voip软交换呼叫状态模型的设计

        软交换设备需要支持各种协议的接人(包括:H.323、SIP、SIP-T/1、BICC、MGCP、Megaco、RANAP、ISUP、Q.931、V5.2等),理解并适配各方协议消息的交互,完成不同协议间的互通,以实现网络的融合。因此,需要对基于各种网络信令协议的不同呼叫流程进行梳理,提炼出共性的部分,设计出规范化的、独立于具体协议的标准呼叫状态模型,保证呼叫模型的稳定性和通用性。
呼叫状态模型基本原理
        上文已指出,呼叫状态模型主要用千描述某个呼叫方的处理过程,包括发起、控制和操纵呼叫以及支持在呼叫之前、之中和之后与外部业务交互信息的功能。通常情况下,可采用有限状态机的方式对呼叫处理过程进行建模。在这里,智能网基本呼叫状态模型(BCSM,BasicCallStateModel)的设计方式为软交换设备呼叫控制功能提供了很好的借鉴,该模型经过长时间的考验,已经相当成熟。下面简单介绍它的原理。 基本呼叫状态模型是用一对有限状态机分别抽象呼叫在发端侧和终端侧被处理时的进展方式,代表了在传统交换机中针对基本呼叫和连接处理过程的标准活动,反映了在一个呼叫发起方和一个呼叫接收方之间建立和维持一条通信路径所需要的基本呼叫处理的状态。BCSM的描述模式如图所示,其基本组成包括:呼叫点(PIC,PointinCall入检测点CDP,DetectionPoint)、BCSM转移(Transition)和事件(Event)。
BCSM的描述方式
        呼叫点标识了与智能网业务逻辑感兴趣的一个或多个基本呼叫/连接状态有关的呼叫控制功能(CCF)动作。每一个PIC代表了呼叫和连接处理过程中的一个特殊的状态。检测点表示在基本呼叫和连接处理中允许智能网业务逻辑(SLP)与基本呼叫能力交互的状态。检测点可以被定义成在发端和收端有限状态机中的特定状态,在该状态上,可以设置并激活业务的触发请求,并且可以按照业务的指示挂起和恢复呼叫处理过程,以实现交换机中的呼叫处理过程与远端业务逻辑的交互。BCSM转移表示在基本呼叫/连接处理中从一个PIC到另一个PIC的正常流向。进入事件引起到PIC的BCSM转移,离开事件代表PIC处理的结果。在ITU-T巳发布的智能网规范中,目前存在两类BCSM模型:CS-1BCSM和CS-2BCSM模型。其中CS-1BCSM模型相对简单,包含的PIC和DP少一些,目前在智能网业务交换点(SSP)中得到广泛应用;CS-2BCSM模型则是对CS-1BCSM模型的进一步扩展,其包含的PIC和DP更多,功能也更强大。
        UniNet软交换设备的呼叫模型设计,充分借鉴了智能网CS-2BCSM的设计方式,并对该模型进行了改进,以提供CS-2BCSM模型本身不支持但在软交换设备结构中必需的功能。这是因为CS-2BCSM模现的设计主要是面向传统电路交换网中的呼叫接续处理模式,而在软交换网络中,为支持基于分组语音的信令协议,需要定义与之不同的规则以及更为简便的业务控制接口,使它相对于CS-2BCSM模型更具优势。为了简单起见,下文中在介绍UniNet软交换设备中的呼叫状态模型时仍以IN-CS-2BCSM模塑作为替代。
UniNet软交换设备呼叫状态模型的设计包括两个核心部分:有限状态自动机(即BCSM的基本状态以及迁移方式的集合)的设计以及检测点处理机制的设计。
有限状态自动机的设计
        UniNet呼叫状态模型使用高级有限状态自动机来描述软交换设备为建立和维持用户通信通路所要求的动作。它规定了一组基本呼叫和连接状态,并表示了这些状态如何结合在一起去实现一个基本呼叫和连接处理过程。UniNet呼叫状态模型包含一对FSM:O_BCSM和T_BCSM,抽象了具有两个呼叫参与方的点到点呼叫的接续处理过程,分别代表了主叫端及被叫端从建立呼叫到接通双方再到结束呼叫,所经过的一组PIC点和DP点,并反映了呼叫的发端部分与终端部分在功能上的分离。
1. O_BCSM的定义:O_BCSM如图所示。O_BCSM中各PIC的定义如表所示。
O_BCSM
O_BCSM中PIC的定义
O_BCSM中PIC的定义
2.T_BCSM的定义:T_BCSM如图所示。
T_BCSM
T_BCSM中各PIC的定义如表所示:
T_BCSM中各PIC的定义
检测点机制的设计
        为了实现业务提供的需要,BCSM中某些基本呼叫和连接事件对千外部业务逻辑实例应是可见的,检测点就是在呼叫处理中检出这些事件的点。DP处理机制的设计包括DP属性、DP类型、DP触发原则以及触发点和触发点处理等几个部分。
1. 检测点属性
DP有以下4类属性标识。
(1)配置/解除配置机制(Arming/DisarmingMechanism)
DP的配置是为了通知“智能业务逻辑实例“遇到某些可以允许外部业务实例影响随后的呼叫处理过程的检测点。如果DP没有配置,则呼叫模型继续原来的呼叫处理而不会涉及到与外部业务的信息交互。DP可被静态或动态配置。静态配置是指通过软交换设备的管理功能进行配置,静态配置的DP一直有效,直到由外部管理功能显式取消它为止。动态配置是指在当前呼叫过程中由控制呼叫的外部业务功能配置,这里的外部业务功能是指独立于呼叫控制功能的业务功能,如智能网业务控制功能(SCF)、应用服务器功能CASF)或软交换设备自带的本地业务功能。当外部业务功能与呼叫模型的关系由控制转换为监视时,这些已设置的DP点仍将保持有效,以向外部业务功能提供相应的通知。当控制/监视关系结束时(此时可能呼叫仍在继续),这些DP将自动取消。
(2)触发标准(Criteria)
被设置的DP只有在满足触发标准的情况下才会起作用(向外部业务功能发送触发信息)。触发标准可以包括下面的类型:
指定的触发(无条件/以其他标准为条件);
业务类别;
规定的数字串;
特征码(如*xx,#);
前缀(如o+,oo+);
接入码(如800+)(按客户规定的编号计划);
按客户编号计划规定的缩位拨号串;
规定的主叫用户号码串;
规定的被叫用户号码串;
地址性质(例如用户有效号码、国内有效号码、国际有效号码);
承载能力;
特征激活/指示(无条件/以规定的特征模型为条件);
设备信息(无条件/以规定的设备信息模型为条件);
原因(无条件/以规定的原因模型为条件)。
(3)关系(Relationship)
当遇到被配置的DP满足触发标准时,呼叫模型通过“关系“向外部业务提供信息流。关系包括两种:控制关系和监视关系。外部业务功能可通过控制关系影响呼叫处理进程,而不能通过监视关系影响呼叫进程。
(4)呼叫处理挂起(CallProcessingSuspension)
当遇到被配笸的DP满足触发标准时,如果相应关系为控制关系,则呼叫模型挂起呼叫(即暂停呼叫处理),向外部业务功能发送请求指令的信息流,并等待外部业务功能的指令;如果相应关系是监视关系,则呼叫模型不用挂起呼叫,直接向外部业务功能发送遇到DP的通知信息,并且不期待回应。
2. DP类型
按照上述属性,DP分为两大类4小类,包括如下4种类型:
触发检测点-请求(TDP-R,TriggerDetectionPoint-Request);
触发检测点通知(TDP-N,TriggerDetectionPoint-Notification);
事件检测点-请求(EDP-R,EventDetectionPoint-Request);
事件检测点-通知(EDP-N,EventDetectionPoint-Notification)。
这些DP类型可由DP属性值定义,如表所示。
BCSMDP类型
BCSMDP类型
        触发检测点CTDP)采用静态配置方式。每个TDP跟特定的标准相关联。在检测到TDP-R时,呼叫处理就会被暂停,而在检测到TDP-N时,呼叫处理不会暂停。当检测到TDP-R时,呼叫模型将向外部业务功能发送请求以启动呼叫模型与外部业务实例之间的控制关系,在该关系存续且保持为控制关系的过程中,不能再进行任何TDP-R的处理。检测到TDP-N时,在现存的任何关系之外向外部业务功能发送一条单独的通知消息。TDP的一个例子是800业务(被叫付费业务),需要采用静态配置方式将0-BCSM的DP3(CollectInformation)配置为TDP-R,触发标准设置为接入码(800)。即在接收到发端用户拨打以"800"开头的号码时触发外部业务调用。
        事件检测点(EDP)是在呼叫模型与外部业务功能之间已存续的控制关系之内动态配置的。EDP没有关联的特定标准。同样,在检测到EDP-R时,呼叫处理就会被暂停,而在检测到EDP-N时,呼叫处理不会暂停。当检测到EDP-R时,在呼叫模型与外部业务功能之间已存续的控制关系内向外部业务功能发送请求;当检测到EDP-N时,呼叫模型将单独的事件通知消息作为与外部业务功能之间控制或监视关系的一部分发送。仍以800业务为例,在业务触发之后,外部的800业务实例可将0-BCSM的DP7(Send_Call)动态配置为EDP-R,触发标准为呼叫发送失败。即在呼叫接续过程中,如果呼叫发送失败则暂停呼叫处理,通知800业务实例并等待下一步操作指示。
3. DP处理规则
DP处理涉及到以下操作:
话务管理动作;
确定是否满足DP标准;
形成信息流发送给一个或多个外部业务功能。
由于一个DP在同一个呼叫中可能被配置为TDP和/或EDP,因此BCSM应该在DP标准处理期间应用下面一组规则以保证单点控制(即组成BCSM的每一个FSM在同一个呼叫中仅能由单个外部业务实例进行控制。
规则1:在任何DP,一个规定的触发条件一次只能触发一个业务逻辑实例。
规则2:在任何DP,处理通知(EDP-N和TDP-N)具有高于处理请求(EDP-R和TDP-R)的优先级。如果多个通知存在,当所有的通知都被处理完时,才处理EDR-R和TDP-R。
规则3:如果一个DP同时被配置为EDP和TDP,由千EDP是在一个已存在的关系中配置的,EDP处理的优先级高千TDP处理的优先级。
规则4:如果一个DP同时被配置为EDR-R和TDP-R,先处理EDP-R,如果EDP-R处理的结果是终结控制关系,则允许处理TDP-R。

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