話音調(diào)度平臺研究及業(yè)務流程優(yōu)化*

柯昌駿，楊鯉源，許道峰，田少鵬，馬 義

（中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇 南京 210007）

0 引 言

公安、武警、軍隊等領域的通信系統(tǒng)經(jīng)多年的建設發(fā)展，已經(jīng)具備多種話音通信手段[1]，包括程控、集群、VOIP交換和超短波等系統(tǒng)。但是，目前多種通信手段間聯(lián)通不暢，多層級間聯(lián)通不暢，迫切需要將多種通信手段整合，實現(xiàn)多鏈路、多層級的扁平化指揮[2]。另外，當前指揮信息系統(tǒng)與通信系統(tǒng)相互獨立，互不聯(lián)通，迫切需要在指揮系統(tǒng)中有效融合通信系統(tǒng)，實現(xiàn)一鍵通、圖上指揮等一體化指揮。

1 系統(tǒng)架構

為更好地支持指揮信息系統(tǒng)的話音調(diào)度業(yè)務，研制了一種話音調(diào)度平臺。該平臺對上提供統(tǒng)一應用接口，適配不同的應用系統(tǒng)；對下提供一體化接入手段，能夠適配各種異構網(wǎng)系及各種制式的終端，如圖1所示。

圖1 指揮信息系統(tǒng)話音調(diào)度系統(tǒng)架構

統(tǒng)一接口：由于通信應用的場景具有多樣性，政府部門、企業(yè)、部隊對應用有不同的要求，這就要求話音調(diào)度平臺對上層應用能夠提供靈活、可擴展的統(tǒng)一接口，在應用多變的情況下維持平臺的相對穩(wěn)定性。

統(tǒng)一接入：提供IP中繼、E1、FXS、FXO和EM[3]等多種接入手段，支持SIP、H323、ISDN和SS7等多種信令協(xié)議。

統(tǒng)一交換：各種不同制式的終端經(jīng)過接入后統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成標準SIP協(xié)議進行信令交互，而媒體交互采用RTP協(xié)議。

話音調(diào)度平臺采用分層設計，包括服務層、控制層及傳輸層，如圖2所示。

各層對應的實現(xiàn)設備分別包括通信服務器、核心交換設備和一體化接入網(wǎng)關。其中，通信服務器提供呼叫中心、調(diào)度服務、IVR及ACD等業(yè)務服務，并為上層指揮信息系統(tǒng)提供簡單易用通信服務接口，包括CSTA[4-5]協(xié)議接口、TSAPI[6]接口以及基于JSON的人機命令CTI中間件。核心交換設備部署語音交換軟件，提供信令、媒體及會話流程的控制。一體化接入網(wǎng)關主要提供各種終端或異構網(wǎng)絡的接入能力，實現(xiàn)異構網(wǎng)系的互聯(lián)互通。

圖2 話音調(diào)度平臺組成

2 信息交互關系

話音調(diào)度平臺通過通信服務器與應用系統(tǒng)建立聯(lián)系，為應用系統(tǒng)提供錄音、監(jiān)聽、話音調(diào)度和呼叫中心等通信服務。通信服務器可根據(jù)需要為應用系統(tǒng)提供TSAPI接口和基于JSON格式的CTI中間件，完成應用系統(tǒng)對呼叫中心、話音調(diào)度等多種業(yè)務功能的集成。

話音調(diào)度平臺的信息交互關系如圖3所示。

圖3 話音調(diào)度平臺的信息交互關系

接收到指揮信息系統(tǒng)發(fā)送的基于JSON描述的調(diào)度指令后，通信服務器進行解析，并通過與核心交換設備的會話控制接口發(fā)起呼叫調(diào)度；核心交換設備根據(jù)呼叫調(diào)度請求，結合終端用戶狀態(tài)和業(yè)務模式，構建標準SIP會話；核心交換設備通過SIP/RTP協(xié)議與一體化接入網(wǎng)關、SIP電話及其他VOIP系統(tǒng)進行信令及媒體交互；一體化接入網(wǎng)關完成SIP/RTP協(xié)議到各種物理端口的協(xié)議及信令轉(zhuǎn)換。

3 調(diào)度流程實現(xiàn)

3.1 正常分機模式

與基本呼叫不同，話音調(diào)度實際發(fā)起人為指揮調(diào)度人員，沒有實際撥號過程。指揮調(diào)度人員在圖上發(fā)起話音調(diào)度時，對應發(fā)送調(diào)度指令給話音通信平臺進行話音調(diào)度，話音調(diào)度平臺再將通信態(tài)勢反饋給指揮信息系統(tǒng)。

話音調(diào)度平臺以軟交換技術[7-10]為基礎，通過將話音調(diào)度業(yè)務分解成多個會話，然后通過會議橋接[11]的方式實現(xiàn)多個會話的媒體互通。

以單呼調(diào)度為例，話音調(diào)度平臺分別建立平臺與席位終端、被調(diào)度終端的兩個SIP會話，并由調(diào)度平臺負責將兩個會話的媒體面進行橋接，使得席位終端和被調(diào)度終端媒體互通。

這種業(yè)務模式下，在未發(fā)生調(diào)度業(yè)務時，調(diào)度席位終端仍可作為正常終端進行點對點撥號呼叫，所以這種業(yè)務模式也常被稱為正常分機模式。

具體調(diào)度流程如圖4所示。

圖4 正常分機模式的調(diào)度流程

調(diào)度步驟簡單描述如下：

步驟一：指揮應用系統(tǒng)根據(jù)用戶指示發(fā)起調(diào)度請求給話音調(diào)度平臺，其中需要包括調(diào)度請求描述、席位終端和被調(diào)度終端等元素信息。

步驟二：話音調(diào)度平臺接收到調(diào)度請求后，將席位終端作為一個普通呼叫的被叫用戶，向席位終端發(fā)起呼叫請求，開始創(chuàng)建調(diào)用發(fā)起側會話。

步驟三：席位終端接收到會話請求摘機后，回復呼叫響應給話音調(diào)度平臺，調(diào)度發(fā)起側會話創(chuàng)建成功；

步驟四：話音調(diào)度平臺判斷調(diào)度側呼叫建立成功后，發(fā)起被調(diào)度側呼叫，被叫為被調(diào)度終端。

步驟五：被調(diào)度終端接收到會話請求，摘機應答，回復呼叫響應給話音調(diào)度平臺，被調(diào)度側會話創(chuàng)建成功。兩側會話創(chuàng)建成功，調(diào)度平臺負責將兩個會話的媒體進行橋接，使得參與會話的兩個終端媒體互通。話音調(diào)度平臺反饋呼叫進展、調(diào)度響應給指揮應用系統(tǒng)，呼叫調(diào)度成功。

篇幅有限，本文描述的調(diào)度流程中只涉及調(diào)度請求，不涉及調(diào)度響應及呼叫態(tài)勢進展。

本文假設席位終端和被調(diào)度終端均為SIP終端，所以調(diào)度過程中信令交互流程如圖5所示。

圖5 正常分機模式的信令交互流程

主要調(diào)度流程描述如下。

步驟一：指揮人員在指揮信息系統(tǒng)發(fā)起圖上話音調(diào)度，給話音調(diào)度平臺發(fā)送調(diào)度命令{Command:MakeCall,Caller:UserA,Called:UserB}。 其中，UserA填寫為席位終端（用戶A）的用戶號碼，UserB填寫為被調(diào)度終端（用戶B）的用戶號碼。

步驟二：話音調(diào)度平臺接收到調(diào)度命令后，對用戶A的呼叫狀態(tài)進行判斷。在用戶A空閑的情況下，開始創(chuàng)建調(diào)度側會話。即構建一個虛擬主叫用戶X，向用戶A發(fā)起呼叫請求。INVITE消息中，F(xiàn)rom頭域中填寫主叫用戶為X，To和Request-line中填寫被叫用戶為A。

步驟三：用戶A接收到呼叫請求，終端振鈴并發(fā)送180消息給話音調(diào)度平臺；用戶摘機應答后，發(fā)送200 OK給話音調(diào)度平臺。

步驟四：話音調(diào)度平臺接收到用戶A的應答消息后，開始創(chuàng)建被調(diào)度側會話，即以用戶A為主叫，向用戶B發(fā)起呼叫請求。INVITE消息中，F(xiàn)rom頭域中填寫主叫用戶為A，To和Request-line中填寫被叫用戶為B。

步驟五：用戶B接收到呼叫請求，終端振鈴并發(fā)送180消息給話音調(diào)度平臺；用戶摘機應答后，發(fā)送200 OK給話音調(diào)度平臺。

步驟六：話音調(diào)度平臺接收到用戶B的應答消息，連接調(diào)度側會話和被調(diào)度側會話的媒體，A、B用戶終端互通。

步驟七：通話任務結束時，由指揮信息系統(tǒng)發(fā)送掛機指令給話音調(diào)度平臺。掛機指令為{Command:Hangup,Caller:UserA}，其中UserA填寫為席位終端（用戶A）的用戶號碼。話音調(diào)度平臺給兩側會話的用戶A和用戶B分別發(fā)送BYE消息，用戶A和用戶B分別掛機。平臺接收到響應消息后，釋放本地會話資源，通話結束。

3.2 業(yè)務模式的改進

多數(shù)調(diào)度場景中，調(diào)度員不僅需要操作指揮信息系統(tǒng)，還需要負責操作席位終端。在正常分機模式下，每次調(diào)度席位終端都需要進行摘機/掛機操作，加重了調(diào)度員的負擔。

對于頻繁發(fā)起話音調(diào)度的場景，參考呼叫中心話務員的業(yè)務模式，設置登陸認證環(huán)節(jié)。認證成功后，話音調(diào)度平臺自動建立和保持調(diào)度席位終端的呼叫狀態(tài)，后續(xù)在發(fā)起呼叫調(diào)度時，席位終端的呼叫狀態(tài)不再進行變更。因為這種業(yè)務模式與呼叫中心的坐席管理模式類似，所以也被稱為虛擬坐席模式。具體業(yè)務流程如圖6所示。

與正常分機模式不同的是，虛擬坐席模式下需要在登陸時就完成調(diào)度發(fā)起側會話創(chuàng)建，具體調(diào)度步驟描述如下。

步驟一：指揮信息系統(tǒng)發(fā)送登陸請求給話音調(diào)度平臺，要求對席位終端進行認證。

步驟二：話音調(diào)度平臺接收到登陸請求后，對席位終端進行認證，并開始創(chuàng)建調(diào)用發(fā)起側會話：將席位終端作為一個普通呼叫的被叫用戶，向席位終端發(fā)起呼叫請求。

步驟三：席位終端接收到會話請求后摘機，回復呼叫響應給話音調(diào)度平臺，調(diào)度發(fā)起側會話創(chuàng)建成功，自此席位終端將一直處于通話狀態(tài)。

步驟四：指揮信息系統(tǒng)圖上發(fā)起呼叫時，發(fā)送調(diào)度請求給話音調(diào)度平臺，而調(diào)度命令的內(nèi)容與正常分機模式相同。

步驟五：話音調(diào)度平臺判斷調(diào)度側呼叫已經(jīng)建立成功，則發(fā)起被調(diào)度側呼叫，被叫為被調(diào)度終端。

步驟六：被調(diào)度終端接收到會話請求，摘機應答，回復呼叫響應給話音調(diào)度平臺，被調(diào)度側會話創(chuàng)建成功。調(diào)度平臺負責將調(diào)度側會話媒體與被調(diào)度側會話的媒體進行橋接，實現(xiàn)席位終端與被調(diào)用終端媒體的互通。

本文假設席位終端和被調(diào)度終端均為SIP終端，則呼叫調(diào)度信令流程如圖7所示。

圖6 虛擬坐席模式的調(diào)度流程

流程中，SIP會話信令交互流程與正常分機模式一致，但是調(diào)度流程及創(chuàng)建會話的時機與正常分機模式存在一些差異，具體如下：

（1）新增了登陸操作，用戶坐席認證并觸發(fā)創(chuàng)建調(diào)度側會話，會話創(chuàng)建成功后才能進行后續(xù)呼叫調(diào)度操作；

（2）自調(diào)度側會話創(chuàng)建成功后，席位終端一直保持常通狀態(tài)，直到調(diào)度員進行坐席登出操作。

（3）通話任務結束進行呼叫釋放時，調(diào)度側會話不進行釋放；

（4）調(diào)度側會話如果被人工掛斷（席位終端掛機或網(wǎng)絡斷開），話音調(diào)度平臺會自動重建調(diào)度側會話。

圖7 虛擬坐席模式的信令交互流程

3.3 對比分析

正常分機模式和虛擬坐席模式，在呼叫調(diào)度的實現(xiàn)原理上是一致的。但是，由于兩種模式的業(yè)務流程不同，導致用戶體驗存在較大差異，具體對比分析如表1所示。

從功能上看，正常分機模式可以適用于任何調(diào)度場景，但是某些場景下的用戶體驗不佳，調(diào)度員需要頻繁摘/掛機。虛擬坐席模式能夠提升調(diào)度員的用戶體驗，縮小調(diào)度接續(xù)時間，但實現(xiàn)比較復雜，且無法在未進行調(diào)度呼叫時作為普通終端使用。一般來說，虛擬坐席模式一般用于有固定調(diào)度席位且調(diào)度操作頻繁的場景，而正常分機模式多適用于需兼顧普通撥號呼叫的業(yè)務場景。另外，當席位終端不是本話音調(diào)度平臺用戶時，考慮到虛擬坐席模式下終端需要一直處于通話狀態(tài)，會帶來不必要的流量消耗和話費開銷，此時應該首選正常分機模式。

綜上，正常分機模式和虛擬坐席模式各有自身的業(yè)務特點，實際應用時應根據(jù)現(xiàn)場通信組網(wǎng)方式和用戶使用要求，合理選擇配置。

4 結 語

本文介紹了以軟交換技術為基礎的話音調(diào)度平臺架構及組成，詳細分析了話音調(diào)度平臺的信息交互關系，深入探討了基于會議橋接方法實現(xiàn)的正常分機調(diào)度模式，并在此基礎上為提升用戶體驗，創(chuàng)新地提出了虛擬坐席模式。目前，這種業(yè)務模式已經(jīng)成功應用于智慧城市、公安應急指揮及人防指揮等項目。本文最后對兩種話音調(diào)度模式的優(yōu)缺點進行了對比分析，并指出了分別適用的業(yè)務場景。綜上所述，以軟交換技術為基礎的話音調(diào)度平臺，提供了簡單易用通信服務接口，極大地降低了指揮信息系統(tǒng)集成話音調(diào)度能力的難度，可廣泛應用于公安、武警和部隊等指揮通信領域。

表1 兩種業(yè)務模式的對比分析

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