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軟交換下電信業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)
杭晨捷 謝明 2004/10/18
摘要：
本文就在電信行業(yè)中開(kāi)發(fā)軟交換業(yè)務(wù)所需關(guān)注的主要問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、開(kāi)發(fā)技術(shù)等進(jìn)行了探討和設(shè)想；并結(jié)合實(shí)際開(kāi)發(fā)介紹了基于軟交換的一號(hào)通業(yè)務(wù)。
關(guān)鍵詞：
軟交換、SIP、智能網(wǎng)、Parlay、CORBA、JAIN、VoiceXML、JavaBeans
1、概述
軟交換是通過(guò)將業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫控制與承載分離的方式來(lái)向用戶(hù)提供電信級(jí)業(yè)務(wù)的技術(shù)體系。通過(guò)對(duì)軟交換的深入了解與分析，我們發(fā)現(xiàn)軟交換的體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)從對(duì)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的仿真走向了具有Internet體系結(jié)構(gòu)的、以SIP協(xié)議為基礎(chǔ)的多用戶(hù)、多媒體的開(kāi)放業(yè)務(wù)體系，軟交換的應(yīng)用領(lǐng)域正逐步擴(kuò)大到電信業(yè)務(wù)的核心領(lǐng)域――業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)能力。目前，軟交換的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)能力已經(jīng)從簡(jiǎn)單電話(huà)業(yè)務(wù)和智能網(wǎng)業(yè)務(wù)擴(kuò)充，發(fā)展成為具有多媒體業(yè)務(wù)能力的、能夠根據(jù)需求定制的以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的軟交換系統(tǒng)。
2、軟交換業(yè)務(wù)體系架構(gòu)
軟交換是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，軟交換體系通過(guò)將業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫控制與承載分離，來(lái)實(shí)現(xiàn)上層業(yè)務(wù)與底層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)關(guān)，使業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，從而能夠更加靈活、有效地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供，同時(shí)支持不同帶寬的、實(shí)時(shí)的或非實(shí)時(shí)的各種媒體業(yè)務(wù)使用；另一方面，用戶(hù)可以自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征，不必?fù)?dān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式以及終端類(lèi)型，使得業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性�？梢哉f(shuō)，軟交換真正體現(xiàn)了業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的思想和理念，很好地實(shí)現(xiàn)了多網(wǎng)的融合，提供了開(kāi)放靈活的業(yè)務(wù)提供體系。
一、開(kāi)放的體系架構(gòu)：
分層的網(wǎng)絡(luò)體系實(shí)現(xiàn)了各層的分別演進(jìn)。通過(guò)在層間設(shè)立網(wǎng)絡(luò)API的方式，可以在以下方面改變目前的業(yè)務(wù)提供方式：
業(yè)務(wù)可移植性：當(dāng)前各種技術(shù)和應(yīng)用的開(kāi)發(fā)受限于接口的專(zhuān)用性，導(dǎo)致增加了應(yīng)用的開(kāi)發(fā)代價(jià)，延長(zhǎng)了推向市場(chǎng)的時(shí)間，維護(hù)也不方便。采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)API，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)只需編寫(xiě)一次，就可以在任何地方運(yùn)行。
多網(wǎng)絡(luò)融合：當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，但主要是通過(guò)網(wǎng)關(guān)互通信息，網(wǎng)絡(luò)API通過(guò)將不同網(wǎng)絡(luò)的相似能力抽象出來(lái)，并對(duì)外提供統(tǒng)一的控制接口，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)間業(yè)務(wù)層面的融合。
支持安全的網(wǎng)絡(luò)接入：通信應(yīng)用和業(yè)務(wù)或者運(yùn)行在運(yùn)營(yíng)商的可靠網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部，或者完全位于這個(gè)網(wǎng)絡(luò)之外。如果運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的功能實(shí)體和智能可以提供給受控制的外部接入，則為創(chuàng)建新業(yè)務(wù)提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
二、增值業(yè)務(wù)架構(gòu)：
軟交換體系結(jié)構(gòu)中專(zhuān)為增值業(yè)務(wù)引入了一個(gè)新的實(shí)體――應(yīng)用服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)各種增值業(yè)務(wù)的邏輯產(chǎn)生和管理，并且還提供各種開(kāi)放的API，為第三方業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)提供創(chuàng)作平臺(tái)。應(yīng)用服務(wù)器是一個(gè)對(duì)立的實(shí)體，與控制層的軟交換無(wú)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，有利于新業(yè)務(wù)的引入�，F(xiàn)在業(yè)內(nèi)主要有兩種主流應(yīng)用服務(wù)器：
(1)SIP應(yīng)用服務(wù)器：
SIP協(xié)議是由IETF提出并主持研究的一個(gè)應(yīng)用層控制（信令）協(xié)議，用來(lái)創(chuàng)建、修改以及終結(jié)一個(gè)或多個(gè)參與者參加的會(huì)話(huà)進(jìn)程。
IETF針對(duì)SIP應(yīng)用的開(kāi)發(fā)人員提供了兩類(lèi)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)技術(shù)：
一類(lèi)是針對(duì)可信度較高用戶(hù)的SIP CGI和SIP Servlets，并制定了SIP CGI和SIP Servlet API規(guī)范。這兩種技術(shù)功能較強(qiáng)，但使用不當(dāng)會(huì)給應(yīng)用服務(wù)器帶來(lái)不安全的因素。
另一類(lèi)是針對(duì)可信度較低普通用戶(hù)的CPL（Call Processing Language）語(yǔ)言，它是由IETF的IPTEL工作組制定的一種基于XML（Extensible Markup Language）的腳本語(yǔ)言，主要用來(lái)描述和控制個(gè)人化的Internet電話(huà)業(yè)務(wù)（包括呼叫策略路由、呼叫篩選、呼叫日志等業(yè)務(wù)），處理能力較弱，從而能夠保證由普通用戶(hù)編寫(xiě)的CPL業(yè)務(wù)邏輯不會(huì)對(duì)應(yīng)用服務(wù)器造成破壞。
(2)Parlay應(yīng)用服務(wù)器：
Parlay應(yīng)用服務(wù)器可以提供不同抽象層次的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)接口，以便不同能力、不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)豐富多樣的業(yè)務(wù)。例如，可以提供基于CORBA的Parlay API接口、基于JAIN SPA標(biāo)準(zhǔn)的Java API接口、基于JavaBeans的接口、基于XML、CPL、VoiceXML的接口等。這些接口的抽象層次逐漸增高，但接口的能力也逐漸降低，業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要和自己的能力選擇合適的開(kāi)發(fā)接口。
3、基于軟交換的一號(hào)通業(yè)務(wù)
基于軟交換的一號(hào)通業(yè)務(wù)是指用戶(hù)通過(guò)申請(qǐng)唯一的個(gè)人通信號(hào)碼，利用軟交換網(wǎng)絡(luò)將來(lái)話(huà)轉(zhuǎn)接到指定的多種終端，并可在任意終端上以一號(hào)通號(hào)碼作為主叫標(biāo)識(shí)發(fā)起呼叫。
用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、語(yǔ)音交互或者一號(hào)通軟終端管理界面（可選）的方式進(jìn)行業(yè)務(wù)設(shè)置。
(1) 系統(tǒng)組成
基于軟交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的一號(hào)通系統(tǒng)包含：
一號(hào)通業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器：
提供一號(hào)通業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯，存儲(chǔ)業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)，并提供對(duì)業(yè)務(wù)的管理功能。
軟交換
軟交換是核心控制設(shè)備，是一個(gè)可擴(kuò)展的電信級(jí)平臺(tái)。它位于NGN網(wǎng)絡(luò)的控制層，提供多種業(yè)務(wù)的呼叫與連接控制、協(xié)議處理、業(yè)務(wù)提供、網(wǎng)絡(luò)資源管理、計(jì)費(fèi)、認(rèn)證等功能。
媒體資源服務(wù)器：
提供諸如收音放號(hào)等語(yǔ)音交互功能的實(shí)體。
中繼網(wǎng)關(guān)（TGW）：
提供與PSTN網(wǎng)絡(luò)之間互通的能力。
(2)業(yè)務(wù)功能
基于軟交換的一號(hào)通業(yè)務(wù)，能夠方便的實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的一號(hào)通業(yè)務(wù)的功能：順序振鈴和同時(shí)振鈴。
順序振鈴
當(dāng)用戶(hù)撥打一號(hào)通號(hào)碼時(shí)，按照一號(hào)通用戶(hù)設(shè)置的順呼號(hào)碼表從第一轉(zhuǎn)移號(hào)碼到最后一個(gè)轉(zhuǎn)移號(hào)碼進(jìn)行順序呼叫；若前一個(gè)號(hào)碼未能成功應(yīng)答（無(wú)應(yīng)答、忙、路由失敗等），則自動(dòng)接續(xù)下一個(gè)號(hào)碼，直至最后一個(gè)號(hào)碼為止。用戶(hù)一號(hào)通號(hào)碼為順呼號(hào)碼表的第一轉(zhuǎn)移號(hào)碼。用戶(hù)可設(shè)置多個(gè)順呼號(hào)碼。
同時(shí)振鈴
當(dāng)撥打一號(hào)通號(hào)碼時(shí)，按照用戶(hù)設(shè)置的同振號(hào)碼表對(duì)所有號(hào)碼同時(shí)發(fā)起呼叫。當(dāng)用戶(hù)接聽(tīng)其中任意一個(gè)呼叫時(shí)，其余終端自動(dòng)停止振鈴。用戶(hù)一號(hào)通號(hào)碼為同振號(hào)碼表的第一轉(zhuǎn)移號(hào)碼。用戶(hù)可設(shè)置多個(gè)同振號(hào)碼。
軟交換網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)，和Internet的互通更加方便。傳統(tǒng)的一號(hào)通業(yè)務(wù)，同振順呼號(hào)碼的設(shè)置，一般通過(guò)IVR交互的方式完成；軟交換下的一號(hào)通業(yè)務(wù)，不僅支持IVR交互完成設(shè)置，還能通過(guò)B/S方式通過(guò)WEB頁(yè)面設(shè)置或者C/S的方式通過(guò)終端完成設(shè)置，給用戶(hù)提供了更多選擇。
(3)呼叫控制
軟交換和一號(hào)通應(yīng)用服務(wù)器一般通過(guò)SIP協(xié)議進(jìn)行互連，和接入網(wǎng)關(guān)一般通過(guò)H.248或者M(jìn)egaco協(xié)議互連。
軟交換作為SIP代理服務(wù)器，能根據(jù)呼叫信息來(lái)區(qū)分出是普通呼叫和一號(hào)通呼叫，并將此呼叫轉(zhuǎn)向一號(hào)通應(yīng)用服務(wù)器。一號(hào)通應(yīng)用服務(wù)器提供對(duì)一號(hào)通業(yè)務(wù)的執(zhí)行和管理。
普通呼叫將沿用現(xiàn)有的呼叫流程和標(biāo)準(zhǔn)。
一號(hào)通呼叫分為同振和順呼兩種，用戶(hù)撥打一號(hào)通號(hào)碼，軟交換將該呼叫轉(zhuǎn)向應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)被叫號(hào)碼，獲得相關(guān)用戶(hù)數(shù)據(jù)：同振或是順呼，以及轉(zhuǎn)接號(hào)碼表。應(yīng)用服務(wù)器將按照用戶(hù)設(shè)置，同時(shí)對(duì)同振號(hào)碼發(fā)起呼叫或者是按照一定的順序、一定的時(shí)間間隔對(duì)設(shè)置的號(hào)碼表進(jìn)行順呼。呼叫的后繼消息都將經(jīng)過(guò)應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)反饋消息，做出相應(yīng)的處理。應(yīng)用服務(wù)器還將對(duì)呼叫產(chǎn)生相應(yīng)的記錄。
4、信令流程
圖4為PSTN用戶(hù)A撥打一號(hào)通用戶(hù)，同振到軟交換域AG下POTS用戶(hù)B和SIP用戶(hù)C，其中軟交換和應(yīng)用服務(wù)器以SIP協(xié)議相連，軟交換和AG、軟交換和TG以H.248協(xié)議相連�？梢钥吹�，用戶(hù)B和用戶(hù)C同時(shí)振鈴，用戶(hù)C摘機(jī)應(yīng)答，應(yīng)用服務(wù)器取消了對(duì)用戶(hù)B的振鈴。雙方通話(huà)，通話(huà)結(jié)束，用戶(hù)C掛機(jī)，系統(tǒng)釋放了連接。
圖5為PSTN用戶(hù)A撥打一號(hào)通用戶(hù)，順呼軟交換域AG下POTS用戶(hù)B和SIP用戶(hù)C，其中軟交換和應(yīng)用服務(wù)器以SIP協(xié)議相連，軟交換和AG、軟交換和TG以H.248協(xié)議相連。可以看到，用戶(hù)B首先振鈴，振鈴達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，應(yīng)用服務(wù)器取消了對(duì)用戶(hù)B的振鈴，轉(zhuǎn)而對(duì)用戶(hù)C振鈴。用戶(hù)C摘機(jī)應(yīng)答，通話(huà)結(jié)束，用戶(hù)C掛機(jī)，系統(tǒng)釋放了呼叫。
圖4：同振信令圖
圖5：順呼信令圖
5、結(jié)束語(yǔ)
通信網(wǎng)絡(luò)從誕生開(kāi)始就在不斷的向前演進(jìn)，我們走過(guò)了步進(jìn)式交換機(jī)、縱橫式交換機(jī)、程控式交換機(jī)等等。今天，軟交換以其分層結(jié)構(gòu)，靈活、高效的特點(diǎn)，成為交換網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要方向。軟交換網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)業(yè)務(wù)為驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，怎樣在軟交換網(wǎng)絡(luò)上繼承現(xiàn)有并發(fā)展新的特色業(yè)務(wù)，從而滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化的、不斷發(fā)展的需求，是軟交換研究的重要方向。而本文中的一號(hào)通業(yè)務(wù)雖然是PSTN網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，但是通過(guò)軟交換業(yè)務(wù)體系來(lái)實(shí)現(xiàn)一號(hào)通業(yè)務(wù)則從一個(gè)具體的開(kāi)發(fā)展示了軟交換網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上，較之傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的靈活便捷。
作者：
杭晨捷－業(yè)務(wù)研發(fā)工程師
謝明－業(yè)務(wù)研發(fā)工程師
上海電信技術(shù)研究院供稿 CTI論壇編輯
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