論移動通信DTMF參數(shù)TMF對IVR語音系統(tǒng)的影響

中國電信股份有限公司廣東無線網(wǎng)絡(luò)運營中心 謝創(chuàng)湘 賴曉彬

一、引言

隨著股市的發(fā)展，越來越多的股民通過手機電話來進行股票的操作。某證券公司反映中國電信CDMA用戶在撥打該公司的交易委托電話時，無法正常進行股票的買賣操作。通過逐段排查用戶手機終端、交互式語音應(yīng)答IVR交易委托系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信號等原因，最后確定原因是華為公司BSC的雙音多頻DTMF參數(shù)的默認設(shè)置值導(dǎo)致部分IVR語音交易委托系統(tǒng)無法正常接收手機按鍵信息。通過調(diào)整BSC的DTMF參數(shù)，某證券公司的IVR語音交易委托系統(tǒng)終于可以正確識別用戶傳送的信息，用戶順利完成交易操作。

本文就此案例詳細闡述了問題的分析過程，提出了解決建議和方案，也得到華為公司的認同，并在其他地市進行推廣，應(yīng)用效果反映很好。

二、案例描述及排查

中國電信CDMA移動通信業(yè)務(wù)用戶在撥打某證券公司的IVR交易委托電話時，可以正常接入，可以聽到IVR交易系統(tǒng)的操作提示音，用戶按照提示音輸入賬號后，IVR系統(tǒng)總是回復(fù)用戶賬號有誤，請用戶重新輸入，無法正常進行相關(guān)操作。用戶手機撥打其他手機和固話，可以正常接通，通話語音清晰、無雜音。經(jīng)后臺數(shù)據(jù)查旬，用戶為天翼移動通信業(yè)務(wù)后付費用戶，無欠費，用戶可以正常使用語音、短信和數(shù)據(jù)上網(wǎng)業(yè)務(wù)，用戶的后臺數(shù)據(jù)正常，無異常。

根據(jù)用戶的情況，用戶可以正常接入IVR交易委托系統(tǒng)，證明網(wǎng)絡(luò)信號正常，可以正常呼出和呼入；IVR系統(tǒng)的提示音清晰、無雜音，手機的信號滿格，證明網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量良好，不是因為通信質(zhì)量使誤碼過大，導(dǎo)致IVR交易委托系統(tǒng)無法正確識別信息的情況。

我們進行逐段排查。首先是用戶手機終端問題，手機的按鍵故障會導(dǎo)致用戶按下的鍵和實際發(fā)出去的信息不一致，如某個按鍵壞了，用戶按1號鍵，但沒有生效或者實際發(fā)送2號鍵。我們用其他手機測試，使用用戶的賬號撥打交易委托電話，IVR交易委托系統(tǒng)還是提示用戶輸入的賬號有誤?？梢耘懦鞘謾C終端的問題，同時表明原因的很大可能性是用戶的賬號有誤或證券公司的交易委托系統(tǒng)故障。隨后，證券公司核對了用戶的賬號是合法賬號；IVR交易系統(tǒng)維護人員對IVR系統(tǒng)檢查后答復(fù)，系統(tǒng)無異常情況，目前每天都有用戶在正常使用該系統(tǒng)，并且其他移動運營商用戶撥打該交易委托電話正常，只有中國電信CDMA用戶撥打才出現(xiàn)異常情況。這就證明IVR交易委托系統(tǒng)無故障。

排除了通信鏈路兩端原因（發(fā)起方手機終端和接收方IVR系統(tǒng)）后，問題就定位到了中間的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)信號良好，用戶與IVR系統(tǒng)的通信連接通路可以正常建立，關(guān)鍵的問題是IVR系統(tǒng)無法正確識別用戶發(fā)送的按鍵信息。分析這個通信過程，如圖1所示IVR交易委托系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接圖。

圖1 IVR語音交易委托系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接圖

用戶手機撥打委托交易電話，經(jīng)過BTS、BSC、核心網(wǎng)和PDSN后，與IVR交易委托系統(tǒng)建立語音通信連接，用戶按下鍵盤，發(fā)送鍵盤信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳到IVR交易系統(tǒng)，IVR系統(tǒng)接收到用戶輸入的按鍵信息后作出相應(yīng)處理。

該通信過程主要經(jīng)過了四大轉(zhuǎn)接點，即用戶終端、無線側(cè)、核心網(wǎng)側(cè)、IVR交易系統(tǒng)。在用戶通信建立后，按鍵信息可能在中間的某個環(huán)間出現(xiàn)了信息掉失或失真。通過LMT操作維護平臺跟蹤用戶信令，信令跟蹤見圖2。

圖2 信令跟蹤

經(jīng)過分析UM用戶接口、abis接口和A接口信令，用戶正常發(fā)起呼叫，請求建立連接，BSC成功分配相關(guān)資源，用戶與IVR系統(tǒng)成功建立語音通信鏈路，在語音通信鏈路建立后，用戶發(fā)送按鍵信息，在UM接口BSC成功接收到用戶發(fā)送的三次按鍵信息（Send Burst DTFM Message），并成功透傳給MSC，經(jīng)核心網(wǎng)側(cè)信令跟蹤，也確認了消息的傳送。

查看UM接口的Send Burst DTFM Message詳單中digitNum和Bit4參數(shù)，可以看到BSC接到的按鍵信息與用戶實際的按鍵信息是相同的。這說明用戶按鍵DTFM信息在網(wǎng)絡(luò)的傳送過程中沒有掉失，并成功送到目標用戶IVR系統(tǒng)，但是目標用戶IVR系統(tǒng)不能正確接收識別用戶發(fā)送的按鍵信息，所以回復(fù)用戶輸入賬號有誤。可以看出問題的真正原因是用戶IVR平臺無法正確解碼收到的DTMF信號。

三、原因分析

DTMF是電話機和通信系統(tǒng)之間通信時采用的一種技術(shù)，它通過軟件產(chǎn)生與檢測DTMF信令，應(yīng)用在交互式控制中，諸如語言菜單、語言郵件、電話銀行、ATM終端和IVR證券交易委托電話系統(tǒng)等。

手機用戶通過呼叫流程，與通信網(wǎng)絡(luò)建立起語音通信鏈路后，用戶通過按下手機鍵盤發(fā)送數(shù)字信息“0”至“9”或特殊字母信息“*”和“#”，電話機向交換機同時發(fā)送兩個頻率的信號，告訴交換機按的是哪個按鍵，一共有8個頻率的音頻信號，分為2組，每組4個，兩兩組合共可以代表16個按鍵，分別代表0～9，#，*等按鍵。

按鍵發(fā)送的信息與語音的編碼不一樣，手機DTMF編解碼器將用戶的擊鍵或數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成雙音信號并發(fā)送，以信令的形式通過反向?qū)Ｓ眯帕钚诺老ⅲ≧-DSCH）透傳到BTS，BSC把收到的信息原封不動地透傳給MSC。

可以通過LMT操作維護平臺跟蹤UM用戶接口和Abis接口的信令，用戶每次按鍵，系統(tǒng)的UM用戶接口信息都會接收Send Burst DTFM Message消息，該消息攜帶了用戶此次按鍵動作的詳細信息，其中digitNum和Bit4參數(shù)代表了用戶的具體按鍵內(nèi)容?？梢园凑毡?對所撥號碼或數(shù)字進行分析。

表1 撥號數(shù)字代碼表

DTMF在用于電話機的撥號信號時，按照國家相關(guān)標準，DTMF信號持續(xù)時間和間隔時間都不小于40ms，而頻率偏差不大于±5%；DTMF電平不能過低，高頻群為–7dBm±3dB，低頻群為–9dBm±3dB。如果接收方IVR系統(tǒng)的DTMF編解碼器不夠靈敏，那么IVR系統(tǒng)在收到DTMF信號后無法準確檢測出擊鍵或數(shù)字信息是否存在或解碼有誤，就會出現(xiàn)案例中所描述的系統(tǒng)檢測的賬號與用戶輸入的賬號不符合的情況。

我們進行了一系列撥測，如撥打其他證券公司的IVR交易系統(tǒng)、社會上普通IVR系統(tǒng)可以正常接收按鍵信息。說明華為公司BSC的DTMF默認參數(shù)值可以滿足絕大部分的IVR系統(tǒng)，只是個別IVR系統(tǒng)DTMF編解碼器不夠靈敏，導(dǎo)致無法正確解析收到的DTMF信息。某證券交易委托系統(tǒng)出現(xiàn)的情況，就是因為DTMF編解碼器不夠靈敏。

因為用戶改造系統(tǒng)成本過大，并且其他運營商的手機沒有出現(xiàn)該類問題，所以用戶要求從網(wǎng)絡(luò)側(cè)解決。經(jīng)過分析研究，決定在BSC上修改DTMF發(fā)送信號電平參數(shù)，適當提高DTMF的幅度，使IVR平臺能準確解碼接收到的DTMF信號，正確識別用戶所撥的號碼。

四、解決措施和方案

華為公司BSC的DPUTb/ECUOa單板主要功能是處理數(shù)字信號，通過調(diào)整修改DPUTb/ECUOa單板的DSP參數(shù)中的SIGHIFRQ，即可調(diào)整DTMF發(fā)送信號電平大小。該參數(shù)范圍取值一共有5個，HIFRQ1(－4dB)，HIFRQ2(－5dB)，HIFRQ3(－6dB)，HIFRQ4(－7dB)，HIFRQ5(－8dB)，參數(shù)配置越大，產(chǎn)生DTMF單音的幅度越小，其默認值為－4dB。在通常情況下，產(chǎn)生DTMF信號的時長和電平，采用默認值即可滿足絕大部分客戶系統(tǒng)的需求。當與某些DTMF檢測設(shè)備對接（如聲訊臺讓用戶輸入數(shù)字選擇某種服務(wù)）又發(fā)現(xiàn)對方檢測DTMF不準確時，可根據(jù)實際情況調(diào)整，DTMF信號電平調(diào)整不會影響其他業(yè)務(wù)，不會對BSC的性能造成任何影響。

根據(jù)案例實際情況，我們把DTMF發(fā)送信號電平值提高1dB，即由默認值－4dB改為－5dB。具體修改方案和相關(guān)程序：

命令名稱：MOD TCPARA

命令功能：修改DPUTb/ECUOa單板的DSP參數(shù)

命令程序：MOD TCPARA:FN=2，SIGHIFRQ=HIFRQ2；

在全部BSC所有框都執(zhí)行一次，F(xiàn)N值表示框號，HIFRQ2表示－5dB（默認值是HIFRQ1，即－4dB）。

五、結(jié)束語

在修改DTMF發(fā)送信號電平參數(shù)后，IVR平臺可以正常檢測到并準確解析接收到的DTMF信號，得到用戶輸入的正確賬號信息，用戶順利完成相關(guān)操作。該解決建議和方案也得到華為公司的認同，并在其他地市進行推廣，應(yīng)用效果反映很好?！?/p>