（通信与信息系统专业论文）基于ims的centrex群业务研究与实现.pdf

南京邮电大学 硕士学位论文摘要 学科 工科 专业 通信与信息系统 研究方向 无线数据与移动计算网络 作者 盟级研究生周兰 指导教师 韭力至教授 题目 基于i m s 的c e n t r e x 群业务研究与实现 英文题目 r e s e a r c ho nc e n t r e xg r o u ps e r v i c eb a s e d o ni m s 关键词 i m sc e n t r e x 群呼叫代答业务轮选组业务 融合c e n t r e x 一号通业务 k e y w o r d s i m s c e n t r e xg r o u pc a l lp i c k u ps e r v i c e c a l lg r o u pb yt u r n ss e r v i c e m e r g e dc e n t r e xo n e n u m b e rs e r v i c e 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 摘要 i m s 即 i p 多媒体子系统 是一种开放性好 标准化程度高 适用于所有接入和业 务的统一网络体系结构 其核心特点是接入无关性和采用s i p 协议 c e n t r e x 群 在网络 中相当于虚拟交换机 意思是在用户端不装任何小交换机 而由它直接向这个企业提供所 有电话 可做到虽无小交换机 但这个用户的所有电话都可享有小交换机的基本功能 就 像这台小交换机集中到局用交换机中来了 所以 c e n t r e x 群业务又被称为集中小交换机业 务 基于i m s 的c e n t r e x 群业务除了向群内用户提供传统的c e n t r e x 群业务 同时还可以 充分利用i m s 架构的开放性和业务扩展的灵活性 提供有利于全业务运营的融合c e n t r e x 业务 从而在i m s 核心网层面上向所有类型用户提供跨网络 跨区域 跨机型 跨终端类 型的融合c e n t r e x 群业务 本论文主要阐述呼叫代答业务 轮选组业务和融合c e n t r e x 一号通业务这三种业务在 前台数据库方面的开发与测试过程 为此 首先描述前台数据库的几个重要部分 数据表 索引 队列和数据接口 紧接着介绍开发与测试环境 v 3 平台 v x w o r k s 操作系统的t o r n a d o 集成环境 告警系统等等 随后分别阐述这三种业务的开发过程 特别指出 呼叫代答业 务中把振铃队列的功能放入振铃表记录中实现 这样就无需考虑对振铃队列的维护 直接 同普通数据表一样操作即可 轮选组业务中一改以往建表时建队列的方式而采用有数据插 入时申请队列的方式 保证凡是申请的队列都是需要用到的 所有插入的数据都有可用队 列 这样就大大减少了队列的浪费现象 开发过程中在前台数据库方面采取的这些策略起到 非常重要的作用 对于其余相似的业务具有借鉴意义 最后对三种业务进行性能测试 正 常过程测试和异常过程测试 并解决测试过程发现的问题 关键字 i m s c e n t r e x 群 呼叫代答业务 轮选组业务 融合c e n t r e x 一号通业务 塑室坚皇奎堂堡主堕壅生兰垡丝奎 一 摘要 a b s t r a c t ni so b v i o u s l yt h a ti m s i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m w h i c h i sm a r k e d b yi 玎e l e v a n t c e s s a n da d o p t i n gs i pp r c i t o c o li saw e l l o p e n u n i t e dn e t w o r ka r c h i t e c t u r ew i t hh i g hs t a n d a r d l z a t l o n a n di ss u i t a b l ef o ra l l a c c e s sa n ds e r v i c e c e n t r e xg r o u p w h i c hi se q u a lt 0 v 1 n u a ls w i t c h p r o v i d e sc a l ls e r v i c ef o re n t e 印r i s ei n s t e a do f b r a n c he x c h a n g e i nt h i sw a y a l lu s e r sh a v et h i s b a s i c 觚c t i o n e v e ni ft h e r ei s1 1 0b r a n c he x c h a n g e i ts e e m s t h a tt h ev i r t u a ls w i t c hm e r g e si n t o b u r e a u sr r i w 抛 s w i t 出 f o rt h i sr e a s o n t h e c e n t r e xg r o u ps e r v i c e c a nb ec a l l e d 嬲 c o n c e m a t i n gb n m c he x c h a n g es e r v i c e c e n t r e xg r o u ps e r v i c e b a s e do ni m sp r o v i d e sn o to n l y t r a d i l i o n a lc e j 吐r e x 3 1 u ps e r v i c ef o ru s e r si ng r o u p b u ta l s om e r g e d c e n t r e xg r o u ps e r v l c e b a s e l do ni m sc o r en e t w o r kw h i c hi s s u i t a b l ef o ra l lk i n d so fn e t w o r k s r e g l o n s t y p e s a n d t e r m i n a l s t h ed e v e l o p m e n ta n dt e s to fc a l lp i c k u ps e r v i c e c a l lg r o u p b y t u r n ss e r v i c ea n dm e 唱e d c e n t r e xo n e n u m b e rs e r v i c ei nt h ef o r e s t a g ed a t a b a s e a r ep r e s e n t e di nt h i st h e s i s f i r s to fa l l s e v e r a li m p o r t 枷c o m p o n e n to ff o r e s t a g ed a t a b a s ea r ed e s c r i b e d s u c h a st a b i e i n d e x q u e u e a i l di n t e r f a c e s e c o n d l y t h ee n v i r o n m e n to fd e v e l o p m e n ta n d t e s ti si n t r o d u c e d s u c h8 8v 3 p l a t f o r n l t h et o m a d oi n t e g r a t e de n v i r o n m e n tw i t h v x w o r k so p e r a t i n gs y s t e m a l 锄s y s t e l na i l d s oo n m n m ed e v e l c p p m e n to ft h e a b o v et h r e es e r v i c ei ss p e l l e do u t i np a r t i c u l 虬1 t 1 s p r a c t i c a b l ef o rc a l lp i c k u ps e r v i c et om a k e t h ef u n c t i o no fa l e r t i n gq u e u ec o m e 眦m a l e n i l l t g r e c o r d h i c hm e a n st h a ti ti sa v a i l a b l et oo p e r a t ei t a sn o r m a lt a b l eb u tn on e e dt oc o n s i d e rt h e m a i n t e n a n c eo fa l e r t i n gq u e u e i ti ss i g n i f i c a n tf o rc a l lg r o u pb y t u r n ss e r v i c et oa v 0 1 dw a s t l n g t h em e m o r ro fq u e u e q u e u ei sa p p l i e o n l yw h e nd a t a i sn e e dt ob ei n s e n e d t h ea b o v c s t l a t e g i e sa r ee x t r e m e t yi m p o r t a n tf o rt h ed e v e l o p m e n t a n d h a v em o d e ls i g n i f i c a n c ef o ro t h e r s i m i l a rs e i c e f i n a l l y t h et h r e e s e r v i c e sa r et e s t e d i n p e r f o r m a n c e n o i t l l a lp l 眦e s s a n d a b r l o n n a lp r o c e s s m e a n w h i l e t h ep r o b l e m s a r es o r t e do u tt od e a lw i t h k e yw r d s i m s c e n t r e xg r o u p c a l lp i c k u ps e r v i c e c a l lg r o u p b yt u m ss e r v i c e m e r g e dc e n t r e xo n e n u m b e r s e r v i c e i i 南京邮电大学硕士研究生学位论文 目录 i i i i l 1 一 e l 录 摘要 i a b s t r a c t i i 目录 i i i 第一章绪论 1 1 1i m s 研究现状与趋势 1 1 2c e n t r e x 群业务研究现状与趋势 1 1 3i m s 用户与c e n t r e x 群用户的关系 3 1 4 本文安排 4 第二章有关基础知识 5 2 1i m s 基本原理与架构 5 2 1 1i m s 体系架构 5 2 1 2i m s 业务架构 7 2 1 3 与软交换s s 的比较 8 2 2 群基础知识 9 2 3c e n t r e x 群业务分析 1 0 2 4s i p 协议分析 1 l 2 5 前台数据子系统的组织与管理 1 3 2 5 1 表 1 4 2 5 2 索引 15 2 5 3队列 18 2 5 4 接口 18 第三章开发与测试环境 2 1 3 1 v 3 平台 2 l 3 2v x w o r k s 操作系统 2 l 3 2t o r n a d o 集成环境 一2 3 3 3 大呼工具的使用 2 5 3 4 告警系统 2 6 3 5 探针 2 7 第四章呼叫代答业务的开发与测试 2 8 i i i 南京邮电 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 数据表设计 3 4 4 5 1rs u b 用户属性配置表 3 4 4 5 2rs e t r n g 群内用户振铃信息表 3 5 4 6 数据接口设计 3 7 4 6 1 接口协作流程 3 7 4 6 2 呼叫代答业务接口 3 8 4 7 呼叫代答业务的测试 4 2 4 7 1正常过程测试 4 2 4 7 2 异常过程测试 4 8 4 7 3 性能测试 5 l 4 7 4 测试中出现的主要问题分析 5 3 第五章轮选组业务的开发与测试 5 6 5 1业务介绍 5 6 5 2 业务相关数据 5 6 5 3 业务实现原理 5 6 5 3 1 用户状态的上报 5 6 5 3 2 轮选流程的实现 5 7 5 3 3队列的创建和管理 5 9 5 4 模块设计 6 0 5 4 1关键数据和关键算法设计 6 0 5 4 2 主各同步 模块重启设计 6 2 i v 南京邮电 5 5 5 6 5 7 第六章融合c e n t r e x 一号通业务的开发与测试 7 8 6 1业务介绍 7 8 6 2 业务相关数据 7 8 6 3 业务实现原理 7 9 6 3 1 主叫一号通业务的实现原理 7 9 6 3 2 被叫一号通业务的实现原理 7 9 6 4 数据表设计 7 9 6 4 一r s u b 用户属性配置表 一 7 9 6 4 2rs u p s r v 业务需求号码登记表 8 0 6 4 3rs u p s r v e x 业务需求号码登记辅助表 8 1 6 5 数据接口设计 8 1 6 6 融合c e n t r e x 一号通业务的测试 8 3 6 6 1 正常过程测试 8 3 6 6 2 异常过程测试 8 7 6 6 3 测试中出现的主要问题分析 8 8 结束语 9 0 致谢 9 1 参考文献 9 2 缩写词表 9 4 v 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章绪论 1 1 i m s 研究现状与趋势 随着移动网和互联网各自的高速发展 人们需要把移动网和互联网技术相结合 使新 的网络体系能够提供端到端的大量多媒体业务 还要确保安全性 实现a a a 功能等等 在此前提下应运而生的就是i m s 当前 国际上的主流运营商在开展全业务运营上的重心 逐步由原来的语音业务转向数据多媒体业务运营 而且 普遍认同i m s 是核心网的发展方 向 不久以前 中国电信也提出了 以业务驱动为主引入i m s 逐步扩大i m s 规模 作 为几种核心网演进方案中最可行的一种 并且 它还明确了下一步发展i m s 的主要思路 其中有一点是 重点考虑移动多媒体业务和融合多媒体业务的研发 i m s i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m 即 i p 多媒体子系统 是一种开放性好 标准化程 度高 适用于所有接入和业务的统一网络体系结构 其核心特点是接入无关性和采用s i p 协议 它支持会话类和非会话类的多媒体业务 为未来的多媒体应用提供了一个通用的业 务使能平台 是向a l li p n e t w o r k 业务提供体系演进的重要的一步 目前i m s 存在一些缺 点 比如q o s 问题 终端兼容性问题等尚未解决 所以 i m s 域与c s 域的融合是必要的 而最好的融合方式是在业务层的融合以及通过网关来互通 不需要网络控制层各实体的融 合 但是 随着无线 承载q o s 技术的进步 终端的发展以及i m s 域的不断成熟 c s 域的 主体地位终将被取代 目前 i m s 的相关标准并不完善 还处在不稳定的状态 但是国内外已经有了一些研 究成果可供参考 爱立信 中兴 华为等设备制造商已经提出了完整的组网方案 同时也 在研究开发与i m s 相关的产品 中国移动 中国电信等运营商已经提出了相应的需求 这 使得本课题研究的基于i m s 的c e n t r e x 群业务具有实际的市场需求 1 2 c e n t r e x 群业务研究现状与趋势 c e n t r e x 是指电信公司公共交换机的一种特殊的交换功能 它通过信令对特定的用户 群 如企业 学校等 提供内部交换功能 从而取代专用的小交换机 该功能相当于公共 交换机中的虚拟小交换机 但同时也为具有c e n t r e x 功能的用户群提供常规的公共交换业 务 c e n t r e x 群 是指具有c e n t r e x 交换功能的用户群 它将一些集团用户划分为一个用户 群 统一鉴权 管理 并向他们提供丰富的业务功能 一般向内部用户提供热线服务 免 打扰服务 闹钟业务 呼叫代答 轮选组 融合c e n t r e x 一号通 主叫 被叫 等业务 南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论 并且 c e n t r e x 群可以不受地域限制 例如一个企业集团分散在不同地方的分支机构可以通 过c e n t r e x 群实现内部通信 享受群业务与群的计费方式 甚至员工家中的通信设备也可 以成为c e n t r e x 群中的一部分 家庭办公也因此成为可能 一般的c e n t r e x 群内 用户除拥有一个公用网号码 又称长号码或大号码 外 还有 一个四位分机号码 又称短号码或小号码 供内部通话使用 c e n t r e x 群内用户在呼叫时 具有两种拨号方式 群内呼叫 直接拨打群内用户的小号码 即 群内呼叫业务 出群呼 叫 通过拨打 出群字冠 群外用户大号码 的方式呼叫 即 群外呼出业务 群外用户 如果想拨打群内用户 可以通过直接拨打该群内用户大号码 或者呼叫群上的电脑台转拨 分机号的方式实现 即 群外呼入业务和群外呼叫上电脑台业务 c e n t r e x 群业务 是指公共交换机专为c e n t r e x 群提供的业务 由于c e n t r e x 群在网络 中相当于虚拟小交换机 意思是在用户端不装任何小交换机 而由它直接向这个企业提供 所有电话 可做到虽无小交换机 但这个用户的所有电话都可享有小交换机的基本功能 就像这台小交换机集中到局用交换机中来了 所以 c e n t r e x 群业务又被称为集中小交换机 业务 基于i m s 的c e n t r e x 群业务 将c e n t r e x 群业务的传统优势与i m s 的优势相结合 与 传统的c e n t r e x 群业务相比较 前者除了能够提供所有传统的c e n t r e x 群业务的功能外 还 f 有诸多优势 以下简单分析几点 一 1 能够为用户提供语音 数据 视频合一的多媒体业务 支持视频会议和数据会议 远 程工作协同 文件共享 即时消息等业务 2 由于i m s 的接入无关性 加入c e n t r x 群的终端类型可以是普通电话 s i p 终端 l a d i n t e g r a t e da c c e s sd e v i c e 设备 p b x 用户等等 3 i m s 采用了s i p 协议 由于s i p 协议独立于传输协议 基于i m s 的c e n t r e x 群业务可以 根据各自不同的需求选择具体的传输协议 无论是可靠的t c p 和s c t p 还是不可靠的u d p 由于s i p 协议的的信令和媒体描述相分离 可以设计增加新的基于i m s 的c e n t r e x 群业务 4 传统的c e n t r e x 群业务只能解决本地的内部通信问题 而基于i m s 的c e n t r e x 群业务可 以方便地建立异地之间的内部通信 所以说 基于i m s 的c e n t r e x 群除了向群内用户提供传统的c e n t r e x 群业务 同时还 可以充分利用i m s 架构的开放性和业务扩展的灵活性 提供有利于全业务运营的融合 c e n t r e x 业务 从而在i m s 核心网层面上向所有类型用户提供跨网络 跨区域 跨机型 跨终端类型的融合c e n t r e x 群业务 另外 基于i m s 的c e n t r e x 群业务适用于那些拥有众多分支机构的企业 这些企业的 2 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章绪论 接入节点往往比较分散 而此业务能够使企业的分支机构无缝地连接到i m s 网络上 而且 能够享有统一属性的互通和集中管理 极大地提升集团用户沟通的方便性 提高办公效率 从而节约成本 这同时也能为运营商扩展了市场空间 本论文主要研究与实现三种业务 呼叫代答业务 轮选组业务和融合c e n t r e x 一号通 业务 1 3i m s 用户与c e n t r e x 群用户的关系 i m s 网络是一种核心网络 其不同的a s 上有不同的用户群 c e n t r e x 虚拟交换机接入 i m s 网络中来实现c e n t r e x 群业务 如图1 1 所示 同一个a s 上的用户可以组成一个c e n t r e x 群 c e n t r e x 群1 不同a s 上的用户也可以组成一个c e n t r e x 群 c e n t r e x 群2 甚至p s t n 用户也可以和i m s 用户组成一个c e n t r e x 群 c e n t r e x 群3 当然 用户可以是多种类型 的终端 普通电话 s i p 终端 i a d 设备 p b x 用户等等 图1 1i m s 用户与c e n t r e x 群的关系图 从集团客户角度 他们不关心使用哪种核心网 只关心这种业务能否提供了一种高效 率 低成本的内部通话局域网络服务 是否可以使用灵活的内部号码拨号 采用灵活的计 费方式 简单方便的呼叫控制方式 对集团个人用户进行灵活管理等等 对他们来说 只 要从运营商那边租用i m s 网络的c e n t r e x 群业务即可 至于加入这个c e n t r e x 群的终端是 何种类型 那就是集团内部的事情了 从运营商角度 他们根据客户需求通过配置界面将一些终端加入一个c e n t r e x 群中 他们不关心这个c e n t r e x 群中的终端是哪种类型 而关心i m s 网络的运行情况 系统环境 3 第二章主要分析本论文涉及的基础知识 i m s 基本原理和架构 群的基础知识 c e n t r e x 群业务分析 介绍呼叫代答业务 轮选组业务和融合c e n t r e x 一号通业务 本论文涉及的 协议 s i p 协议 数据表 索引 队列和数据接口的分析 第三章阐述c e n t r e x 群业务的开发和测试环境 首先阐述业务开发的软件平台和系统 开发工具 包括v 3 平台 v x w o r k s 操作系统和集成开发测试环境t o r n a d o 然后介绍 大呼工具这一测试工具 最后对告警系统和探针进行简单介绍 第四章进行呼叫代答业务的开发和测试 并对测试中发现的问题进行分析 第五章进行轮选组业务的开发和测试 并对测试中发现的问题进行分析 第六章进行融合c e n t r e x 一号通业务的开发和测试 并对测试中发现的问题进行分析 最后对本论文进行总结 并对今后的工作进行展望 4 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章有关基础知识 第二章有关基础知识 本论文主要从前台数据库方面研究与实现三种业务 呼叫代答业务 轮选组业务和融 合c e n t r e x 一号通业务 本章将阐述实现这三种业务涉及到的一些基本知识 i m s c e n t r e x 群和s i p 协议的基本原理以及前台数据子系统的组织与管理 2 1i m s 基本原理与架构 2 1 1i m s 体系架构 i m s 是一个在p s 域上的多媒体控n 呼叫控制平台 使得p s 域具有c s 域的部分功能 支持会话类和非会话类多媒体业务 为未来的多媒体应用提供一个通用的业务使能平台 其核心特点是接入无关性和采用s i p 协议 可以说 i m s 是实现全面网络融合的必然选择 是下一代通信网络发展的方向 用户数据通道 电路域 信令通道 图2 1i m s 网络结构示意图 图2 1 是i m s 体系结构的示意图 图中实线是用户平面数据通道 虚线是信令传输通 道 由此可见 i m s 叠加在p s 域上 其体系架构采用的是控制与承载相分离的方式 i m s 主要作为信令处理子系统 用户平面的多媒体数据由p s 域的g s n 通道承载 下面按照i m s 的主要功能介绍相关功能实体 1 呼叫会话控制相关功能实体 呼叫会话控制功能 c s c f 是i m s 的核心功能实体 主要功能是实现i m s 域的呼叫 和会话控制 i m s 中定义了3 种c s c f 1 代理c s c f p c s c f 位于访问网络中 是s i p 用户接入i m s 的入口点 是i m s 系统 中用户的第一个接触点 主要负责 验证请求 将它转发给指定的目标 并且处理和转发 s 南京些电大学硕士研究生兰 堂奎 笙三里壹茎薹型塾望 1 1 一一 响应 也可以作为一个用户代理 u a 还可用来提供紧急业务的本地控制 p c s c f 中 的p d f 策略判决功能 模块作为s b l p 控制的一个策略决策点 负责根据从p c s c f 处 获得的会话和媒体相关信息来制定策略 2 问询c s c f i c s c f 位于归属网络中 是s i p 消息进入归属i m s 网络的入口点 是 在一个运营商网络中为所有连接到这个运营商的某一用户的连接提供的联系点 它 主要 负责查询h s s 来为用户选择s c s c f 并将s i p 消息发到该s c s c f 作为外部网络到i m s 归属网络的网关 支持防火墙功能 并具有隐藏归属网络拓扑的功能 从而允许各运营商 i m s 网络保持配置独立安全 3 服务c s c f s c s c f 位于归属网络中 是i m s 的核心所在 在一个运营商网络中 可 以根据需要设置多个s c s c f s c s c f 为u e 进行会话控制和注册服务 当u e 处于会话中 时 它维持会话状态 并且根据网络运营商对服务支持的需要 与服务平台和计费功能进 行交互 2 用户信息和业务提供相关实体 1 归属地用户服务器 h s s 是i m s 中所有与用户和服务相关数据的主要数据存储器 根据用户的数目 设备容量和网络架构等 在一个归属网络中可以有不止一个h s s 存储 在h s s 中的数据主要包括 用户身份 注册信息 接入参数和服务触发信息 2 订购关系定位功能 s l f 当网络运营商部署了多个独立可寻址的h s s 时 需要一种 地址解析机制 这就是s l f 这种机制使i c s c f s c s c f 和a s 能够找到拥有给定用户身份 的订购关系数据的h s s 地址 3 应用服务器 a s 根据i m s 的分层设计思想 a s 并不是纯粹的i m s 实体 确切的说是 i m s 之上的功能 但因为它是在i m s 中提供增值多媒体服务的实体 我们把它描述成i m s 功能的一部分 a s 位于用户的归属网络中或者在第三方的位置 可以分为 s i p 应用服务 器 s i p a s i p 多媒体业务转换功能 i m s s f 和o s a 业务能力服务器 o s a s c s 分 别用来支持运营商i m s 网络直接提供的s i p 业务 c a m e l 业务环境 c s e 提供的传统移 动智能网业务和第三方提供的业务 本课题研究的c e n t r e x 群业务的实现主要位于a s 中 这 一点特别指出 3 媒体资源相关功能实体 1 多媒体资源功能控制器 m r f c 用于支持与承载相关的服务 解释从s c s c f 收到 的s i p 信令 根据c s c f 的要求 通过h 2 4 8 协议控制m r f p 完成相应的媒体资源处理 2 多媒体资源功能处理器 m r f p 提供m r f c 所请求和指示的用户平面资源 包括输 入媒体流的混合 媒体流信源和媒体流的处理等 6 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二苹有关基础知识 4 与p s t n 电路交换 c s 域互通相关功能实体 1 i m s 多媒体网关功能 i m s m g w 提供c s 网络和i m s 之间的用户平面链路 即 负责i m s 与p s t n c s 域之间的媒体流互通 并在m g c f 的控制下完成呼叫的接续 2 媒体网关控制功能 m g c f 使i m s 用户和c s 用户之间可以进行通信的网关 采用h 2 4 8 协议控制m g w 进行呼叫会话接续 与c s c f 通信 并提供应用层上的信令转换 即s i p 信令 和i s u p i s d n 用户部分 信令之间的转换 3 信令网关 s g w 提供传输层上的信令转换 即基于i p 承载的信令和基于s s 7 的信 令之间的转换 4 边界网关控制功能 b g c f 是i m s 域与外部网络的分界点 它选择在何处与p s t n c s 域互联 2 1 2i m s 业务架构 下图2 2 为i m s 业务平台架构图 主要体现了三种应用服务器的位置 图2 2i m s 业务平台架构图 1 s i p a s s i p 应用服务器 基于s i p 信令 提供各种补充业务 2 i m s s s f i m s 业务交换功能 是i m s 域向传统智能网提供业务能力的一个接口实体 完成s i p 信令与c a p 信令的转换 3 o s a s c s o s a 业务能力服务器 是i m s 域向o s a a s 提供业务能力的一个接口实体 完成s i p 信令到o s a a p i 的转换 i m s 业务的触发分为m o 触发和m t 触发 图2 3 是典型的m o m t 触发示意图 7 2 1 3 与软交换s s 的比较 软交换 s s s rs w i t c h i n g 是 提供呼叫控制功能的软件实体 这是国际软交换 协会 i s c 对软交换的定义 它将业务提供与呼叫控制分开 将承载连接和呼叫控制分 开 使用开放的接口 便于第三方提供业务 相比于软交换 i m s 具体更大的优势 图2 4 是软交换网络和i m s 网络的功能对比图 图2 4 软交换和i m s 网络的功能对比图 根据上图分析i m s 和s s 的不同 1 i m s 中将业务实现与控制的分离实现得更加彻底 i m s 网络和s s 网络都有这种思想 r 是i m s 网络实现了更加彻底的分离 s s 虽然将 8 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章有关基础知识 大部分增值业务分离出来放到了业务层 但其自身仍然保留了一些补充业务的基本呼叫业 务 而i m s 将所有的业务由a s 来处理 c s c f 只负责业务的触发 也就是说 s s 的功能 包括了i m s 中c s c f 和部分a s 基本补充业务 的功能 2 i m s 用m g c f 来实现s s 中m g w 的控制功能 3 i m s 的接入无关性更加广泛 i m s 和s s 都提出了网络融合的概念 只是i m s 的接入无关性更加广泛些 i m s 支持 g s m g p r s 3 g p o t s 固定宽带接入和w l a n 等 是业界普遍认同的解决f m c 的理 想方案和发展方向 无论用户采用有线还是无线接入网络 用户终端到网络的数据通道的 建立由接入网完成 i m s 只负责在用户的数据通道建立之后 通过s i p 协议完成主被叫双 方底层数据通道的接续 从而实现各种媒体形式的呼叫通信及相关的多种多媒体业务 最 大限度提供给用户移动性和利用i m s 的业务能力 4 实现用户数据的集中管理 i m s 中h s s 比s s 中s h l r 更加强大 5 s s 的用户移动性有很大的局限性 i m s 的用户移动性由其架构决定 i m s 中 用户通过拜访网络的p c s c f 路由到用户 归属网络的s c s c f 来完成业务 所以说 s s 和i m s 是n g n 发展的两个阶段 s s 是n g n 的初级阶段 i m s 是n g n 的发展方向 其核心网络对接入无关性的特点使得未来网络的融合成为可能 2 2 群基础知识 常用的群有3 种 闭合群 联选群和c e n t r e x 群 闭合群 顾名思义是一种封闭的群 闭合群用户可以向群外用户发起呼叫 以及接收 来自群外用户的呼叫 但是 闭合群用户禁止呼叫其他闭合群的用户 也禁止接收来自其 他闭合群用户的呼叫 常用的联选群是p b x 群 p b x 是公司或组织拥有的小型交换设备 在公司内部用户 之间转接电话 并租用一定数量的外部电话线路 p b x 的主要目的是节约线路使用费用 p b x 被企业而不是电话公司 然而他们是供应商或者服务供应商 拥有和操作 c e n t r e x 是指电信公司公共交换机的一种特殊的交换功能 它通过信令对特定的用户 群 如企业 学校等 提供内部交换功能 从而取代专用的小交换机 该功能相当于公共 交换机中的虚拟小交换机 但同时也为具有c e n t r e x 功能的用户群提供常规的公共交换业 务 c e n t r e x 群就是指具有c e n t r e x 交换功能的用户群 相比而言 c e n t r e x 群具有其它群所没有的特性 9 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二苹有关基础知识 1 组网灵活性 对用户而言 对通信的要求会随着业务的变化而改变 如果用c e n t r e x 群 业务 能够非常简单地增减容量 灵活适应变化着的要求 不浪费用户的投资 2 业务多样性 除了特定的c e n t r e x 功能以外 公用电话网中普通用户所能使用的新业务 和性能也可同时使用 3 与公网技术同时进步 由于用户小交换机技术进步很快 一般说来半年后原产品就需 改进 因此用户要升级 就需另外花钱 而c e n t r e x 就不同 随着公网的交换 传输技术 的进步 用户也得到免费升级 4 专业化维护 由于用户小交换机是用户自己投资 设备是由用户自己维护 遇到重大 问题就比较困难 而c e n t r e x 用户则不然 因电信局本身是专业通信企业 技术力量雄厚 能使用户享受到专业级服务 迅速及时解决问题 5 保护用户原有投资 如果用户使用用户交换机 c e n t r e x 可以将原来的用户和新的c e n t r e x 用户结合进同一虚拟专用网中 为用户提升到c e n t r e x 结构提供了经济可行的方案 6 家庭办公 c e n t r e x 是解决日益增多的家庭办公的良好手段 公司将雇员家中通信设备 作为虚拟专用网中的一部分 雇员就可以在家中办公 7 广域c e n t r e x 功能 可以把地理上分散的多个c e n t r e x 连为一体 成为广域c e n t r e x 而业务的使用上与单个c e n t r e x 并无区别 并且新业务的增加或修改相当简便易行 能满 足客户各种要求 即大商务群 必须指出 c e n t r e x 的最大特点是原先须为小交换机所配置的机房 设备和维护人员 都可省去 而且能与公众网同步发展 不存在制式及更新的问题 这无疑为用户卸下了一 大包袱 2 3 c e n t r e x 群业务分析 基于i m s 的c e n t r e x 群业务 用户不仅可以使用传统c e n t r e x 群业务的基本业务和补 充业务 同时还可以充分利用i m s 架构的开放性和业务扩展的灵活性 提供有利于全业务 运营的融合c e n t r e x 业务 其主要特点是支持多种用户接入方式 除了向标准i m s 用户提 供c e n t r e x 业务以外 也可以向大量现网c s 域手机用户和p b x 用户提供融合的c e n t r e x 业务 从而在i m s 核心网层面向所有类型用户提供跨网络 跨区域 跨机型 跨终端类型 的融合c e n t r e x 群业务 本课题参考了已实现业务的开发方法 来实现以下三种c e n t r e x 群业务 1 呼叫代答业务 呼叫代答业务是指一个用户组的任一分机的来话无应答时 群内或群外来话 可以 l o 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章有关基础知识 由组内或群内的其他用户根据权限通过特定操作代为应答 呼叫代答业务分为两种 l 指定代答 无应答时 可由同一用户群内的其他分机拨打被代答的分机号码来指定代答 代答分机与无应答分机属于同一c e n t r e x 群 2 同组代答 代答用户无需指明被代答的分 机号码 只需进行代答操作 即可代答组内正在振铃的分机的来话 若同时有多个分机振 铃 则代答的优先级以振铃的先后顺序为准 2 轮选组业务 对于某个特定功能的团队 比如销售组 售后服务组 企业管理人员可以将相应的人 员设置成不同的组 这个组 称为一个轮选组 每个轮选组可以分配一个号码 称为轮选 组号码 通过直接呼叫轮选组引示线的方式来触发轮选组业务 业务触发后 c e n t r e xs e r v e r 可以通过顺序选 优先级选 最闲选 同时选等多种机制来找到相关人员来应答此次呼叫 当被选中的人员忙或者无应答时 就按策略自动选择另一个用户来呼叫 循环进行 直到 有用户应答为止或达到网络侧规定的最大轮选次数 3 融合c e n t r e x 一号通业务 基于i m s 的融合c e n t r e x 一号通业务 是指用户通过申请 将一部移动终端或者i m s 终端与另外的固定或者移动终端进行号码绑定 并且设置上述移动终端或者i m s 终端的号 码为此组绑定的主号码 当用户使用本组的任一终端进行呼叫时 被叫终端的来电显示应 为该组的主号码 这就是主叫一号通 而被叫一号通还分为顺振和同振 顺振是指 根据 需要设置绑定用户的振铃顺序 当其他用户呼叫一号通号码 首先对此用户进行振铃 超 过一定时间后 停止对此用户的振铃 开始对下一用户振铃 同振是指 当其他用户呼叫 一号通号码 用户设置的所有的被叫绑定号码 如果状态为空闲 都将同时振铃 播放一 号通号码网络侧的回铃音 当其中的一个终端接听 将释放其他终端的呼叫 2 4s i p 协议分析 本课题涉及的协议主要是s i p 协议 对于整个业务实现流程涉及的其他协议 如实现 a 姐功能的d i a m e t e r 协议 实现音视频等实时信号端到端传送的r t p 协议等等 从前台 数据库方面来说并不是主要的协议 在此不做分析 下面简单分析s i p 协议的基本原理 s i p s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 即 会话初始化协议 是一个应用层的控制协议 用来建立 修改和终止多媒体会话 s i p 并不是一个综合的通信系统 而只是信令的控制协议 但却是建立会话的重要成 分 它必须和i e t f 的其他协议一起才能建立一个完整的多媒体通信协议 比如 r t p m e g a c o s d p 等等 不过 s i p 的基本功能与工作并不依赖于这些协议中的任何一个 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二苹有关基础知识 任何一个通信网 对用户的身份 用户所在的位置的识别都是极为重要的 而且这个 识别必须是唯一的 不能出错的 s i p 协议利用s i p 统一资源标识符 u r hu n i t yr e s o u r c e i d e n t i f i e r 来识别用户 引入一个网络单元来识别用户所在的位置 即 特定域内的注册器 把用户的公用u r i 和当前可能位置的u r i 捆绑起来 对于s i p 注册过程 本论文不多做分析 需要特别分析的是s c s c f 发起的向应用服 务器a s 的第三方注册 在发起呼叫的用户a 成功注册后 s c s c f 检查所下载的用户a 的过滤规则 假设有 一个在线状态的应用服务器为用户a 提供服务 该服务器就需要知道用户a 现在已经注册 了 并且是可达的 为了将此信息通知给该应用服务器 需要设置过滤规则 当收到来自 用户a 公共用户身份的所有r e g i s t e r 请求时触发相应操作 也就是说 一旦用户a 成 功注册 s c s c f 就要生成一个第三方r e g i s t e r 请求发往在线状态的应用服务器 如图 2 5 所示 s c s c f 应用服务器 图2 5s c s c f 发起的第三方注册 图2 5 中右侧的r e g i s t e r 请求由于没有包含r o u t e 消息头 该请求将直接发往这个 应用服务器 t o 消息头中包含了用户a 的公共用户身份 这就是被注册了的u r i s c s c f 在f r o m 消息头中给出了自己的地址 因为是它在代表用户a 来注册他的公共 用户身份 即作为第三方 c o n t a c t 消息头中也给出了s c s c p f l 己的地址 这保证了该应 用服务器不会直接路由到用户a 的u e 而是总会先于s c s c f 联络 这个应用服务器对该r e g i s t e r 请求向s c s c f 发回一个2 0 0 o k 响应 但并不会 充当用户a 的登记员 而会认为这个r e g i s t e r 请求意味着用户a 已经成功的在s c s c f 1 2 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章有关基础知识 上注册 后者才是用户a 的登记员 2 5 前台数据子系统的组织与管理 一个c e n t r e x 群业务的开发 需要多个模块协同完成 如业务模块 s i p 模块 前台数 据库模块 后台网管模块等等 前台数据库模块与其他模块的关系如图2 6 所示 本课题 主要研究前台数据子系统的实现 业务模块 k 业务数据接口 刖 n 厶 1 卜 口 辎 数 诿 据 后台网管 后台数据交互接口 辍 1 担 库 jy 黟 模 块 s i p 模块 1 3 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章有关基础知识 2 5 1 表 图2 7 表 索引和队列示意图 表的操作方法有 装载方法 转储方法 插入方法 修改方法 删除方法 对表中某一条记录的操作 首先根据关键字使用每个表相关的宏定义计算出该记录的 键值 如 t u p l e k e y r s u b p k e y n o e a b e d 然后根据键值调用统一的数据库管理原语来定位该记录所在的位置 需要输入的参数 是该表的索引表旬柄和键值 如 l o c a t e t u p l e u d xr s u b l p s t r t u p l e k e y 此时已经可以根据该表的起始位置和