话音调度平台研究及业务流程优化*

柯昌骏，杨鲤源，许道峰，田少鹏，马 义

（中国电子科技集团公司第二十八研究所，江苏 南京 210007）

0 引 言

公安、武警、军队等领域的通信系统经多年的建设发展，已经具备多种话音通信手段[1]，包括程控、集群、VOIP交换和超短波等系统。但是，目前多种通信手段间联通不畅，多层级间联通不畅，迫切需要将多种通信手段整合，实现多链路、多层级的扁平化指挥[2]。另外，当前指挥信息系统与通信系统相互独立，互不联通，迫切需要在指挥系统中有效融合通信系统，实现一键通、图上指挥等一体化指挥。

1 系统架构

为更好地支持指挥信息系统的话音调度业务，研制了一种话音调度平台。该平台对上提供统一应用接口，适配不同的应用系统；对下提供一体化接入手段，能够适配各种异构网系及各种制式的终端，如图1所示。

图1 指挥信息系统话音调度系统架构

统一接口：由于通信应用的场景具有多样性，政府部门、企业、部队对应用有不同的要求，这就要求话音调度平台对上层应用能够提供灵活、可扩展的统一接口，在应用多变的情况下维持平台的相对稳定性。

统一接入：提供IP中继、E1、FXS、FXO和EM[3]等多种接入手段，支持SIP、H323、ISDN和SS7等多种信令协议。

统一交换：各种不同制式的终端经过接入后统一转换成标准SIP协议进行信令交互，而媒体交互采用RTP协议。

话音调度平台采用分层设计，包括服务层、控制层及传输层，如图2所示。

各层对应的实现设备分别包括通信服务器、核心交换设备和一体化接入网关。其中，通信服务器提供呼叫中心、调度服务、IVR及ACD等业务服务，并为上层指挥信息系统提供简单易用通信服务接口，包括CSTA[4-5]协议接口、TSAPI[6]接口以及基于JSON的人机命令CTI中间件。核心交换设备部署语音交换软件，提供信令、媒体及会话流程的控制。一体化接入网关主要提供各种终端或异构网络的接入能力，实现异构网系的互联互通。

图2 话音调度平台组成

2 信息交互关系

话音调度平台通过通信服务器与应用系统建立联系，为应用系统提供录音、监听、话音调度和呼叫中心等通信服务。通信服务器可根据需要为应用系统提供TSAPI接口和基于JSON格式的CTI中间件，完成应用系统对呼叫中心、话音调度等多种业务功能的集成。

话音调度平台的信息交互关系如图3所示。

图3 话音调度平台的信息交互关系

接收到指挥信息系统发送的基于JSON描述的调度指令后，通信服务器进行解析，并通过与核心交换设备的会话控制接口发起呼叫调度；核心交换设备根据呼叫调度请求，结合终端用户状态和业务模式，构建标准SIP会话；核心交换设备通过SIP/RTP协议与一体化接入网关、SIP电话及其他VOIP系统进行信令及媒体交互；一体化接入网关完成SIP/RTP协议到各种物理端口的协议及信令转换。

3 调度流程实现

3.1 正常分机模式

与基本呼叫不同，话音调度实际发起人为指挥调度人员，没有实际拨号过程。指挥调度人员在图上发起话音调度时，对应发送调度指令给话音通信平台进行话音调度，话音调度平台再将通信态势反馈给指挥信息系统。

话音调度平台以软交换技术[7-10]为基础，通过将话音调度业务分解成多个会话，然后通过会议桥接[11]的方式实现多个会话的媒体互通。

以单呼调度为例，话音调度平台分别建立平台与席位终端、被调度终端的两个SIP会话，并由调度平台负责将两个会话的媒体面进行桥接，使得席位终端和被调度终端媒体互通。

这种业务模式下，在未发生调度业务时，调度席位终端仍可作为正常终端进行点对点拨号呼叫，所以这种业务模式也常被称为正常分机模式。

具体调度流程如图4所示。

图4 正常分机模式的调度流程

调度步骤简单描述如下：

步骤一：指挥应用系统根据用户指示发起调度请求给话音调度平台，其中需要包括调度请求描述、席位终端和被调度终端等元素信息。

步骤二：话音调度平台接收到调度请求后，将席位终端作为一个普通呼叫的被叫用户，向席位终端发起呼叫请求，开始创建调用发起侧会话。

步骤三：席位终端接收到会话请求摘机后，回复呼叫响应给话音调度平台，调度发起侧会话创建成功；

步骤四：话音调度平台判断调度侧呼叫建立成功后，发起被调度侧呼叫，被叫为被调度终端。

步骤五：被调度终端接收到会话请求，摘机应答，回复呼叫响应给话音调度平台，被调度侧会话创建成功。两侧会话创建成功，调度平台负责将两个会话的媒体进行桥接，使得参与会话的两个终端媒体互通。话音调度平台反馈呼叫进展、调度响应给指挥应用系统，呼叫调度成功。

篇幅有限，本文描述的调度流程中只涉及调度请求，不涉及调度响应及呼叫态势进展。

本文假设席位终端和被调度终端均为SIP终端，所以调度过程中信令交互流程如图5所示。

图5 正常分机模式的信令交互流程

主要调度流程描述如下。

步骤一：指挥人员在指挥信息系统发起图上话音调度，给话音调度平台发送调度命令{Command:MakeCall,Caller:UserA,Called:UserB}。 其中，UserA填写为席位终端（用户A）的用户号码，UserB填写为被调度终端（用户B）的用户号码。

步骤二：话音调度平台接收到调度命令后，对用户A的呼叫状态进行判断。在用户A空闲的情况下，开始创建调度侧会话。即构建一个虚拟主叫用户X，向用户A发起呼叫请求。INVITE消息中，From头域中填写主叫用户为X，To和Request-line中填写被叫用户为A。

步骤三：用户A接收到呼叫请求，终端振铃并发送180消息给话音调度平台；用户摘机应答后，发送200 OK给话音调度平台。

步骤四：话音调度平台接收到用户A的应答消息后，开始创建被调度侧会话，即以用户A为主叫，向用户B发起呼叫请求。INVITE消息中，From头域中填写主叫用户为A，To和Request-line中填写被叫用户为B。

步骤五：用户B接收到呼叫请求，终端振铃并发送180消息给话音调度平台；用户摘机应答后，发送200 OK给话音调度平台。

步骤六：话音调度平台接收到用户B的应答消息，连接调度侧会话和被调度侧会话的媒体，A、B用户终端互通。

步骤七：通话任务结束时，由指挥信息系统发送挂机指令给话音调度平台。挂机指令为{Command:Hangup,Caller:UserA}，其中UserA填写为席位终端（用户A）的用户号码。话音调度平台给两侧会话的用户A和用户B分别发送BYE消息，用户A和用户B分别挂机。平台接收到响应消息后，释放本地会话资源，通话结束。

3.2 业务模式的改进

多数调度场景中，调度员不仅需要操作指挥信息系统，还需要负责操作席位终端。在正常分机模式下，每次调度席位终端都需要进行摘机/挂机操作，加重了调度员的负担。

对于频繁发起话音调度的场景，参考呼叫中心话务员的业务模式，设置登陆认证环节。认证成功后，话音调度平台自动建立和保持调度席位终端的呼叫状态，后续在发起呼叫调度时，席位终端的呼叫状态不再进行变更。因为这种业务模式与呼叫中心的坐席管理模式类似，所以也被称为虚拟坐席模式。具体业务流程如图6所示。

与正常分机模式不同的是，虚拟坐席模式下需要在登陆时就完成调度发起侧会话创建，具体调度步骤描述如下。

步骤一：指挥信息系统发送登陆请求给话音调度平台，要求对席位终端进行认证。

步骤二：话音调度平台接收到登陆请求后，对席位终端进行认证，并开始创建调用发起侧会话：将席位终端作为一个普通呼叫的被叫用户，向席位终端发起呼叫请求。

步骤三：席位终端接收到会话请求后摘机，回复呼叫响应给话音调度平台，调度发起侧会话创建成功，自此席位终端将一直处于通话状态。

步骤四：指挥信息系统图上发起呼叫时，发送调度请求给话音调度平台，而调度命令的内容与正常分机模式相同。

步骤五：话音调度平台判断调度侧呼叫已经建立成功，则发起被调度侧呼叫，被叫为被调度终端。

步骤六：被调度终端接收到会话请求，摘机应答，回复呼叫响应给话音调度平台，被调度侧会话创建成功。调度平台负责将调度侧会话媒体与被调度侧会话的媒体进行桥接，实现席位终端与被调用终端媒体的互通。

本文假设席位终端和被调度终端均为SIP终端，则呼叫调度信令流程如图7所示。

图6 虚拟坐席模式的调度流程

流程中，SIP会话信令交互流程与正常分机模式一致，但是调度流程及创建会话的时机与正常分机模式存在一些差异，具体如下：

（1）新增了登陆操作，用户坐席认证并触发创建调度侧会话，会话创建成功后才能进行后续呼叫调度操作；

（2）自调度侧会话创建成功后，席位终端一直保持常通状态，直到调度员进行坐席登出操作。

（3）通话任务结束进行呼叫释放时，调度侧会话不进行释放；

（4）调度侧会话如果被人工挂断（席位终端挂机或网络断开），话音调度平台会自动重建调度侧会话。

图7 虚拟坐席模式的信令交互流程

3.3 对比分析

正常分机模式和虚拟坐席模式，在呼叫调度的实现原理上是一致的。但是，由于两种模式的业务流程不同，导致用户体验存在较大差异，具体对比分析如表1所示。

从功能上看，正常分机模式可以适用于任何调度场景，但是某些场景下的用户体验不佳，调度员需要频繁摘/挂机。虚拟坐席模式能够提升调度员的用户体验，缩小调度接续时间，但实现比较复杂，且无法在未进行调度呼叫时作为普通终端使用。一般来说，虚拟坐席模式一般用于有固定调度席位且调度操作频繁的场景，而正常分机模式多适用于需兼顾普通拨号呼叫的业务场景。另外，当席位终端不是本话音调度平台用户时，考虑到虚拟坐席模式下终端需要一直处于通话状态，会带来不必要的流量消耗和话费开销，此时应该首选正常分机模式。

综上，正常分机模式和虚拟坐席模式各有自身的业务特点，实际应用时应根据现场通信组网方式和用户使用要求，合理选择配置。

4 结 语

本文介绍了以软交换技术为基础的话音调度平台架构及组成，详细分析了话音调度平台的信息交互关系，深入探讨了基于会议桥接方法实现的正常分机调度模式，并在此基础上为提升用户体验，创新地提出了虚拟坐席模式。目前，这种业务模式已经成功应用于智慧城市、公安应急指挥及人防指挥等项目。本文最后对两种话音调度模式的优缺点进行了对比分析，并指出了分别适用的业务场景。综上所述，以软交换技术为基础的话音调度平台，提供了简单易用通信服务接口，极大地降低了指挥信息系统集成话音调度能力的难度，可广泛应用于公安、武警和部队等指挥通信领域。

表1 两种业务模式的对比分析

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