[硕士论文精品]关机彩铃新型增值业务的研究与实现

摘要目前，随着移动运营商的迅速发展，彩铃业务和来电提醒业务已经处于一个平稳的发展阶段，如何将彩铃业务运用于手机用户关机或无法接通状态下的来电提醒，以求改变长期以来以标准音提示用户的移动增值服务，就成为了近年来移动运营商积极研究的一个课题，本论文的研究主要集中在关机服务体系内的一种新型增值业务的设计和实现上，介绍了一种在手机关机情景下的关机彩铃系统的研究和设计方法。首先，本文在介绍国内外关机服务使用情况的基础上，探讨了系统设计的意义和目的，并分析了系统设计的要点和所应用到的关键技术；然后本文从系统设计目标、整体结构、信令流程控制子系统、业务逻辑处理子系统、关机彩铃管理子系统等方便详细介绍了系统的总体设计；同时又进一步从系统数据库的设计、信令流程控制、业务逻辑处理的实现、关机彩铃管理系统功能的实现等方面阐述了系统的具体实现方法；最后对该系统的设计进行了总结，同时展望了关机彩铃业务的发展情景。目前，关机彩铃业务已经在湖南移动、陕西移动等地进行了实际应用，有效地提高了移动运营商在关机服务体系下的竞争力，受到了用户的一致欢迎。关键词关机彩铃，SIP，增值业务，移动ABSTRACTATPRESENT，WITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFMOBILEOPERATORS，CRBTSERVICEANDCALLSTOREMINDTHEBUSINESSHASBEENINASTABLESTAGEOFDEVELOPMENT，INORDERTOCHANGETHEMOBILEVALUEADDEDSERVICESUSINGSTANDARDPRONUNCIATIONTOREMINDUSERS，MOBILEOPERATORHASBEENRESEARCHINGASUBJECTONHOWTOAPPLYTHECRBTBUSINESSTOREMINDINGMOBILEUSERSWHOHASBEENCALLEDWHENHISMOBILETELEPHONEWASSHUTDOWNORUNABLETOACCESSINTHISPAPER，THERESEARCHFOCUSONDESIGNINGANDREALIZINGANEWTYPEOFVALUEADDEDSERVICESINTHESERVICESYSTEMOFSHUTTINGDOWN，THISPAPERINTRODUCERESEARCHANDDESIGNMETHODSINCRBTSYSTEMWHENPHONEOFATFIRST，THISARTICLEINTRODUCEDTHEUSEOFTHESERVICEOFSHUTDOWNATHOMEANDABROAD，EXPLOREDTHEMEANINGANDTHEPURPOSEOFSYSTEMDESIGN，ANALYSISTHEMAINPOINTSOFSYSTEMDESIGNANDAPPLICATIONOFKEYTECHNOLOGIES；THEN，THISPAPERDETAILEDDESIGNOFTHESYSTEMINTHEGOALSOFSYSTEMDESIGN，THEOVERALLSTRUCTURE，SIGNALINGPROCESSCONTROLSYSTEM，BUSINESSLOGICPROCESSINGSUBSYSTEM，COLOR黜NGMANAGEMENTSYSTEMOFPHONEOFFANDSOON；ATTHESAMETIME，THISPAPERFURTHERDETAILEDONSPECIFICMETHODABOUTTHESYSTEMTOACHIEVEDINDATABASESYSTEMDESIGN，SIGNALINGPROCESSCONTROL，THEREALIZATIONOFBUSINESSLOGICTOBEDEALED，THEREALIZATIONOFCOLORRINGSHUTDOWNMANAGEMENTSYSTEM；ATLAST，DESIGNOFTHESYSTEMARESUMMARIZED，ATTHESAMETIMELOOKINGOFFTHECRBTBUSINESSSCENARIOSCRBTSERVICEWHENPHONEOFFHASBEENAPPLIEDPRACTICALLYINHUNANMOBILE，SHANXIMOBILEANDOTHERPLACESKEYWORDSCOLORRINGSHUTDOWN，SIP，VALUEADDEDSERVICES，MOBILE原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是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，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名燃日期坦丑年鱼月L日关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。L华施L导师签名巨型日期盟年细兰日硕士学位论文第一章绪论第一章绪论伴随着科技进步和经济全球化，国内移动运营商在不断发展与变革中已经成为全球增长最快、市场潜力最大的一个产业。然而，经过前几年的高速发展，移动运营商的短信、彩铃等给移动运营商带来了巨大收入的王牌增值业务，无论在用户规模还是业务收入上，目前都已经进入一个相对稳定的低速增长期。未来，崭新的移动生活将伴随着中国3G的进程而到来，面对变化迅速的移动消费市场，新的需求不断涌现，单纯开发出简单的3G增值业务推向市场，并不具备市场成功的因素，只有依靠市场需求这个源动力，细分不同层次的消费群体，根据不同品牌定位推出多种打包业务、特色业务，及时跟随市场变化调整业务，才能在市场上取得成功，以延续中国2G时代的短信神话，推动3G行业的整体蓬勃发展。借鉴国外的商用经验，结合中国的国情和消费特点，本文提出了关机彩铃这一新型增值业务的设计。11研究背景111当前国内增值业务的发展概况当前，我国的移动增值业务市场呈现出了了快速、繁荣但同时在转型的特点。截止到2008年底，国内增值业务市场规模已经达到2000亿元左右，其中移动信息服务仍是增值行业的主力军，估计有1200亿的收入规模，是增值业务收入中的核心业务。与2007年底相比，增速为30左右。以中国移动为例，2008年前三季度，中国移动短信业务使用量比去年同期增长432。但从收入比例看，移动运营商的点对点短信收入还占据近4成份额，约为640亿元，但是彩铃、WHP、飞信以及其他移动互联网业务收入增长率都在两位数级别。在总体的收入中的比例在逐步提高。其中彩铃和WAP业务比较突出，市场规模量级都在200亿元以上。从业务类型看，2008年我国移动增值业务市场热点并不是很突出，要说起来以下四类业务曾经成为热点。一是WAP，二是手机报，三是移动飞信的大规模商用，四是二维码应用浮出水面。1WHPWHP是一种针对手机、PDA等移动产品的网络服务协议。它把互联网和移动技术结合起来，使手机和PDA用户也可以随时随地访问WHP网站、浏览新闻、下载图片、参与游戏、实时聊天等。与目前大多数用户通过短信获得这些服务所不同的是，WAP用户以浏览器的方式访问在线网站，可以获得更多、更广泛的信息内容，而且这些信息的获取是实时的。说得更简单一些，WHP是手机上网的一硕士学位论文第一章绪论种通讯协定，其意义相当于TCPIP。中国移动早在2000年5月就推出了WAP服务，但市场反应非常平淡。经过两年多的市场沉寂，自2002年10月1日中国移动基于GPRS的移动数据业务如删S推出后，WAP开始有了用武之地，铃声、图片、游戏等基于WAP的应用促进了WAP业务的发展。目前，WAP主要以图片和铃声下载为主。以中国联通为例，排名前10名的栏目大部分都属于图铃业务，占全部访问量的3591，并且大部分还处于上升阶段，可见图铃业务在WAP发展中还有很大的空间上升。不过，其它业务的发展与WAP有着非常密切的关系。多媒体信息服务是WAP业务的亮点。用户能够方便地使用手机浏览、下载包括文字、图片、音乐、动画等多媒体内容的网页。因此MMS、JAVABREW应用的发展，直接影响到WAP的市场前景。另外，内容的丰富多样也决定了WAP的命运，SPCP如何将在短信发展中积累的内容开发和市场开拓经验注入到WAP业务中去，还值得深思。2手机报手机报就是手机上看的报纸。2007年以中国移动推出的7000手机报为龙头的各种手机报出现在广大的手机消费者面前。“报纸“的长期发行。在更多的用户心目中，形成了信息是比较可靠的、内容是健康的、老少皆宜的基本观点。但是，在互联网以及手机信息传播得到广泛推广后；虚假信息的以讹传讹、淫秽色情信息的泛滥等问题已经影响到社会和公众安全，甚至国家安全的问题了。用传统的报纸内容替代原来手机上信息传播的内容源头。对形成网络的健康信息服务氛围起到很好的促进作用，是政府所鼓励、群众喜闻乐见的。3移动飞信移动飞信是中国移动通信公司从2006年开始大力宣传打造的业务之一。为实现从。移动通信专家“向“移动信息专家“的转型，中国移动从2006年开始已着手在几个重要的战略性业务上进行掌控，如飞信、无线音乐、手机报以及手机博客等。2006年11月飞信正式商用，以免费短信的方式吸引了不少用户。至2008年底，飞信用户超过7000万。其中手机终端活跃飞信用户也有几百万。4手机二维码手机二维码是二维码的一种，是用特定的几何图形按一定规律在平面二维方向上分布的黑白相问的矩形方阵记录数据符号信息的条码技术。手机二维码具有信息量大，纠错能力强，识读速度快，全方位识读等优点。从2006年底开始中国移动和联通相继推出手机二维码业务，手机二维码应用主要是便于用户实现快速手机上网，因为用户可以通过扫描印刷在报纸、杂志、广告、图书、包装以及个人名片上的二维码号码即可一键上网。更快获取公共服务如天气预报硕士学位论文第一章绪论信息，实现电子地图查询定位、手机阅读等功能。2008年二维码的应用进一步在各领域尝试，包括在线视频、网上购物、网上支付等业务上开始尝试作为接入窗口。112关机彩铃业务应用概况关机彩铃业务是移动运营商来电提醒业务和彩铃业务的进一步整和升级，目前的来电提醒业务，作为移动运营商的增值业务，已经相当成熟并在移动业务收入中占据一定的比重。彩铃是手机用户向运营商申请定制各种音乐铃音，在开机状态下提供主叫用户收听欣赏的娱乐铃音业务，一旦用户手机关机，手机在通话中或者信号不好、不在服务区时手机无法提供彩铃服务。主叫用户仅会收到移动运营商提供的标准提示语，如“对不起，你所拨打的用户已关机，请稍后再拨”；“对不起，你拨打的手机正忙，请稍候再拨“；“对不起，你所拨打的手机暂时无法接通，请稍候再拨“。在这类打不通电话的状态下，手机用户没有得到更为人性化的语音提示，同时也是移动增值业务的一个空白点。关机彩铃系统的建设顺应了手机用户的文化消费需要，填补了这一关机后增值业务的收入空白。由运营商提供的娱乐音乐版打不通提示我们称之为关机彩铃，加上已有的来电提醒业务，共同组成了电话无法接通的服务体系。一旦手机用户申请开通这一业务，就实现了当手机在关机、遇忙或不在服务区的情况下，系统会自动转接播放音乐彩铃，同时还获得来电短信提醒和个人留言信箱功能，在标准播放结束时系统会语音提示进入语音留言。手机注册用户可以通过发送短信，定制各种情景状态的关机彩铃，提示给主叫用户目前的状态。手机注册用户还可以登录移动业务网站，进行自助的铃音设定，搞笑、时尚、商务等情景铃音编组、黑名单和好友编组，依主叫先后进行铃音组播放、DIY铃音上传、留言转彩信、留言转EMAIL等功能。12课题来源和研究意义彩铃业务，作为电讯运营商的增值业务，让用户在开机状态下提供给主叫用户接收欣赏的娱乐性、人性化铃音业务，近年来已经相当成熟并得到了广大用户，尤其是年轻一代的认可；同时，它所产生的效益也在电讯增值业务收入中占据了很大的比重。而一旦用户在关机状态下，或手机信号不好，或用户不在服务区时，主叫用户就只能收到运营商提供的中英双语标准提示语音，包括“对不起，您所拨打的用户已关机，请稍候再拨。等等，这种程序化、生硬的标准提示语音，就一硕士学位论文第一章绪论直伴随着所有的手机用户，千篇一律和不厌其烦地充斥着用户的耳膜。于是，如何将彩铃业务运用于手机用户关机或无法接通状态下的来电提醒，以求改变长期以来以标准音提示用户的移动增值服务，就成为了近年来移动运营商积极研究的一个课题。研究和实施“关机彩铃”业务的意义在于1手机接不通状态下的标准提示音走向了娱乐增值服务，为关机后的增值业务提供了新的增长空间。2顺应了手机用户的文化消费需要，给用户提供了一种新的时尚、个性化沟通方式。3有效拉近用户间的通话距离感，有助于提高通话率及用户黏着度。4“来电提醒”、“手机秘书“等业务得到价值填充和再发展动力。5激活“语音信箱”业务，提升该业务的发展空间。6有机整合“来电提醒“、“语音信箱和“彩铃“业务，共同构成手机关机时的增值服务体系，对相关增值业务的整体提升和品牌建设有所帮助。实现新的业务叠加和整合业务流程，扩充移动用户的月功能费用和通话留言费用等，从而在服务内容上和实际收益上直接提升移动增值业务。由此可见，研究手机在关机情况下的服务增值体系，使之成为一个新型的增值业务是移动运营商自身发展的需要。所以有必要加大关机彩铃系统的研究和推广的力度。13论文主要内容及结构安排第一章首先介绍了关机彩铃的概念，然后介绍了国内外VOIP技术在增值业务上的发展现状，接着讨论了课题的来源和研究意义。第二章主要阐述了构建关机彩铃系统过程中所应用到的关键技术，如VOIP技术、媒体中间件技术等等，并从操作、经济、技术三个方便探讨了系统的可行性。第三章阐述了关机彩铃系统总体设计的过程。如关机彩铃系统的设计思想、设计依据、原则及系统的体系结构、网络结构等等，其中重点描述了系统的体系结构，尤其是系统的关键部分信令流程控制和业务逻辑处理的设计。第四章阐述了关机彩铃系统的具体实现。包括开发平台、开发工具的选择，数据库的设计、信令交换控制子系统、业务逻辑处理子系统功能的实现。其中重点讲述了业务逻辑处理子系统中如何进行数据通讯。第五章为总结与展望。对系统的设计做了总结，对关机彩铃业务的应用前景进行了分析和瞻望。硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析第二章系统设计关键技术与可行性分析本章将要阐述在系统设计和开发过程中所运用到的一些关键技术，以便更容易理解系统的设计和实现过程。系统所运用的关键技术主要有VOIP技术、数据库技术、媒体中间件技术。21V0IP技术211V0IP的概念和传输过程VOIP是一种可以在IP网络上互传模拟信号的技术，其基本原理是通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理，然后将这些语音数据按TCPIP标准进行打包，经过IP网络将数据包送至目的端，再将这些语音数据包串起来，经过解压处理后，还原成原来的语音信号以供接听者接收，从而达到由互联网传送语音的目的N1。传统的电话网是以电路交换方式传输语音，所要求的传输宽带为64KBITS。而所谓的VOIP是以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。为了在一个IP网络上传输语音信号，要求几个元素和功能。最简单形式的网络由两个或多个具有VOIP功能的设备组成，这一设备通过一个IP网络连接。VOIP模型的基本结构图如图21所示。从图21中可以发现VOIP设备是如何把语音信号转换为IP数据流，并把这些数据流转发到IP目的地，IP目的地又把它们转换回到语音信号。两者之音的网络必须支持IP传输，且可以是IP路由器和网络链路的任意组合。因此可以简单地将VOIP的传输过程分为下列几个阶段。模拟语音数1分字I组语L语立L立日L目语音代理IP分组网络电子光子图21VOIP模型基本结构图分I数L模组L字I拟语F语I语音L音I音语音代理硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析1语音一数据转换语音信号是模拟波形，通过IP方式来传输语音，不管是实时应用业务还是非实时应用业务，首先要对语音信号进行模拟数据转换，也就是对模拟语音信号进行8位或6位的量化，然后送入到缓冲存储区中，缓冲器的大小可以根据延迟和编码的要求选择。许多低比特率的编码器是采取以帧为单位进行编码。典型帧长为1030MS。考虑传输过程中的代价，语间包通常由60、120或240MS的语音数据组成。数字化可以使用各种语音编码方案来实现，目前采用的语音编码标准主要有ITUTG71L。源和目的地的语音编码器必须实现相同的算法，这样目的地的语音设备帮可以还原模拟语音信号瞳1。2原数据到IP转换一旦语音信号进行数字编码，下一步就是对语音包以特定的帧长进行压缩编码。大部份的编码器都有特定的帧长，若一个编码器使用15MS的帧，则把从第一来的60MS的包分成4帧，并按顺序进行编码。每个帧合120个语音样点抽样率为8KHZ。编码后，将4个压缩的帧合成一个压缩的语音包送入网络处理器。网络处理器为语音添加包头、时标和其它信息后通过网络传送到另一端点。语音网络简单地建立通信端点之间的物理连接一条线路，并在端点之间传输编码的信号。IP网络不像电路交换网络，它不形成连接，它要求把数据放在可变长的数据报或分组中，然后给每个数据报附带寻址和控制信息，并通过网络发送，一站一站地转发到目的地。3传送在这个通道中，全部网络被看成一个从输入端接收语音包，然后在一定时间T内将其传送到网络输出端。T可以在某全范围内变化，反映了网络传输中的抖动。网络中的同间节点检查每个IP数据附带的寻址信息，并使用这个信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。网络链路可以是支持IP数据流的任何拓结构或访问方法。4IP包一数据的转换目的地VOIP设备接收这个IP数据并开始处理。网络级提供一个可变长度的缓冲器，用来调节网络产生的抖动。该缓冲器可容纳许多语音包，用户可以选择缓冲器的大小。小的缓冲器产生延迟较小，但不能调节大的抖动。其次，解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包，这个模块也可以按帧进行操作，完全和解码器的长度相同。若帧长度为15MS，是60MS的语音包被分成4帧，然后它们被解码还原成60MS的语音数据流送入解码缓冲器。在数据报的处理过程中，去掉寻址和控制信息，保留原始的原数据，然后把这个原数据提供给解码器。5数字语音转换为模拟语音硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析播放驱动器将缓冲器中的语音样点480个取出送入声卡，通过扬声器按预定的频率例如81DTZ播出。简而言之，语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程，如图22所示。212V0IP的相关技术因素由于相关的硬件、软件、协议和标准中的许多发展和技术突破，使得VOLP的广泛使用很快就会变成现实。这些领域中的技术进步和发展为创建一个更有效、功能和互操作性更强的VOIP网络起着推波助澜的作用。表2I简单列出了这些领域中的主要发展。从表2I中可以看出，推动VOIP飞速发展乃至广泛应用的技术因素可以归纳为如下几个方面口1。一1信令技术。信令技术是电话呼叫的顺利实现和话音质量的保证，目前主要的信令体系包括国际电信联盟远程通信标准化组ITUT的H323系列和互联网工程任务组IETF的SIP。H323制定了无服务质量保证的分组网络PBN上的多媒体通信标准，已经比较成熟并已在VOIP领域广泛应用。SIP是IETF根据IP电话网上存在的问题开发的新协议，因此有更多的灵活性。与H323相比，SIP是一种比较简单的协议。它不像H323那样提供所有的通信协议，SIP仅用于初始化呼叫，而不是传输媒体数据，因而带来的附加传输代价不大。SIP的统一资源定位符URL甚至可以嵌入到WEB页或其他超文本链路中，用户只需用鼠标一点即可发出一个呼叫，SIP还有建立呼叫快、支持传送电话号码的特点。2语音处理技术话音压缩处理技术是VOLP技术的核心，目前，主要有ITUT定义的G729、G723G7231等。由于在分组交换网络中无服务质量保证，因而需要话音的编码具有一定的灵活性，即编码速率、编码尺度适应性。G729可以仅用8KBITS的带宽传输语音，所用的算法为对生结构代数码激励线性预测编码CSACELP，这种算法构成了G729标准的基础。G7231采用5363KBITS的双速率话音编码，话音质量好，但是处理时延较大，是目前已标准化的最低速率的话音编码硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析算法。表21推动VOIP的主要技术进展协议和标准软件硬件H323加权公平排队法DSPMPLS标记交换加权随机早期检测高级ASICRTP，RTCP双漏斗通用信元速率算法DWDMRSVP额定访问速成率SONETDIFFSERV，CARCISCO快速转发CPU处理功率G729，G729ACSACELP扩展访问表ADSL，I认DSL，SDSLFRF11FRF12令牌桶算法_LULTIIINKPPP帧中继数据整流形SIP基于优先级的COSPACKETOVERSONETIP和ATMQOSCOS的集成3计算机电话集成CTI技术计算机电话集成是通过一些硬件和软件将计算机与电话集成为一体，它是IP电话的技术基础。目前，CTI的构成可分为两种方式1PC与电话综合，以PC为基础，交换网络与计算机网络并未综合在一起。2PC与电话间没有直接联系，采用客户服务系统CLIENTSERVER结构，将性能卓越的CTI服务器连接到用户级交换机PBX、大型计算机的数据库或分布式结构的服务器上。第二种方式所使用的软件较为复杂，但当使用人数较多时，可以降低每个使用者的成本。4QOS保障技术VOIP网络中QOS保障的途径有过度建设、优先级、队列、避免拥塞和传输整形等。VOLP中主要采用资源预留协议RSVP来保证IP优先级，并采用随机早起检测技术和加权技术来避免网络拥塞，保障通话质量。5IP传输技术传输电信网大多采用时分多路复用方式，因特网须采用的是统计复用变长分组交换方式，二者相比，后者对网络资源利用率高，互连互通简便有效、对数据业务十分适用，这是因特网得以飞速发展的重要原因之一。但是，宽带IP网络硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析通信对QOS和延迟特性提出了苟刻的要求，因此，统计复用变长分组交换的技术发展为人们所关注。目前，除已问世的新一代IP协议一IPV6外，世界因特网工程任务组IETF提出了多协议标记交换技术MPLS，这是一种基于网络层选路的各种标记标签的交换，能提高选路的灵活性，扩展网络层选路能力，简化路由器和基于信元交换的集成，提高网络性能。MPLS既可以作为独立的选路协议工作，又能与现有的网络选路协议兼容，支持IP网络的各种操作、管理和维护功能，使IP网络通信的OOS、路由、信令等性能大大提高，达到或接近统计复用定长分组交换ATM的水平，而又比ATM简单、高效、便宜、适用。IETF还地抓紧新的分组理理持术，以便实现OOS选路。其中正在研究”隧道技术”就是为了实现单向链路的宽带传送。另外，如何选择IP网络传输平台也是近年来研究的一个重要领域，先后出现了IPOVERATM、IPOVERSDH、IPOVERDWDM等技术，目前公认的宽带网络分析模型如图23所示。I用户层IIP服务层RATMSDHGEDWDM图23宽带网络分析模型图第一层是基层础，提供高速的数据传输骨干。IP层向IP用户提供高质量的，具有一定服务保证的IP接入服务。用户层提供接入形式IP接入和宽带接入和服务内容形式。在基础层，以太网作为IP网络的物理层，是理所当然的事情，但是IPOVERDWDM却上最新技术，并具有很大的发展潜力。密集波分多路复用DENSEWAVEDIVISIONMULTIPLEXING，DWDM为光纤网络注入新的活力，并在电信公司铺设新的光纤主干网中提供惊人的带宽。DWDM技术利用光纤的能力和先进的光传输设备。波分多路复用的名称是从单股光纤上传送多个波长的光LASER而得来的。目前的系统能够发送和识别16个波长，而将来的系统能够支持4096全波长。这具有重要意义，因为每增加一个波长，就增加了一个信息流。因此可以将26GBITS0C48网络扩大16倍，而不必铺设新的光纤。大多数新的光纤网络以96GBITS的速度运行OC一192，在与DWDM结合时，在一对光纤上产生150GBITS以上的容量。另外，DWDM提供了接口的协议和速度无关的特征，在一条光纤上可同时支持ATM、SDH和千兆以太网信号的传输，这样和现在已建成的各种网络都可以兼容，因此DWDM既可以保护已有的设资，还可以以其巨大带宽为ISP和电信公司提供了功能更强的主干网，并使宽带成本更低和访问性更强，这对VOLP解决方案的带宽要求提供强有力的支持。增硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析加的传输速率不仅可以提供更粗的管道，使阻塞的机会更少，而且使延时降低了许多，因此可以在很大程度上减少IP网络上的QOS要求。6宽带接入技术IP网络的用户接入已成为制约全网发展的瓶颈。从长期发展看，用户接入的终极目标是光纤到户F1TH。光接入网从广义上讲包括光数字环路载波系统和无源光网络两类。前者主要在美国，结合开放口V51V52，在光纤上传送其综合系统，显示了很大的生命力。后者主要在目本和德国。日本坚持不懈攻关十多年，采取一系列措施，将无源光网络成本降低至与铜缆和金属双绞线相近的水平，并大量使用。特别是近年ITU提出以ATM为基础的无源光网络APON，将ATM与无源光网络优势互补，接入速率可达622MBITS，对宽带IP多媒体业务发展十分有利，且能减少故障率和节点数目，扩大覆盖范围。目前ITU已完成了标准化工作，各厂家正在积极研制，不久会有商品上市，将成为面向21世纪的宽带接入技术的主要发展方向。目前主要采用的接入技术有PSTN、IADN、ADSL、CM、DDN、X25和ETHERNET以及宽带无线接入系统列等。这些接入技术各有特点，其中发展最快的是ADSL和CM；CMCABLEMODEM采用同轴电缆，传输速率高、抗干扰能力强；但是不能双向传输，无统一标准。ADSLASYMMETRICALDIGITALLOOP独享接入宽带，充分利有现有电话网，提供非对称的传输速率，用户侧的下载速率可以达到8MBITS，用户侧的上载速率可以达到1MBITS。ADSL为企业和各个用户提供必要的宽带，并极大地降低成本。使用较低成本的ADSL地区环路，现在公司能以更高的速度访问因特网和基于因特网服务供应商的VPN，允许更高的VOIP呼叫容量。7网络管理技术网络管理技术是IP电话走向运营的保障。IP电话网络管理系统主要包括呼叫管理系统CMS、流量分析系统TAS、网络管理系统NMS、网络监视系统。对一个实时性要求很高的通信系统来说，其网络质量直接影响通信质量。通过网络管理技术，可以迅速处理网络故障，保证网络及各个节点稳定、高效运行。213会话初始话协议SIP会话初始化协议SIP是VOIP的信令标准之一H1，建立于简单邮件传送协议SMTP和超文本传送协议HTTP的基础上。利用SIP可实现会话的连接、建立和释放，并支持单播、多播和可移动性。为了提供电话业务，它需要与其他标准和协议相结合，特别是应确保实时传送协议RTP与当前公共交换电话网络PSTN的信令互连，能确保语音质量资源预留协议RSVP，能提供目录轻量目录访问协议LDAP，能鉴权用户远程用户拨号认证系统RADIUS硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析等。此外，SIP如果与会话描述协议SDP配合使用，可以动态调整和修改会话属性，如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式。基于会话初始化协议SIP的VOLP协议栈结构如图24所示。应用层传输层网络层链路层物理层信令控制协议媒体传输L181I。L量GSVPEGTLSLPIISTI叫等MEDIA上L上。UL2基于SIP的VOIP协议栈结构图在基于SIP的VOIP业务的网络环境中，主要有软交换机SOFTSWITCH、体网关MG、信令网关SG和应用服务器APPLICATIONSERVER4个基本件。其业务环境如图25所示软交换I软交换丽丽翔际拓竖网翥窝信令网关L媒体网关卜二二一一媒体网关I信令网SS7网络PSTPSTSS7网图25基于SIP的VOLP业务环SOFTSWITCH主要实现连接、路由和呼叫控制、关守和带宽的管理以及话纪录的生成，是网络的核心。它通过各种协议与各种网络实体通信，实现各种音、数据、多媒体业务。通过媒体网关控制协议MGCP与媒体网关和信令网硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析通信，控制网关进行呼叫处理，同时通过流控制传输协议SCTP与信令网关通信。信令网关负责网络的信令处理，接收PSTN传来的SS7信令，并将其转换为IP网上对应的信令协议反之亦然。信令网关通过SCTP将转换后的信令消息传送至SOFTSWITCH。媒体网关负责PSTN与INTERNET的互联。由PSTN发起的呼叫经过媒体网关时，网关进行编码转换，并将脉冲编码调制PCM语音数据通过压缩算法编码转换为RTP包。同样，在反方向会进行解码操作。应用服务器本身含有业务执行环境，同时具有业务管理功能。应用服务器与SOFESWITCH间的接口通过SIP协议，提供对第三方应用和各种增值业务的支持功能。另外，当应用服务器之间全部采用SIP协议时，应用服务器可通过交互共同为用户提供业务。VOLP业务环境还有媒体服务器等几个重要的功能部件。媒体服务器既可处于PSTN，也可处于IP网，为IP网络中的各种业务提供所需的媒体资源和服务。媒体服务器不仅提供语音增值业务中的传统项目如语音短信、电话QQ、互动式语音应答IVR等，还可以充分利用IP网络的优势，提供更具有差异性的融合网络的业务如点击呼叫、WEB呼叫中心、IPPBX以及其他多媒体业务。此外，诸如彩铃、背景音乐聊天等业务在IP上实现更方便，同时也更节省网络和系统资源。22数据库技术221数据字典数据字典DATADICTIONARY是在新系统数据流程图基础上，进一步定义和描述所有数据项的工具，是关于数据的数据DATAABOUTDATA。它包括对一切动态数据数据流和静态数据数据存储的数据结构和相互关系等的说明，是数据分析和数据管理的重要工具。完整的数据字典包括五个部分数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程。222数据模型数据模型是现实世界数据特征的抽象，它是数据库系统的基础和核心。根据应用层次可以分为概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三种。概念数据模型是把现实世界中的客观对象抽象为某种信息结构，这种信息结构不依赖于具体的计算机系统，完全不涉及信息在计算机系统中的结构，常用模型有实体一联系HT模型；逻辑数据模型是一种面向数据库系统的模型，此模型着重于数据库系统的实现；物理数据模型是一种面向计算机物理的模型，此模型着重于数硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析据库在计算机上的物理存储结构。数据模型的组成要素包括数据结构、数据操作、和完整性约束。数据结构是所研究的对象类型的集合，是刻画数据模型性质最重要的方面数据操作是指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及其相关的操作规则；完整性约束是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则。数据库的设计是关机彩铃系统实现的一个关键，数据库的设计关键是数据模型的设计。设计数据模型时，通过将系统的数据需求逐步抽象，按照从概念模型到逻辑模型再到物理模型的设计思路来完成。我们一般借助数据建模工具本文采用ERWIN来辅助完成数据模型的建立。ERWIN用来建立实体一联系模型，是关系数据库应用开发的优秀CASE工具。ERWIN建模工具可以方面地构造平台中各个数据实体及其联系，并且可以响应地构造逻辑模型中的数据表、存储过程等等。借助ERWIN工具，我们可以一目了然地看出数据库中各个数据表的逻辑关系，大大地方便了系统的开发和实现。23UNIMEDIA媒体中间件技术UNIMEDIA媒体中间件是全球唯一的6S级电话语音中间件。UNIMEDIA的6S特性能够帮助最终客户或开发人员快速定制开发成本低、功能灵活的呼叫中心、IVR、语音增值业务系统畸1。UNIMEDIA媒体中问件包括CTI核心引擎、CTI控制中间件，以及座席控制中间件。CTI中间件提供了JAVA语言、ACTIVEX以及IDE集成开发定制环境三者开发模式。其中ACTIVEX开发接口可支持DELPHIPOWERBUILDERVISUALCVISUALBASICMICROSOFTNET等多种开发语言；而IDE集成开发定制环境下，开发人员可直接使用简单的脚本语言SCRIPT编写CTI控制流程。座席控制中间件提供了JAVA语言和ACTIVEX开发模式，可用于实现CS下的座席软件开发和BS模式下浏览器端座席软件的开发。UNIMEDIA媒体中间件的产品体系如图26所示硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析信令呼叫中心坐席BSCS用户的用户的用户的用户的VC厂、，BPB用户的VC，VBPBJAVADELPHIJAVAIDESTU出OCBNET应用程序SCRIPTDELPHINETAPPLET应用程序JAVASCRIPTJAVASCRIPT应用程序坐席应用坐席应用ACTIVEXJAVEIDESTUDIOACTIVEXJAVE控件开发包集成环境控件开发包CTLXJCOMSCRIP卅MSIXJMSL彳F介介彳P彳F之乡之乡之乡UNIMEDIA总线之乡之乡8多CTENGINE核心引擎XMS核心引擎硬件板卡设备驱动XVLS交换机硬件板卡设备数字卡模拟卡坐席卡资源卡图26ONIMEDIAKC6中间件产品体系结构图231接入模式1模拟线接入CTI引擎与电信运营商之间通过租用普通的模拟电话线方式进行连接，多条模拟线可单独分配不同的电话号码，或分配同一个号码由电信运营商作连选瞄1。电话开通主叫显示后，系统可得到主叫方的电话号码。这种模式适用于较小规模的应用30线以下。2SSL接入CTI引擎与电信运营商之间通过租用E1专线2M进行连接，每条E1支持30路电话，采用中国一号信令进行电路交换，由于一号信令本身的特点，交互过程在10一15秒左右。这种模式适用于中等规模的应用。3ISDN接入CTI引擎与电信运营商之间通过租用EL专线2M进行连接，每条E1支持30路电话，采用ISDN信令进行电路交换，信令交互可在1秒内完成。这种模式适用于中等规模的应用。硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析4SS7接入CTI引擎与电信运营商之间通过租用E1专线2M进行连接，每条E1支持30路电话，采用SS7信令进行电路交换，信令交互可在1秒内完成。这种模式适用于大型规模的应用。232应用模式1IVR应用E1厂N一一图27UNIMEDIA媒体中间件IVR应用图开发人员使用UNIMEDIA媒体中间件提供的IDE集成环境编写SCRIPT脚本程序，并通过IDE运行脚本程序控制话务的接续和服务过程。脚本程序可通过SCRIPT语言中的FILEDBDLL对象操作文件、数据库和动态链接库。脚本程序除控制语音逻辑外，还可通过SCRIPT语言中的CONN对象与使用NETX控件的其它应用程序VCVBDELPHIPB进行通信，实现功能的扩展。IDESTUDIO可以运行在安装了板卡并运行CTI引擎的主机上，也可单独运行在局域网内的另一台主机上。2呼叫中心应用编写SCRIPT脚本程序，通过UNIMEDIA媒体中间件的IDESTUDIO控制电路的接续以及放音、录音收码、转移等。SCRIPT脚本程序通过应用对象与座席客户端进行通信。硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析EL厂T1一一图28UNIMEDIA媒体中间件呼叫中心应用图24系统可行性分析24。1操作可行性分析从可操作性的角度考虑，目前基于VOIP技术的移动增值业务，如网络呼叫中心等已经在移动运营商和各企业中得到了比较广泛地应用，可以说，总有一天，现有的PSTN电话通信网络将被IP网络所代替。VOIP技术在这些应用上的成功实施经验将会对于VOIP技术在关机彩铃上的运用和推广，对于关机彩铃系统的建设起到极大的借鉴和指导作用。242经济可行性分析关机彩铃业务扩展了来电提醒业务的内容，使目标用户群得到了进一步的扩展，来电提醒业务主要用户为中高端商务人士，而关机彩铃业务不但满足了以上用户群的需要，也使用户群得到了进一步的发展，吸引更多更年轻以及有更个性化要求的用户使用。目前，该业务主要面向以下几类用户1有定制关机彩铃需求的办公人群在商务交流中如何做到更人性化、更个性化是每个公司都在考虑的问题。关机彩铃为公司以及商务人员提供了一个更为人性化的方案。当用户在开会、开车等不方便接听或无信号等无法接听的情况下，可以定制个性化的关机彩铃，不但可以统一公司形象，也可以给客户提供一个更人性化的回复。2个性化需求的学生群体硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析目前学生群体有着越来越个性化的要求，无论是服装还是言谈，因此，个性化的通讯服务也是他们所追求的目标。关机彩铃业务给了他们除普通彩铃业务外的另一个选择。个性化的关机铃音必定会在学生群体中迅速推广。3为原来电提醒用户提供更个性化功能目前来电提醒业务用户以中高端商务人士为主，如何给这部分用户提供更为优质的服务也是移动运营商所需考虑的。关机彩铃业务给来电提醒用户提供了一个设置人性化关机提示的途径，增加了用户对移动服务的满意度，也满足了商务人士个性化关机提示的需求。以中国移动为例，目前中国移动手机用户已经超过3亿，按“关机彩铃“业务10的用户渗透率考虑，会有3000万的用户开通“关机彩铃“，按3元月人的业务使用费计算，实施“关机彩铃业务后，移动每个月可以获取9000万的收入，从而使关机彩铃业务成为移动运营商的又一亿元增值业务。243技术可行性分析1随着VOIP技术逐步走向实际应用，目前的VOLP不仅能提供基本语音业务，还能提供其所不能提供的新型增值业务，如视频、即时消息、游戏和各种数据业务，VOIP技术在其他应用上的成功实施也将为VOIP在关机彩铃上的应用提供技术上的支持。2目前彩铃业务的解决方案已经比较成熟，但是手机关机后的彩铃播放现在还没有具体的实施方案，所以只能基于彩铃业务的解决方案来研究关机彩铃业务的实现方式。现在国内外彩铃业务的解决方案主要分为两类，一类是基于交换机，另一类是基于智能网。智能网方案是在原有呼叫流程中通过智能网控制方式修改原有MT流程的放音过程从而实现业务，而交换机方案主要是“交换机独立IP“方式，是对交换机软件进行少量的修改，使其能够识别彩铃业务，而独立IP作为铃音服务器，执行控制逻辑，实现彩铃功能。也有在交换机方案中使用IVR设备的，但由于IVR设备厂商众多，标准不一，接口不规范，而且IVR算不上电信级设备，因此，“交换机IVR设备”的方案不是主流的彩铃业务解决方案。智能网方案可以充分利用现有网络资源，能迅速开展业务，但需要占用较多的话路中继。而交换机方案可以避免过多占用话路中继的问题，其突出优点有在承受相同数量的用户时，与其他方式相比是最为经济的方式；与其他大量的增值业务组合运营时，没有呼叫处理上的负面影响；彩铃系统设备发生故障时，可以跳过彩铃流程而播放通常使用的普通回铃音，不会引起呼叫处理上的障碍。交换机方案的缺点在于需要对所有的交换机进行升级改造，这对业务的推出硕士学位论文第二章系统设计关键技术与可行性分析会造成一定影响。这一问题在某些存在多种交换机制式的省份会更加突出。因此在这样的省份采用智能网方案比较合适。相比之下，采用同一个厂商交换机或采用相同制式交换机的省份则比较适合采用“交换机独立IP”方案。目前中国移动在大多数省份主要采用智能网方案，也有少数省份采用“交换机独立IP”的解决方案，中国联通主要采用“交换机独立IP“的解决方案。从目前市场的发展情况看，中国移动和中国联通各省新建的彩铃平台都以交换机方案为主，原有采用智能网方案的部分省份也开始向交换机方案过渡。无论是智能网方案还是“交换机独立IP”方案，其最终目的都是实现目标网方案，即支持“CAIDEL4的智能网交换机“方案。因此，借鉴彩铃的技术解决方案，可以对研究关机彩铃业务的解决方案提供一定的帮助。为此，本文研究和实现如何在用户关机或无法接通状态下整和彩铃业务，对于电讯运营商具有较大的实际应用和商业价值。25小结本章主要阐述了在开发关机彩铃系统中所运用到的一些关键性的技术，如VOIP技术、数据库技术、媒体中间件技术等，以期对这些技术有个基础的认识，从而更容易的理解系统的设计和实现过程，最后从操作、经济、技术三个方便讨论了系统研究的可行性。硕士学位论文第三章系统总体设计第三章系统总体设计本章对关机彩铃系统进行了分析和设计，确定了系统设计的目标和原则，并详细介绍了系统总体结构和功能设计，着重对系统业务逻辑处理等功能子系统进行分析。31设计目标和原则311系统设计目标本课题旨在构建一个以电话无法接通下的服务体系为目标、以基于VOIP技术和媒体中间件技术的信令流程控制系统为支撑、以功能完整性与灵活性为策略、以系统可靠性与稳定性为宗旨，能724小时不间断为用户提供服务的关机彩铃系统，以满足中国移动运营商“以服务与创新作为企业核心竞争力“的整体战略需求。关机彩铃系统的建设，将填补移动运营商的电话无法接通下的服务体系的空白。此外，系统管理人员可以借助关机彩铃系统，完成对系统运行的监控、管理功能和数据管理功能。312系统设计原则关机彩铃系统是集硬件设备、通讯、网络和计算机技术于一体的实时事务处理系统，是电信级的运营系统。因此，为了确保系统的全面实施，增强系统的通用性、实用性和安全性，在系统设计和建设过程中，将严格遵守以下原则1强壮性本系统参照运营商业务运营系统平台技术规范，本着系统网络化、联机实时化、服务多层次化的设计理念设计，确保系统性能的强壮性，以满足科学技术的不断更新和业务的不断发展需要；，2完整性本系统体系结构设计合理，应用系统功能完善，确保系统应用性能的完整性；3可靠性本系统从平台、网络、设备和应用各个方面的设计与开发均以高可靠性、高稳定性为宗旨，确保系统运行的高可靠性、高稳定性；4安全性本系统各功能单元设计均具备较好的独立性，各功能单元间的信息交互具有严格的访问控制、信息规程、数据保护设计以及系统故障的隔离、诊断与恢复等处理措施，确保系统运行的安全性；5灵活性本系统的体系结构和各功能单元及功能模块均采用开放式结构化设计，系统硕士学位论文第三章系统总体设计具有良好的开放性、扩展性和灵活性；6扩容方便性本系统在交换设备上，采用新型多媒体交换机，可以方便地、低成本地实现大规模扩容。多媒体交换机采用全新的分布型TDMIP方式