SIP接入網(wǎng)關(guān)語音業(yè)務(wù)配置策略

商 琦

(蘇州工業(yè)園區(qū)服務(wù)外包職業(yè)學(xué)院 信息工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215123)

IMS作為下一代網(wǎng)絡(luò)NGN中的核心層設(shè)備，融合了移動網(wǎng)與固網(wǎng)的語音、數(shù)據(jù)與視頻等業(yè)務(wù)[1-2]，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示，IMS核心層設(shè)備通過承載網(wǎng)絡(luò)，與各種接入層設(shè)備互聯(lián)互通，常見的接入方式有SIP接入網(wǎng)關(guān)、4G/5G無線和WiMAX等。

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

SIP接入網(wǎng)關(guān)位于整個(gè)NGN網(wǎng)絡(luò)的接入層，解決了寬帶接入“最后一公里”難題，通過與其相連接的傳統(tǒng)固話、IP電話或者其他支持SIP協(xié)議的終端，SIP接入網(wǎng)關(guān)提供的各種語音業(yè)務(wù)與終端用戶的聯(lián)系最為密切。因此，SIP接入網(wǎng)關(guān)的語音業(yè)務(wù)配置能力直接影響到終端用戶的業(yè)務(wù)配置體驗(yàn)。

1 SIP接入網(wǎng)關(guān)語音業(yè)務(wù)配置存在的問題

SIP接入網(wǎng)關(guān)進(jìn)行語音業(yè)務(wù)配置是進(jìn)行語音業(yè)務(wù)的前提，其配置策略的原則應(yīng)當(dāng)盡可能滿足終端用戶業(yè)務(wù)配置的便捷性、靈活性和魯棒性[3-6]。傳統(tǒng)的SIP接入網(wǎng)關(guān)語音業(yè)務(wù)配置策略普遍存在以下問題：

1) 語音業(yè)務(wù)配置權(quán)限在IMS核心網(wǎng)側(cè)，由IMS設(shè)備對SIP接入網(wǎng)關(guān)的語音業(yè)務(wù)進(jìn)行開啟或關(guān)閉，SIP接入網(wǎng)關(guān)沒有權(quán)限對語音業(yè)務(wù)進(jìn)行配置。這種配置策略限制了終端用戶的個(gè)性化定制需求，也不利于語音業(yè)務(wù)配置的便捷性和靈活性。一旦用戶需要定制某項(xiàng)語音配置，則不得不通知核心網(wǎng)側(cè)修改業(yè)務(wù)配置才可實(shí)現(xiàn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2) 語音業(yè)務(wù)配置權(quán)限在IMS核心網(wǎng)側(cè)，但I(xiàn)MS設(shè)備向SIP接入網(wǎng)關(guān)發(fā)起配置通知，SIP接入網(wǎng)關(guān)收到配置通知后在本地進(jìn)行語音業(yè)務(wù)配置。這種配置策略雖然在SIP接入網(wǎng)關(guān)側(cè)，但由于觸發(fā)配置通知需要額外的信令交互，加重了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)擁塞或信令不可達(dá)等客觀原因[7]，可能會導(dǎo)致配置通知不能及時(shí)下發(fā)給SIP接入網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而影響業(yè)務(wù)配置，穩(wěn)定性和魯棒性較差。

2 解決方案

2.1 語音業(yè)務(wù)配置權(quán)限前移的構(gòu)想

針對傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)配置權(quán)限設(shè)置在IMS核心網(wǎng)側(cè)導(dǎo)致業(yè)務(wù)配置的便捷性、靈活性和魯棒性較差等問題，提出一種將語音業(yè)務(wù)配置權(quán)限前移至SIP接入網(wǎng)關(guān)側(cè)的構(gòu)想，即把原先由核心網(wǎng)側(cè)配置語音業(yè)務(wù)的權(quán)限下放到接入網(wǎng)關(guān)側(cè)，從而使得語音業(yè)務(wù)配置過程不再依賴核心網(wǎng)側(cè)設(shè)備，配置過程更加靈活與便捷。

在NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，SIP接入網(wǎng)關(guān)的語音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，加載各種業(yè)務(wù)配置號碼表，與終端用戶按鍵操作匹配，從而完成語音業(yè)務(wù)配置過程。

2.2 半呼叫模型的設(shè)計(jì)

SIP接入網(wǎng)關(guān)的半呼叫模型的實(shí)質(zhì)，就是把呼叫控制模塊BCM，從邏輯層面劃分為發(fā)端半呼叫控制模塊O_BCM和終端半呼叫控制模塊T_BCM，發(fā)端半呼叫和終端半呼叫共同構(gòu)成一個(gè)完整的SIP基本呼叫，兩者的結(jié)合就可以對實(shí)際呼叫進(jìn)行抽象，從而完成邏輯模型的建立[7]。

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音業(yè)務(wù)實(shí)例中抽象出來的公共特性所構(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)層變動的影響而保持穩(wěn)定。

為全面描述基本呼叫處理過程，需要從兩個(gè)不同的維度去理解半呼叫模型：

1) 半呼叫模型是呼叫處理的控制過程描述，不涉及媒體流的處理。因此，從邏輯控制面，發(fā)端半呼叫和終端半呼叫構(gòu)成的半呼叫模型不僅簡化了基本呼叫控制的過程，而且有利于多方業(yè)務(wù)或智能業(yè)務(wù)對于呼叫控制模塊的復(fù)用與疊加。

2) 半呼叫模型使用了有限狀態(tài)機(jī)技術(shù)，從“時(shí)間”維度描述了發(fā)端半呼叫和終端半呼叫的呼叫狀態(tài)遷移過程，以及上層業(yè)務(wù)與狀態(tài)遷移的交互作用[8]。

2.3 半呼叫號碼表的構(gòu)建

號碼表DigitMap是終端用戶撥號規(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碼完全匹配以完成特定的業(yè)務(wù)。

號碼表DigitMap語法規(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 號碼表DigitMap每個(gè)子項(xiàng)中的字符含義

例如，將DigitMap設(shè)置為*1#x#|*1#xT|*8#x.#|*8#x.T，那么該號碼表共有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)終端用戶依次輸入*、1、#、0-9數(shù)字按鍵中的任意一個(gè)、#，則與*1#x#完全匹配。

在SIP接入網(wǎng)關(guān)本地預(yù)先設(shè)置語音業(yè)務(wù)配置號碼表VS_DigitMap和基本呼叫號碼表CC_DigitMap。

VS_DigitMap用于語音業(yè)務(wù)配置，每個(gè)子項(xiàng)分別映射特定的語音業(yè)務(wù)配置，不同的語音業(yè)務(wù)與相應(yīng)的接入碼一一對應(yīng)，如表2所示。

表2 不同語音業(yè)務(wù)及對應(yīng)的接入碼舉例

VS_DigitMap = *1#x#|*1#xT|*8#x#|*8#xT，以第一個(gè)子項(xiàng)*1#x#為例說明：

*1#：SIP呼叫等待業(yè)務(wù)接入碼。

x：SIP呼叫等待業(yè)務(wù)配置值，1表示開啟，0表示關(guān)閉。

#：子項(xiàng)末尾的#表示加速收號，表明終端用戶按完#鍵立即進(jìn)行匹配。

CC_DigitMap= x.#|x.T，用于兼容語音業(yè)務(wù)配置與語音呼叫，當(dāng)終端用戶按鍵與VS_DigitMap匹配失敗，CC_DigitMap進(jìn)行二次匹配以確定是否進(jìn)行呼出。

在O_BCM模塊加載語音業(yè)務(wù)配置號碼表VS_DigitMap，在T_BCM模塊加載基本呼叫號碼表CC_DigitMap，具體設(shè)置如表3所示。

表3 VS_DigitMap和CC_DigitMap號碼表的加載模塊和用途

3 SIP接入網(wǎng)關(guān)語音業(yè)務(wù)配置流程

3.1 語音業(yè)務(wù)配置流程

SIP接入網(wǎng)關(guān)的語音業(yè)務(wù)配置流程如圖2所示。

圖2 SIP接入網(wǎng)關(guān)的語音業(yè)務(wù)配置流程圖

Step1：O_BCM模塊加載VS_DigitMap：*1#x#|*1#xT|*8#x#|*8#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VS_DigitMap號碼表進(jìn)行匹配。

如果匹配成功，表明SIP接入網(wǎng)關(guān)的語音業(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號碼表進(jìn)行匹配。

如果匹配成功，表明該終端用戶按鍵將作為被叫號碼呼出；

如果匹配不成功，該終端用戶按鍵不能被呼出，提示終端用戶重新輸入按鍵，結(jié)束本次流程。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

SIP呼叫等待業(yè)務(wù)和SIP振鈴業(yè)務(wù)配置為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，見表4。

表4 SIP呼叫等待業(yè)務(wù)和SIP振鈴業(yè)務(wù)配置實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

當(dāng)終端用戶依次按鍵*1#1#或*1#0#，O_BCM模塊將*1#1#或*1#0#按鍵串與VS_DigitMap號碼表*1#x#|*1#xT|*8#x#|*8#xT進(jìn)行逐項(xiàng)匹配，與其第一個(gè)子項(xiàng)*1#x#完全匹配，開啟或關(guān)閉SIP呼叫等待業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)配置成功，流程結(jié)束。

當(dāng)終端用戶依次按鍵*1#*或*2#1#，O_BCM模塊將*1#*或*2#1#按鍵串與VS_DigitMap號碼表*1#x#|*1#xT|*8#x#|*8#xT進(jìn)行逐項(xiàng)匹配，發(fā)現(xiàn)匹配失敗，O_BCM模塊向T_BCM模塊發(fā)送攜帶有*1#*或*2#1#按鍵串的消息；T_BCM模塊收到消息后解析得到終端用戶按鍵*1#*或*2#1#，與CC_DigitMap也不匹配，提示終端用戶重新進(jìn)行按鍵配置。

當(dāng)終端用戶依次按鍵*8#0#或*8#1#，O_BCM模塊將*8#0#或*8#1#按鍵串與VS_DigitMap號碼表*1#x#|*1#xT|*8#x#|*8#xT進(jìn)行逐項(xiàng)匹配，與其第三個(gè)子項(xiàng)*8#x#完全匹配，配置振鈴鈴音0或1，業(yè)務(wù)配置成功，流程結(jié)束。

當(dāng)終端用戶依次按鍵*8#*或*9#1#，O_BCM模塊將*8#*或*9#1#按鍵串與VS_DigitMap號碼表*1#x#|*1#xT|*8#x#|*8#xT進(jìn)行逐項(xiàng)匹配，發(fā)現(xiàn)匹配失敗，O_BCM模塊向T_BCM模塊發(fā)送攜帶有*8#*或*9#1#按鍵串的消息；T_BCM模塊收到消息后解析得到終端用戶按鍵*8#*或*9#1#，與CC_DigitMap也不匹配，提示終端用戶重新進(jìn)行按鍵配置。

4 結(jié)論

針對傳統(tǒng)的SIP語音業(yè)務(wù)配置缺乏便捷性、靈活性和魯棒性的問題，對其進(jìn)行改進(jìn)并提出一種SIP接入網(wǎng)關(guān)語音業(yè)務(wù)配置策略，即把原先由IMS核心網(wǎng)側(cè)配置語音業(yè)務(wù)的權(quán)限前移到SIP接入網(wǎng)關(guān)側(cè)。同時(shí)，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)配置號碼表VS_DigitMap和CC_DigitMap并進(jìn)行按鍵匹配，從而完成了語音業(yè)務(wù)配置，既克服了傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)配置問題，又很好地兼容了語音業(yè)務(wù)配置和語音呼出，靈活性得到極大的改善。

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