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三匯16E1卡超大容量彩鈴解決方案

2004/11/19

第一章 行業(yè)背景與CRBT業(yè)務介紹

　　電信增值業(yè)務近年來一直被認為是電信市場未來發(fā)展的最具吸引力的領域，巨大的市場吸引了運營商、設備商和SP各方的參與，造就了近年來國內電信增值業(yè)務的紅火局面。據(jù)統(tǒng)計，截止到2004年6月底，我國共發(fā)放9000多張增值電信業(yè)務經(jīng)營許可證。但是在繁榮和樂觀的背后，值得提出的是，國內電信增值業(yè)務領域除了短信獲得迅猛發(fā)展之外，長時間內缺乏一項與之相比有同等競爭力的"殺手級"服務項目出現(xiàn)，而隨著短信市場的逐漸趨于飽和，最終用戶的新鮮感開始消失，而運營商新近推出的業(yè)務如移動上網(wǎng)、定位服務、JAVA等增值業(yè)務獲得的市場反應極其有限。一時間出現(xiàn)了令人尷尬的發(fā)展瓶頸。在這樣的尷尬局面下，彩鈴業(yè)務在不動聲色間成長起來，短短一年多時間，這項業(yè)務已經(jīng)被廣大用戶接受，體現(xiàn)出了強勁的發(fā)展勢頭。所謂CRBT業(yè)務（全稱Color Ring Back Tone，商用化的業(yè)務稱呼在移動稱為"彩鈴"，聯(lián)通稱為"炫鈴"）是一項新興的電信增值業(yè)務，自推出以來，業(yè)務發(fā)展非常迅猛，受到了廣大移動電話用戶的熱烈追捧。作為一項全新的電信增值業(yè)務，它有別于IP電話等傳統(tǒng)語音增值業(yè)務，并沒有對基礎語音通話業(yè)務造成替代性，而是為運營商帶來了全新的收益，同時也為消費者創(chuàng)造了一種全新的體驗和感受。目前，彩鈴業(yè)務已經(jīng)成為各運營商增強自身競爭能力的重要業(yè)務產(chǎn)品。

　　三匯公司以16E1為主線的系列語音卡產(chǎn)品是構建電信增值業(yè)務開發(fā)平臺的理想工具，特別適合彩鈴、彩話、電話QQ等新一代增值電信業(yè)務應用開發(fā)，為幫助集成商能夠迅速開發(fā)和推廣自己的CRBT業(yè)務平臺，并贏得市場。

市場需求分析
　　目前國內通信產(chǎn)業(yè)市場呈現(xiàn)出這樣的發(fā)展趨勢：對于基礎的通信需求已經(jīng)被滿足的需方市場，個人用戶希望能夠得到個性化的、可定制的新業(yè)務服務，而商業(yè)企業(yè)用戶則希望業(yè)務服務能夠成為一種有效的營銷推廣手段而為企業(yè)帶來較好的收益。

第一、商業(yè)企業(yè)層需求分析

　　1. 企業(yè)自身越來越注重自身形象，需要電信新業(yè)務的推出可以便捷地提升自身形象；
　　2. 產(chǎn)品與服務推向市場，必然要求企業(yè)選擇一種低成本的通信媒體宣傳手段，同時由于開始關注客戶服務，也就需要一種更能體現(xiàn)客戶關懷功能的通信溝通手段；

　　3. 市場競爭的加劇迫使企業(yè)強化成本控制，必然需要電信服務業(yè)務在不額外增加負擔的前提下幫助其實現(xiàn)目標。

第二、個人用戶層分析

　　1. 社會發(fā)展進入個性化時代，經(jīng)濟的快速發(fā)展加強了人們個性化業(yè)務的追求，對新電信業(yè)務的需求變的迫切；
　　2. 消費者在追求通信業(yè)務滿足的同時，也需要電信新業(yè)務服務方便人們使用的要求，同時也希望不增加過多的通信費用；

　　針對這兩個用戶群的特點，個性化回鈴音業(yè)務提供了豐富的差異化的業(yè)務功能，可以滿足各類不同的需求。

國內市場發(fā)展狀況分析

　　在國內開展的眾多移動增值業(yè)務中，短信業(yè)務一直一支獨秀，但是其他業(yè)務和短信相比規(guī)模始終很小，市場滲透率很低。如今，彩鈴業(yè)務改變了這一切，目前韓國的彩鈴業(yè)務滲透率已經(jīng)超過了50％，在中國，自從2003年中國移動引入彩鈴業(yè)務以后，彩鈴業(yè)務出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長，市場滲透率也有希望出現(xiàn)一個較大的突破，將達到20％。于是許多運營商和SP紛紛盯上了這個市場。移動和聯(lián)通各省公司紛紛推出彩鈴業(yè)務，電信和網(wǎng)通也打算在小靈通上及時開展這項業(yè)務。

　　中國移動在2003年5月17日電信日當天推出彩鈴業(yè)務后，用戶增長便一發(fā)不可收拾，隨后中國聯(lián)通也推出了類似的炫鈴業(yè)務，首先在其高端用戶占主流的CDMA網(wǎng)中開展，商用之后進一步擴大炫鈴的用戶容量，進一步使聯(lián)通130/131號段的GSM網(wǎng)用戶也可以和CDMA用戶一樣使用炫鈴服務。固網(wǎng)運營商也對彩鈴業(yè)務表現(xiàn)出了極大興趣，中國網(wǎng)通上海分公司在其固定電話服務上開通了彩鈴業(yè)務，成為網(wǎng)通各分公司中第一家在固話上開通彩鈴業(yè)務的運營商。同樣電信和網(wǎng)通會在今年晚些時候先為其網(wǎng)內的小靈通用戶開通彩鈴業(yè)務。固網(wǎng)運營商的加入無形中將彩鈴的市場空間擴大了一倍，作為一項全新的話音業(yè)務，彩鈴不像短信、呼叫轉移等業(yè)務那樣對原有語音業(yè)務有替代性，它所帶來的，完全是全新的收益�，F(xiàn)在彩鈴正處于快速發(fā)展階段,到2006年彩鈴市場在中國將進入成熟期. 根據(jù)預測，國內會有20%的電話用戶會成為彩鈴用戶,整個市場規(guī)模將達到50億人民幣。

CRBT業(yè)務的服務種類
　　1. 默認彩鈴
　　2. 時間區(qū)分彩鈴
　　3. 區(qū)分主叫號碼的彩鈴
　　4. 彩鈴送禮、復制、素要
　　5. 特定號碼業(yè)務
　　6. 特殊紀念日業(yè)務
　　7. 音樂盒業(yè)務
　　8. 個性化我的聲音業(yè)務
　　9. 企業(yè)宣傳業(yè)務

第二章 CRBT在不同網(wǎng)絡的實現(xiàn)模式

移動網(wǎng)絡中CRBT業(yè)務解決方案
　　移動網(wǎng)絡CRBT解決方案主要由網(wǎng)關移動業(yè)務交換中心（GMSC），移動業(yè)務交換中心（MSC），歸屬位置寄存器（HLR），CRBT平臺等部分組成，其中需要使用GMSC實現(xiàn)與它網(wǎng)交換機進行互聯(lián)，網(wǎng)絡拓撲圖如下：


PSTN公網(wǎng)CRBT業(yè)務解決方案

　　PSTN網(wǎng)絡中的解決方案由本局交換機和CRBT業(yè)務平臺構成，它與移動網(wǎng)構建模式不同的是業(yè)務的觸發(fā)是由被叫用戶所在交換局進行并完成，具體網(wǎng)絡拓撲圖如下所示：


iPAS小靈通網(wǎng)絡CRBT業(yè)務解決方案

　　該構建方式與移動網(wǎng)中相類似，目前iPAS網(wǎng)絡中已經(jīng)具備類似MSC、VLR和HLR的功能設備，具備存儲CRBT業(yè)務用戶簽約信息等基本條件，通過引入CRBT平臺就可方便地在網(wǎng)絡中引入彩鈴（炫鈴）等業(yè)務。由于目前在iPAS網(wǎng)絡中尚未建設成完整的智能網(wǎng)，所以CRBT業(yè)務的主要實現(xiàn)方式還是有以下兩種方式：

A--路由迂回的實現(xiàn)模式

　　以UT斯達康的iPAS網(wǎng)絡為例進行說明，被叫端局的iPAS-GW 可根據(jù)用戶的屬性決定用戶是否訂閱CRBT業(yè)務，如果被叫用戶訂閱了該項業(yè)務，則 iPAS-GW 將呼叫轉到CRBT平臺，由該平臺在被叫號碼前加撥特殊前綴后繼續(xù)向iPAS-GW發(fā)起新的呼叫，同時根據(jù)主叫號碼所選擇個性化鈴聲向主叫用戶放音，而iPAS-GW則直接接續(xù)被叫小靈通用戶，當被叫用戶摘機后，CRBT平臺負責將主、被叫接通，也就是說在通話過程中始終要占用CRBT平臺的話路資源和 iPAS-GW 的中繼資源。如下圖所示：


B--無路由迂回的實現(xiàn)模式


第三章 CRBT業(yè)務平臺的構成

CRBT業(yè)務解決方案平臺主要由以下主要功能實體構成：


各功能構件模塊主要功能和特性如下：

CRBT Server
　　這是業(yè)務平臺中主控業(yè)務邏輯運行的功能實體，管理和控制平臺業(yè)務的運行、對業(yè)務腳本進行管理并對業(yè)務進行監(jiān)控和統(tǒng)計，是平臺的功能核心。它基于中間件中的事務處理服務器模塊進行開發(fā)，具有分布式和容錯式的架構設計，以達到電信級別的運行要求。另外，為了能夠降低小規(guī)模的業(yè)務平臺的建設成本，該模塊也能夠運行在安裝Linux的PC服務器或工控機上。

　　為保證系統(tǒng)運行的可靠性，該實體模塊可根據(jù)硬件平臺結構的不同采用HA雙機熱備或負荷分擔的方式運行。

交換/接入節(jié)點
　　該模塊的主要功能是負責業(yè)務用戶的話路接入、CRBT的播放以及線路交換，另外根據(jù)用戶所選用硬件設備的不同，還能夠支持分布式電話會議、傳真存儲收發(fā)與轉發(fā)、FSK通訊、短信/彩信等功能。它遵循中間件中的擴展服務器接口進行開發(fā)，可以采用獨立的物理實體，也能夠和該模塊共用物理實體，具有與該模塊相同的可用性和可靠性。

　　該模塊采用工控機與三匯高密度板卡配合的運行方式時，單節(jié)點中繼容量可以達到4E1到64E1，單點數(shù)字信號處理能力大于2.6GIPS，同時支持SS1、SS7（ISUP or TUP）、ISDN信令。同時該模塊可獨立工作也可通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡互聯(lián)，在該模塊的控制下進行協(xié)同工作，理論上可進行無最大數(shù)量限制的擴容。

　　目前該模塊支持的主要硬件采用Intel X86處理器的CPCI總線服務器（安裝Windows 2003 Server）＋三匯SHD系列數(shù)字中繼卡（1E1-16E1）

DB Server
　　該模塊主要運行通用數(shù)據(jù)庫，目前采用Oracle 8.1.7或以上版本，運行與UNIX或Linux操作系統(tǒng)上，主要的特點和性能指標可參見有關廠家的技術資料。

　　如果用戶需要平臺采用第三方數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)平臺提供的數(shù)據(jù)庫訪問協(xié)議進行互聯(lián)。

第四章 大規(guī)模及超大規(guī)模CRBT平臺的構建

　　在彩鈴用戶數(shù)量可能超過10萬（按照目前統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示的用戶比例，至少應當具有100萬以上人口的基礎用戶）的地市，對系統(tǒng)的可靠性、今后業(yè)務發(fā)展的靈活性要求很高，在這種情況下可以采用全分布式系統(tǒng)結構來構建大規(guī)模和超大規(guī)模的CRBT業(yè)務平臺。
如下圖所示：


功能構架說明如下：

　　1、系統(tǒng)中的多臺CRBT Server主機采用高性能的UNIX服務器，負荷分擔的運行方式，多機間協(xié)同工作，互為備份。

　　2、 DB Server主機采用高性能的UNIX服務器，安裝Oracle8.1.7數(shù)據(jù)庫，并采用Raid5鏡像的磁盤陣列和原廠商Cluster軟件進行雙機熱備。

　　3、 交換節(jié)點采用多臺分布式結構，其主機采用X86架構的CPCI總線工業(yè)控制機，雙電源、SCSI硬盤做RAID1鏡像，配置1G以上內存，安裝Windows 2003 Server操作系統(tǒng)，采用三匯SDH系列數(shù)字中繼卡。

　　4、 系統(tǒng)中還增加了獨立的信令網(wǎng)關來連接交換網(wǎng)絡中的七號信令鏈路，以達到更高的信令鏈路可靠性，硬件采用三匯SHGW系列信令網(wǎng)關。

　　基于以上配置的平臺于我公司平臺軟件相結合，能夠采用平滑的擴容能力提供100個E1之上的中繼處理，可支持10萬（采用路由迂回的實現(xiàn)方式）～30萬（采用無路由迂回的實現(xiàn)方式）以上數(shù)量CRBT用戶的使用

第五章 彩鈴平臺的網(wǎng)絡安全性

　　對于經(jīng)營CRBT業(yè)務的SP或ICP來說，擁有更大的訪問量和更多用戶是最終目標，但同時，又會帶來系統(tǒng)安全方面的隱患，尤其是這種安全隱患可能影響到基礎電信業(yè)務的提供。因此，好的網(wǎng)絡設計方案不但可以給他們帶來網(wǎng)絡的安全，而且可以不對網(wǎng)絡造成任何影響，最好還可以提高服務器的響應速度。

　　網(wǎng)絡安全的含義應當包含兩層含義：保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡不受外部攻擊以及業(yè)務的可靠運行。

　　一套完整的CRBT平臺從功能上分析可以由兩部分構成：面向電信網(wǎng)絡提供通話服務的交換平臺部分和面向Internet網(wǎng)絡用戶的業(yè)務管理部分，兩部分之間主要依靠數(shù)據(jù)庫來進行邏輯上的連接，如下圖所示：


　　要保證整個CRBT業(yè)務平臺的安全性，應當從兩個方面入手：一是保證Web服務器的安全，二是在Web服務器一旦被攻擊后能夠防止黑客對數(shù)據(jù)庫和交換平臺進行破壞。

1、對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的保護
　　采用防火墻對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行保護

　　對整個系統(tǒng)網(wǎng)絡的保護首先要從保護內部網(wǎng)絡避免受到Internet網(wǎng)上的攻擊為主，可以采用高可靠性的防火墻作為主要手段，網(wǎng)絡拓撲圖如下圖所示：


　　采用防火墻后，可將整個網(wǎng)絡劃分成物理上獨立的兩個網(wǎng)段，即公共網(wǎng)段（Public Network）和私有網(wǎng)段（Private Network）。其中公共網(wǎng)段提供面向Internet的廣域網(wǎng)連接和接受互聯(lián)網(wǎng)用戶訪問的支持；私有網(wǎng)段安放Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和交換平臺，提供CRBT業(yè)務功能及管理服務。

　　防火墻的主要功能是過濾非法訪問，同時也可以使用防火墻的日志功能對訪問進行記錄，從而更有效地追蹤入侵者，另外防火墻的存在可以有效地防止來自網(wǎng)絡的拒絕服務攻擊。

Web服務器自身安全性的考慮

　　從網(wǎng)絡連接的角度考慮，在私有網(wǎng)段中，Web服務器安裝兩塊網(wǎng)卡，一塊網(wǎng)卡通過防火墻連接Internet網(wǎng)，另一塊通過內部交換機連接數(shù)據(jù)庫服務器，來進一步杜絕可能通過Web服務器對內網(wǎng)進行的攻擊。

　　從軟件安全性的角度考慮，WEB服務器應該是建立在操作系統(tǒng)上的，其安全性與兩個要素相關：一個是WEB服務器軟件，另一個是操作系統(tǒng)本身。

　　目前，包括Linux、Win2003等在內的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)大都提供了較完備的審計與日志功能。啟用操作系統(tǒng)的審計與日志功能，給相關的訪問者適當?shù)臋嘞�，并使用IDS等軟件對系統(tǒng)進行審計與授權，即可以有效地提升系統(tǒng)的安全等級。

2、對電信網(wǎng)絡的安全性和可靠性保障
　　該平臺主要通過7號信令網(wǎng)絡和話路中繼與電信網(wǎng)絡進行連接，平臺本身難以受到外部的攻擊，因此對電信網(wǎng)絡的安全性保障主要體現(xiàn)在平臺內部設備部分失效時是否能夠繼續(xù)保證基礎通話業(yè)務的正常運行，主要的手段如下：

系統(tǒng)軟硬件的容錯
　　該平臺的系統(tǒng)和軟件設計上充分考慮了對可能出現(xiàn)的軟、硬件故障的監(jiān)控可處理，主要具有以下特征：

　　1、 全系統(tǒng)以及子系統(tǒng)內部均采用模塊化設計，內部修改及功能追加不影響當前的外部接口特性，具有整體高可靠性和運行穩(wěn)定性；
　　2、 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、業(yè)務邏輯和用戶數(shù)據(jù)間相互獨立，以保證數(shù)據(jù)訪問的一致性和可靠性；
　　3、 軟件采用分布式結構，具有良好的容錯能力，一般故障不會影響系統(tǒng)的正常運轉；
　　4、 軟件設計有錯誤防護能力，嚴重故障的不良影響也被限定在最小范圍內；
　　5、 軟件具有故障監(jiān)視能力，對發(fā)生的故障能進行監(jiān)測、記錄與告警，必要時可提示用戶進行系統(tǒng)的手工恢復。

話務量監(jiān)控和流量控制

　　該平臺的軟件設計上還充分考慮了對瞬時高話務量的抗符合能力，在系統(tǒng)運行期間可實時監(jiān)控系統(tǒng)的瞬時話務量和系統(tǒng)負荷，并能在業(yè)務層面或信令層面自行啟動流量控制以保證平臺的正常運行。

系統(tǒng)結構設計

　　為避免單點故障對業(yè)務產(chǎn)生的影響，系統(tǒng)中所有的組件都為N+1配置。軟件的分布式體系結構允許解決方案具有很高的靈活性；關閉一個CRBT Server不會對系統(tǒng)運行造成不良影響。數(shù)據(jù)盤和系統(tǒng)盤都是熱拔插并進行冗余備份的，所以當系統(tǒng)正在運行時，更換一個故障盤也不會使業(yè)務關閉。此外，系統(tǒng)還可采用雙磁盤控制器訪問數(shù)據(jù)盤，雙磁盤總線和RAID 5級技術提供磁盤鏡像保護。同時，各子系統(tǒng)的電源也采用多路配置。

　　在網(wǎng)絡連接上，CRBT平臺采用ISUP信令鏈路連接PHS交換機，每一對信令點間均開放兩條信令鏈路以達到備份目的。

3、嚴重故障的解決
　　該業(yè)務平臺可能出現(xiàn)的最嚴重的故障主要有兩種：數(shù)據(jù)庫服務器停機或交換節(jié)點停機，這兩種故障的出現(xiàn)都會造成CRBT業(yè)務的失效，但我們可采用以下措施保證用戶基本通話功能不受影響：

A-數(shù)據(jù)庫服務器停機的情況
　　數(shù)據(jù)庫服務器停機后，業(yè)務平臺將無法正確獲得注冊用戶設置的彩鈴信息，這時CRBT平臺的交換節(jié)點依然按照正常流程對用戶進行接續(xù)，同時向主叫方播放普通的回鈴音，以保證用戶的基本通話功能。

B-交換節(jié)點停機的情況
　　如果交換節(jié)點停機，意味著PHS交換機無法將呼叫正常送到業(yè)務平臺上，此時的處理需要PHS交換機與CRBT平臺配合處理。以我們與UT斯達康公司的iPAS系統(tǒng)測試為例，當交換節(jié)點停機時，ISUP信令鏈路將失效，此時iPAS到平臺的電路狀態(tài)均為不可用，iPAS系統(tǒng)中的交換機將不再把CRBT業(yè)務用戶的呼叫轉發(fā)到平臺，而是直接進行接續(xù)，使用iPAS內部的IVR設備播放普通回鈴音，以保證用戶的基本通話功能。

杭州三匯公司供稿 CTI論壇編輯


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