家庭网关振铃业务配置策略研究

商 琦

(苏州工业园区服务外包职业学院 江苏苏州 215123)

家庭网关振铃业务配置策略研究

商 琦

(苏州工业园区服务外包职业学院 江苏苏州 215123)

家庭网关作为NGN网络接入层设备，其语音振铃业务配置能力直接影响用户体验。针对传统的终端语音振铃业务配置严重依赖远端服务器，受网络环境影响较大，配置效率较低，并且与现有的语音呼叫功能模块复用性较差等缺陷，提出一种将终端与远端核心网设备去耦合的语音振铃业务配置的策略，振铃业务配置与执行过程都在终端实现，而无需远端服务器参与业务配置过程。该策略在半呼叫模型引入呼叫控制过程的基础上，加载不同的预配置号码表并与用户按键进行匹配，从而完成语音振铃业务配置，以解决上述问题。

家庭网关； 振铃业务； 半呼叫； 配置策略

1 研究背景

IMS作为下一代网络NGN中的核心层设备，融合了移动网与固网的语音、数据与视频等业务[1]，其网络架构如图1所示，IMS核心层设备经承载网与各接入层设备互联互通，常见的接入方式有家庭网关接入、4G/5G无线接入和WiMAX接入[2]等。

家庭网关位于整个NGN网络的接入层，解决了宽带高速接入“最后一公里”瓶颈，通过与其相连接的传统固话、IP电话或者其他支持SIP/MGCP/H.248协议的终端，家庭网关提供的各种语音业务与终端用户的联系最为密切[3]。其中，语音振铃业务贯穿于每次来电呼叫周期，不同频率、断续比和音量的铃音映射为不同的呼叫类型。因此，语音振铃业务的配置策略直接关系终端用户个性化和多样化的定制需求和体验。

图1 下一代网络NGN的IMS网络架构示意图

2 语音振铃业务配置方式

家庭网关语音振铃业务配置是进行语音基本业务、补充业务和智能业务的前提，其配置策略的原则应当尽可能满足终端业务配置的便捷性、灵活性和稳定性。传统的语音振铃业务的配置方式大体可以分为远端触发配置和近端触发配置两种：

1) 远端触发配置方式：远端服务器(如IMS核心网设备)触发语音振铃业务的配置，终端(如家庭网关设备)需要振铃时，远端服务器会把配置后的振铃业务发送给终端，由终端执行振铃命令。譬如，远端服务器把语音振铃铃音类型配置为呼叫等待音，以Notify信令通知家庭网关，由家庭网关执行呼叫等待音的播放和停止。

2) 近端触发配置方式：终端发送与语音振铃业务对应的接入码到远端服务器，以触发远端服务器根据接入码对振铃业务进行配置。譬如，振铃铃音类型配置为呼叫等待音的接入码为*1#，家庭网关发送*1#到远端服务器，远端服务器收到*1#后即把语音振铃铃音类型配置为呼叫等待音。

无论采用上述何种方式进行振铃业务的配置，都存在以下问题：① 终端对振铃业务的配置严重依赖远端服务器的能力，耦合性较强；② 振铃业务配置受网络连接、负载等不确定性环境影响，稳定性较差；③ 振铃业务配置需要远端服务器和终端多次交互，配置效率较低；④ 配置策略与现有的基本呼叫功能模块的复用性较差。

3 解决方案

3.1语音振铃业务配置去耦合构想

针对传统语音振铃业务配置过程中，终端与远端核心网设备的耦合关联度大导致业务配置便捷性、灵活性和稳定性较差等缺陷，提出一种将终端与远端核心网设备去耦合的语音振铃业务配置的构想，即振铃业务配置与执行过程都在终端实现，而无需远端服务器参与振铃业务配置过程。因此，终端可以根据用户的个性化需求，对振铃业务进行灵活、稳定的定制，既解决了传统语音振铃业务配置存在的缺陷，又提高了终端振铃业务配置的效率问题。

在NGN网络架构中，家庭网关多支持SIP协议，语音业务控制流与媒体流的分离，使得呼叫控制模块可以在传统半呼叫模型的基础上，加载各种振铃业务配置号码表，与终端用户按键操作匹配，从而完成语音振铃业务配置过程。

3.2半呼叫模型

家庭网关设备的语音呼叫多采用半呼叫模型来实现业务控制，把呼叫模型设计成两个半呼叫控制模块，分别为发端半呼叫控制模块O_BCM和终端半呼叫控制模块T_BCM，两者共同构成一个完整的SIP基本呼叫，从而完成逻辑模型的建立。

呼叫控制模块BCM的核心是建立在高度抽象的逻辑模型基础上的基本呼叫控制器，该控制器是由从各种语音业务实例中抽象出来的公共特性所构成的，它既不关心实际的物理传输媒体，也不关心具体的补充业务或智能业务的实现过程，因此它能够不受系统的承载层或补充业务层变动的影响而保持稳定。

O_BCM模块功能设计为：收号；对号码进行内线号码表匹配；将号码和匹配结果发送到T_BCM。T_BCM模块功能设计为：接收O_BCM模块的匹配结果，并根据匹配结果进行路由操作。

半呼叫模型语音呼叫流程如图2所示：

Step1：O_BCM模块接收用户按键。

Step2：O_BCM模块对号码进行内线匹配，并发送号码和匹配结果给T_BCM模块。

Step3：T_BCM模块收到O_BCM模块发送的号码和匹配结果后进行路由操作：

如果匹配结果为内线呼叫，那么路由到号码对应的内线执行呼叫；

如果匹配结果为外线呼叫，那么路由到号码对应的外线执行呼叫。

因此，如果家庭网关的振铃业务能够借助于半呼叫模型进行配置控制，那么振铃业务配置与现有的语音呼叫模型能够有效复用，逻辑设计效率更高。

3.3号码表构建

号码表DigitMap储存在家庭网关设备内部，是终端用户拨号规则的抽象集合，该集合由若干子项构成，每个子项能够与某些特定的号码完全匹配以完成特定的业务。

图2 半呼叫模型的语音呼叫流程

号码表DigitMap语法规则如下：

DigitMap = DigitMap子项1| DigitMap子项2|……| DigitMap子项N

其中，子项与子项之间用“|”间隔，每个子项由且仅由*、#、0-9、x、x.、T等字符组成，每个字符含义如表1所示。

表1 号码表DigitMap每个子项中的字符含义

譬如，将DigitMap设置为*1#x#|*1#xT| *8#x.#|*8#x.T，那么该号码表共有4个子项，分别为*1#x#、*1#xT、*8#x.#和*8#x.T，以第一个子项*1#x#为例，当用户在与家庭网关相连接的输入设备(如IP电话)依次输入*、1、#、0-9数字按键中的任意一位、#，则与*1#x#完全匹配。

在家庭网关内部预先设置振铃业务配置号码表AS_DigitMap和呼叫控制号码表CC_DigitMap。AS_DigitMap用于语音振铃业务配置，每个子项的集合应当覆盖所有振铃业务的配置场景及其可能按键，表2把不同的振铃业务、接入码和号码表进行示例性说明。

在表1基础上结合表2，构建如下：

表2 不同振铃业务、对应接入码和号码表举例

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

以第一个子项*1#x#为例进行说明：

*1#：振铃铃音类型接入码。

x：振铃铃音类型配置值，不同的数值表示配置不同的振铃铃音。

#：子项末尾的#表示加速收号。

CC_DigitMap=x.#|x.T，用于兼容振铃业务配置与语音呼叫，当按键与AS_DigitMap匹配失败时，再与CC_DigitMap进行二次匹配以便确定是否呼出。

在O_BCM模块加载振铃业务配置号码表AS_DigitMap，在T_BCM模块加载呼叫控制号码表CC_DigitMap，如表3所示。

表3 号码表、加载模块和用途

4 语音振铃业务配置流程

4.1语音振铃业务配置基本流程

语音振铃业务配置流程如图3所示：

Step1：O_BCM模块加载AS_DigitMap：*1#x#|*1#xT|*2#x#|*2#xT。

T_BCM模块加载CC_DigitMap：x.#|x.T。

Step2：O_BCM模块收到终端用户按键，与AS_DigitMap号码表进行匹配：

如果匹配成功，表明家庭网关的振铃业务配置成功，流程结束。

如果匹配不成功，O_BCM模块把携带有终端用户按键的消息发送给T_BCM进行二次匹配，进入Step3。

Step3：T_BCM模块收到O_BCM模块发送的消息后，解析得到终端用户按键信息，与CC_DigitMap号码表进行匹配：

如果匹配成功，按键作为被叫号码呼出；如果匹配不成功，按键不能被呼出，提示终端用户重新输入按键，结束本次流程。

图3 家庭网关的语音振铃业务配置流程图

4.2实验结果

振铃业务配置实验的环境必须建立在家庭网关语音呼叫采用半呼叫模型的基础之上，通过构建不同类别的号码表来验证振铃业务配置效果。

以AS_DigitMap配置为*1#x#|*2#x#为例，验证振铃铃音类型配置和振铃铃音音量配置的结果如表4所示，当按键值与振铃接入码不匹配时，该振铃业务即配置失败，符合预期效果。

表4 振铃铃音类型和振铃铃音音量配置实验结果

5 结束语

针对传统的语音振铃业务配置缺乏便捷性、灵活性和稳定性的缺陷，对其进行改进并提出一种将终端与远端核心网设备去耦合的语音振铃业务配置的策略，振铃业务配置与执行过程都在终端实现，而无需远端服务器参与业务配置过程。该策略在半呼叫模型引入呼叫控制过程的基础上，加载不同的预配置号码表并进行按键匹配，从而完成了语音振铃业务配置，既克服了传统振铃业务配置缺陷，又很好地兼容了振铃业务配置和语音呼出配置，改善了业务配置的灵活性、稳定性和配置效率。

[1] 张伟. 支持媒体多径中继传输的IMS会话协商机制[J]. 东北大学学报(自然科学版)，2015 (11)：1548-1552.

[2] 解志斌. 移动WiMAX网络频谱效率和能量效率研究[J]. 高技术通讯，2013(7)：707-712.

[3] 王永建. 一种基于SIP的多媒体客户端安全接入设计[J]. 通信技术，2016(7)：923-928.

[责任编辑：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

江苏省高职院校青年教师企业实践培训资助项目(2017QYSJ068)；苏州工业园区服务外包职业学院科研项目(ky-xjy03)

商 琦(1984-)，男，讲师，硕士，主要研究方向：软件与通信技术