（信息与通信工程专业论文）呼叫中心通信调度软件设计与实现.pdf

国防科学技术大学研究生院学位论文 要 随着通信和网络技术的发展，基于c t i 技术的呼叫中心已成为各行业服务的重 要手段。因此，提高呼叫中心的通信调度能力，快速、自动、高效地实现通信调 度，最大限度地发挥通信网络效能，具有重要的实用价值。 呼叫中心通信调度系统的核心问题是通信协议的设计、系统平台的构建。本 文以a v a y a 交换机作为调度通信的主体，主要研究了基于t s a p i 协议的c t i 技术 在呼叫中心通信调度系统中的应用，结合某市消防通信指挥调度系统的具体需求， 采用多线程技术设计并实现了消防通信指挥调度软件。 本方案基于c l i e n t s e r v e r 结构，解决了应用程序和电话服务器之间的通信、 座席话务员状态和电话话机状态一致性设置、主叫号码提取显示、应用功能实现 等技术难点。实现了呼叫自动分配与信息获取，能够完成会议、转移、优先应答 等一系列呼叫控制功能，实现了城市应急指挥系统的“三台合一。该系统能较好 的满足实际应用对通信调度的要求，对于相关领域的现代呼叫中心的建设具有一 定的指导和借鉴意义。 通过实际运行该通信调度软件，已证实该系统软件的实用性和有效性。 关键词：c t it s a p i 协议呼叫中心调度软件多线程 第i 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o na n dn e t w o r kt e c h n o l o g y ，c a l lc e n t e r b a s e do nc t ib e c o m e sa ni m p o r t a n ts e r v i c ew a yo fv a r i o u si n d u s t r i e s s oi ti so fg r e a t a p p l i c a t i o nv a l u et oi m p r o v ec a l l c e n t e rd i s p a t c h i n gp o w e ra n da c c o m p l i s hr a p i d ， a u t o m a t i ca n de f f e c t i v ec o m m u n i c a t i o nd i s p a t c h i n g ，i no r d e rt of u l lp l a yt h ee f f i c i e n c y o fc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k t h ek e yp o i n to fc a l lc e n t e rd i s p a t c h i n gs y s t e mi st h ed e s i g no fc o m m u n i c a t i o n p r o t o c o la n dt h ec o n s t r u c t i o no fs y s t e mp l a t f o r m w i t ha v a y aa c d a st h ep r i n c i p l ep a r t o fd i s p a t c h i n gc o n t r o ls y s t e m ，t h ea p p l i c a t i o no fc t it e c h n o l o g yb a s e do nt s a p i p r o t o c o li nc o m m u n i c a t i o nd i s p a t c h i n gc o n t r o ls y s t e mw a ss t u d i e di nt h i sp a p e r m o r e o v e r , b a s e do nt h er e q u i r e m e n to fc o m m u n i c a t i o n d i s p a t c h i n gs y s t e mf o rf i r e c o n t r o l ，t h es o f t w a r ec o r r e s p o n d i n gt ot h i ss y s t e m 谢t l lm u l t i t h r e a d i n gt e c h n o l o g yw a s d e s i g n e da n di m p l e m e n t e d b a s e do nc l i e n t s e r v e rs t r u c t u r e ，t h i ss y s t e ms o l v e ds o m et e c h n i c a ld i f f i c u l t i e s ， s u c ha st h ec o m m u n i c a t i o no fa p p l i c a t i o np r o g r a ma n dc a l ls e r v e r ，t h ec o n s i s t e n c y s e t t i n go ft h es t a t eb e t w e e nt h et e l e p h o n eo p e r a t o ra n dt h et e l e p h o n ea n dt h eg a i n i n g a n dd i s p l a y i n go fc a l l i n gn u m b e r t h i ss c h e m ea l s oa c h i e v e da u t o m a t i cc a l ld i s t r i b u t i o n a n dt h ea c q u i s i t i o no fi n f o r m a t i o n i na d d i t i o n ，s e r i a l so fc a l l i n gc o n t r o lf u n c t i o n sa r e r e a l i z e d ，i n c l u d i n gc o n f e r e n c e ，c a l l i n gt r a n s f e r ，p r i o ra n s w e r i n ga n d s oo n t h u st h ei d e a o f t h r e ei no n e i nu r b a ne m e r g e n c yc o m m a n ds y s t e mi sr e a l i z e d t h i ss y s t e mm e e t s t h ep r a c t i c a lr e q u i r e m e n to fc o m m u n i c a t i o nd i s p a t c h i n gp e r f e c t l ya n dc a nb eu s e df o r r e f e r e n c ei nc o n s t r u c t i n go fam o d e mc a l lc e n t e ri no t h e rr e l a t i o n a lf i e l d t h e p r a c t i c a b i l i t ya n de f f i c i e n c yw a sp r o v e dt h r o u g hp r a c t i c a lr u n n i n g k e yw o r d s ：c o m p u t e rt e l e c o m m u n i c a t i o ni n t e g r a t i o n ( c t i ) t e l e p h o n ys e r v i c ea p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ( t s a p i ) p r o t o c o l c a l l c e n t e r d i s p a tc hs o f t w a r e m u l t i t h r e a d i n g 国防科学技术大学研究生院学位论文 表目录 表4 1t s a p i 消息与定义的w i n d o w s 消息对应关系2 7 表4 2c s t a u n s o l i c i t e d 消息对应设备状态表3 3 表4 3 话务员状态4 l 表4 4 电话话机工作模式4 l 第1 v 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 图2 1 图2 2 图2 3 图3 1 图3 2 图4 1 图4 2 图4 3 图4 4 图4 5 图 图 图 图 图4 1 0 图4 1 1 图4 1 2 图4 1 3 图4 1 4 图4 1 5 图4 1 6 图4 1 7 图4 1 8 图4 1 9 图4 2 0 图5 。1 图5 2 图5 3 图5 4 图目录 t s a p i 协议结构图9 t s a p i 网络分层模型图1 0 t s a p i 通信对象模型图1 l 基于c l i e n t s e r v e r s 模式的系统设计方案1 6 系统通信软件层次结构图2 l 通信程序主流程2 4 a c s 开启流程示意图2 5 t s a p i 消息格式示意图2 6 o n t s a p i m s g 消息处理函数流程图2 8 c s t as e r v i c ei n i t i a t e d 事件消息处理流程图3 4 c s l ao g i n a t e d 事件消息处理流程图3 5 c s t ad e l i v e r e d 事件消息处理流程图3 6 c s t ae s t a b l i s h e d 事件消息处理流程图3 7 c s t ac o n n e c t i o nc l 剧l r e d 事件消息处理流程图3 8 c s t a c o n f e r e n c e d 事件消息处理流程图3 9 注册流程4 3 离线流程4 3 工作、离席设置流程4 4 空闲、上席状态设置流程4 4 主叫号码提取处理流程4 6 呼叫程序流程。4 7 挂机程序流程4 8 应答程序流程4 9 会议程序流程5 0 呼叫转移功能程序流程5 2 强插功能程序流程5 4 路由注册消息流程5 5 优先应答消息流程5 6 实现“三台合一”消息流程6 1 第v 页 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他入已经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 学位论文题目：壁! i 生尘适焦递廑筮住遮荭塞理 学位论文作者签名：j 鞋量l l日期：如p 7年f f 月修日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定本人授权 国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文 ( 保密学位论文在解密后适用本授权书。) 学位论文题目：受1 9 生! 堂遂翅廑鏊佳遮j 土塞超 学位论文作者签名：零竖一 作者指导教师签名： 日期：叫年1 1 月止日 日期：7 年1 1 月f 日 -， 国防科学技术大学研究生院学位论文 第一章绪论 1 1 课题的背景与意义 城市聚集财富，同时也聚集风险，城市的性质和特点决定了城市突发公共事 件管理的重要性和紧迫性。随着现代城市的建设和发展，火灾以及其它重特大灾 害事故的情况更加复杂与多变，传统的应对机制已不能适应日益增多的紧急突发 事件处置的需要。如何高效地利用有限的资源，提高政府对紧急事件快速反应和 抗风险的能力，并为市民提供更快捷的紧急救助服务，成为现代城市管理中需要 解决的紧迫课题。 本课题来源于城市应急通信指挥系统一一某市消防通信指挥调度系统项目。 城市消防部队不仅承担防火灭火任务，而且担负着许多急难险重的抢险救灾 任务，这就要求消防部队不仅要具备快速反应、协同作战能力，而且要具备灵活 机动以及多火场同时处理能力，因此，消防通信指挥系统的统一调度指挥作用显 得尤为重要。如何最大限度的提高接处警速度与效率，如何快速自动实现报警信 息获取、方案确定、警情调度等工作，要求通信指挥调度系统的设计和建设充分 利用先进的现代通信和网络技术，提升系统的信息化水平和自动化水平，减少人 工操作环节，最大限度的发挥网络和通信的快速、自动、高效处理能力。 课题的主要目的是研究c t i 技术在呼叫中心通信调度系统中的应用，设计并 实现基于t s a p i 协议的通信调度软件，使其在现代消防通信指挥系统中实现灵活 自动、协同统一的指挥调度功能。 1 2 课题研究现状 传统的呼叫中心是基于p s t n ( 公共电话交换网) 的呼叫中心，业务代表通过 接听电话，为客户提供信息服务。主要有两大类型：专用电话交换机连接的c a l l c e n t e r 和局用交换机连接的c a l lc e n t e r 。前者一般用于有电话交换机( p b x ) 的公 司+ 、工厂、企业，p b x 除满足于话务通信功能外，还可用于处理产品、技术服务 的投诉等业务。后者一般用于电信局、大的电信企业。 随着i n t e r n e t 、计算机和通信技术的发展，呼叫中心引入语音应答系统及c t i 技术，其基本系统由c t i 服务器、自动语音应答设备( r v r ) 、自动传真服务器、外 拨服务器以及人工座席等构成，集成方式也由基于p s t n 的基本语音业务集成实 现到语音、电子邮件、传真、文件、图像和视频等的集成，c t i 技术提供的增值服 务也越来越多。随着c t i 技术的不断发展，新的c t i 技术层出不穷，i p 网、呼叫 第1 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 中心、c r m ( 客户关系管理) 、电子商务、w a po v e rg p r s 、实时计费系统、智能 计费系统、新的宽带接入和家电网络化、语音上网等领域都成为c t i 技术大显身 手的舞台，其中呼叫中心是其最主要的也是最基本的应用领域。 经过近十年的发展，我国的呼叫中心产业取得了长足的进步，成长出一大批 软、硬件提供商和系统集成商，开发出了包括交换机、板卡、统一平台、中间件、 各种应用软件在内的系列产品。目前，国内的呼叫中心技术呈现的发展特点是基 本技术已经成熟，但在高端技术方面国内厂商仍然明显落后于国外厂商，而这一 领域正是产业链条中高附加值、高利润的那部分，因此，我国c t i 产业要真j 下走 向强大，必须在高端技术方面实现突破。 1 3 论文的主要研究工作 本文针对城市消防指挥系统的需求，充分利用现代c t i 计算机电信集成技术， 设计和实现了一个基于t s a p i 协议的接处警通信调度软件。 论文从对整个呼叫中心通信调度系统起到举足轻重作用所依据的标准、理论 和结构分析入手，详细论述了t s a p i 协议的体系结构、网络模型及应用功能，针 对目前流行的c s 开发模式，采用模块化设计思想，把多线程软件设计方法引入 通信系统设计中，使开发过程规范，开发的系统性能稳定，可移植性强。 论文主要的研究内容包括以下几个方面： 1 、c t i 标准和呼叫中心技术 介绍了c t i 系统的组成，以及c t i 技术在呼叫中心的应用及发展前景，通过 对目前几种主要的c t i 接口协议的分析，结合项目实际，选择了t s a p i 标准进行 系统设计，并研究了t s a p i 协议的体系结构、网络分层模型以及功能应用。 2 、基于客户机服务器组网模式的c t i 实现方案 对本文设计的通信调度系统进行需求分析，并提出了基于客户机服务器组网 模型的c t i 实现方案。讨论采用多线程技术设计客户端c t i 通信调度软件的方法， 对软件进行了系统功能模块设计。 3 、基于t s a p i 协议的c t i 通信调度系统软件设计及实现 在基于客户服务器系统设计模式的基础上，通过使用t s a p i 协议，实现火警 受理台计算机与排队机交互控制的能力，解决了主叫号码显示功能以及电话状态 与接警计算机屏幕显示状态同步问题，在计算机屏幕上完成对接警电话的一系列 呼叫控制操作。具体讨论典型呼叫通信控制功能，如呼叫、应答、挂机等功能的 设计实现及流程框图。并详细探讨强插强拆、优先应答、“三台合一 等特殊功能 的具体设计考虑与实现过程。 第2 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 第二章c t i 技术与标准 2 1c t i 技术简介 随着电信技术与计算机技术的相互渗透的进程明显加快，出现了通信网和计 算机网的相互集成，这种集成不但体现在技术方面，而且在业务上也已经广泛出 现，这种进展已经成为通信发展的一大热点。 c t i 即计算机电信集成( c o m p u t e rt e l e c o m m u n i c a t i o ni n t e g r a t i o n ) ，是随着电 信技术和计算机技术的发展而产生和发展的。c t i 技术横跨电信和计算机两大领 域，它把电话的通信功能和计算机的数据处理、控制功能融合在一起，实现语音、 传真和数据通信的相互控制和综合应用，提供通信增值服务。 典型的c t i 系统主要包括通信设施、计算机、数据库和座席单元。通信设施 ( 如p b x ，p r i v a t eb r a n c he x c h a n g e 和a c d ，a u t o m a t i cc a l ld i s t r i b u t i o n ) 连接到 外部通信网络；计算机进行呼叫控制信息提取、转移和综合处理，以及数据库访 问；数据库主要提供信息的存储和信息的挖掘；座席单元( 包括通信装置和数据 终端) 提供应用服务平台，由座席处理电话和呼出电话。 随着c t i 技术的不断发展，未来的c t i 技术将朝着与i n t e m e t 结合、支持多媒 体的方向发展，c t i 呼叫中心行业发展的最终目标，将是电信网络、计算机网络及 电视网络“三网合一”，并在此基础上，为用户提供完善的信息服务业务。从技术上 分析，i p 计算机网络将是未来“三网合一 的较佳选择。为了提高i p 网络传输实 时业务的能力，i e t f ( i n t e r n e t 工程任务组) 规定了综合业务结构( i s a ) ，采用了 实时传输协议r t p ( r e a lt i m et r a n s p o r tp r o t o c 0 1 ) 和资源预留协议r s v p ( r e s o u r c e r e s e r v a t i o n p r o t o c 0 1 ) 。同时i p v 6 的出现解决了i p 地址不够分配的问题，i p 网络还 可以通过数据包复制的方法实现多路广播的功能。另一方面，i po v e rs d h 和i p o v e r a t m 也取得了很大的进展，尤其是“全光网的提出，可以从根本上解决i n t e m e t 的带宽问题。基于这样一种统一网络的业务模型，用户并不需要了解底层的网络 构成，而只要通过业务接口调用不同的业务应用即可。c t i 技术将具有十分广阔的 前景。 2 2 呼叫中心介绍 2 2 1 呼叫中心概念 呼叫中心( c a l lc e n t e r ) 是c t i 技术最主要的应用领域。呼叫中心系统是基于 第3 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 先进的c t i 技术，以电话接入为主的呼叫响应中心，以信息技术为核心的建立在 计算机与电信集成技术上，充分利用通信网和计算机网的多项功能集成的完整的 综合信息服务系统。利用现有的各种先进的通信手段，有效的为客户提供高质量、 高效率、全方位的服务。 2 2 2 呼叫中心发展阶段 呼叫中心源于3 0 多年前的民航业。它的最初目的是向乘客提供咨询服务和处 理客户的投诉。最先j 下式建立呼叫中心的是电信部门。呼叫中心的内容经历了从 单一到丰富，技术结历了从低级到高级，结构经历了从简单到复杂的发展过程， 最新的呼叫中心是以计算机技术和通信技术融合的c t i 技术应用为核心的第四代 呼叫中心。各个时期的呼叫中心技术主要有以下特点： 第一代呼叫中心：实际上就是我们常说的热线电话，硬件设备为普通电话机 或小型交换机( 排队机) ，只能提供人工服务，服务单一，网络及操作系统落后。 该阶段服务质量的好坏很大程度上取决于业务代表的素质。 第二代呼叫中心：在人工接听电话的基础上，采用自动语音应答技术减轻座 席员的劳动强度，减少出错率，并可提供7 x 2 4 小时的服务；采用计算机技术、网 络技术和数据库技术。但是，它需要采用专门的硬件平台和应用软件，灵活性差、 不易升级，并且造价也较高。 第三代呼叫中心：以c t i 技术为核心的呼叫中心是一个集语音技术、呼叫处 理、计算机网络和数据库技术于一体的系统，成为企业和客户联系的新型纽带。 采用c t i 技术实现语音和数据同步，由于采用标准化的通用软件平台和通用硬件 平台，使得呼叫中心发展成一个纯粹的数据网络，可以同时提供人工服务和自动 语音服务，系统灵活、升级方便，建设成本较低。 第四代呼叫中心：c t i 技术与i n t e m e t 技术紧密结合的结果，呼叫形式由原来 单一的以声讯访问为主转变为多种媒体手段的组合，将i n t e r n e t 网络、p s t n ( p u b l i c s w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k ) 网络、c t i 技术以及各种软、硬件真正集成为一体， 充分利用各自的优点，将其应用在呼叫中心服务上。第四代呼叫中心与一些最新 的技术融合，除了传统的c t i 、a c d 、数据库、i v r ( i n t e r a c t i v ev o i c er e s p o n s e ) 等，还有i p 、w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l ，无线应用协议) 、t t s ( t e x tt os p e e c h , 自动语音合成) 、d w ( d a t aw a r e h o u s e ，数据仓库) 、a s r ( a u t o m a t i cs p e e c h r e c o g n i t i o n ，自动语音识别) 等新技术的加盟，使呼叫中心在性能、结构和应用等 几个方面发生质的飞跃。 第4 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 2 2 3 呼叫中心组成单元 呼叫中心的组成单元可包括：交换机排队机( p b x a c d ) 、交互式语音应答 系统( r v r ) 、人工座席服务系统、数据库系统等。 2 2 4 呼叫中心的两种解决方案 基于c t i 技术实现的呼叫中心主要存在两种典型的解决方案：交换机方案( 又 称为a c d 方案) 、语音板卡方案( 又称为微机方案) 。u 1 2 2 4 1 交换机方案 交换机方案的核心思想是在专用交换机+ a c d 的基础上扩展路由和统计的功 能，开放c t i l i n k 接口，用c t i 技术实现通信和计算机的功能结合，再配以必 要的语音和数据库系统，从而以强大的通信和计算机功能满足呼叫中心的要求。 该方案既保留了通信系统和计算机系统的独立性，又综合了两者的功能，稳 定性好，易于扩展容量，适用于大型呼叫中心，而且配套系统成熟，开发周期相 对较短。主要的代表厂商有a v a y a 、北电、爱立信、西门子、阿尔卡特、华为等。 2 2 4 2 语音板卡方案 语音板卡方案以微机语音处理技术为基础，其基本思想是在微机平台上集成 各种功能的语音处理卡，完成通信接口、语音处理、传真处理、座席转接等功能， 再结合外部的计算机网络实现各种应用系统的需求。 基于语音板卡，c t i 实现呼叫中心有很大的灵活性，随着语音板卡操作系统稳 定性的增强，交换机和板卡系统在稳定性和备份方面的功能差别减小，而且系统 的性价比较好，板卡的解决方案获得越来越多的关注，但仍然存在着a c d 算法较 弱的缺陷。其代表厂商有d i a l o g i c 、n m s 、m u s i ct e l e e o m 等。 本系统中，根据课题的实际情况以及业务需求等方面的具体条件和要求，我 们选择了基于交换机的解决方案。 2 3c t i 标准 c t i 技术遵循的协议和标准主要包括c t i 总线标准和应用程序接口标准。 2 3 1 c t i 总线标准 2 3 1 1m v ip 总线 m v i p 总线是一个标准的数字电话总线。它包括m v i p 9 0 ，h m v i p , m c m v i p 第5 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 等总线标准。m v i p 9 0 是最初的m v i p 总线标准，它在1 9 9 0 年由n m s 公司和m i t e l 等六家公司提出。m v i p 9 0 总线由1 6 个并行的2 0 4 8 m b s 的t d m 线组成，可以实 现5 1 2 路时隙的无阻塞交换，它是单机结构。h m v i p 与m v i p 9 0 是兼容的单机 架结构，可以实现3 0 7 2 时隙的无阻塞交换。m c m v i p 总线是多机架系统的m v i p 总线，可以解决系统容量大而分成多个机箱之间的连接问题。 2 3 1 2s c s a 总线 d i a l o g i c 联合7 0 多家公司定义了第三代t d m 标准s c s a ( s i g n a lc o m p u t i n g s y s t e ma r c h i t e c t u r e ) 总线。s c s a 总线是一个串行双向数据总线。单总线结构可以 提供多达4 0 9 6 个时隙的通信信道，同时，可以通过其体系中定义的协议进行多机 箱的互联。其良好的丌放性保证了基于s c s a 总线的产品可以支持多个厂商的应 用，并有效支持语言、数据、短消息、i p 电话业务。 2 3 1 3h 1 0 0 i1 0 总线 1 9 9 7 年，e c t f ( 企业计算机电话论坛) 公布了h 1 0 0 总线标准。此前c t i 领域有两种应用比较广泛的总线，即d i a l o g i c 的s c s a 和n m s 的m v i p 总线，丌 发者在完成了基于一种总线系统的设计之后，也要不得不考虑如何将该系统适应 到另一种总线体系中。h 1 0 0 屏蔽了s c s a 及m v i p 的差别，使得设计的系统能够 平滑地过渡到p c i 总线结构中，提高了设计效率。h 1 0 0 定义了一条确保所有的 c t 产品之间相互可操作的总线，确保新标准的向下兼容。1 9 9 8 年，h 1 0 0 与 c o m p a c t p c i 进行结合，产生了h 1 1 0 。h 1 l o 提供了在背板上运行c t 总线、支持 热拔插和被众多通信厂商接受的标准架构等，这使得c o m p a c t p c i 和c t 总线成为 建立开放式电信系统解决方案的基础，确保了应用开发中软硬件的兼容性，并在 新一代的网络和用户设备中得到了广泛的应用。h 1 0 0 和h 1 l o 定义了交互式操作 技术的规范，为用户提供了选择不停机c t i 系统的机会。这就使得自动呼叫中心、 i p 网关和语音信息发送系统等应用一直保持运行状态，直到有方便的时间去更换 故障设备。 2 3 2c t i 接口标准 c t i 应用程序接口主要包括t s a p i ( 电话服务a p i ) 、t a p i ( 电话应用编程接口) 和j t a p i 等。 2 3 2 1t s a p i 标准 t s a p i 协议是由n o v e l l 和a t & t 共同创造并推广的，是最早的语音应用程 序接口，得到了众多交换机厂商的广泛认可和应用，支持所有主要的操作系统， 具有良好的兼容性和扩展性。t s a p i 协议结构是基于c s 模型，可扩展性好。采 第6 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 用t s a p i 进行开发时，能方便地增加座席数和中继线，系统业务也可进一步发展， 最大限度地保护客户的投资，有利于系统的升级利用。t s a p i 标准是基于p s t n 进行c 1 1 开发而设计的，能够和交换机系统进行很好的融合。在基于p s t n 上实 现c t i 应用时，用t s a p i 协议进行系统软件的开发，既充分发挥了交换机的信息 交换能力，又充分利用了计算机处理信息的能力，系统具有很好的安全性和稳定 性。t s a p i 结合了交换优势和计算优势，系统响应效率高。由于c t i 系统的应用 联系着绝大部分的后台运行系统，比如数据库、地理信息系统等，因而客户服务 的各种请求多，数据量大，处理繁多，响应时间要求很高，选用基于交换机的t s a p i 协议的设计方案可以充分发挥交换的高效性，保证整个系统有较小的延迟和较大 的吞吐能力，这和基于t a p i 的开发应用是有明显区别的。t s a p i 协议在交换机、 电话服务器、应用程序间提供三方连接。比t a p i 的单方连接具有更大的灵活性。 网上每个支持t s a p i 协议的用户都可以迅速通过现有的局域网与电话服务器建立 连接，并通过电话服务器获得对p b x 的接入。也可以通过其他c t i 接口获得对其 他服务的接入，采用多样化信息处理方式、开放式的系统结构和标准的数据接口， 同时处理语音、数据、传真和图像等业务。 结合本课题的设计需求，我们选用了t s a p i 协议的标准进行系统软件开发。 2 3 2 2t a p i 标准 为了减轻开发者的负担，m i c r o s o f t 公司和i n t e l 公司联合起来创建了w i n d o w s t e l e p h o n ya p i ( t a p i ) ，给应用程序编程者提供一个接1 2 1 。t a p i 是视窗开放服务结 构( w o s a ) 的一部分，已经嵌入到微软的各种操作系统之中。它包括两个接口： 开发人员使用的应用程序接口和服务提供者接口，它提供了一种连接到某一特定 设备的方法。t a p i 为通信应用程序提供控制通信的功能。t a p i 的能力在于它允 许为一个应用提供对许多设备和媒体类型的接入，也可以与其他应用合作来提供 必要的接入和控制。t a p l 支持多种应用共享一个或多个设备，并能控制一个或多 个设备。t a p i 采用计算机与电话直接连接的单端连接方式，独立于网络支撑和连 接模型，支持客户朋艮务器c t i 应用。t a p l 3 0 中，服务提供者接口扩充了连接到 i p 电话的功能。t a p l 3 0 的其他特性还包括对u n i e o d e 的支持以及对通用串行总线 ( u s b ) 和a c t i v e x 控件的支持。t a p l 3 0 也将支持a c t i v e x 目录集成、统一呼叫 控制和媒体流，而且提供了一个面向对象的与编程语言无关的a p i ，以及与w i n 3 2 驱动模型( w d m ) 一致的流式结构。 2 3 2 3 $ t a p i 标准 j t a p i 是s u n 公司提供的j a v a 语言应用程序接口，本质上是一套可重用的语 音呼叫控制对象，它能在一些基于j a v a 的电话应用中使用，而这些电话应用能够 运行在任何带有j a v a 虚拟机和j t a p i 电话子系统的计算机上。正是由于y i a p i 基 第7 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 于j a v a 的特性，使得j t a p i 对象独立于任何操作系统和硬件平台，从而支持跨平 台的应用。j t a p i 定义了套类库，包含一套电话功能和扩充功能。开发者可使用 它开发一些个人应用，例如一套扩充处理任务，包括呼叫路由、在多组呼叫者之 间建立电话会议等。 j t a p i 正朝着混合型电话的方向发展，结合了传统的电话服务和w e b 处理能 力，如浏览、收发电子邮件等。j t a p i 能与其他的a p i ，诸如t a p i 、t s a p i 等一 起工作来处理语音，而且由于j t a p i 的开放性，将来很可能会成为e c t f 所认可 的标准。 2 4c s t a 标准与t s a p i 协议分析 2 4 1c s t a 标准简介 为了响应e c m a ( 欧洲计算机制造协会) 建立c t i 标准的运动，专门成立了 一个代表主要p b x 制造商的委员会，包括a t & t 、n o r t h e r nt e l e c o m 、阿尔卡特、 西门子、i b m 、h p 及其他公司。该委员会制订了标准e c m a - - 1 7 9 计算机支持的 电信应用服务( c s t a ) 和标准e c m a - - 1 8 0 计算机支持的电信应用协议，该协议 是计算机与电信网间的o s i 第7 层通信协议。 c s t a 获得了大多数交换机制造商和呼叫中心开发公司的支持，目前的版本有 c s t a i( 1 9 9 2 ) ，c s t ai i ( 1 9 9 4 ) 和c s t ai i i ( 1 9 9 8 ) 。 c s t a 为集成计算机和电信网平台定义了总体结构、要求和协议。这项技术标 准强调了计算和交换的灵活性、双向通信和分布模型。由于c s t a 起初是针对专 用网的，因此它关注的是基于交换的对象，比如电话、中继线和队列等。c s t a 服 务是独立于交换平台的，它并不知道交换机是如何完成c s t a 服务请求的特殊细 节。 c s t a 的主要作用有： 提供交换系统和计算机系统的应用服务接口。 具有特殊设备通信功能( 语音单元) 。 具有详细的事件报告功能。 属于i s o 第七层协议，不提供用户到网络和网络到网络的接口。 2 4 2t s a p i 体系结构 t s a p i 协议是基于c s t a 标准制定的，采用c 语言的参数和结构进行功能定 义，为c s t a 协议提供了c 语言接i s i 。其系统结构如图2 1 所示瞳3 ： 第8 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 图2 1t s a p i 协议结构图 其中： c t il i n k ：连接电话服务器和交换机的链路，支持c t i 协议，为t s a p i 应用 与交换机内呼叫处理软件提供对话的通道。 s w i t c hd r i v e r ：交换机驱动接口，位于交换机与电话服务模块之间的软件接口 模块，由交换机厂家自行定义，在应用程序和交换机驱动间传递消息。 t e l e p h o n ys e r v i c e sm o d u l e ：负责多个电话服务应用程序与交换机驱动之间进 行通信的软件模块。该模块将t s a p i 协议的各种消息发送至电话服务应用程序： 同时，接收电话服务应用程序发送的各种命令消息并转发至交换机的驱动程序。 该模块还负责根据电话服务器数据库中定义的用户权限来维护系统的安全。该模 块独立于特定的交换机，支持任何兼容的电话服务驱动程序。 t e l e p h o n ys e r v e ra p i ( t s a p i ) ：电话服务器主要负责通过其所定义的应用程 序接口事件消息来接入电话系统，实现电话服务。t s a p i 是采用c 语言的参数和 结构并且基于c s t a 基础上定义的。 t e l e p h o n ys e r v i c e sl i b r a r y ：电话服务器库是一个软件模块，负责为运行于服 务器上的应用提供电话服务器应用程序接口，包括接受a p i 服务、请求监控交换 机上的电话对象( 设备) 、以及将事件分发给监控应用程序，它可以运行于同一 个电话服务器上或运行于网络中任一个n e t w a r e 服务器上。 t e l e p h o n yc l i e n tl i b r a r y ：电话客户端库也是一个软件模块，该模块负责为运 第9 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 行于客户机上的应用提供电话服务a p i ，功能包括接受a p i 服务请求以及将事件 分发给交换机上的电话对象。所有的客户端库模块都支持相同的功能，除非受到 特定操作系统的限制。 t e l e p h o n ys e r v e r ：电话服务器。在网络操作系统上运行电话服务模块，提供 电话服务的服务器。在本系统中，采用了由a v a y a 公司提供的电话服务器软件， 通过它连接电话交换系统，完成应用程序与交换驱动之间的消息发送。我们所要 实现的通信调度软件功能，就是通过连接电话服务器来完成与a v a y a 交换机的通 信任务的。 c t il i n kh a r d w a r e ：c t i 网络接口卡。 2 4 3t s a p i 网络分层模型 t s a p i 结构的分层模型如图2 2 所示。网络模型参照了o s i 七层模型。处理单 元是t s a p i 的应用功能实体，处于应用层的范畴，交互的是双方都能识别的t s a p i 业务。通信单元相当于o s i 开放系统互联中的表示层，t s a p i 的业务统一由抽象 标记语言( a s n 1 ) 来描述，以确保对等的应用层发出的消息格式一致。 如图2 2 所示1 就是一个抽象的通信模型，主要完成：客户端应用单元提供 t s a p i 交互、服务器端通信单元进行消息交换、网络支持提供一个底层的连接和 传送。 应1 j 巾元 t s p i 定义 t s a p l 服务的本地表示 磊石翮! j a p ! 丝婆广赢 图2 2t s a p i 网络分层模型图 2 4 4t s a p i 通信机制 t s a p i 应用的通信机制可以用每个业务c l i e n t s e r v e r 模型来描述。对每个业 务而言，业务的请求方为c l i e n t ，业务的提供方为s e r v e r 。图2 3 b 1 中，一个处理单 元对应一项t s a p i 的业务。c l i e n t 通过与它的对端s e r v e r 的通信来调用该项业务。 t s a p i 的结构提供了一种在交换功能、计算功能和特殊资源功能之间双向通信的 能力。 第l o 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 交换功能 t s p i 服务双方 计算功能 2 4 5t s a p i 功能 图2 3t s a p i 通信对象模型图 t s a p i 协议按功能划分主要有控制功能服务、交换功能服务、状态报告服务、 映射功能服务、计算功能服务、e s c a p e 服务、维护服务等。 2 45l 控制功能服务 控制服务分为应用程序接口控制服务( a c s ) 与呼叫控制能力服务( c s t a b a s e d s e r v i c e s ) 。其中a c s 功能主要负责处理应用程序接1 2 ( a p i ) 的特性( 如打开、关闭 a c s 接口) ，其主要函数及事件有：a c s o p e n s t r e a m o 、a c s o p e n s t r e a m c o n f e v e n t 等。在客户机上启用一个t s a p i 应用时，首先需要做的是利用a c s o p e n s t r e a m o 函 数开启一条与系统电话服务器进行通信的虚拟通信通道- - a c s 流，在成功开启 a c s 流与电话服务器建立连接后，电话服务器返回建立成功确认消息 a c s o p e n s t r e a m c o n f e v e n t 后，就可以与电话服务器进行通信了。 c s t a 功能则主要负责呼叫处理及支持的a p i 客户库所支持的消息机制处理。 其主要函数及事件有：c s t a g e t a p i c a p s 0 、c s t a g e t a p i c a p s c o n f e v e n t 等。