商 琦

(蘇州工業(yè)園區(qū)服務外包職業(yè)學院 江蘇蘇州 215123)

家庭網關振鈴業(yè)務配置策略研究

商 琦

(蘇州工業(yè)園區(qū)服務外包職業(yè)學院 江蘇蘇州 215123)

家庭網關作為NGN網絡接入層設備，其語音振鈴業(yè)務配置能力直接影響用戶體驗。針對傳統(tǒng)的終端語音振鈴業(yè)務配置嚴重依賴遠端服務器，受網絡環(huán)境影響較大，配置效率較低，并且與現有的語音呼叫功能模塊復用性較差等缺陷，提出一種將終端與遠端核心網設備去耦合的語音振鈴業(yè)務配置的策略，振鈴業(yè)務配置與執(zhí)行過程都在終端實現，而無需遠端服務器參與業(yè)務配置過程。該策略在半呼叫模型引入呼叫控制過程的基礎上，加載不同的預配置號碼表并與用戶按鍵進行匹配，從而完成語音振鈴業(yè)務配置，以解決上述問題。

家庭網關； 振鈴業(yè)務； 半呼叫； 配置策略

1 研究背景

IMS作為下一代網絡NGN中的核心層設備，融合了移動網與固網的語音、數據與視頻等業(yè)務[1]，其網絡架構如圖1所示，IMS核心層設備經承載網與各接入層設備互聯互通，常見的接入方式有家庭網關接入、4G/5G無線接入和WiMAX接入[2]等。

家庭網關位于整個NGN網絡的接入層，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，家庭網關提供的各種語音業(yè)務與終端用戶的聯系最為密切[3]。其中，語音振鈴業(yè)務貫穿于每次來電呼叫周期，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，語音振鈴業(yè)務的配置策略直接關系終端用戶個性化和多樣化的定制需求和體驗。

圖1 下一代網絡NGN的IMS網絡架構示意圖

2 語音振鈴業(yè)務配置方式

家庭網關語音振鈴業(yè)務配置是進行語音基本業(yè)務、補充業(yè)務和智能業(yè)務的前提，其配置策略的原則應當盡可能滿足終端業(yè)務配置的便捷性、靈活性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的語音振鈴業(yè)務的配置方式大體可以分為遠端觸發(fā)配置和近端觸發(fā)配置兩種：

1) 遠端觸發(fā)配置方式：遠端服務器(如IMS核心網設備)觸發(fā)語音振鈴業(yè)務的配置，終端(如家庭網關設備)需要振鈴時，遠端服務器會把配置后的振鈴業(yè)務發(fā)送給終端，由終端執(zhí)行振鈴命令。譬如，遠端服務器把語音振鈴鈴音類型配置為呼叫等待音，以Notify信令通知家庭網關，由家庭網關執(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)送與語音振鈴業(yè)務對應的接入碼到遠端服務器，以觸發(fā)遠端服務器根據接入碼對振鈴業(yè)務進行配置。譬如，振鈴鈴音類型配置為呼叫等待音的接入碼為*1#，家庭網關發(fā)送*1#到遠端服務器，遠端服務器收到*1#后即把語音振鈴鈴音類型配置為呼叫等待音。

無論采用上述何種方式進行振鈴業(yè)務的配置，都存在以下問題：① 終端對振鈴業(yè)務的配置嚴重依賴遠端服務器的能力，耦合性較強；② 振鈴業(yè)務配置受網絡連接、負載等不確定性環(huán)境影響，穩(wěn)定性較差；③ 振鈴業(yè)務配置需要遠端服務器和終端多次交互，配置效率較低；④ 配置策略與現有的基本呼叫功能模塊的復用性較差。

3 解決方案

3.1語音振鈴業(yè)務配置去耦合構想

針對傳統(tǒng)語音振鈴業(yè)務配置過程中，終端與遠端核心網設備的耦合關聯度大導致業(yè)務配置便捷性、靈活性和穩(wěn)定性較差等缺陷，提出一種將終端與遠端核心網設備去耦合的語音振鈴業(yè)務配置的構想，即振鈴業(yè)務配置與執(zhí)行過程都在終端實現，而無需遠端服務器參與振鈴業(yè)務配置過程。因此，終端可以根據用戶的個性化需求，對振鈴業(yè)務進行靈活、穩(wěn)定的定制，既解決了傳統(tǒng)語音振鈴業(yè)務配置存在的缺陷，又提高了終端振鈴業(yè)務配置的效率問題。

在NGN網絡架構中，家庭網關多支持SIP協(xié)議，語音業(yè)務控制流與媒體流的分離，使得呼叫控制模塊可以在傳統(tǒng)半呼叫模型的基礎上，加載各種振鈴業(yè)務配置號碼表，與終端用戶按鍵操作匹配，從而完成語音振鈴業(yè)務配置過程。

3.2半呼叫模型

家庭網關設備的語音呼叫多采用半呼叫模型來實現業(yè)務控制，把呼叫模型設計成兩個半呼叫控制模塊，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，兩者共同構成一個完整的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上的基本呼叫控制器，該控制器是由從各種語音業(yè)務實例中抽象出來的公共特性所構成的，它既不關心實際的物理傳輸媒體，也不關心具體的補充業(yè)務或智能業(yè)務的實現過程，因此它能夠不受系統(tǒng)的承載層或補充業(yè)務層變動的影響而保持穩(wěn)定。

O_BCM模塊功能設計為：收號；對號碼進行內線號碼表匹配；將號碼和匹配結果發(fā)送到T_BCM。T_BCM模塊功能設計為：接收O_BCM模塊的匹配結果，并根據匹配結果進行路由操作。

半呼叫模型語音呼叫流程如圖2所示：

Step1：O_BCM模塊接收用戶按鍵。

Step2：O_BCM模塊對號碼進行內線匹配，并發(fā)送號碼和匹配結果給T_BCM模塊。

Step3：T_BCM模塊收到O_BCM模塊發(fā)送的號碼和匹配結果后進行路由操作：

如果匹配結果為內線呼叫，那么路由到號碼對應的內線執(zhí)行呼叫；

如果匹配結果為外線呼叫，那么路由到號碼對應的外線執(zhí)行呼叫。

因此，如果家庭網關的振鈴業(yè)務能夠借助于半呼叫模型進行配置控制，那么振鈴業(yè)務配置與現有的語音呼叫模型能夠有效復用，邏輯設計效率更高。

3.3號碼表構建

號碼表DigitMap儲存在家庭網關設備內部，是終端用戶撥號規(guī)則的抽象集合，該集合由若干子項構成，每個子項能夠與某些特定的號碼完全匹配以完成特定的業(yè)務。

圖2 半呼叫模型的語音呼叫流程

號碼表DigitMap語法規(guī)則如下：

DigitMap = DigitMap子項1| DigitMap子項2|……| DigitMap子項N

其中，子項與子項之間用“|”間隔，每個子項由且僅由*、#、0-9、x、x.、T等字符組成，每個字符含義如表1所示。

表1 號碼表DigitMap每個子項中的字符含義

譬如，將DigitMap設置為*1#x#|*1#xT| *8#x.#|*8#x.T，那么該號碼表共有4個子項，分別為*1#x#、*1#xT、*8#x.#和*8#x.T，以第一個子項*1#x#為例，當用戶在與家庭網關相連接的輸入設備(如IP電話)依次輸入*、1、#、0-9數字按鍵中的任意一位、#，則與*1#x#完全匹配。

在家庭網關內部預先設置振鈴業(yè)務配置號碼表AS_DigitMap和呼叫控制號碼表CC_DigitMap。AS_DigitMap用于語音振鈴業(yè)務配置，每個子項的集合應當覆蓋所有振鈴業(yè)務的配置場景及其可能按鍵，表2把不同的振鈴業(yè)務、接入碼和號碼表進行示例性說明。

在表1基礎上結合表2，構建如下：

表2 不同振鈴業(yè)務、對應接入碼和號碼表舉例

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

以第一個子項*1#x#為例進行說明：

*1#：振鈴鈴音類型接入碼。

x：振鈴鈴音類型配置值，不同的數值表示配置不同的振鈴鈴音。

#：子項末尾的#表示加速收號。

CC_DigitMap=x.#|x.T，用于兼容振鈴業(yè)務配置與語音呼叫，當按鍵與AS_DigitMap匹配失敗時，再與CC_DigitMap進行二次匹配以便確定是否呼出。

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

表3 號碼表、加載模塊和用途

4 語音振鈴業(yè)務配置流程

4.1語音振鈴業(yè)務配置基本流程

語音振鈴業(yè)務配置流程如圖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號碼表進行匹配：

如果匹配成功，表明家庭網關的振鈴業(yè)務配置成功，流程結束。

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進行二次匹配，進入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號碼表進行匹配：

如果匹配成功，按鍵作為被叫號碼呼出；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，結束本次流程。

圖3 家庭網關的語音振鈴業(yè)務配置流程圖

4.2實驗結果

振鈴業(yè)務配置實驗的環(huán)境必須建立在家庭網關語音呼叫采用半呼叫模型的基礎之上，通過構建不同類別的號碼表來驗證振鈴業(yè)務配置效果。

以AS_DigitMap配置為*1#x#|*2#x#為例，驗證振鈴鈴音類型配置和振鈴鈴音音量配置的結果如表4所示，當按鍵值與振鈴接入碼不匹配時，該振鈴業(yè)務即配置失敗，符合預期效果。

表4 振鈴鈴音類型和振鈴鈴音音量配置實驗結果

5 結束語

針對傳統(tǒng)的語音振鈴業(yè)務配置缺乏便捷性、靈活性和穩(wěn)定性的缺陷，對其進行改進并提出一種將終端與遠端核心網設備去耦合的語音振鈴業(yè)務配置的策略，振鈴業(yè)務配置與執(zhí)行過程都在終端實現，而無需遠端服務器參與業(yè)務配置過程。該策略在半呼叫模型引入呼叫控制過程的基礎上，加載不同的預配置號碼表并進行按鍵匹配，從而完成了語音振鈴業(yè)務配置，既克服了傳統(tǒng)振鈴業(yè)務配置缺陷，又很好地兼容了振鈴業(yè)務配置和語音呼出配置，改善了業(yè)務配置的靈活性、穩(wěn)定性和配置效率。

[1] 張偉. 支持媒體多徑中繼傳輸的IMS會話協(xié)商機制[J]. 東北大學學報(自然科學版)，2015 (11)：1548-1552.

[2] 解志斌. 移動WiMAX網絡頻譜效率和能量效率研究[J]. 高技術通訊，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計[J]. 通信技術，2016(7)：923-928.

[責任編輯：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)實踐培訓資助項目(2017QYSJ068)；蘇州工業(yè)園區(qū)服務外包職業(yè)學院科研項目(ky-xjy03)

商 琦(1984-)，男，講師，碩士，主要研究方向：軟件與通信技術