一种多频道PTT系统及实现方法

本发明涉及专门适用于无线通信网络中按键即讲或按键即呼的业务或设施，尤其涉及一种多频道PTT系统及实现方法。

PTT（Push‑To‑Talk）是指一种移动电话服务，采用即按即说的方式，类似于无线电话的对讲方式，只要按下一个按键即可进行通话，又叫做“一键通”，功能上类似于传统的对讲机。现有技术PTT系统包括多个PTT客户端（PTT Client）和一个PTT 服务器（PTT Server），如图1所示，系统包括多个PTT客户端10’——PTT Client 1~PTT  Client n和一个PTT Server 20’，PTT Server包括裁决器21’，PTT客户端可以设置在用户使用的移动终端上，用户使用它进行PTT通话，按下通话后就可以向PTT 服务器申请话语权，将RTP语音包发送给PTT Server，如果申请成功，PTT客户端的语音包被PTT服务器发向同一广播地址，以使PTT Client接收，PTT Server监听同一广播地址上的RTP语音包。在实际使用中，可能有多个PTT Client同时想说话，此时，PTT  Server中的裁决器21’可以决定PTT  Client的话语权。相比普通的打电话，PTT最大好处是具有呼功能，也就是一个人说话其他人拥有此设备的人都能听到。某些公司、机构(如酒店、机场)或组织(如施工队)的工作人员，他们一般同时在一个比较小的范围内一起工作，并且需要频繁地与范围内的其他人同时说话，那么如果使用PTT就会给他们带来极大的方便，因为他只要随时对着PTT讲话其他人都能听到，而不必一个一个地打电话通知。然而，现有技术仅能通过PTT服务器将RTP语音包广播给所有PTT客户端，而无法将RTP语音包有选择的广播给部分需要地址上的PTT客户端，无法实现权限控制。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明为解决现有技术缺陷和不足，提出一种支持多频道的PTT系统，能够实现RTP语音包有选择的广播给具有相应权限的PTT客户端。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

 一种多频道PTT系统，包括多个PTT客户端和一个PTT服务器，所述PTT服务器包括裁决器，所述多个PTT客户端和所述PTT服务器之间通过普通频道和/或受限频道实现RTP语音包传输；所述多个PTT客户端均设置在普通频道内，并可选择的被设置在受限频道内；PTT客户端有权向PTT服务器申请向普通频道内的多个PTT客户端发送RTP语音包；被设置在受限频道内的PTT客户端有权向PTT服务器申请，并由所述裁决器裁决向相应受限频道内的PTT客户端发送RTP语音包。

所述普通频道为一个，所述受限频道至少为一个。

所述RTP语音包通过实时传输协议进行传输。 

所述RTP语音包的固定头格式包括扩展头格式，该扩展头格式包括当前通话的同步信源标识和频道标识。所述裁决器根据同步信源标识符和频道标志向相应受限频道内的PTT客户端发送RTP语音包。

本发明还提供一种多频道PTT系统的实现方法，用于多个PTT客户端与一个PTT服务器之间的语音传输，所述PTT服务器中包括用于确定语音发送频道的裁决器，包括如下步骤：

A．将多个PTT客户端均设置在普通频道内，特定的PTT客户端设置在受限频道内；

B．将PTT客户端发送的RTP语音包的固定头格式进行扩展，在扩展头格式中标识出同步信源标识和频道标志，以确定PTT客户端的权限和频道类型；

C．所述PTT客户端向所述PTT服务器申请话语权时，PTT服务器中的裁决器根据接收到的PTT客户端的RTP语音包扩展头格式中的同步信源标识和频道标识，以确定RTP语音包广播到普通频道或受限频道。

所述步骤B中包括如下步骤：

所述PTT客户端发送的RTP语音包中的扩展头格式中的同步信源标识用于确定PTT客户端的话语权级别，当前RTP语音包的同步信源标识的值为0x1时，所述PTT客户端具有发言抢占权；当前RTP语音包的同步信源标识的值处于区间0x2~0xFFFFFF时，所述PTT客户端没有发言抢占权，只能在无第三方PTT客户端发言时申请获得发言权；当前RTP语音包的同步信源标识的值处于区间0x1000000~0xFFFFFFFF时，所述PTT客户端没有发言权。

所述步骤B中还包括如下步骤：

所述PTT客户端发送的RTP语音包中的扩展头格式中的频道标识用于确定PTT客户端的频道，当前RTP语音包的频道标识的值为0x1时，所述PTT客户端设置在普通频道；当前RTP语音包的频道标识的值处于区间0x2~0xFFFFFFFF时，所述PTT客户端设置在受限频道。

所述步骤C具体包括步骤：当PTT服务器接收到PTT客户端的RTP语音包时，判断所述RTP语音包后是否有语音数据，没有语音数据则判定该PTT客户端放弃发言权，否则通过当前RTP语音包的同步信源标识的值和频道标识的值判断所述PTT客户端的发言权限及向相应的频道发言。

与现有技术相比较，本发明采用了多频道的PTT系统，将多个PTT客户端和PTT服务器设置在普通频道和受限频道进行语音数据传输，通过对PTT客户端发送的RTP语音包进行固定头格式的扩展，在扩展部分中设置当前通话的同步信源标识和频道标识，以使PTT服务器能够根据当前通话的同步信源标识和频道标识裁决出PTT客户端的发言权限和将有发言权的PTT客户端发送的RTP语音包以广播形式发送给其他PTT客户端，对于裁决器的判断功能的改进，使得PTT系统可以有不同频道进行选择性的语音传输，使在特定频道中PTT客户端之间的呼功能相对普通频道屏蔽，加强了PTT系统的保密性。而且，对RTP语音包进行固定头格式扩展的实现方式比较简单，易于实现，仅通过同步信源标识和频道标识即可使PTT服务器做出正确的裁决，便于系统的设计和推广。

图1是现有技术PTT系统的工作原理框图。

图2是本发明支持多个频道PTT系统的工作原理框图。

图3是本发明支持多个频道PTT系统的实现方法的处理流程图。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，本发明支持多个频道PTT系统包括多个PTT客户端10——PTT Client 1~PTT Client n和一个PTT服务器20，所述PTT服务器20包括裁决器21，所述多个PTT客户端10和所述PTT服务器20之间通过普通频道和/或受限频道实现RTP语音包传输；将PTT客户端与PTT服务器之间进行语音数据的传输采用的频道采用两种类型的频道：普通频道和受限频道，目的是将同一层级的PTT客户端进行分类，使有权限的PTT客户端之间能够通过PTT服务器广播到特定的受限频道内，使设定在受限频道内的PTT客户端才能接收到相应的RTP语音包。由于普通频道可以为所有PTT客户端所使用，因此，普通频道只设置一个，而所述受限频道至少为一个，也可以为多个，可以根据使用的需要进行设定，根据PTT客户端的层次来进行划分设定。且PTT客户端与PTT服务器件传输的所述RTP语音包是通过实时传输协议进行传输的。

所述多个PTT客户端10均设置在普通频道内，并可选择的被设置在受限频道内；PTT客户端10有权向PTT服务器20申请向普通频道内的多个PTT客户端发送RTP语音包；被设置在受限频道内的PTT客户端有权向PTT服务器申请，并由所述裁决器裁决向相应受限频道内的PTT客户端发送RTP语音包。所述RTP语音包的固定头格式包括扩展头格式，该扩展头格式包括当前通话的同步信源标识和频道标识。所述裁决器根据同步信源标识符和频道标志向相应受限频道内的PTT客户端发送RTP语音包。

图3所示是本发明一种多频道PTT系统实现方法的流程图，PTT系统的结构参考图2，其实现方法步骤如下：

S100，将多个PTT客户端10均设置在普通频道内，特定的PTT客户端设置在受限频道内；对于普通频道而言，多个PTT客户端的任一PTT客户端均可在该频道进行RTP语音包传输，即在普通频道内都拥有话语权，本发明多频道PTT系统中的PTT客户端均在普通频道中，所有PTT客户端均有权利向PTT服务器20申请话语权。而受限频道可以有多个，但至少有一个，设立受限频道是将部分特定的PTT客户端列入其中，当位于受限频道的PTT客户端向PTT服务器申请该频道上的话语权时，只有处于受限频道中的PTT客户端才能听到相关的语音。当然，对于哪些PTT客户端设置在受限频道内，可以由用户自行设定。

S200，将PTT客户端10发送的RTP语音包的固定头格式进行扩展，在扩展头格式中标识出同步信源标识和频道标志，以确定PTT客户端的权限和频道类型；PTT客户端10与PTT服务器20之间进行语音传输中的语音包是通过RTP（实时传输协议）实现的，是以，将该语音包称为RTP语音包，PTT服务器在接收到PTT客户端的RTP语音包后，需要通过裁决器决定哪些PTT客户端可以获得话语权，然后将这些PTT客户端发送的RTP语音包通过广播形式发送到对应的频道上。为了使PTT服务器能够识别PTT客户端以及其所在的频道（普通频道抑或是哪个受限频道），并作出正确的裁决，需要对RTP语音包进行扩展，RTP固定头格式一般采用如下格式：

   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0  1

    +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

   |V=2|P|X|  CC   |M|      PT      |       sequence  number         |

    +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

    |                            timestamp                            |

    +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

   |            synchronization source (SSRC)  identifier            |

    +=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+

    |            contributing  source (CSRC)  identifiers              |

    |                              ....                               |

    +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

其中第3位“X”是扩展标志位，若此标志位设置为1，则表示RTP固定头格式后面跟随一个头扩展，将此标志位设定为1，其RTP扩展头格式如下：

   0                    1                    2                    3

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7  8 9 0 1

    +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

   |      defined by  profile        |           length               |

    +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

    |                         header  extension                        |

    |                              ....                               |

如果RTP固定头格式中的扩展比特位X置为1，则一个长度可变的头扩展部分被加到RTP固定头后，头扩展包含16比特位的长度域，指示扩展项中32比特位的个数不包括4个字节扩展头，因此，0为有效值。RTP固定头之后只允许有一个头扩展，扩展项的前16比特用以标识标示符或参数，这16比特位的格式不在RTP中说明，而是由具体的上层协议定义，由于PTT系统不需用到这16比特位，因此需要将这16比特位全部置0，其RTP扩展头格式如下：

   0                    1                    2                    3

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7  8 9 0 1

    +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

   |0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0  0|           length（2）              |

   +‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+‑+

    |                         当前通话的ssrc_curr                         |

    |                         所在的频道channel                           |

在上述RTP扩展头格式中，前16比特位为“0”，length(2)标识增加两个标识，即“当前通话的ssrc_curr”和“所在的频道channel”，当前通话的ssrc_curr为4个字节，代表RTP语音包固定头格式扩展格式中的同步信源标识，所在的频道channel为4个字节，代表频道标识。

对RTP语音包的固定头格式做的头格式扩展是增加同步信源ssrc和频道Channel的标识，且每个PTT客户端的“当前通话ssrc_curr”均是唯一的，PTT服务器以该同步信源标识来区分PTT客户端，并结合其所在的频道来决定PTT客户端在哪个频道上能够获得话语权。

其中，“当前通话ssrc_curr”的ssrc取值可以有划分为3个区间，取值范围如表1：

表1 同步信源ssrc取值区间表

“Super Addresser”只有1位，为超级用户，可以在任道抢断其他PTT客户端的话语权，从而保证随时可以发言，并且不能被抢断，一般用于整个多频道PTT系统的管理者。

“Addresser”为普通用户，获得话语权的主要依据是在默认频道内先到先得，如果该频道内当前没有人说话，那么谁先开始说话谁就能得到话语权。

“Auditor”即为听众，无论在哪个频道中都是只能听不能说。

“所在的频道channel”的channel取值可以划分为两种，范围见表2：

表2频道标识channel取值区间表

 S300，所述PTT客户端向所述PTT服务器申请话语权时，PTT服务器中的裁决器根据接收到的PTT客户端的RTP语音包扩展头格式中的同步信源标识和频道标识，以确定RTP语音包广播到普通频道或受限频道。

经过步骤S200中对RTP语音包的头格式扩展后，当PTT客户端向PTT服务器申请话语权时，PTT服务器即通过PTT客户端传送来的RTP语音包扩展头格式中的同步信源标识和频道标识来决定发送RTP语音包的PTT客户端是否有权，以及有权向哪个频道广播RTP语音包。具体而言，当PTT服务器接收到PTT客户端的RTP语音包时，还需进一步判断所述RTP语音包后是否有语音数据，没有语音数据则判定该PTT客户端放弃发言权，否则通过当前RTP语音包的同步信源标识的值和频道标识的值判断所述PTT客户端的发言权限及向相应的频道发言。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。