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关于VoIP系统中呼叫中心的研究与实现

2014/04/25 Tang

0 前言
Internet已经成为人们生活巾的第四媒体,对我们的生活的影响越来越大。随着网络硬件条件的改善以及新的网络标准、协议的实现,在Internet上实现多媒体业务(实时的音频、视频和数据)的梦想正在逐渐成为现实。我们常说的Voice Over IP(VolP)就是指通过IP网络(包括Intranet、Internet和Extranet)完成语音的实时传输。
目前VoIP系统的主要应用是为广大用户提供一种廉价的、基于普通电话的通讯方式,其特点是利用PSTN作为接入,中间部分利用Internet进行传输。在这种模式下,用户到IP网关以及IP网关到用户之间的寻址由传统电话网络完成,IP网关之间的寻址通过手工配置完成。但是,我们必须看到,VoIP不仅仅能够实现普通电话的功能,其更实质性的意义是将计算机带入了电话领域.促进了CTI技术的融合和发展。在未来的基于分组网络的多媒体业务中,必须提供一种与传统电话网络类似的寻址体系.但在目前的VolP应用系统中,寻址体系的问题一直没有得到应有的重视。我们的呼叫中心就是为了这个目的而设计的。

1 呼叫中心的设计

1.1 寻址体系
任何电话网络要实现其通信功能,都必须有一套完善的寻址体系,并且,其中的每一部电话都必须有一个全局唯一的地址(号码)。传统电话网络的寻址是依靠国际、国内标准以及本地电话公司与内部用之间规定的特定代码技术相结合来完成的。国际电信联盟ITU—T推荐E.164标准定义了传统PSTN网络上的国际编号规则。按照国际电话服务编号规则,每个国家的国家编号规则必须符合E.164标准.并同国际编号规则联合使用PSTN电话服务商必须确保其编号规则兼容E.6而且其用户网络也要遵循这一标准。

与此相对的是,VoIP系统的寻址体系没有一个统一的标准。IETF在SIP中定义了一种适用于多媒体会议的URI,H.323则没有作任何规定,而在具体实现过程中又是一个厂商一个做法,这就给不同厂商的VoIP产品之间的互通和集成带来不少麻烦。常见的IP电话软件基本上没有用户标识的概念,直接使用被叫方的IP地址进行呼叫;使用IP网关提供Phone—to—Phone服务的厂商则是手工配置点到点的地址。另外,由于VolP网络町依据各种不同的模型来构建.所以,不同的VoIP网络的编址及命名方式也不尽相同。但是,全分布式模型不足目前VoIP应用的主流,很多能作为VoIP终端的工作站并不拥有DNS域名。而且通过PC到PC来传输VoIP分组,还必须借用专用的目录服务或提前共享它们需要通信的地址。通话双方必须让对方知道自己的位置,如同打电语的人预约下一次在何处见面一样。这种人工操作的寻址方式很难体现出VoIP的好处。最好的处理办法是让呼叫者无需知道被呼者的物理位置。DNS这种名字服务是一种相对静态的服务,DNS系统不会根据IP地址与域名的变化而自动变化。因此,目前的DNS系统对查找与主机名相关的网关有用,但是对查找VolP的用户终端却无能为力。

因为终端的IP地址经常会发生变化,变化的原因为:
(1)用户在不同的位置登录,例如,旅行者离开公司的局域网在旅馆通过不同的ISP接人Internet。
(2)终端设备使用PPP、DHCP等协议动态获得IP地址。

因此,在端点地址变化的地区建立IP电话系统,必须提供目录服务,而不是类似于DNS提供的名字服务。目录服务与名字服务的区别在于目录服务能以与关系数据库相同的检索方式来检索信息。例如,目录服务的用户可以向目录服务系统询问:“请立即回答user@domain.corn的终端IP地址是多少?”目录服务系统将根据系统中的记录值进行回答。同样用户也可以通过目录服务系统得知网关或特定用户的IP地址。目前,基于Internet的VOIP目录服务系统的最佳选择是基于LDAP协议的目录服务,这种服务使用客户机/服务器方式,从X.500目录数据库中或者自己的目录数据库中获得信息。我们的呼叫中心采用了与LDAP协议相同的命名规则和寻址体系。实际运行中,为了保证与旧版本Cool—Audio的兼容,在服务器端完成用户ID到用户标识的转换。今后可能采用SIP推荐的URI。

l-2 呼叫中心的结构

根据用户的数量、分布情况和负载情况,可以将呼叫中心分成集中式呼叫中心和分布式呼叫中心。

1.2.1 集中式呼叫中心
在这种结构下只有一个呼叫中心,所有的用户都需要登录到一个呼叫中心上。集中式呼叫中心的优点是结构简单,容易实现,当用户数量较少的时候,可以提供高质量的服务;缺点是服务能力有限,缺乏扩展性。以下因素将影响到集中式呼叫中心的服务能力:
1)服务器的处理能力。尽管处理一个用户请求的开销很小,但当在线用户数量很大的时候,总的系统开销将变得非常大,从而延长系统响应时间,降低服务质量。
2)网络带宽。成千上万的用户同时向一台服务器发送请求并等待响应.非常容易造成服务器端的网络阻塞。
3)如果由于网络故障、机房停电的原因造成呼叫中心不可使用,将影响到所有的用户。
选用更好的机器、增加网络带宽、使用UPS等可以在一定程度上解决上述问题.但这不是根本上的解决方法,建立分布式呼叫中心才能彻底解决这些问题。

1.2.2 分布式呼叫中心
1)分布式呼叫中心的核心思想是建立若干个协同工作的呼叫中心为用户提供服务。除了可以解决集中式呼叫中心面临的问题以外,分布式呼叫中心还具有以下特点:
(1)服务能力可以无限扩展。
(2)部分呼叫中心停止工作不影响所有用户的使用。
(3)用户可以选择响应速度最快的呼叫中心,提高了服务质量。

2)分布式呼叫中心由用户数据库和代理服务器两部分组成,其结构如下图所示。

分布式呼叫中心结构图

采用两级架构的目的是缩短系统响应时间,减轻用户数据库的负担,简化容错控制。用户数据库中保存用户的静态数据,例如,用户名、密码、家庭住址、电子邮件地址等。用户数据可以保存在数据文件或关系数据库中,也可以保存在LDAP目录中。考虑到与其它应用的结合,我们选用LDAP目录保存用户数据。代理服务器的主要作用是:处理用户认证;保存用户的动态信息,例如,用户的IP地址、当前通话状态等;完成地址解析。代理服务器由在线用户列表模块、客户一代理间通信模块、代理一代理间通信模块组成。代理服务器有两种方式构造在线用户列表。第一种方式是只保存在本机登录的用户信息,通过查询其它代理服务器获得在其它代理服务器登录的用户的信息;第二种方式是保存所有在线用户信息。第一种方式的优点是可扩展性好,代理服务器之间的协议简单,缺点是代理服务器之间的通信流量较大,响应速度较慢。第二种方式的优点是响应速度快,缺点是代理服务器之间的同步协议略显复杂。实际使用中,应根据用户的数量、登录的频繁程度、通话的频繁程度和通话时问的长短等因素综合考虑选择一种方式。
第二种方式下代理服务器之间的同步协议应包括以下内容:代理服务器的动态加入和退出:在线用户列表的同步。我们设计了一套同步协议,可以很好地满足上述要求。该同步协议由代理一代理间通信模块完成,主要流程如下:
(1)代理服务器的加入:

代理服务器的加入

新加入的代理服务器如何与现有的代理服务器建立第一个连接呢?一种简单可行的方法是在代理服务器的配置文件中提供一组常用的服务器地址,并保证至少有一台这样的服务器处于工作状态。

(2)代理服务器间在线用户列表的同步过程:
开始一在本机的用户列表中添加/删除/修改用户状态一给其他代理服务器发送添加/删除,修改用户状态请求一结束。

(3)代理服务器的退出过程:
开始一关闭与其它代理服务器的连接一清除在线用户列表一结束。在这种方式下,用户的地址解析只需通过简单的查表就可以完成,极大缩短了系统的响应时间。另外,当某台代理服务器崩溃的时候,只会暂时影响本机登录的用户,不会造成整个服务系统的崩溃和数据不一致。

2 展望
VolP技术有着巨大的市场潜力,它不仅能够降低巨额的长途话费,而且在提供增值业务方面具有更大的诱惑性和更低的成本.它将是未来的综合语音/视频/数据网络的重要组成部分。研究、设计和部署VOIP瘟用系统的呼叫中心必将推动VoIP的发展,提供各种商业应用。

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