商 琦

(蘇州工業(yè)園區(qū)服務(wù)外包職業(yè)學(xué)院 江蘇蘇州 215123)

家庭網(wǎng)關(guān)振鈴業(yè)務(wù)配置策略研究

商 琦

(蘇州工業(yè)園區(qū)服務(wù)外包職業(yè)學(xué)院 江蘇蘇州 215123)

家庭網(wǎng)關(guān)作為NGN網(wǎng)絡(luò)接入層設(shè)備，其語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置能力直接影響用戶體驗(yàn)。針對(duì)傳統(tǒng)的終端語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置嚴(yán)重依賴遠(yuǎn)端服務(wù)器，受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響較大，配置效率較低，并且與現(xiàn)有的語(yǔ)音呼叫功能模塊復(fù)用性較差等缺陷，提出一種將終端與遠(yuǎn)端核心網(wǎng)設(shè)備去耦合的語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置的策略，振鈴業(yè)務(wù)配置與執(zhí)行過程都在終端實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需遠(yuǎn)端服務(wù)器參與業(yè)務(wù)配置過程。該策略在半呼叫模型引入呼叫控制過程的基礎(chǔ)上，加載不同的預(yù)配置號(hào)碼表并與用戶按鍵進(jìn)行匹配，從而完成語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置，以解決上述問題。

家庭網(wǎng)關(guān)； 振鈴業(yè)務(wù)； 半呼叫； 配置策略

1 研究背景

IMS作為下一代網(wǎng)絡(luò)NGN中的核心層設(shè)備，融合了移動(dòng)網(wǎng)與固網(wǎng)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)與視頻等業(yè)務(wù)[1]，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示，IMS核心層設(shè)備經(jīng)承載網(wǎng)與各接入層設(shè)備互聯(lián)互通，常見的接入方式有家庭網(wǎng)關(guān)接入、4G/5G無(wú)線接入和WiMAX接入[2]等。

家庭網(wǎng)關(guān)位于整個(gè)NGN網(wǎng)絡(luò)的接入層，解決了寬帶高速接入“最后一公里”瓶頸，通過與其相連接的傳統(tǒng)固話、IP電話或者其他支持SIP/MGCP/H.248協(xié)議的終端，家庭網(wǎng)關(guān)提供的各種語(yǔ)音業(yè)務(wù)與終端用戶的聯(lián)系最為密切[3]。其中，語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)貫穿于每次來(lái)電呼叫周期，不同頻率、斷續(xù)比和音量的鈴音映射為不同的呼叫類型。因此，語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)的配置策略直接關(guān)系終端用戶個(gè)性化和多樣化的定制需求和體驗(yàn)。

圖1 下一代網(wǎng)絡(luò)NGN的IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖

2 語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置方式

家庭網(wǎng)關(guān)語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置是進(jìn)行語(yǔ)音基本業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和智能業(yè)務(wù)的前提，其配置策略的原則應(yīng)當(dāng)盡可能滿足終端業(yè)務(wù)配置的便捷性、靈活性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)的配置方式大體可以分為遠(yuǎn)端觸發(fā)配置和近端觸發(fā)配置兩種：

1) 遠(yuǎn)端觸發(fā)配置方式：遠(yuǎn)端服務(wù)器(如IMS核心網(wǎng)設(shè)備)觸發(fā)語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)的配置，終端(如家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備)需要振鈴時(shí)，遠(yuǎn)端服務(wù)器會(huì)把配置后的振鈴業(yè)務(wù)發(fā)送給終端，由終端執(zhí)行振鈴命令。譬如，遠(yuǎn)端服務(wù)器把語(yǔ)音振鈴鈴音類型配置為呼叫等待音，以Notify信令通知家庭網(wǎng)關(guān)，由家庭網(wǎng)關(guān)執(zhí)行呼叫等待音的播放和停止。

2) 近端觸發(fā)配置方式：終端發(fā)送與語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的接入碼到遠(yuǎn)端服務(wù)器，以觸發(fā)遠(yuǎn)端服務(wù)器根據(jù)接入碼對(duì)振鈴業(yè)務(wù)進(jìn)行配置。譬如，振鈴鈴音類型配置為呼叫等待音的接入碼為*1#，家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)送*1#到遠(yuǎn)端服務(wù)器，遠(yuǎn)端服務(wù)器收到*1#后即把語(yǔ)音振鈴鈴音類型配置為呼叫等待音。

無(wú)論采用上述何種方式進(jìn)行振鈴業(yè)務(wù)的配置，都存在以下問題：① 終端對(duì)振鈴業(yè)務(wù)的配置嚴(yán)重依賴遠(yuǎn)端服務(wù)器的能力，耦合性較強(qiáng)；② 振鈴業(yè)務(wù)配置受網(wǎng)絡(luò)連接、負(fù)載等不確定性環(huán)境影響，穩(wěn)定性較差；③ 振鈴業(yè)務(wù)配置需要遠(yuǎn)端服務(wù)器和終端多次交互，配置效率較低；④ 配置策略與現(xiàn)有的基本呼叫功能模塊的復(fù)用性較差。

3 解決方案

3.1語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置去耦合構(gòu)想

針對(duì)傳統(tǒng)語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置過程中，終端與遠(yuǎn)端核心網(wǎng)設(shè)備的耦合關(guān)聯(lián)度大導(dǎo)致業(yè)務(wù)配置便捷性、靈活性和穩(wěn)定性較差等缺陷，提出一種將終端與遠(yuǎn)端核心網(wǎng)設(shè)備去耦合的語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置的構(gòu)想，即振鈴業(yè)務(wù)配置與執(zhí)行過程都在終端實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需遠(yuǎn)端服務(wù)器參與振鈴業(yè)務(wù)配置過程。因此，終端可以根據(jù)用戶的個(gè)性化需求，對(duì)振鈴業(yè)務(wù)進(jìn)行靈活、穩(wěn)定的定制，既解決了傳統(tǒng)語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置存在的缺陷，又提高了終端振鈴業(yè)務(wù)配置的效率問題。

在NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，家庭網(wǎng)關(guān)多支持SIP協(xié)議，語(yǔ)音業(yè)務(wù)控制流與媒體流的分離，使得呼叫控制模塊可以在傳統(tǒng)半呼叫模型的基礎(chǔ)上，加載各種振鈴業(yè)務(wù)配置號(hào)碼表，與終端用戶按鍵操作匹配，從而完成語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置過程。

3.2半呼叫模型

家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備的語(yǔ)音呼叫多采用半呼叫模型來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)控制，把呼叫模型設(shè)計(jì)成兩個(gè)半呼叫控制模塊，分別為發(fā)端半呼叫控制模塊O_BCM和終端半呼叫控制模塊T_BCM，兩者共同構(gòu)成一個(gè)完整的SIP基本呼叫，從而完成邏輯模型的建立。

呼叫控制模塊BCM的核心是建立在高度抽象的邏輯模型基礎(chǔ)上的基本呼叫控制器，該控制器是由從各種語(yǔ)音業(yè)務(wù)實(shí)例中抽象出來(lái)的公共特性所構(gòu)成的，它既不關(guān)心實(shí)際的物理傳輸媒體，也不關(guān)心具體的補(bǔ)充業(yè)務(wù)或智能業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程，因此它能夠不受系統(tǒng)的承載層或補(bǔ)充業(yè)務(wù)層變動(dòng)的影響而保持穩(wěn)定。

O_BCM模塊功能設(shè)計(jì)為：收號(hào)；對(duì)號(hào)碼進(jìn)行內(nèi)線號(hào)碼表匹配；將號(hào)碼和匹配結(jié)果發(fā)送到T_BCM。T_BCM模塊功能設(shè)計(jì)為：接收O_BCM模塊的匹配結(jié)果，并根據(jù)匹配結(jié)果進(jìn)行路由操作。

半呼叫模型語(yǔ)音呼叫流程如圖2所示：

Step1：O_BCM模塊接收用戶按鍵。

Step2：O_BCM模塊對(duì)號(hào)碼進(jìn)行內(nèi)線匹配，并發(fā)送號(hào)碼和匹配結(jié)果給T_BCM模塊。

Step3：T_BCM模塊收到O_BCM模塊發(fā)送的號(hào)碼和匹配結(jié)果后進(jìn)行路由操作：

如果匹配結(jié)果為內(nèi)線呼叫，那么路由到號(hào)碼對(duì)應(yīng)的內(nèi)線執(zhí)行呼叫；

如果匹配結(jié)果為外線呼叫，那么路由到號(hào)碼對(duì)應(yīng)的外線執(zhí)行呼叫。

因此，如果家庭網(wǎng)關(guān)的振鈴業(yè)務(wù)能夠借助于半呼叫模型進(jìn)行配置控制，那么振鈴業(yè)務(wù)配置與現(xiàn)有的語(yǔ)音呼叫模型能夠有效復(fù)用，邏輯設(shè)計(jì)效率更高。

3.3號(hào)碼表構(gòu)建

號(hào)碼表DigitMap儲(chǔ)存在家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備內(nèi)部，是終端用戶撥號(hào)規(guī)則的抽象集合，該集合由若干子項(xiàng)構(gòu)成，每個(gè)子項(xiàng)能夠與某些特定的號(hào)碼完全匹配以完成特定的業(yè)務(wù)。

圖2 半呼叫模型的語(yǔ)音呼叫流程

號(hào)碼表DigitMap語(yǔ)法規(guī)則如下：

DigitMap = DigitMap子項(xiàng)1| DigitMap子項(xiàng)2|……| DigitMap子項(xiàng)N

其中，子項(xiàng)與子項(xiàng)之間用“|”間隔，每個(gè)子項(xiàng)由且僅由*、#、0-9、x、x.、T等字符組成，每個(gè)字符含義如表1所示。

表1 號(hào)碼表DigitMap每個(gè)子項(xiàng)中的字符含義

譬如，將DigitMap設(shè)置為*1#x#|*1#xT| *8#x.#|*8#x.T，那么該號(hào)碼表共有4個(gè)子項(xiàng)，分別為*1#x#、*1#xT、*8#x.#和*8#x.T，以第一個(gè)子項(xiàng)*1#x#為例，當(dāng)用戶在與家庭網(wǎng)關(guān)相連接的輸入設(shè)備(如IP電話)依次輸入*、1、#、0-9數(shù)字按鍵中的任意一位、#，則與*1#x#完全匹配。

在家庭網(wǎng)關(guān)內(nèi)部預(yù)先設(shè)置振鈴業(yè)務(wù)配置號(hào)碼表AS_DigitMap和呼叫控制號(hào)碼表CC_DigitMap。AS_DigitMap用于語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置，每個(gè)子項(xiàng)的集合應(yīng)當(dāng)覆蓋所有振鈴業(yè)務(wù)的配置場(chǎng)景及其可能按鍵，表2把不同的振鈴業(yè)務(wù)、接入碼和號(hào)碼表進(jìn)行示例性說(shuō)明。

在表1基礎(chǔ)上結(jié)合表2，構(gòu)建如下：

表2 不同振鈴業(yè)務(wù)、對(duì)應(yīng)接入碼和號(hào)碼表舉例

AS_DigitMap=*1#x#|*1#xT|*2#x#|*2#xT

以第一個(gè)子項(xiàng)*1#x#為例進(jìn)行說(shuō)明：

*1#：振鈴鈴音類型接入碼。

x：振鈴鈴音類型配置值，不同的數(shù)值表示配置不同的振鈴鈴音。

#：子項(xiàng)末尾的#表示加速收號(hào)。

CC_DigitMap=x.#|x.T，用于兼容振鈴業(yè)務(wù)配置與語(yǔ)音呼叫，當(dāng)按鍵與AS_DigitMap匹配失敗時(shí)，再與CC_DigitMap進(jìn)行二次匹配以便確定是否呼出。

在O_BCM模塊加載振鈴業(yè)務(wù)配置號(hào)碼表AS_DigitMap，在T_BCM模塊加載呼叫控制號(hào)碼表CC_DigitMap，如表3所示。

表3 號(hào)碼表、加載模塊和用途

4 語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置流程

4.1語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置基本流程

語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置流程如圖3所示：

Step1：O_BCM模塊加載AS_DigitMap：*1#x#|*1#xT|*2#x#|*2#xT。

T_BCM模塊加載CC_DigitMap：x.#|x.T。

Step2：O_BCM模塊收到終端用戶按鍵，與AS_DigitMap號(hào)碼表進(jìn)行匹配：

如果匹配成功，表明家庭網(wǎng)關(guān)的振鈴業(yè)務(wù)配置成功，流程結(jié)束。

如果匹配不成功，O_BCM模塊把攜帶有終端用戶按鍵的消息發(fā)送給T_BCM進(jìn)行二次匹配，進(jìn)入Step3。

Step3：T_BCM模塊收到O_BCM模塊發(fā)送的消息后，解析得到終端用戶按鍵信息，與CC_DigitMap號(hào)碼表進(jìn)行匹配：

如果匹配成功，按鍵作為被叫號(hào)碼呼出；如果匹配不成功，按鍵不能被呼出，提示終端用戶重新輸入按鍵，結(jié)束本次流程。

圖3 家庭網(wǎng)關(guān)的語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置流程圖

4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

振鈴業(yè)務(wù)配置實(shí)驗(yàn)的環(huán)境必須建立在家庭網(wǎng)關(guān)語(yǔ)音呼叫采用半呼叫模型的基礎(chǔ)之上，通過構(gòu)建不同類別的號(hào)碼表來(lái)驗(yàn)證振鈴業(yè)務(wù)配置效果。

以AS_DigitMap配置為*1#x#|*2#x#為例，驗(yàn)證振鈴鈴音類型配置和振鈴鈴音音量配置的結(jié)果如表4所示，當(dāng)按鍵值與振鈴接入碼不匹配時(shí)，該振鈴業(yè)務(wù)即配置失敗，符合預(yù)期效果。

表4 振鈴鈴音類型和振鈴鈴音音量配置實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)的語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置缺乏便捷性、靈活性和穩(wěn)定性的缺陷，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)并提出一種將終端與遠(yuǎn)端核心網(wǎng)設(shè)備去耦合的語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置的策略，振鈴業(yè)務(wù)配置與執(zhí)行過程都在終端實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需遠(yuǎn)端服務(wù)器參與業(yè)務(wù)配置過程。該策略在半呼叫模型引入呼叫控制過程的基礎(chǔ)上，加載不同的預(yù)配置號(hào)碼表并進(jìn)行按鍵匹配，從而完成了語(yǔ)音振鈴業(yè)務(wù)配置，既克服了傳統(tǒng)振鈴業(yè)務(wù)配置缺陷，又很好地兼容了振鈴業(yè)務(wù)配置和語(yǔ)音呼出配置，改善了業(yè)務(wù)配置的靈活性、穩(wěn)定性和配置效率。

[1] 張偉. 支持媒體多徑中繼傳輸?shù)腎MS會(huì)話協(xié)商機(jī)制[J]. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2015 (11)：1548-1552.

[2] 解志斌. 移動(dòng)WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻譜效率和能量效率研究[J]. 高技術(shù)通訊，2013(7)：707-712.

[3] 王永建. 一種基于SIP的多媒體客戶端安全接入設(shè)計(jì)[J]. 通信技術(shù)，2016(7)：923-928.

[責(zé)任編輯：李娟]

Research of Alerting Service Configuration Strategy of Home Gateway

SHANG Qi

(Suzhou Industrial Park Institute of Services Outsourcing, Suzhou 215123， China)

As the NGN network access layer device， the ringing configuration of the home gateway directly affects user experience. Aiming at the problems of the traditional terminal ringing service configuration of heavily dependent on a remote server， influenced by the network environment， low efficiency， and lack of reusability with the call function module， the paper proposes a strategy in configuring the ringing service remote terminal and core network equipment to coupling voice ringing configuration without the remote server configuration process involved. The strategy model is introduced into the Half-Call control process， on the basis of the different preconfigured number table and matching with the user buttons， so as to complete the voice ringing configuration to solve the above problems.

home gateway; ringing service; Half-Call; configuration strategy

TN 915.5

A

1672-2434(2017)05-0022-04

2017-08-26

江蘇省高職院校青年教師企業(yè)實(shí)踐培訓(xùn)資助項(xiàng)目(2017QYSJ068)；蘇州工業(yè)園區(qū)服務(wù)外包職業(yè)學(xué)院科研項(xiàng)目(ky-xjy03)

商 琦(1984-)，男，講師，碩士，主要研究方向：軟件與通信技術(shù)