從號碼圖表談數(shù)字語音用戶收號問題

余辰東

（中興通訊股份有限公司上海研發(fā)中心，上海 201203）

從號碼圖表談數(shù)字語音用戶收號問題

余辰東

（中興通訊股份有限公司上海研發(fā)中心，上海 201203）

用戶撥號是語音業(yè)務的重要環(huán)節(jié)，接入網(wǎng)完成用戶收號，并配合交換設備實現(xiàn)語音呼叫功能。通過對用戶撥號實現(xiàn)方式的梳理，并比較其在傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡以及數(shù)字語音網(wǎng)絡中的區(qū)別。報告了數(shù)字語音網(wǎng)絡中3種不同的收號方式及其之間的關系，并對按號碼圖表收號進行了重點研究，通過典型交互信令分析了影響按號碼圖表收號效率的匹配模式、定時器等重要因素。依據(jù)上述因素報告了如何構(gòu)造號碼圖表，并結(jié)合工程應用實例進行了探討總結(jié)。

媒體網(wǎng)關控制器；媒體網(wǎng)關；號碼圖表；用戶收號；匹配方式

1 用戶撥號概述

在語音業(yè)務中PSTN（公共交換電話網(wǎng)）用戶發(fā)起呼叫需要首先撥打被叫號碼。處于通信網(wǎng)絡邊緣層的接入設備負責接收用戶撥號并送交上層交換設備LE（VoIP網(wǎng)絡中為媒體網(wǎng)關控制器MGC/軟交換SS）處理。上層設備完成號碼分析后控制相應話路接續(xù)。

某些業(yè)務在通話過程中，用戶可再次按鍵進行業(yè)務選擇（即二次撥號）：用戶在話路接續(xù)后按業(yè)務服務商（如10086）的語音提示進行撥號。對已經(jīng)完成話路接續(xù)的交換設備而言，用戶的二次撥號作為普通業(yè)務透傳到業(yè)務服務商，由服務商設備收號，并觸發(fā)相應流程。

2 MG下PSTN用戶收號

隨著NGN（下一代網(wǎng)絡）的不斷發(fā)展，VoIP（數(shù)字語音）業(yè)務逐漸取代傳統(tǒng)語音業(yè)務。NGN網(wǎng)絡中，基于H.248協(xié)議（一種ITU-T定義的媒體網(wǎng)關控制協(xié)議）的媒體網(wǎng)關（MG）將電路交換網(wǎng)承載的語音業(yè)務轉(zhuǎn)換為分組網(wǎng)中的媒體流；MGC/SS完成呼叫控制、協(xié)議處理等功能。與PSTN用戶收號不同，NGN中收號是由MG在MGC/SS控制下完成：MG上報用戶摘機后，由MGC/SS下發(fā)DigitMap（號碼圖表）；MG按照號碼圖表的收號規(guī)則進行匹配及收號，并上報給MGC/ SS進一步處理。即MG設備除號碼傳輸外還需承擔部分收號分析功能。

MG有3種可選的收號方式：（1）按號碼圖表收號；（2）撥鍵檢測收號；（3）通過媒體服務器收號。在呼叫的不同階段，分別采用不同的收號方式：主叫摘機發(fā)起呼叫時采用第1種方式接收用戶所撥號碼，二次撥號則采用第2種方式；某些終端摘機后自動撥出接入碼，其后再手工撥出其他號碼，接收接入碼時采用第1種方式，其后號碼串采用第3種方式?？梢姲刺柎a圖表收號是基礎收號方式，是其他方式的前提條件。其余兩種收號方式說明如下。

2.1 撥鍵檢測收號

當MGC期望逐個接收用戶按鍵時，會通過H.248信令向MG下達撥鍵檢測的事件描述符，用以指示MG檢測用戶的單個撥鍵。MG收到用戶撥鍵后直接上報給MGC，MG無需匹配用戶所撥號碼，由MGC對收到的用戶撥鍵進行處理。典型信令如下：

（1）MGC下達撥鍵檢測指示，要求MG檢測用戶的單個撥鍵，tonedet/std表示檢測用戶單個DTMF按鍵；{tl=*}中的*號通配所有的DTMF按鍵。信令如下：

！/1 [10.54.253.2]：2944 T=708345953{C=-{MF=A7{E=823468613{tonedet/std{tl=*}，al/*}，SG{}}}}

（2）MG報告用戶撥鍵事件，MG向MGC報告檢測用戶的DTMF撥鍵，tonedet/std之后的{tid=d1}表示這次檢測到的DTMF撥鍵是“數(shù)字1”。信令如下：

！/1 [10.54.51.4]：2944 T=5175{C=-{N=A7{OE= 823468613{20140107T03583300：tonedet/std{tid= d1}}}}}

2.2 通過媒體服務器收號

通過媒體服務器收號指在MG與媒體服務器通過H.248完成媒體協(xié)商后，通過媒體流把用戶撥鍵信號傳送到媒體服務器，再由媒體服務器從媒體流中提取撥鍵信號并上報給MGC。這種方式收號時，必須采用媒體服務器能夠識別的DTMF轉(zhuǎn)發(fā)模式；且由于號碼通過媒體流傳送，所以信令中無法看到用戶所撥號碼，即無法直接跟蹤用戶實際按鍵動作。

3 按號碼圖表收號

當MGC/SS期望用戶輸入號碼（包括單個按鍵）時，可以通過H.248信令向MG下發(fā)號碼圖表，指示MG收到用戶按鍵后按號碼圖表進行號碼匹配，并上報號碼串與匹配結(jié)果。

3.1 典型交互信令

（1）MGC/SS下達收號指示：！/1 [10.54.253.2]：2944 T=708404612{C=-{MF=A15{E=706747661 {dd/ce{DM=dmap1}，al/*}，SG{cg/dt}，DM= dmap1{([2-6]xxxxxx|8xxx|8xxxxxxx|9445xxxxxx| 6000xxSxx|13xxxxxxxxx|0xxx|200|201|5020|5021|9x xxx|100xxS[12][03-9]LxxF|E|F|x.F|[0-9].L)}}}}

該信令中，MGC/SS通知MG向用戶送撥號音，并按照號碼圖表進行收號。DM=dmap1{…}為下發(fā)號碼圖表的具體內(nèi)容，包含所有可能的號碼模式，MG收號將根據(jù)此表進行匹配。

（2）MG完成收號并按號碼圖表規(guī)則報告號碼串匹配結(jié)果：！/1 [10.54.9.31]：2944 T=5531{C=-{N=A15 {OE=706747661{19700205T06170200：dd/ce{ds= "5021"，Meth=UM}}}}}

該信令中，MG向MGC/SS報告用戶所撥號碼及匹配結(jié)果。ds=“5021”為所撥號碼，UM表示用戶號碼與號碼圖表明確匹配（只與號碼圖表中唯一的號碼模式完全匹配）。

3.2 號碼匹配規(guī)則

MG收號后，用戶按鍵信息順序存放于“當前撥號串”變量中。撥入新號時，新的“當前撥號串”將與候選號碼模式匹配。撥號事件未結(jié)束前，H.248協(xié)議按如下規(guī)則進行處理：

（1）“當前撥號串”起始值為空。初始模式集合包括號碼圖表中規(guī)定的所有號碼模式；

（2）每撥一號，設置一個定時器等待下一撥號事件。當定時器超時，若與某個號碼模式完全匹配（FM），則報告“定時器超時，完全匹配”；若無法與號碼模式集完全匹配，或沒有號碼模式可以匹配，則報告“定時器超時，部分匹配（PM）”。

（3）若定時器超時前檢測到撥號事件，則將其映射成號碼字符并加入當前撥號字符串中，與所有候選號碼模式相比較。若撥號字符串不匹配，則從號碼模式集中刪除。

（4）若只剩一個候選號碼模式且完全匹配，則產(chǎn)生UM事件。若無候選號碼模式匹配，則將最近事件從當前撥號字符串中刪除。若檢測到最近的撥號事件之前，有一個候選號碼模式完全匹配，則產(chǎn)生完全匹配的完成事件，否則產(chǎn)生部分匹配的完成事件。

（5）若前4步均未報告完成事件（即模式集仍包含多個模式），則返回到第2步進行處理。

3.3 長匹配優(yōu)先與短匹配優(yōu)先

號碼圖表經(jīng)常會出現(xiàn)號碼模式之間的相容問題，即號碼模式A包含號碼模式B。當用戶所撥號碼串與號碼模式B完全匹配時，對號碼模式A來說僅為部分匹配，若用戶希望按短匹配優(yōu)先，立即上報與號碼模式B匹配的結(jié)果，而其他用戶可能希望按長匹配優(yōu)先，等待與號碼模式A的更好匹配結(jié)果。因此MG設備應具備長匹配優(yōu)先或短匹配優(yōu)先的配置能力。

當所撥號碼與號碼模式B完全匹配而與號碼模式A部分匹配時：若配置了長匹配優(yōu)先，則啟動位間定時器，定時器超時后報FM；如果配置了短匹配優(yōu)先，則立即上報UM。

在本節(jié)所列典型交互信令的號碼圖表中，8xxx| 8xxxxxxx之間即存在相容關系。當收號為812，則部分匹配8xxx，即ds＝"812"，Meth＝PM。若收號為8123，由于除完全匹配8xxx外，仍可能與8xxxxxxx匹配，當采用短匹配時則立即上報ds＝"8123"，Meth= UM；當采用長匹配時，超時后上報ds＝"8123"，Meth＝FM。若收號為81236789，當采用短匹配優(yōu)先時，與8xxx匹配后立即上報號碼（按鍵6789被丟棄），即ds＝"8123"，Meth＝UM；當采用長匹配優(yōu)先時，在用戶撥號8123與8xxx匹配后仍會等待收號，因此用戶撥號81236789能且只能與8xxxxxxx匹配，即ds＝"81236789"，Meth＝UM。

由此可見號碼圖表中若存在相容關系，將導致?lián)芴柶ヅ漭^為復雜，且由于需要等待后續(xù)收號，增加收號完成時間，影響用戶感知。即號碼圖表中應盡量避免出現(xiàn)模式相容。

4 號碼圖表中的定時器規(guī)則

與號碼圖表相關的定時器包括：T（初位定時器）、L（長定時器）以及S（短定時器）。初位定時器是撥號前等待定時器，預防用戶摘機后久不撥號；長/短定時器又稱位間定時器，即用戶撥號過程中連續(xù)兩位號碼之間的撥號定時器。

4.1 初位定時器

初位定時器是聽到撥號音到第一位撥號間的最大時間間隔：MG收到收號事件檢測指示后，啟動該定時器，等待用戶撥第一個號。若定時器超時仍未撥號，則MG上報空號給MGC，匹配結(jié)果為PM，且用戶聽忙音；若定時器超時前撥鍵，則取消定時器，接收用戶后續(xù)撥號。

4.2 位間定時器（長定時器、短定時器）

撥號過程中在當前所撥號碼串找到明確匹配的號碼模式前，每次按鍵均會啟動位間定時器，等待下次用戶撥號。若位間定時器超時，MG將當前已接收號碼串報給MGC/SS，匹配結(jié)果是PM或FM；若位間定時器超時前收到新按鍵且未明確匹配，則啟動新的位間定時器。

位間定時器包括長/短定時器，以區(qū)分超時長短，分別通過L與S表示。位間定時器可在號碼圖表中明確指示。如號碼模式100xxS[12][03-9]LxxF，收到10086后啟動短定時器繼續(xù)收號，當收到1008618后則啟動長定時器等待繼續(xù)收號。若號碼模式未明確指示定時器類型，則重復符通配的按鍵采用短定時，其他號碼間缺省為長定時。但若號碼串中加短定時器，則其后號碼均采用短定時，如6000xxSxx，第6、7位號碼以及第7、8位號碼之間最大時間間隔均為短定時器。

長短定時器應根據(jù)工程實際應用以及對接設備支持情況進行設置，一般情況下推薦長定時器設置不超過16 s，短定時器設置1～3 s為宜。

5 號碼圖表構(gòu)造

號碼圖表應包含所有可能的撥號事件，對所有撥號事件產(chǎn)生對應的匹配，通過通配符簡化號碼圖表，通過定時器設計提升用戶收號效率，并對異常事件（久不撥號等）進行預防。

5.1 號碼圖表構(gòu)造原則

（1）號碼圖表應滿足H.248協(xié)議中的語法規(guī)定：由一系列字符串（包括數(shù)字和字母）按一定邏輯結(jié)構(gòu)組成，并與其適用終端上的事件描述符所指定的事件相對應。

（2）號碼圖表應包含所有可能的用戶撥號模式，如各類本地、長途、移動及特服業(yè)務模式。號碼模式可使用通配符放寬限制，防止號碼模式限制太緊導致收號故障：如用戶收號“*6666*12345#”，可設計號碼圖表為“E6666E12345F”（E/F在號碼圖表中分別表示用戶按鍵*/#）以實現(xiàn)精確匹配。為放寬限制并簡化號碼圖表，上述圖表可設計為“ExxxxExxxxxF”，并進一步簡化為“Ex.Ex.F”（x通配所有數(shù)字，.表示之前事件多次重復）。

（3）號碼圖表應盡量避免相容模式。若相容模式無法避免，建議MG使用長匹配優(yōu)先。若相容模式可進行合并，多余位間應使用短定時器：如“8xxx|8xxxxxxx”可合并為“8xxxxxxx”，并在第4、5位間使用短定時器，以縮短撥號時間，即修改號碼圖表為“8xxxSxxxx”。

（4）號碼圖表不應過長，協(xié)議規(guī)定最大長度為1024；號碼圖表亦不應過短，過于簡單容易出現(xiàn)無法完全匹配的情況。應保證包含所有號碼規(guī)劃，并通過“[]”覆蓋號碼特定位可能的數(shù)字，特別是局碼或號碼初始位：如國內(nèi)三位長途區(qū)號010、02X，可合并為0[12]x，從而減少號碼圖表長度。為覆蓋所有可能撥號業(yè)務，號碼圖表應兼容類似x.或[0-9EF].這種無限長模式；同時為盡快上報用戶收號，應將[0-9EF].修改為[0-9EF].S，并設置短定時器為1～3s。

（5）如上所述，使用定時器可提高收號效率，但需考慮不同用戶撥號動作區(qū)別：短定時器在撥號按鍵動作較慢時，容易引起超時導致MG收號不全，應根據(jù)實際情況進行靈活調(diào)整。

5.2 號碼圖表構(gòu)造實例

遵循上述號碼圖表構(gòu)造原則，同時結(jié)合號碼規(guī)劃按現(xiàn)網(wǎng)實際情況設計號碼圖表。實際號碼圖表舉例如下：

[EF][EF0-9][0-9E].F|FF|F9|4E0Fx. T|100[015678]x|11[049]|11887[12]|11888|118114|11 18[35]|12[02]|12[13]xx|16[0-2]|163xx|168xxxxx|2 00|201[01]|201[89]8|2013[01]|20170|[48]00xxxxxx x|955xx|6168xxxxx|[2-8][1-9]xxxxxx|01[3458] xxxxxxxxx|1[3458]xxxxxxxxx|010xxxxxx xx|02xxxxxxxxx|0[69]xxxxxxxxx|037[179] xxxxxxxx|031xxxxxxxx|03[2-689] xxxxxxxx|037[02-68]xxxxxxx|04[0246-9] xxxxxxxx|04[15][02-9]xxxxxxx|043[03-9] xxxxxxx|04[15]1xxxxxxxx|043[12] xxxxxxxx|051[0-9]xxxxxxxx|052[37] xxxxxxxx|052[0-24-689]xxxxxxx|053[03-9] xxxxxxx|05[04-689]xxxxxxxx|053[12] xxxxxxxx|057[1345679]xxxxxxxx|057[028] xxxxxxx|059[15]xxxxxxxx|059[2346789] xxxxxxx|07[0-247-9]xxxxxxxx|073[02-9] xxxxxxx|075[0-3689]xxxxxxx|076[1-8] xxxxxxx|0731xxxxxxxx|075[457]xxxxxxxx|076[09] xxxxxxxx|089[0-79]xxxxxxx|08[0-8] xxxxxxxx|0898xxxxxxxx|x.S|xx.F

（1）上述號碼圖表長度為787，滿足最大長度為1024的要求，所有MG設備均應支持。

（2）上述號碼圖表中包括新業(yè)務/特服業(yè)務號碼，由數(shù)字及功能鍵（*、#）組成：前者如[EF][EF0-9][0-9E].F|FF；后 者 號 碼 一 般 較短，如12[13]xx|163xx|200；本地號碼，含固話及移 動 號 碼： 如 6168xxxxx|1[3458]xxxxxxxxx；長途號碼，含長途區(qū)號+本地固話及0+手機號碼： 如 010xxxxxxxx|02xxxxxxxxx|037[179] xxxxxxxx||01[3458]xxxxxxxxx等。

（3）通過幾類號碼模式的分別構(gòu)造組成號碼圖表，包含所有可能的用戶撥號。以長途固話為例，號碼圖表中需要包含所有區(qū)號，同時為簡化圖表應對區(qū)號進行合并。如浙江省長途區(qū)號包括057X號段，可簡化合并配置號碼圖表為057[0-9]，本地號碼以通配符x表示。由于省內(nèi)不同地區(qū)號碼長度可能不一致（7位或8位），需保證號碼模式之間不出現(xiàn)相容，因此將此號碼模式拆分為057[1345679]xxxxxxxx|057[028]xxxxxxx。

（4）為解決號碼圖表可能出現(xiàn)的無法匹配問題（如本號碼圖表中未包含國際長途匹配模式），一般會增加通用兼容模式x.。但由于此模式會與所有號碼模式相容導致收號較慢，應使用短定時器或在號碼后加撥#鍵（F表示）以實現(xiàn)立即上報，號碼模式如：x.S|xx.F。

（5）由于號碼圖表隨現(xiàn)網(wǎng)號碼實際情況變化（如號碼升位）而變化，因此對號碼圖表的維護是一個動態(tài)過程。在維護該表中也應遵循上述原則并加以靈活變化，以保證收號效率。

6 號碼圖表工程應用

某地MG下用戶撥打長途電話（如0776870****，11位號長）時，呼叫失敗聽忙音。由于MG注冊正常，且呼叫失敗只涉及用戶某類撥號，因此確認業(yè)務轉(zhuǎn)發(fā)通道正常。其問題本質(zhì)是MG用戶收號與號碼圖表匹配存在問題，跟蹤信令發(fā)現(xiàn)MGC/SS下發(fā)的號碼圖表如下：

DM=dmap1{([2-8]xxxxxx|13xxxxxxxxx|0x xxxx|0xxxxxx|0xxxxxxx|0xxxxxxxx|0xxxxxxx xx|[0-3]xxxx|4xxxxx|44453|[5-9]xxxx|1[0124-9] x|E|F|x.F|[0-9].L|20[0-1])

用戶所撥長途號碼（如0776870****，11位號長）在號碼圖表中只能與[0-9].L完全匹配。據(jù)此號碼模式定義，用戶撥號與該模式匹配后須等待長定時器超時方可將號碼上報MGC/SS。信令跟蹤發(fā)現(xiàn)撥號16 s后，MGC/SS下發(fā)忙音事件導致收號失敗。經(jīng)分析故障原因為MG啟用了長匹配優(yōu)先且長定時器設置時長大于16 s，而在定時器超時前MGC/SS已經(jīng)下發(fā)忙音結(jié)束呼叫，導致MG未上報撥號事件。此問題的解決方法有以下幾種：

（1）設置MG長定時器時間小于16 s（如14 s）：當MG長定時器超時后，按號碼圖表規(guī)則上報用戶所撥號碼，即在MGC/SS未送忙音之前完成收號，繼續(xù)呼叫接續(xù)過程；

（2）號碼圖表中增加號碼模式“0xxxxxxxxxx”，實現(xiàn)與11位長途號碼的完全匹配；

（3）用戶撥號后加撥“#”鍵，實現(xiàn)與號碼圖表中“x.F”號碼模式的完全匹配，直接上報MGC/SS完成呼叫接續(xù)。用戶加撥的“#”鍵將在上層設備中丟棄。

若MGC/SS支持逐位收號，亦可采用如下方法：MG采用短匹配優(yōu)先方式，在收到用戶部分號碼后與號碼圖表中“0xxxxx”匹配后先上報，其后號碼按撥鍵檢測收號方式完成上報。

7 結(jié)束語

號碼圖表作為MG中的撥號方案，用于檢測和報告在終端上接收的撥號事件。VoIP用戶收號是否成功且收號效率高低與否，均與合理的號碼圖表設計密切相關。只有通過對號碼模式的合理規(guī)劃、撥號事件的全面覆蓋，通配符及定時器的靈活應用，才能保證號碼圖表的匹配精確、規(guī)模適度以及擴展良好，并進而為VoIP用戶呼叫成功奠定基礎。

[1] YD/T 1264-2003 IP電話/傳真業(yè)務總體技術(shù)要求（第二階段）[S].

[2] YD/T 1292-2003 基于H.248的媒體網(wǎng)關控制協(xié)議技術(shù)要求[S]. [3] YD/T 1518-2006 IP電話接入設備互通技術(shù)要求和測試方法-H.248協(xié)議[S].

News

中國移動攜手荷蘭皇家電信完成全球首例基于RAVEL方案的VoLTE國際漫游測試

2月28日，中國移動攜手荷蘭皇家電信（KPN）完成了全球首例基于IMS架構(gòu)下RAVEL（LBO VR）方案的VoLTE高清音視頻國際漫游測試，該方案為GSMA定義的標準VoLTE漫游方案之一。至此，中國移動已聯(lián)合國際運營商完成了全部三種VoLTE漫游方案的高清音視頻通話測試。與前期測試方案相比，RAVEL方案更好地繼承了傳統(tǒng)2/3G漫游的用戶面路徑與網(wǎng)間結(jié)算方式，有利于國際漫游業(yè)務的推廣，同時在部分場景下降低了用戶通話過程中的時延與抖動，使用戶能體驗到更自然、更清晰的VoLTE音視頻服務。

3月2日，在世界移動通信大會期間（MWC），中國移動展區(qū)對該項測試結(jié)果進行了展示?；赗AVEL方案的VoLTE國際漫游用戶接通等待時延約4.1～5.4 s，較現(xiàn)有2G/3G語音漫游用戶的接通等待時延縮短約1～6 s。本次測試基于商用IPX網(wǎng)絡，采用VoLTE專用承載提供QoS保障，實現(xiàn)了漫入、漫出部分場景下VoLTE用戶之間的高清音視頻通話。

中國移動此前已于2014年6月、10月與韓國KT、荷蘭KPN分別完成了基于4G數(shù)據(jù)漫游架構(gòu)的S8 HR方案和基于IMS架構(gòu)的LBO HR方案的VoLTE高清音視頻國際漫游測試，為確定VoLTE國際漫游標準架構(gòu)提供了有利支撐。2014年10月，中國移動攜手歐美亞十余家運營商在GSMA發(fā)起成立了VoLTE/RCS全球漫游互通測試工作組，并擔任主席單位。后續(xù)將依托該工作組與日本DoCoMo完成S8 HR方案的VoLTE漫游測試，與韓國SKT、KT、德國電信等開展RAVEL方案的VoLTE漫游測試，這些工作有望為VoLTE/RCS全球漫游互通商用驗證奠定堅實基礎。

（來源：中國移動通信集團公司)

Discussion about number receiving problems of digital voice users through digitmap

YU Chen-dong
(ZTE Corporation, Shanghai 201203, China)

User dialing is a very important link in voice service, the access network fulfi ls user number receiving and cooperates with LE (Local Exchange) to realize the voice call function. Through combing user dialing methods, we compared the difference in traditional circuit-switched network and digital voice network. The application of three different user number receiving modes and the relationship among them in the digital voice network had been reported. We focused on the user number reception according to the digitmap. Through the typical interactive signal, we analysd the important factors affecting the digitmap effi ciency which includes matching mode, timer and so on. On the basis of the above factors, we reported how to construct the digitmap, and we had carried on the discussion and summary combined with engineering application.

MGC; MG; DigitMap; number receive; match mode

TN915

A

1008-5599（2015）03-0086-06

2015-01-07