专利名称：一种一键通业务系统的优化方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种一键通技术的业务系统优化方法。
背景技术：
一键通技术，目前有两种叫法。一种为“无线一键通”(Push to talkover Cellular)简称为“PoC”，另一种则叫做“即按即说”(push-to-talk)，简称“PTT”。这种一键通技术利用VoIP(Voice over Internet Protocol)技术实现的“点到点”和“点到多点”的话音通信业务。PoC业务采用半双工通信方式，即在同一时间只有一人能够讲话，以便于群体交流，主叫方只要按一个按键就可以向一个人或一组人发起通话，不用拨号或等待对方摘机，电话立即接通，并迅速建立通话组。
由于PTT业务是在移动通信分组域上实现的一种VoIP技术，所以PoC的通话质量很大程度上依赖于移动通信所能够支持的带宽。在传统的2.5G系统上实现的PoC业务，普遍面临着系统带宽小，无线资源有限的问题，因此在3G通信系统上实现PoC业务是非常合适的。
开放移动联盟(Open Mobile Alliance，OMA)统一进行了PoC的标准化工作。其目标就是利用已经存在的3GPP IP MultimediaSubsystem(IMS)的通信能力，或者3GPP2Multimedia Domain(MMD)的通信能力来实现在公网上开展PoC业务，并且保证各个PoC系统的互通性。此外，OMA制定的PoC标准的另外一个目的是提供开展多媒体应用的一个业务平台。OMA制定的PoC结构如图1所示，具有PoC客户端功能的移动终端，通过无线接入网接入移动通信网的分组域/多媒体子域，并基于SIP，RIP连接至PoC服务器。通过分组交换网，PoC服务器又可以和远端PoC服务器相连。在PoC终端和PoC服务器之间，以及PoC服务器和PoC服务器之间的会话建立和呼叫控制采用SIP协议，以及IP网上实时传送语音的RIP/RTCP协议。因此在网络中还需要能够用于注册、代理的SIP核心服务器。呈现服务器(Presence Server)可以为SIP核心服务器提供用户终端的可达状态等信息的存取，用于类似即时聊天软件里的状态呈现功能。此外还有群组管理列表服务器(Group and List Management Server，GLMS)，它和PoC终端、PoC服务器构成PoC实现的核心功能实体，为图中粗线框所示。
由于VoIP需要经过模数转换、压缩、传输、解压、数模转换等过程，而其传输又是基于网络传输，在传输过程中限于网络的带宽，或者因为其它数据流争抢占用网络资源，还有传输过程中无法找到最佳传输路径等原因，VoIP通话的语音延迟十分严重，甚至造成语音丢失，有时候到了让人难以忍受的地步。
基于VoIP的PTT(Push-To-Talk))业务因为通话时不需要像公众移动电话那样先拨一长串号码，还要等数秒或更长时间才能通话，越来越受到人们的喜爱，但是由于语音的延迟等缺点，其服务质量(Qualityof Service，即QoS)达不到理想的程度，使这种技术无法应用在对通话质量要求很高的专业机构以及公司企业等单位，使PTT业务的推广受到了很大的影响。QoS问题是摆在所有VoIP业务面前的一个障碍，对于基于IMS(IP Mutimedia Subsystem)的PoC业务也是如此。尽管非专业用户对业务延迟以及话音质量的要求并不像专业机构那样严格，但是这仍然是阻碍PoC及VoIP业务推广的一个障碍。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种一键通业务系统的优化方法，以提高一键通业务的服务质量。
本发明的技术任务是通过以下技术方案实现的一种一键通业务系统的优化方法，其利用虚电路技术进行数据传输以建立PTT连接，它包括以下步骤(1)虚电路建立发送方发送含有地址信息的特定的控制信息块，该信息块途经的每个中间结点根据当前的逻辑信道使用状况，分配逻辑信道，并建立输入和输出逻辑信道映射表，所有中间结点分配的逻辑信道的串接形成虚电路；(2)数据传输站点发送的所有分组均沿着相同的虚电路传输，分组的发收顺序完全相同；(3)虚电路释放数据传输完毕，采用特定的控制信息块，释放该虚电路。
所建立的虚电路为永久虚电路。
建立永久虚电路的过程为(1)建立永久虚电路管理员，该管理员拥有整个网络的资源情况并可以保证分配的节点交换能力最佳，用户终端向虚电路管理员发送信息，请求分配一个虚电路标志符，同时管理员可以限制通过某个交换节点的虚电路的数来达到最好的服务质量，管理员为所有的交换节点建立相应的虚电路的表项，交换线路建立好后，整个网络保留这个虚电路，用户开始使用PTT服务，整个网络通过该虚电路建立连接；(2)当用户终端从一个节点或基站覆盖的范围转换到另外一个基站覆盖范围的时候，同频小区之间的两个小区的基站都接收同一个终端的信号，使用智能天线技术对其定位，将确定可能切换区域的定位结果向基站控制器报告，完成向目标基站的切换，在这此过程中PTT终端向永久虚电路管理员发送信息，请求永久虚电路管理员为新位置建立一个新的虚电路，并在接力切换的过程中同时保持这两条虚电路，当接力切换完成，永久虚电路管理员拆除原来建立的虚电路。
所建立的虚电路为呼叫虚电路。
建立呼叫虚电路的过程为(1)建立呼叫虚电路管理员，此管理员拥有整个网络资源的分配情况，当用户呼叫建立虚电路时，向此服务器发送请求，服务器根据整个网络的资源使用情况为用户终端分配相应的虚电路标志符，并在相应的交换节点上建立虚电路表项；(2)呼叫虚电路建立好后进行通话；(3)通话完毕或者需要中止通话时，发送指令到呼叫虚电路管理员，请求释放虚电路连接，呼叫虚电路管理员通知各个交换节点和用户终端拆除所建立的相应的表项，而释放资源。
在系统中建立呈现服务器，提供用户终端的可达状态等信息的存取，在用户向虚电路管理员发出请求建立虚电路连接的时候，虚电路管理员首先向呈现服务器发出查询，获取目的端用户的在线信息以及当前的位置信息，如果目的端用户不在线，管理员向请求建立端用户回复信息对方不在线，系统不可以建立虚电路连接；如果目的端用户在线，管理员根据呈现服务器所返回的位置信息建立相应的连接。
当用户想要关机或者关闭PTT功能时，向虚电路管理员发出信息，请求拆除所有的虚电路连接，虚电路管理员接到请求，拆除所建立的虚电路，并且通知与之建立虚电路的用户拆除所建立的连接，同时通知呈现服务器做相应的状态的改变。
呈现服务器每隔一个固定的时间间隔，向用户终端发出是否仍然在线查询，当用户非正常关机或者不在服务区之内时，呈现服务器的查询信息得不到用户终端的有效地回复，呈现服务器通知虚电路管理员此用户终端不在网络中，请求拆除与此用户建立连接的所有虚电路。
分别在不同的地区和网络比较繁忙的同一地区建立多个虚电路管理员，形成虚电路管理员网，各个虚电路管理员负责本地区的网络资源的检测和优化，同时各个虚电路管理员之间建立网络连接，如果需要建立的用户终端在同一个虚电路管理员管辖的范围，则此虚电路管理员立即建立虚电路；如果用户终端不在同一个地区，则请求建立虚电路的用户终端向本地虚电路管理员发出请求后，本地虚电路管理员向呈现服务器查询目标用户终端所对应的虚电路管理员位置信息，然后本地虚电路管理员直接同目标端虚电路管理员建立连接，并协调建立虚电路路由表项。
本发明所产生的有益效果为，通过在网络中建立虚电路对通话线路进行优化，PTT通话通过专门的虚电路进行，提高了语音通话的质量，大大减小了语音的延迟，从而提高了PTT的QoS。
图1是开放移动联盟对于PoC体系架构具体实施方式
本发明基于开放移动联盟提出的PoC架构进行优化，利用通信网中虚电路的技术建立PTT连接，从而达到改善一键通业务的服务质量。
虚电路是面向连接的数据传输，工作过程类似于线路交换，不同之处在于此时的电路是虚拟的。采用虚电路方式传输时，物理媒体被理解为由多个子信道(称之为逻辑信道LC)组成，子信道的串接形成虚电路(VC)，利用不同的虚电路来支持不同的用户数据的传输。
采用虚电路进行数据传输包括以下步骤(1)虚电路建立发送方发送含有地址信息的特定的控制信息块，该信息块途经的每个中间结点根据当前的逻辑信道使用状况，分配逻辑信道，并建立输入和输出逻辑信道映射表，所有中间结点分配的逻辑信道的串接形成虚电路；(2)数据传输站点发送的所有分组均沿着相同的虚电路传输，分组的发收顺序完全相同；(3)虚电路释放数据传输完毕，采用特定的控制信息块，释放该虚电路。
下面以具体实施例对本发明的虚电路应用在PTT通讯中优化其QoS的方法作进一步的说明。
实施例一建立永久虚电路。
网络由两个小区A和B构成，在网络内建立一个呈现服务器，用储存用户终端的可达状态、位置等信息，在每个小区内分别建立一个永久虚电路管理员，各个虚电路管理员负责本地区的网络资源的检测和优化，同时各个虚电路管理员之间建立网络连接。
用户1和用户2属于小区A，用户3属于小区B，当用户1想与用户2通话时，用户终端向负责A区的虚电路管理员发送地址信息的特定的控制信息块，请求分配一个虚电路标志符，虚电路接到请求后首先向呈现服务器查询，获取用户2的在线信息以及当前的位置信息，如果用户2不在线，虚电路管理员向用户1回复对方不在线，系统无法建立虚电路连接。如果用户2在线，根据呈现服务器返回的信息和当前网络逻辑信道的使用状况，找出最佳路径，分配逻辑信道，为用户1与用户2之间的所有交换节点建立输入和输出逻辑信道映射表，同时虚电路管理员可以限制通过某个交换节点的虚电路的数量来达到最好的服务质量，所有中间结点分配的逻辑信道的串接形成虚电路。
虚电路建好后，整个网络将一直保留这个虚电路连接，用户1与用户2可以随时通过该虚电路连接进行通话。
当用户1由小区A移动到小区B时，在接近小区B的位置，小区A与小区B的基站同时接收用户1的信号，并用智能天线技术对其定位，基站控制器将其位置信息和可能切换到小区B的信息分别传递给小区A和小区B的虚电路管理员，两个虚电路管理员协作为用户1和用户2之间建立一个新的虚电路连接，在切换完成前，两个虚电路连接同时存在，当用户1移动到小区B后，虚电路管理员拆除原来建立的虚电路，用户1和用户2之间通过新建的虚电路通话。
当用户1要与用户3通话时，由终端向A区虚电路管理员发送请求，虚电路管理员向呈服务器查询用户3的信息，查得用户3在小区B，于是A区虚电路管理员与B区虚电路管理员取得联系，由两个小区的虚电路管理员共同为用户1和用户3之间的通话建立虚电路联接。
当某个用户想要关机或者关闭PTT功能时，向其所属的虚电路管理员发出信息，请求拆除所有的虚电路连接，虚电路管理员接到请求，拆除所建立的虚电路，并且通知与之建立虚电路的用户拆除所建立的连接，同时通知呈现服务器做相应的状态的改变。
另外，呈现服务器每隔一个固定的时间间隔，向用户终端发出是否仍然在线查询，当用户非正常关机或者不在服务区之内时，呈现服务器的查询信息得不到用户终端的有效地回复，呈现服务器通知虚电路管理员此用户终端不在网络中，请求拆除与此用户建立连接的所有虚电路。
实施例二建立呼叫虚电路。
网络由两个小区A和B构成，在网络内建立一个呈现服务器，用储存用户终端的可达状态、位置等信息，由于A区网络比较繁忙，故建立两个呼叫虚电路管理员A1和A2，B区建立一个呼叫虚电路管理员B。各个虚电路管理员负责本地区的网络资源的检测和优化，同时各个虚电路管理员之间建立网络连接。
用户1属于A区中的虚电路管理员A1管辖，用户2属于A区中的虚电路管理员A2管辖，用户3属于B区虚电路管理员管辖，当用户1欲与用户2通话时，由用户1的终端向其所属的虚电路管理员A1发送请求，虚电路管理员A1向呈现服务器查询用户2的信息，如果用户2不在线，则向用户1回复信息用户2不在线；如果用户2在线并得到用户2属于虚电路管理员A2，则与虚电路管理员A2联系，与虚电路管理员A1和A2共同为用户1和用户2之间建立虚电路连接，用户1和用户2即可通过该虚电路进行高质量的通话。
通话完毕后，由用户1向虚电路管理员A1发出拆除虚电路的请求，虚电路管理员A1通知虚电路管理员A2，并通知各个交换节点和用户终端拆除所建立的相应表项，从而释放资源。
当用户1想再次与用户2通话时，重复上述过程，每次通话后虚电路管理员都要拆除它们之间的虚电路连接，以节约网络资源。
当用户1想与用户3通话时，则由虚电路管理员A1与A2共同在用户1与用户3之间建立虚电路连接，并在它们通话完毕后拆除虚电路，释放网络资源。
相对于永久虚电路，呼叫虚电路只有在每次通话的时候才建立虚电路连接，在通话完毕后立即断开连接，释放资源，可以使网络资源得到更有效的利用。
如上所述，当一端用户想建立永久/呼叫虚电路的时侯，要确保目的端用户在线(亦即用户开通了PTT功能且用户处与开机连接状态)，这样才能建立有效地虚电路连接，OMA对于PoC架构(具体可见我的上一篇PTT在TD-SCDMA中的应用)中有一个呈现服务器(PresenceServer)，它可以提供用户终端的可达状态等信息的存取。所以在用户向虚电路管理员发出请求建立虚电路连接的时候，虚电路管理员首先向呈现服务器(Presence Server)发出查询，获取目的端用户的在线信息以及当前的位置信息。当目的端用户不在线，那就表示不能建立连接，管理员向请求建立端用户回复信息对方不在线，系统不可以建立虚电路连接。当用户在线的时候，管理员可以根据呈现服务器所返回的位置信息建立相应的连接。
在本发明中，呈现服务器须进行实时的更新，一旦用户有小区切换等位置的变化，用户就向呈现服务器发出变化的情况的记录，并请求呈现服务器做相应的更新。
在3G通信系统中，如TD-SCDMA系统，其一很大的优点就是“接力切换”，在PTT业务中可以得到很好的应用。在接力切换的过程中，同频小区之间的两个小区的基站都将接收同一个终端的信号，使用了智能天线技术对其定位，将确定可能切换区域的定位结果向基站控制器报告，完成向目标基站的切换。而在这一过程中我们的PTT终端也必须向永久虚电路管理员发送信息，请求其为自己的新位置建立一个新的虚电路，从而确保虚电路的一直通畅。在接力切换的过程中可以同时保持这两条虚电路，当接力切换完成，永久虚电路管理员才拆除原来建立的虚电路，从而保证虚电路的服务质量。
本发明中虚电路管理员能够对用户终端提出的建立虚电路作出立即的反应并通知相关的交换节点建立相关的虚电路路由表项。同时它应该具有检测网络资源的能力，能够间隔的检测网络资源，节点的可用性，和最佳的路由选择，这个就需要有一定的处理机制来保证此功能。我的设想是分别在不同的地区和网络比较繁忙的同一地区建立多个虚电路管理员，形成一个虚电路管理员网，各个虚电路管理员负责本地区的网络资源的检测和优化，同时各个虚电路管理员之间有很好的网络连接。如果需要建立的用户终端在同一个虚电路管理员管辖的范围，则此虚电路管理员就立即建立虚电路。如果用户终端不在同一个地区，则请求建立虚电路的用户终端向本地虚电路管理员发出请求后，本地虚电路管理员向呈现服务器查询目标用户终端所对应的虚电路管理员位置信息，然后本地虚电路管理员直接同目标端虚电路管理员建立连接，并协调建立虚电路路由表项，从而达到最快最好的建立虚电路的目的。
本发明提供设立不同的虚电路连接方式，以适应当今用户对于POC技术的不同要求。对于特殊行业，比如军队、电力、油田、水利等专用通信网络，可以采用永久虚电路的方法确保系统对服务质量的可靠性。对于要求比较高的民用的系统和用户也可以采用永久虚电路的方法，来代替现有的对讲机市场。而对于一般的民用的系统和用户(比如商务人士，公司等)，我们可以采用呼叫虚电路技术，只有当用户进行呼叫才建立连接。或者对于这样高质量的服务，通信系统可以给用户提供一个选项，让用户来决定是采用呼叫虚电路还是一般的数据报的格式，以便用不同的资费获得不同的服务质量。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种一键通业务系统的优化方法，其特征在于其利用虚电路进行数据传输以建立PTT连接，其包括以下步骤虚电路建立发送方发送含有地址信息的特定的控制信息块，该信息块途经的每个中间结点根据当前的逻辑信道使用状况，分配逻辑信道，并建立输入和输出逻辑信道映射表，所有中间结点分配的逻辑信道的串接形成虚电路；数据传输站点发送的所有分组均沿着相同的虚电路传输，分组的发收顺序完全相同；虚电路释放数据传输完毕，采用特定的控制信息块，释放该虚电路。
2.根据权利要求1所述的一键通业务系统的优化方法，其特征在于所建立的虚电路为永久虚电路。
3.根据权利要求2所述一键通业务系统的优化方法，其特征在于建立永久虚电路的过程为(1)建立永久虚电路管理员，该管理员拥有整个网络的资源情况并可以保证分配的节点交换能力最佳，用户终端向虚电路管理员发送信息，请求分配一个虚电路标志符，同时管理员可以限制通过某个交换节点的虚电路的数来达到最好的服务质量，管理员为所有的交换节点建立相应的虚电路的表项，交换线路建立好后，整个网络保留这个虚电路，用户开始使用PTT服务，整个网络通过该虚电路建立连接；(2)当用户终端从一个节点或基站覆盖的范围转换到另外一个基站覆盖范围的时候，同频小区之间的两个小区的基站都接收同一个终端的信号，使用智能天线技术对其定位，将确定可能切换区域的定位结果向基站控制器报告，完成向目标基站的切换，在这此过程中PTT终端向永久虚电路管理员发送信息，请求永久虚电路管理员为新位置建立一个新的虚电路，并在接力切换的过程中同时保持这两条虚电路，当接力切换完成，永久虚电路管理员拆除原来建立的虚电路。
4.根据权利要求1所述的一键通业务系统的优化方法，其特征在于所建立的虚电路为呼叫虚电路。
5.根据权利要求4所述的一键通业务系统的优化方法，其特征在于建立呼叫虚电路的过程为(1)建立呼叫虚电路管理员，此管理员拥有整个网络资源的分配情况，当用户呼叫建立虚电路时，向此服务器发送请求，服务器根据整个网络的资源使用情况为用户终端分配相应的虚电路标志符，并在相应的交换节点上建立虚电路表项；(2)呼叫虚电路建立好后进行通话；(3)通话完毕或者需要中止通话时，发送指令到呼叫虚电路管理员，请求释放虚电路连接，呼叫虚电路管理员通知各个交换节点和用户终端拆除所建立的相应的表项，释放资源。
6.根据权利要求2或4所述的一键通业务系统的优化方法，其特征在于在系统中建立呈现服务器，提供用户终端的可达状态等信息的存取，在用户向虚电路管理员发出请求建立虚电路连接的时候，虚电路管理员首先向呈现服务器发出查询，获取目的端用户的在线信息以及当前的位置信息，如果目的端用户不在线，管理员向请求建立端用户回复信息对方不在线，系统不可以建立虚电路连接；如果目的端用户在线，管理员根据呈现服务器所返回的位置信息建立相应的连接。
7.根据权利要求6所述的一键通业务系统的优化方法，其特征在于当用户想要关机或者关闭PTT功能时，向虚电路管理员发出信息，请求拆除所有的虚电路连接，虚电路管理员接到请求，拆除所建立的虚电路，并且通知与之建立虚电路的用户拆除所建立的连接，同时通知呈现服务器做相应的状态的改变。
8.根据权利要求6所述的一键通业务系统的优化方法，其特征在于呈现服务器每隔一个固定的时间间隔，向用户终端发出是否仍然在线查询，当用户非正常关机或者不在服务区之内时，呈现服务器的查询信息得不到用户终端的有效地回复，呈现服务器通知虚电路管理员此用户终端不在网络中，请求拆除与此用户建立连接的所有虚电路。
9.根据权利要求2或4所述的一键通业务系统的优化方法，其特征在于分别在不同的地区和网络比较繁忙的同一地区建立多个虚电路管理员，形成虚电路管理员网，各个虚电路管理员负责本地区的网络资源的检测和优化，同时各个虚电路管理员之间建立网络连接，如果需要建立的用户终端在同一个虚电路管理员管辖的范围，则此虚电路管理员立即建立虚电路；如果用户终端不在同一个地区，则请求建立虚电路的用户终端向本地虚电路管理员发出请求后，本地虚电路管理员向呈现服务器查询目标用户终端所对应的虚电路管理员位置信息，然后本地虚电路管理员直接同目标端虚电路管理员建立连接，并协调建立虚电路路由表项。
全文摘要
本发明公开了一种一键通业务系统的优化方法，其利用虚电路进行数据传输以建立PTT连接，它包括以下步骤(1)发送方发送含有地址信息的特定的控制信息块，该信息块途经的每个中间结点根据当前的逻辑信道使用状况，分配逻辑信道，并建立输入和输出逻辑信道映射表，所有中间结点分配的逻辑信道的串接形成虚电路；(2)站点发送的所有分组均沿着相同的虚电路传输，分组的发收顺序完全相同；(3)数据传输完毕，采用特定的控制信息块，释放该虚电路。本发明通过在网络中建立虚电路对通话线路进行优化，PTT通话通过专门的虚电路进行，提高了语音通话的质量，大大减小了语音的延迟，从而提高了PTT的QoS。
文档编号H04Q7/28GK1777302SQ20051011097
公开日2006年5月24日 申请日期2005年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者方建国 申请人:上海贝豪通讯电子有限公司