作為一個(gè)開放系統(tǒng)的控制中心，軟交換設(shè)備有兩個(gè)基本的需求：一是要提供一個(gè)最基本的核心以滿足軟交換呼叫控制的需求；二是要向軟交換系統(tǒng)外圍的其他實(shí)體提供通用的接口，包括面向業(yè)務(wù)控制的接口以及使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議與其他網(wǎng)絡(luò)通信。因此，UniNet軟交換設(shè)備設(shè)計(jì)思想中有一個(gè)基本方面就是：通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模式，實(shí)現(xiàn)隱藏核心呼叫／會(huì)話處理和控制細(xì)節(jié)的要求，以達(dá)到抽象信令協(xié)議、封裝實(shí)現(xiàn)過程的目的。這意味著，需要設(shè)計(jì)一個(gè)通用化的多方呼叫／會(huì)話模型，以適應(yīng)未來那些新出現(xiàn)的協(xié)議及調(diào)整后的改進(jìn)協(xié)議，或那些由不同廠商開發(fā)的協(xié)議實(shí)現(xiàn)形式。后面介紹支持語音業(yè)務(wù)的UniNet軟交換設(shè)備核心呼叫控制功能的設(shè)計(jì)方式。

一、 呼叫控制功能的需求分析

NGN網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，從業(yè)務(wù)提供的角度來說，軟交換設(shè)備不僅要能夠控制種類繁多、接口各異的網(wǎng)元設(shè)備（如IAD、IP終端以及接入網(wǎng)關(guān)、中繼網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)等），實(shí)現(xiàn)基本的語音呼叫接續(xù)功能，還要能夠在外部業(yè)務(wù)邏輯的控制下，完成對(duì)呼叫接續(xù)過程的更復(fù)雜的控制功能。

綜合起來，支持語音業(yè)務(wù)的軟交換設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)的呼叫控制功能必須滿足以下要求：

? 為語音呼叫的建立、維持和釋放等過程提供通用的基本控制功能，這就要求軟交換設(shè)備能夠以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方式來處理各種信令協(xié)議；

? 能夠接收來自上層業(yè)務(wù)的監(jiān)視請(qǐng)求，支持業(yè)務(wù)觸發(fā)事件檢測，能夠接收來自業(yè)務(wù)的呼叫控制相關(guān)指示，并對(duì)其中與呼叫相關(guān)的事件進(jìn)行處理；

? 能夠接入NGN中的各種信令協(xié)議，完成不同協(xié)議之間的互聯(lián)互通，包括ISUP協(xié)議、H.323協(xié)議、SIP協(xié)議、Megaco/H.248協(xié)議等，并能夠支持跨越多種協(xié)議終端的語音業(yè)務(wù)。

由此可見，為了支持語音業(yè)務(wù)，軟交換設(shè)備的呼叫控制功能必須滿足標(biāo)準(zhǔn)化的呼叫接續(xù)處理、多種信令的融合接人以及良好的業(yè)務(wù)支持能力這3點(diǎn)需求。通常，可以采用模型化的方法對(duì)上述功能的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行抽象描述，這就是呼叫模型。

二、呼叫模型的基本概念

在呼叫控制設(shè)備中（如電路交換機(jī)、呼叫服務(wù)器等），通常將實(shí)現(xiàn)呼叫控制的過程模型稱為呼叫模型。呼叫模型的概念其實(shí)由來已久，它是對(duì)網(wǎng)絡(luò)呼叫控制能力的一種抽象，最初是針對(duì)傳統(tǒng)PSTN中的交換機(jī)提出的，其初始目的僅僅是為了規(guī)范化交換機(jī)的呼叫處理過程。而后，隨著呼叫控制實(shí)體以及相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)的不斷變化，對(duì)呼叫模型的功能需求也隨之發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了最初的范疇。現(xiàn)在的呼叫模型不僅要滿足基本呼叫處理過程的需求，還要滿足非嵌入式（分布式）業(yè)務(wù)提供要求的更復(fù)雜的控制功能。

在傳統(tǒng)通信網(wǎng)中，已存在若干種呼叫模型，包括智能網(wǎng)基本呼叫狀態(tài)模型(IN-CS-1/CS-2BCSM)、JTAPI(Java電話APD模型和TAPIC電話APD模刮等。盡管它們的目標(biāo)通常是相似的：用于發(fā)起、控制和操縱呼叫以及方便在呼叫之前、之中和之后執(zhí)行業(yè)務(wù)交互功能，但是在建模方式上以及所能實(shí)現(xiàn)的能力上它們存在著很大的差別，這與它們所面向的不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或應(yīng)用模式是相關(guān)的。

在軟交換設(shè)備的設(shè)計(jì)中，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的環(huán)境以及面向的業(yè)務(wù)開發(fā)需求與傳統(tǒng)電信網(wǎng)有諸多不同之處。我們認(rèn)為，其呼叫處理過程應(yīng)通過提取不同電信網(wǎng)絡(luò)中呼叫處理模式的通用特征，建立規(guī)范的呼叫處理方式，并盡量屏蔽不同網(wǎng)絡(luò)處理模式的差異性，使軟交換設(shè)備的核心控制功能具有良好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。因此，在實(shí)現(xiàn)軟交換設(shè)備的呼叫控制功能時(shí)，建立一個(gè)恰當(dāng)?shù)暮艚心Ｐ途哂蟹浅Ｖ匾牡匚弧?/p>

三、呼叫模型的結(jié)構(gòu)及描述方式

呼叫模型在軟交換設(shè)備的設(shè)計(jì)中居于核心地位，其功能的強(qiáng)弱決定了軟交換設(shè)備的呼叫控制能力以及業(yè)務(wù)提供能力。整體上，呼叫模型是對(duì)軟交換設(shè)備核心控制能力的抽象，它可以提供基本呼叫控制和連接控制能力以建立用戶的通信鏈路，并把通信鏈路連接起來；同時(shí)，它還要能夠檢測出觸發(fā)外部業(yè)務(wù)的基本呼叫和連接控制事件，并支持在呼叫處理過程中與外部業(yè)務(wù)的交互功能。

因此，對(duì)于軟交換設(shè)備的呼叫建模，需要從基本呼叫處理以及復(fù)雜業(yè)務(wù)控制兩方面的需求人手，描述兩個(gè)層次的信息：Q)對(duì)于呼叫拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的描述；＠對(duì)于呼叫處理過程的描述。實(shí)際上，這兩個(gè)層次反映了對(duì)呼叫建模采用的兩個(gè)基本視點(diǎn)：全局視點(diǎn)和過程視點(diǎn)。從這兩個(gè)不同的視點(diǎn)出發(fā)對(duì)軟交換網(wǎng)絡(luò)的呼叫進(jìn)行建模，將能夠全面描述一個(gè)呼叫的整體視圖，如圖7.I所示，其中： ? 呼叫全局視點(diǎn)，即從整個(gè)呼叫的角度，描述呼叫中有哪些呼叫方、各個(gè)呼叫方之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系以及在呼叫處理過程中這些關(guān)系的變化情況。可以把從這個(gè)視點(diǎn)出發(fā)抽象的模型稱為＂呼叫關(guān)系模型”，一般來說，它描述的是呼叫關(guān)系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，側(cè)重于對(duì)一個(gè)呼叫所涉及到的所有通信支路（也就是到每一個(gè)端用戶的通信連接）以及它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系的抽象描述。

? 呼叫過程視點(diǎn)，即從某個(gè)呼叫方的角度，描述為了建立和維護(hù)與該呼叫方有關(guān)的通信鏈路所要經(jīng)歷的呼叫處理過程，并標(biāo)識(shí)出基本呼叫處理過程的各個(gè)邏輯階段和主要操作。同樣，可以把從這個(gè)視點(diǎn)出發(fā)抽象的模型稱為＂呼叫狀態(tài)模型“，一般來說，它側(cè)重于對(duì)呼叫中所涉及到的某個(gè)通信支路的建立、維持、拆除等完整處理過程中各個(gè)階段狀態(tài)的抽象描述。

呼叫模型的基本結(jié)構(gòu)

上述兩個(gè)視點(diǎn)側(cè)重點(diǎn)不同，采用的建模方式也不太一樣。通常情況下，可以采用面向?qū)ο?00,0bjectOriented)的方法描述呼叫關(guān)系模型，以抽象呼叫的全局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；而采用有限狀態(tài)機(jī)(FSM,FiniteStateMachine)的形式描述呼叫狀態(tài)模型，以追蹤呼叫處理的邏輯過程。所謂有限狀態(tài)機(jī)模型是一個(gè)系統(tǒng)的操作模型，它包含了該系統(tǒng)可能出現(xiàn)的一組規(guī)定狀態(tài)以及從某一狀態(tài)到另一狀態(tài)可能存在的一組轉(zhuǎn)移。抽象一個(gè)系統(tǒng)的有限狀態(tài)機(jī)模型首先要表征該系統(tǒng)的所有狀態(tài)。在任意給定時(shí)刻，該系統(tǒng)所允許執(zhí)行的操作和動(dòng)作是直接與該時(shí)刻所處狀態(tài)相關(guān)的，從規(guī)定狀態(tài)輸入或者輸出到另一個(gè)規(guī)定狀態(tài)也是與該狀態(tài)所允許的轉(zhuǎn)移有關(guān)的。而“面向?qū)ο蟆钡姆椒ㄊ前严到y(tǒng)抽象為一組對(duì)象（一個(gè)或多個(gè)），這些對(duì)象能反映該系統(tǒng)感興趣的特征，每個(gè)對(duì)象都用一組特征（稱為屬性）以及操作這些對(duì)象的動(dòng)作（稱為功能）來描述，因此“對(duì)象”是一個(gè)模型化和自治的實(shí)體。這些實(shí)體可以很自然地組合和重復(fù)使用，給出標(biāo)志該系統(tǒng)的一組對(duì)象就可以描述系統(tǒng)的組成和它的操作點(diǎn)。采用上述的建模方式，就會(huì)得到兩種不同的模型：呼叫關(guān)系模型和呼叫狀態(tài)模型。從本質(zhì)上說，呼叫關(guān)系模型是對(duì)呼叫包含的處理資源的一種抽象表示，其重點(diǎn)在于呼叫“關(guān)系”的描述，這里的“關(guān)系”是指呼叫各方的連接關(guān)系（或者信息傳遞關(guān)系）和控制關(guān)系；而呼叫狀態(tài)模型則是對(duì)呼叫處理”過程”的描述。呼叫狀態(tài)模型通常以單個(gè)呼叫方為描述對(duì)象，而呼叫關(guān)系模型則是對(duì)呼叫整體的描述。因此，由呼叫關(guān)系模型和呼叫狀態(tài)模型組合而成的呼叫模型既反映了連接信息（如支路和連接點(diǎn)相互間的關(guān)系），也反映了呼叫處理信息（如事件和基本呼叫相關(guān)信息）。

四、 呼叫模型的運(yùn)作機(jī)制

基于全局視點(diǎn)和過程視點(diǎn)建立的雙層呼叫模型結(jié)構(gòu)，從邏輯關(guān)系上看，可以認(rèn)為關(guān)系模型在上，狀態(tài)模型在下，兩者互相配合，共同完成對(duì)呼叫的控制功能。底層的呼叫狀態(tài)模型只需要處理基本呼叫行為，而由更高層次的呼叫關(guān)系模型維護(hù)多個(gè)呼叫方的連接視圖，并管理與外部業(yè)務(wù)邏輯的交互。這種雙層結(jié)構(gòu)的呼叫模型設(shè)計(jì)方式同時(shí)兼顧了呼叫處理的高效性和靈活性需求，并較好地解決了業(yè)務(wù)交換與呼叫控制的分工問題。呼叫關(guān)系模型和呼叫狀態(tài)模型的配合關(guān)系如圖7.2(a)和(b)所示。從基本呼叫處理的角度，對(duì)于大多數(shù)只涉及兩個(gè)呼叫方的點(diǎn)到點(diǎn)基本語音呼叫，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系非常簡單（點(diǎn)到點(diǎn)呼叫的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲挥幸环N形式），通過由兩個(gè)有限狀態(tài)機(jī)（分別代表主叫和被叫）

呼叫關(guān)系模型和呼叫狀態(tài)模型的配合關(guān)系

組成的呼叫狀態(tài)模型，其呼叫關(guān)聯(lián)關(guān)系就已經(jīng)可以隱含地表示出來，因此可以直接通過呼叫狀態(tài)模型進(jìn)行控制，以提高處理效率。當(dāng)需要提供多方呼叫的控制能力時(shí)，則由高層呼叫關(guān)系模型介入，協(xié)調(diào)和管理多個(gè)基本呼叫狀態(tài)模型之間的交互關(guān)系，而基本呼叫狀態(tài)模型完全不需感知多方通話的存在，也不用為實(shí)現(xiàn)多方通話做任何特殊的改動(dòng)。因此這種分層呼叫模型結(jié)構(gòu)有著很好的擴(kuò)展性，可以滿足復(fù)雜呼叫控制的要求。

從業(yè)務(wù)提供的角度，呼叫模型還需要管理與外部業(yè)務(wù)之間的交互方式，這里的交互包括兩方面的含義：一方面，呼叫模型需要提供業(yè)務(wù)觸發(fā)檢測機(jī)制，檢測呼叫／連接事件，通過交互向外部業(yè)務(wù)報(bào)告關(guān)于呼叫／連接狀態(tài)變化以及特定事件的信息；另一方面，業(yè)務(wù)通過交互可識(shí)別這些信息，控制呼叫模型（如改變呼叫方連接的拓?fù)潢P(guān)系，觸發(fā)呼叫支路的狀態(tài)遷移），從而達(dá)到干預(yù)呼叫流程、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)控制的目的。其基本原理如圖所示。

呼叫模型與業(yè)務(wù)交互關(guān)系

從上圖中可以看到，呼叫關(guān)系模型在與業(yè)務(wù)交互過程中承擔(dān)了重要作用。針對(duì)業(yè)務(wù)提供的需要，呼叫關(guān)系模型的基本功能如下：對(duì)上接收業(yè)務(wù)邏輯的控制操作或請(qǐng)求，并將其翻譯成內(nèi)部指令，與呼叫狀態(tài)模型交互，從而改變呼叫處理過程；對(duì)下則接收呼叫狀態(tài)模型報(bào)告的事件和狀態(tài)信息，進(jìn)一步地過濾和加工之后，按照業(yè)務(wù)邏輯的要求上報(bào)相應(yīng)的呼叫信息，這些信息包括呼叫當(dāng)前狀態(tài)、呼叫狀態(tài)的改變、與呼叫有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)事件和錯(cuò)誤的報(bào)告（例如忙、已連接、阻塞等）。簡單地說，呼叫關(guān)系模型通過其抽象的呼叫拓?fù)湟晥D，管理和實(shí)現(xiàn)軟交換設(shè)備呼叫控制功能與外部業(yè)務(wù)控制功能的交互過程，為外部業(yè)務(wù)邏輯提供了一個(gè)觀察和影響內(nèi)部呼叫及連接處理過程的有限窗口。

正因?yàn)榫哂信c業(yè)務(wù)交互信息的功能，所以呼叫關(guān)系模型也可以稱為業(yè)務(wù)交換模型(SSM,ServiceSwitchModel)。需要注意的是，從業(yè)務(wù)提供的角度，呼叫關(guān)系模型反映的是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)物理呼叫的高層應(yīng)用觀點(diǎn)。由于不同的業(yè)務(wù)開發(fā)模式關(guān)注的重點(diǎn)不同，需要的呼叫控制功能集也不同，如智能網(wǎng)業(yè)務(wù)開發(fā)模式是一種單端單控制的模式，而電話應(yīng)用編程接口和Java電話應(yīng)用編程接口(TAPI和JTAPI)則是面向小型應(yīng)用環(huán)境的集中控制模式，因此，呼叫關(guān)系模型的設(shè)計(jì)通常需要適應(yīng)其所支持的外部業(yè)務(wù)開發(fā)模式的要求。根據(jù)與業(yè)務(wù)交互方式以及交互信息的不同要求，呼叫關(guān)系模型的建模側(cè)重點(diǎn)就會(huì)有所不同，最后導(dǎo)出的呼叫關(guān)系模型也會(huì)有所不同，但必須滿足其面向的外部業(yè)務(wù)開發(fā)模式的具體需求。