CN100409701C

CN100409701C - 控制集群系统无线一键通方式讲话权的方法

Info

Publication number: CN100409701C
Application number: CNB2005100828925A
Authority: CN
Inventors: 翁靖; 郭轶; 徐莉; 叶少强; 苏东升; 王文清
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2025-07-11
Also published as: CN1897720A

Abstract

本发明公开了一种控制集群系统无线一键通方式讲话权的方法，由无线一键通POC服务器控制完成控制用户和通话用户之间讲话权的改变，所述方法包括：集群呼叫建立后，建立承载话音或其他媒体流传输的实时传输协议RTP端口，开始集群用户间通信；当集群用户讲话权控制需要改变或业务需要改变时，由控制用户通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制请求消息，通知POC服务器；POC服务器收到所述POC呼叫讲话权控制请求消息后，通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制指示消息给所述通话用户，同时向所述控制用户回应POC呼叫讲话权控制响应消息。利用本发明，可提高系统资源的利用率及系统性能。

Description

控制集群系统无线一键通方式讲话权的方法

技术领域

本发明涉及移动集群通信技术领域，具体涉及一种控制集群系统无线一键通方式讲话权的方法。

背景技术

数字集群技术目前广泛应用于公安、交通、武警、司法、消防、民航、电力等指挥调度部门。通常采用POC(Push-To-Talk over Cellular，无线一键通)或者PTT(push-to-talk，即按即说)方式进行通话，是一种半双工的通信方式。

POC技术是基于GPRS(通用分组无线业务)网络及IP(因特网协议)服务的语音方式，用户只需按一下按钮就可以实现即时通话。这种业务尤其适合需要与同一群组或个人进行频繁间断通话的用户，可以实现“一对一”或“一对多”的沟通。

在第三代集群通信系统中，讲话权由POC服务器根据用户终端的发送信息来控制。其消息流程如图1所示：

在集群呼叫建立后，建立用户终端UE1到POC服务器、POC服务器到用户终端UE2的连接通道，这些连接建立在IP层面之上，然后通过RTCP(实时传输控制协议)实现呼叫进行中讲话权的控制，通过RTP(实时传输协议)传输话音或其他媒体流。

POC协议规定在POC业务底层承载建立之后，通过SIP协议完成呼叫控制，通过RTCP协议完成通话中讲话权的控制。这两种控制都各占用一个通信端口。

1.POC业务底层承载建立；

2.通过SIP(会话起始协议)协议建立呼叫，即通过SIP INVITE(呼叫建立请求)消息及SIP 200OK消息建立呼叫；

3.通过socket通信编程申请建立RTP媒体传输端口，用于传输话音或其他媒体流；

4.通过socket通信编程申请建立RTCP端口，用于讲话权控制信息的传输；

5.用户终端UE1通过终端发出话权申请消息，即RTCP协议的floorrequest消息；

6.POC服务器通过检查发现可以给用户UE1授予讲话权，则向UE1发送话权授予信息，即RTCP协议的floor grant消息；同时发送话权指示信息，即RTCP协议的floor taken消息，给接收通话的用户终端UE2。

这样，即可使UE2收听UE1的讲话。

利用现有协议规定，通过RTCP协议实现呼叫进行中讲话权控制存在以下缺点：

(1)由于RTCP协议需要单独占用一个传输端口，与RTP协议一样，讲话权控制信息与媒体流相比，信息流量很少，对系统来说，降低了系统资源的利用率；

(2)虽然RTP协议可以承载媒体流单独存在，但RTCP协议只能与RTP协议成对出现，在流量相对固定的系统中，浪费了系统的端口资源；

(3)从系统信令控制角度来说，呼叫控制的其他信令使用SIP协议，讲话权控制信令使用RTCP协议，两种协议分别使用不同的端口资源，而且系统信令控制中心使用两种协议对同一呼叫进行控制，加大了信令系统实现的复杂性，同时必须对两个端口进行信令监测，使得消息流程判别和解析的过程复杂；

(4)RTCP协议与RTP协议成对出现，占用关联的两个端口，一个传输信令，一个承载媒体，不利于控制面与承载面的分离，各自独立实现控制与承载的功能，不利于3G(第三代)移动集群系统向全IP(因特网协议)架构演进。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制集群系统无线一键通方式讲话权的方法，以克服现有技术中利用RTCP协议完成通话中讲话权控制的缺点，简单、方便地实现POC服务器的信令控制，提高系统资源利用率，提高移动集群系统性能。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种控制集群系统无线一键通方式讲话权的方法，由无线一键通POC服务器控制完成控制用户和通话用户之间讲话权的改变，所述方法包括步骤：

A、集群呼叫建立后，建立承载话音或其他媒体流传输的实时传输协议RTP端口，开始集群用户间通信；

B、当集群用户讲话权控制需要改变或业务需要改变时，由控制用户通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制请求消息，通知POC服务器；

C、POC服务器收到所述POC呼叫讲话权控制请求消息后，通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制指示消息给所述通话用户，同时向所述控制用户回应POC呼叫讲话权控制响应消息。

所述步骤C进一步包括：

C1、POC服务器收到所述POC呼叫讲话权控制请求消息后，对所述控制用户进行认可；

C2、认可通过后通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制指示消息给所述通话用户，同时向所述控制用户回应POC呼叫讲话权控制响应消息。

所述步骤C1进一步包括：

利用数据库记录通话的集群用户的信息；

POC服务器根据所述POC呼叫讲话权控制请求消息中的用户身份和信息标识查询所述数据库，对所述控制用户进行认可。

所述步骤B具体为：

所述控制用户向POC服务器发送会话起始协议呼叫承载媒体更新请求SIP UPDATE消息。

所述步骤C2具体为：

POC服务器向所述通话用户发送会话起始协议通告SIP NOTIFY消息，向所述控制用户发送表示所述普通用户成功响应的SIP 200OK消息。

在所述步骤A前还包括步骤：

控制用户发起POC业务呼叫，与POC服务器建立POC业务底层承载连接；

通过所述呼叫信令承载端口及起始会话协议SIP消息建立呼叫连接。

所述呼叫信令承载端口为用户数据报协议端口。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明在实现集群系统无线一键通方式讲话权的控制时，不需要重新建立RTCP端口来传输讲话权控制信息，而直接使用呼叫信令承载端口，即传输呼叫控制信令的用户数据报协议UDP端口实现讲话权的控制以及业务改变控制信令的传输，从而减少了RTCP控制端口，节省了集群系统端口资源。

基于SIP协议消息群中UPDATA和NOTIFY这两种消息中消息参数功能与RTCP协议中实现讲话权控制的消息中消息参数的类似特性，直接采用这两种消息简单、方便地实现了POC服务器的信令控制实现讲话权的控制。所有信令流只在用户数据报协议UDP端口传输，话音或其他媒体流都在RTP传输承载端口传输，这两个端口没有关联性，有利于控制面和承载面的分离，易于实现与NGN(下一代网络)系统实体的互联互通，可平滑扩充系统向全IP架构演进。

附图说明

图1是现有技术中POC服务器控制用户终端讲话权的消息流程；

图2是本发明方法的实现流程图；

图3是利用本发明进行集群用户间通话的消息流程。

具体实施方式

本发明的核心在于在实现集群系统无线一键通方式讲话权的控制时，直接使用呼叫信令承载端口，即传输呼叫控制信令的UDP端口实现讲话权的控制以及业务改变控制信令的传输。首先，由SIP协议完成呼叫控制，集群呼叫建立后，建立承载话音或其他媒体流传输的实时传输协议RTP端口，开始集群用户间通信；当集群用户讲话权控制需要改变时，由控制用户直接通过所述UDP端口与POC服务器进行讲话权控制信令的交互，在IP层面实现讲话权控制、业务改变控制信令传输与分析处理。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图2，图2示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤：

步骤201：控制用户发起POC业务呼叫，与POC服务器建立POC业务底层承载连接。

步骤202：通过呼叫信令承载端口及SIP协议消息建立呼叫连接。

与现有技术中呼叫连接的建立过程相同，控制用户通过呼叫信令承载端口，即UDP端口向POC服务器发送SIP INVITE消息，POC服务器收到该消息后，向需要建立通话的用户发送SIP INVITE消息，通话用户收到SIP INVITE消息后，向POC服务器回应SIP 200OK消息，POC服务器向控制用户回应SIP 200OK消息，这样，即通过SIP协议完成了呼叫控制过程。

步骤203：集群呼叫建立后，建立承载话音或其他媒体流传输的实时传输协议RTP端口，开始集群用户间通信。

同样，该过程与现有技术中RTP媒体传输端口的过程相同，即通过RTP协议建立RTP端口，用于传输话音或其他媒体流。

RTP是用于因特网上针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。它通常使用UDP来传送数据，也可以在TCP等其他协议之上工作。

步骤204：当集群用户讲话权控制需要改变或业务需要改变时，由控制用户通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制请求消息，通知POC服务器。

步骤205：POC服务器收到POC呼叫讲话权控制请求消息后，通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制指示消息给所述通话用户，同时向所述控制用户回应POC呼叫讲话权控制响应消息。

为了保证讲话权控制的正确性，可以由POC服务器对请求通话的集群用户进行认可，认可通过后才发送相应消息通知通话用户并给控制用户回复响应消息。

例如，利用数据库记录通话的集群用户的信息，包括用户的身份信息及状态信息，当POC服务器收到POC呼叫讲话权控制请求消息后，根据该消息中的用户身份和信息标识查询该数据库。

如果与数据库中记录的信息一致且POC服务器状态许可，则认可控制用户的请求，改变POC服务器与用户的连接状态(或模式)，进入新的连接状态，否则，向控制用户发送失败响应消息，POC服务器保持原来与用户的连接状态不变。

POC服务器中记录了和用户连接的系统总资源和单个连接允许资源等资源的状态和用户呼叫状态等信息，一旦要发生相关的改变，则需要通过POC服务器资源和状态管理功能的允许，否则，不能改变资源和状态。

认可通过后通过呼叫信令承载端口发送POC呼叫讲话权控制指示消息给所述通话用户，同时向控制用户回应POC呼叫讲话权控制响应消息。

可见，本发明在实现集群系统无线一键通方式讲话权的控制时，不需要重新建立RTCP端口来传输讲话权控制信息，而直接使用呼叫信令承载端口，即传输呼叫控制信令的UDP端口实现讲话权的控制以及业务改变控制信令的传输。

通话中讲话权的控制直接在IP层来完成，使用的控制信令消息：POC呼叫讲话权控制请求消息、POC呼叫讲话权控制指示消息、POC呼叫讲话权控制响应消息可以采用专有消息，也可以利用现有的SIP协议消息。

SIP协议是IETF制订的，用于多方多媒体通信。按照IETFRFC2543的定义，SIP是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层传输协议TCP/UDP/SCTP(传输控制协议/用户数据报协议/流控传送协议)，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。SIP协议借鉴了HTTP(超文本传输协议)、SMTP(简单邮件传输协议)等协议，支持代理、重定向及登记定位用户等功能，支持用户移动。通过与RTP/RTCP、SDP(会话描述协议)、RTSP(实时流媒体协议)等协议及DNS(域名系统)配合，SIP支持语音、视频、数据、E-mail、状态、聊天、游戏等。SIP协议可在TCP或UDP之上传送，由于SIP本身具有握手机制，可首选UDP。

现有SIP协议规定，当终端用户业务在呼叫中因使用其他业务而改变IP层面QoS(服务质量)时，需要发起SIP UPDATA消息，通知POC服务器控制QoS参数的改变，当POC服务器认可时，发起SIP NOTIFY消息将系统改变的QoS参数信息通知连接的其他用户，其他用户如果符合新业务的模式则接受信息，同时POC服务器向发起呼叫的终端用户发送成功的响应消息。

鉴于SIP协议消息群中的UPDATA消息和NOTIFY消息中消息参数功能与RTCP协议中实现讲话权控制的消息中消息参数的类似性，本发明可以采用这两个消息在IP层面实现讲话权控制。

利用SIP UPDATE消息中消息头中的参数Contact，在现有协议中，该参数指明连接种类和类型。在本发明中，将其扩展为更改类型和更改原因，更改类型包含业务更改或讲话权更改。这样，当业务变更或讲话权变更时，即可利用SIP UPDATE消息在IP层面实现讲话权控制和业务更改。

下面以采用SIP协议消息为例，详细说明集群用户建立通话的消息流程。

参照图3，集群用户UE1为控制用户，集群用户UE2为通话用户，UE1向UE2发起呼叫连接。

31.主叫用户UE1发起POC业务呼叫，建立POC业务底层承载。

32.通过SIP(会话初始协议)协议建立呼叫，即通过SIP INVITE消息及SIP 200OK消息建立呼叫连接：

系统在建立了底层承载后，UE1发起IP层面的呼叫，首先发出SIP INVITE消息到POC服务器，要求建立呼叫连接。POC服务器在鉴权认可后，连接主叫用户UE1到被叫用户UE2，被叫用户UE2回送连接证实给主叫用户UE1，即向主叫用户回送SIP 200OK消息。至此，用户呼叫连接建立。

33.用户呼叫建立后，建立RTP端口，比如，可以通过socket通信编程建立RTP媒体传输端口，用于传输话音或其他媒体流，用户间开始通信。

34.当用户讲话权控制改变时，主叫用户UE1发起SIP UPDATA消息，通知POC服务器讲话权需要改变。

35.POC服务器对该用户认可后，通过SIP NOTIFY消息通知给被叫用户UE2，同时给主叫用户UE1发起用户成功的响应，即SIP 200OK消息。

36.当呼叫业务变更时，再建立一个RTP端口，传输新增媒体流。

37.UE2申请成为控制用户，发起SIP UPDATA消息，通知POC服务器讲话权需要改变。

38.POC服务器对该用户认可后，通过SIP NOTIFY消息通知给通信用户UE1，同时给新控制用户UE2发起用户成功的响应，即SIP 200OK消息。

这样，即可建立UE2和UE1之间的通话，并实现讲话权的控制。

当然，在数字集群系统中，可以实现组呼、群呼等一对多的通信方式，其实现流程与上述类似，在此不再详细描述。

从上述系统实现的呼叫流程来看，呼叫成功后，不再需要建立RTCP控制端口，不需进行RTCP解析过程，使得控制层协议栈更简单明了；没有了RTCP控制端口的信令传送，不会存在并发信令控制问题，不需设计复杂的同步和互斥过程，有效地降低了信令分析实现的复杂度，使信令控制实现简单可靠。

利用本发明方法，可以使信令控制在一条传输链路上传输，所有信令过程采用同一种协议，由一个信令控制流程分析与处理，不存在多协议处理及并发信令分析，控制分析实现简单，可预期信令控制点简单，使系统具有较强的鲁棒性。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims

1. 一种控制集群系统无线一键通方式讲话权的方法，由无线一键通POC服务器控制完成控制用户和通话用户之间讲话权的改变，其特征在于，所述方法包括步骤：

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C1进一步包括：

利用数据库记录通话的集群用户的信息；

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体为：

5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C2具体为：

POC服务器向所述通话用户发送会话起始协议通告SIP NOTIFY消息，向所述控制用户发送表示所述通话用户成功响应的SIP 200 OK消息。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤A前还包括步骤：

通过所述呼叫信令承载端口及会话起始协议SIP消息建立呼叫连接。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述呼叫信令承载端口为用户数据报协议端口。