PoC 應用領域探討

本文作者:admin       點擊: 2007-01-16 00:00
前言:
與對講機最大的不同在於,對講機不需要透過網路,但是卻有距離的限制,而PoC是透過IP網路來建立連線,只要透過GPRS或者是網際網路就可以建立彼此之間的連線,理論上只要手機基地台涵蓋的範圍內或是可以連上網際網路的地方都可以使用PoC,可以說是毫無距離的限制。

何謂PoC
Push-to-talk從字面上解釋就是「即按即說」,這是一種傳承自傳統對講機(walkie-talkie)的使用經驗,所發展出來的應用。國際標準組織開放行動聯盟(Open Mobile Alliance;OMA)針對Push-to-talk,成立了PoC(Push-to-talk over Cellular)工作群組來制定相關標準,希望為這種服務建立一個共通的標準,因此亦有人將「即按即說」簡稱為PoC。

這種技術希望在行動通訊系統(GPRS/3G/WLAN)中也能提供如同無線對講機的功能,讓通話的雙方(或多方)處於連線狀態下,只要按一個鈕就能立即開始通話,而屬於同一PoC群組的成員都能收聽到發言內容。與無線對講機相同的是他亦是屬於一種半雙工(half-duplex)的通訊模式,也就是同一時間只有取得通話權的一方才能講話,其他人只能做收聽的動作,而與對講機最大的不同在於,對講機不需要透過網路,但是卻有距離的限制,而PoC是透過IP網路來建立連線,只要透過GPRS或者是網際網路就可以建立彼此之間的連線,理論上只要手機基地台涵蓋的範圍內或是可以連上網際網路的地方都可以使用PoC,可以說是毫無距離的限制。見圖1。

圖1 PoC 群組通話示意圖



PoC的關鍵技術
PoC在技術上與VoIP有很多類似的地方,相同於大部分的VoIP解決方案,OMA的PoC解決方案主要是基於網際網路工程工作小組(IETF)所定義的會話發起協定(SIP)和即時傳輸協定(RTP)。

OMA PoC系統主要包含三個重要的協定:
(1)SIP(Session Initiation Protocol):使用SIP作為信號控制的通訊協定,利用此協定來建立通話者之間的連線,並且管理彼此之間的連線狀態。
(2)TBCP:PoC使用TBCP(Talk Burst Control Protocol)來做通話權的管理,TBCP訊息是以RTCP APP封包格式來制定的,並且與其他的RTCP使用相同的通訊埠。。
(3)RTP:利用RTP(Real-Time Transport Protocol)的來傳遞即時性的聲音串流。

PoC session的建立方式
PoC主要利用SIP來建立各個使用者之間的連線,SIP是一種應用層的通訊協定,可以用來在Internet上建立、修改和結束多媒體session。一個多媒體session是由多個傳送者、接收者和由傳送者到接收者之間的資料流所組成的。例如,一個session可能是由兩個使用者所建立的通話或是由多個使用者所建立的會議。SIP可以用來邀請使用者加入一個正在進行的session,如多方會議。SIP message可以攜帶session的敘述,讓參與者能夠共同協商要使用的多媒體型態和關於此session的參數,我們經常會使用SDP來達成這件事。SIP可以在各種不同的傳輸協定上運作,如TCP、UDP和SCTP。SIP也可以相容於IPv4和IPv6。

SIP提供以下的能力來管理多媒體的通訊:
* 決定目的地使用者目前的位置
* 決定是否使用者想要加入某一個session
* 決定終端使用者的能力
* 建立一個session
* 管理一個session,包括修改session的參數,終結一個session
和HTTP一樣,SIP也是一種client-server的protocol,使用request和response的傳送模式。一個SIP client可以是任何能夠產生SIP request和接收SIP response的網路裝置。而一個SIP server是一個能夠接收SIP request並提供服務,且能夠針對該request回應適當的response。
如圖2所示,SIP session的建立是利用three-way handshake的程序,與TCP連線的建立類似。

圖2 SIP session的建立流程


基於SIP的原理,我們可以很容易地套用在PoC session建立的方法,如圖3所示,當Client A欲邀請Client B與Client C建立群組通話,Client A會向PoC Server送出請求,而由PoC Server分別向Clinet B與Client C建立連線,當連線建立完畢後會形成一個PoC session,因此一個PoC session當中實際上是由多個SIP session所組成成的。

通話控制權的管理
當一個PoC session建立之後,session中的參與者是不能直接發話的,因為PoC是屬於一種半雙工的通話方式,發話者必須先取得通話權才能開始發話,而同一時間只有一個人可以取得通話權。因此必須建立一個仲裁的機制來控制通話權的轉移,在PoC中是利用TBCP來達到這個目的,如圖4所示,若Client A欲取得通話權,則他會發出TBCP Request的請求給PoC server,當PoC server同意此請求後會回應TBCP Granted給Client A,另外,會傳送TBCP Taken給Client B及Client C,告知Client A已取得通話權,其他人可以準備做聲音的接收。

聲音串流的傳輸
當發話端開始講話後,此聲音串流會先傳給PoC Server,再由PoC Server做分流的動作,一一傳給群組內的其他使用者,大致上會如圖5所示。

OMA PoC聊天室群組通話
除了一般多方群組通話外,OMA另外定義了一種聊天室群組通話,聊天室群組通話與一般通話運作情況大致上都類似,最大的差異是在群組的建立,一般多方群組通話都是由一個邀請者邀請多個使用者形成群組通話,而聊天室群組通話則是由參與者自動加入某一個事先定義好的群組,群組內的成員可以自由加入和離開聊天室群組,我們可以由圖6看出其中的差異。

PoC的應用與發展
從技術面來看,PoC與VoIP有非常多相同的地方,同樣是透過IP網路來建立連線,同樣是傳輸語音數據封包,同時,也都能透過軟體管理功能,管理聯絡人清單,顯示聯絡人上線狀態(presence),透過聯絡人清單,即可瞭解對方是否上線,對方目前的狀態為何,這與在PC上使用AOL或MSN的即時訊息服務(Instant Messaging;IM)功能類似,如同語音版的即時訊息服務。但是,半雙工的特性以及通話權的管理,卻讓PoC與VoIP在應用上有很大的不同。

PoC在群組通話上比起VoIP有更大的優勢,因為在通話的過程中,同一時間只有取得通話權的一方才能講話,其他人只能做收聽的動作,這種通話模式能夠防止大家互相搶話的情況發生,也因為如此,語音數據封包的傳輸量會相對較為減少,而提高聲音的品質,尤其當群組內人數不斷增加時更為顯著。另外,控制權的管理也能夠提供群組通話更多的彈性,藉由優先權高低的制定,群組通話發起人能夠控制整個會談的秩序,增加群組通話的效率。

使用PoC來作為聊天的工具,取代一般手機或是VoIP的功能,在使用上是非常不直覺的,不用多久一定就會對無法即時同步對話感到困惑,因為 PoC本來就不是設計來給大家聊天用的,就像我們不會拿對講機來聊天一樣,但是PoC的存在仍然有他的價值,以下將闡述一些情境和PoC可能的應用,讓大家對這個技術有更多的認識。

1.簡短交談
PTT 的對話大致尚以簡短為主,當然你不一定開頭都要說「呼叫」,但是這種簡單、直接的交代,透過對講機式的交談,不需撥號、不需等待,既清楚也比較有效率,比較適合想省錢又討厭說廢話的人。另外於地理範圍廣大,卻又需要即時通訊的某些職業工作者,例如保全、警察、團隊管理者等,即使一個在天邊、一個在海角,只要按下快捷鍵就可以得知彼此狀況。據了解,目前申辦的用戶以警政單位、公司團隊,以及運動社團的成員居多,都是屬於人數眾多、交談內容簡單的用戶。

2.即時多人語音會議(Audio Conference)
由於網際網路的發達,讓相隔兩地的工作夥伴能夠坐下來,透過即時多人語音會議來達到共同開會的目的,而一般來說即時多人語音會議都是使用VoIP來做為通訊的技術,而利用PoC來執行即時多人語音會議最大的好處就是可以完全掌控會議的秩序,一般會議經常會由於某兩方的論點不同,而造成紛爭,因為雙方彼此互不相讓而互相搶話,使得會議吵雜聲不斷,情況嚴重者甚至會造成會議失控;而PoC正好有優先權控制的機制,因此會議主席能夠設定控制權的管理機制,限制每個人講話的時間,且保證同一時間只有一個人能夠發言,如此一來便能夠有效的控制會議的秩序,讓會議的進行更為順利。

3.線上聊天室
PoC另一個較為特殊的地方就是聊天室群組(Chat Room),所謂聊天室群組就如同網路聊天是一樣,是一個預先存在的PoC群組,這些群組都會有特定的主題或目的,讓有共同嗜好的人能夠聚在一起,互相討論和發表事情。而這個群組的存在會透過廣告的方式告知給所有的PoC使用者,當使用者對某個群組有興趣時,就可以自行加入某群組,而成為該群組的一員,因此,與一般PoC群組最大的不同就是此群組的成員並不是由某人邀請加入的,而是由使用者自行選擇加入的。

4.數位學習
由聊天室群組所延伸出來的另一種應用就是數位學習,透過PoC機制所建立起來的一種數位學習的平台,使用情境和網路廣播有些類似,當某位老師想要授課時,便在PoC server端建立起一個聊天室群組,想要上課的學員可以自行選擇加入此聊天室群組,參與課程的學習,而利用PoC的通話權控制,可以讓授課老師控制整個通話權的管理,若有學員想要發問,即可授予此學員通話的權利,達到彼此互動的目的。

PoC的隱憂
網路電話如Skype已經悄悄地進入了我們的生活當中,許多人已經從網路電話中獲得便利性與經濟性,但是PoC的發展始終不如預期,其中主要有幾個問題:
* 呼叫延遲
傳統對講機的呼叫延遲被控制在一秒鐘之內,但是PoC的呼叫延遲可能受限於當時網路的狀況,有時候可能會長達3秒以上,穩定度並沒有比對講機來的好,若要衝擊傳統對講機的市場似乎還有待加強。

* 通話品質
QoS問題是擺在所有VoIP面前的一個障礙,對於PoC來說同樣如此,通話品質是使用者直接感受到的,如果無法滿足使用者的要求,是很難被使用者接受的。

* 互通性
互通性對於通訊技術而言是一項非常重要的指標,而這也是PoC一個很大的考驗,儘管OMA已經制定了一個共同的標準,但是市面上擁有PoC功能的手機,有很多仍然是無法共通的,因為仍有不少廠商是針對自家手機制定標準,這種現象對於PoC而言是非常不利的,因為即使技術做的再好,如果無法互通的話,要建立廣大的市場是很困難的。

* 殺手級應用
就像很多的技術一樣,現階段PoC仍然無法取代現有的某一項應用,而只能視為一種加值性的服務,而這也是PoC無法順利推廣的一個重要原因,但這並不單只是技術面的問題,而是需要更多的創意,不斷的激發出PoC可能的應用,才能為這樣技術開創出一片天。

結論
第三代行動通訊的推廣以及無線網路的蓬勃發展,都使得網路的取得更為容易,且頻寬的限制也不再是問題,因此將使得PoC的發展與使用更為容易,或許它無法取代網路電話或是一般手機,成為我們日常生活聊天的工具,畢竟它的出發點也不在此,但是它也不失為一項有趣的加值服務,用來便利你我的生活。

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