SPASPlatForm电信运营综合业务平台技术白皮书
2005/10/25
1.SPASPlatForm平台介绍
1.1设计原则
本技术建议书设计遵循如下原则:
- 根据用户的需求而设计,从专业角度帮助用户进行项目建设
- 在同等的经济投入情况下,实现最优秀的技术性能
- 遵循中国的有关电信技术体制、标准以及行业规范
- 具备丰富的接口和信令,可满足多接口和多种信令组网
- 可实现同一平台多种业务
- 充分考虑用户的目前实际及将来的业务扩充
- 充分考虑网络和系统的安全、可靠和高效
1.2采用的技术和产品
SPASPlatForm电信运营综合服务平台是基于Spiriteck公司自主研发的开放式可编程交换平台实现,该产品是专门为开放电信市场环境下新的运营商而设计,吸收了先进国家的许多实际运营经验,该产品的用户价值在于不但给用户提供先进的技术和产品,还为用户提供先进成熟的运营模式和运营经验。
1.3 SPASPlatForm平台概述
1.3.1 系统设计思路
对于新的电信增值业务和电信新业务,一般传统的做法是根据运营商的要求专门开发和建立独立的系统,这种做法对大型的通信网来说是可行合理的。但在电信开放环境下,对于大量的中小型电信运营商、虚拟电信运营商及电信增值服务供应商来说,他们所需要的是能在同一个系统处理多种业务,能根据市场变化快速演变其他新业务,小而全、经济、灵活的业务平台。
深圳斯普瑞特公司在积累多年电信业务应用产品开发的基础上,根据新兴运营商的特点专门构造了一个电信运营综合业务平台(SPASPlatForm平台)。该业务平台采用世界上最先进的开放式的设计思路,既可配合各类型的板卡和传统交换使用,又可配合先进的开放式可编程交换平台使用,还可适应下一代网络(如:软交换)。该业务平台软件采用模块化设计,可根据用户的需要在同一平台上实现多种业务,包括:话务转售;预付费电话卡;后付费电话;电话呼叫跟随转移;会议电话等,还可根据需要生成其他新的业务。
1.3.2 产品的用户价值体现
电信市场的逐步开放,将加剧企业间的竞争。对于抢滩市场的新兴的电信运营商来说,开放汇接能力和业务生成管理能力是他们的竞争基础。一个成熟的运营经验、灵活开放的电信级接入运营服务系统,对新兴电信运营商们快速进入市场,占据竞争优势至关重要。
SPASPlatForm平台产品的优势和对用户的价值体现在:
- 提供最经济、成熟、先进的产品,在同一平台实现多种最先进的综合电信新业务。
- 为新兴的中小型电信营运商提供最佳经济效益的业务运营模式和成熟的运营经验。
- 灵活的扩展功能,能根据需要快速开发或生成其他新的业务。
- 容易接受的价格。
1.3.3设计原理与依据
SPASPlatForm电信运营综合业务平台遵循以下设计原则:
- 系统结构
系统采用全新的"业务流程数据化"设计思想,并采用"硬件与软件相隔离,控制与业务相分离"的模块结构,使系统具有更清晰的层次结构。因为采用"硬件与软件相隔离,控制与业务相分离",使系统具有较高的适用性和移植性,使系统可适应不同的硬件设备、信令协议和运行环境。无论硬件的扩容、系统的扩展都是相对独立的,并不会相互影响。更因为采用了全新的"业务流程数据化"设计思想,使得业务流程的升级可以动态完成,无需中断业务,真正做到了在线升级。
- 开放性
系统全部采用符合国际和国内有关技术规范的硬件设备,采用标准的开放性的协议,符合OSI分层体系模型,支持与其他结构的系统互连,可与多种通信网络集成。网络接口支持多种信令协议,符合多种国际标准,并由于其模块化的独立性,可随时升级现有模块或添加新的模块来支持新的协议或标准。
- 可靠性
系统硬件的可靠性在很大程度上取决于那些MTBF值较低而能对系统正常运行造成重大影响的部件,如硬盘、风扇、电源等。在系统设计中对关键部件进行冗余设计,可以大大提高系统的可靠性。双机热备份高可用(HA,High
Availability)系统,采用双机热备份的高可用系统,使系统可用性达到99.999%。同时采用操作系统和应用程序备份恢复系统,可以大幅度降低系统恢复的时间,在软件系统出现故障后迅速恢复,使停机时间减到最低。还有就是操作系统和应用软件备份,这样即使出现系统故障也免去了重装系统的烦恼,降低了系统停止服务时间和费用。基于上述可靠性设计思想,SPASPlatForm平台从设备选型、网络结构和程序代码都进行充分的冗余以保证系统的可靠性。SPASPlatForm电信运营综合业务平台作为本公司核心产品,经过了长时间的严密测试,并已在多处地方成功实施。系统还具有完善的运维、监控、告警功能,通过实时监测其运行状态,系统具备自动恢复功能。数据库采用实时冗余的技术,做到数据百分百的冗余安全,从而基本避免了因为其中一个数据库的物理损坏而造成的数据丢失,彻底解决了电信运营数据安全问题。
- 安全性
支撑环境的安全性措施
包括操作系统、数据库、中间件平台提供的安全措施
网络安全性措施
通过增加防火墙来确保系统的安全性
应用系统运行过程中的安全性措施
首先系统设有完善的操作员管理制度,包括客户机端操作员管理,操作员分级别、权限(含组合权限)和不同的级别,操作员的操作有操作日志记录以备今后监督;其次本系统中数据完整性控制严密,某些数据库的字段采用加密后存放的方式,例如操作员密钥,客户密钥等关键数据,数据库设置了口令和用户权限;最后合理的业务流程设计,严密的并发操作控制也是防范风险、提高系统安全性的重要保障。在应用级别上也通过用户登录和身份认证、分级的操作员权限管理、非法操作告警、操作日志等方式保证应用的安全。系统同时提供完善的系统数据备份和恢复策略避免非法操作或系统故障引起的系统数据破坏和丢失。
- 可管理性
系统提供了完备的可视化工具对系统进行管理和维护。通过这些工具可实时监控到系统硬件的运行状态、也可方便地修改系统的配置参数,实现对整个系统的管理。完善的日志管理功能,为系统维护人员提供了不可多得的调试依据,同时使之有效地对各操作动作进行反跟踪和管理。
- 可伸缩性
交换单元基于总线结构,遵循开放性、可编程性、可伸缩性、高性能和高可靠性的设计思想,采用高性能的通信处理,系统基于高可靠性的实时嵌入式操作系统,采用模块化设计,确保系统的自由扩展性和整体性。
- 可扩展性和可升级性
系统采用全新的"业务流程数据化"设计思想,并采用"硬件与软件相隔离,控制与业务相分离"的模块化结构。因此系统各模块相对独立,各模块之间只是通过已定义好的接口互相通信,正是这种模块之间的相对独立性决定了系统每一个模块都可以进行独立的升级或者功能扩展而不会影响整个系统。
SPASPlatForm电信运营综合业务平台的设计依据以下规范:
- 《TCP/IP协议标准》
- 《中国国内电话网NO.7信令方式技术规范》及其补充规定
- 《C++编程标准》
- 《ISDN用户一网络接口技术规范》
- 《中国电话网随路信号方式技术规范》
- 《邮电部电话交换设备总技术规范》
- 《国内NO.7信令方式技术规范综合业务数字网用户部分》
1.4 SPASPlatForm平台特点
该系统是基于开放式可编程交换平台,以开放式、模块化的设计思想,采用业界最先进的开放式可编程交换技术、信令网关技术、媒体网关技术、IVR技术和网络技术,专门为电信运营商设计的能无缝融合多种网络、在同一平台上灵活提供多种电信增值业务的运营级综合业务平台系统。它融入了众多电信业务转售商、IP电话运营商、虚拟电信运营商和增值电信服务商的实际运营经验,以强大的功能和实用性帮助新兴的中、小型电信运营商快速进入国际、国内长途电话话务转售、预付费电话卡、后付费电话、自动呼叫转移等市场,提高效率并获取最大的收益和回报。
- 具有多种接口和信令,能与国内外各种PSTN网和IP网连接
- 灵活的汇接交换和智能路由管理策略,适应市场的变化
- 多种费率管理与独特的动态费率计划,适应多变的市场需求
- 有效的流量控制和分配策略,保障运营计划的实施与管理
- 成熟的业务管理和统计分析功能,随时掌握运营状况
- 成熟的用户认证管理和统计分析功能,保障市场拓展计划的实施与管理
- 提供二次业务开发接口,快速开发叠加新业务
1.5 系统网络拓扑图


1.6系统结构
1.6.1SPASPlatForm电信运营综合业务平台结构图

SPASPlatForm电信运营综合业务平台结构图
1.6.2 SPASPlatForm电信运营综合业务平台详细结构图

1.6.3 SPASPlatForm电信运营综合业务平台网络拓扑图

SPASPlatForm电信运营综合业务平台网络拓扑图
1.7系统硬件组成、特点及特性描述
1.7.1硬件组成
整个业务平台的硬件由下面几部分组成:
- 开放式可编程交换机
- 呼叫、资源控制服务器
- 业务服务器
- 数据库服务器
- 以太网交换设备
- 维护管理终端
1.7.2 SPASPlatForm平台硬件特点:
- 模块化、层次化设计,易于功能扩展和扩容
- 高集成度,在体积、重量、耗电、环境要求等方面有很大的优势
1.7.3 主要组成硬件特性
1.前置交换模块(可编程交换模块)
SPASPlatForm平台系统在系统设计上采用开放式概念设计,可支持多家公司的前置可编程交换模块(如SPAS交换机),也可支持其他国外厂家的可编程交换系统(如EXCEL可编程交换机)。同时可支持PC-based板卡系统和CPCI系统(三汇、Dialogic、NMS等)。
可编程交换技术
80年代电信市场开放之前,电话服务只提供一些:拨号音、本地和长途交换以及话务员服务等基本项目。传统的交换平台被设计成在单一的网络中处理大量的标准话务。交换设备软件程序设计简单,在专有的交换台上装载和执行。传统的交换设备用途单一,而且网络路由结构划分成不同的等级。
电信服务已大大地改变了这种传统模式。今天网络提供者的数量已翻了许多倍,多样性和复杂性已经大大增加,新网络支持的无线通信正与传统的有线网络竞争。传统的交换设备供应者响应新市场需求的方法,不是重新设计他们基本的"存储程序"交换结构,而是不断增加和修改交换硬件和软件。今天,这种复杂的传统交换设备的尺寸十分庞大,这使得它在电信市场中做到与竞争要求同步变得困难。因为传统交换设备的封闭性和专用性,第三方要更快和更有创造力的实现服务是不可能的。
网络提供者曾经尝试用智能网来解决这个问题,就是把计算机软件与数据通信网络独立于语音网络之上。这样虽然能够有助于运营商实现一些新的服务,但是智能网的复杂性和传统交换网络的专一性,仍然限制了运营商的速度、灵活性和创造性。
可编程性
可编程的概念指提供开放式可编程的开发环境,用户可以根据自己的需要去编写自己的应用程序。
- 可在现场修改变量适应各种标准或非标准信令。
- 可以实现同一系统同时运行多种信令。
- 可以作为信令转换系统。
高性能
采用了分散式微处理技术,可编程门阵列FPGA技术及DSP技术,使系统具有很高的处理能力,信号音、提示音和会议电话均不占用交换时隙,大大提高了端口利用率。
开放式可编程设计,使系统具有卓越的适应性,兼容性和灵活性,同一平台多种接口:E1,T1,J1,ISDN PRI,ISDN BR1,VOIP,IP
Access Modem等;多种信令:R1,R2,E&M,TUP,ISUP,ANSI,ISDN等;高集成度:模块化设计,优化了结构,系统小巧灵活。
2.呼叫、资源控制服务器
呼叫、资源控制服务器(HOST)是系统业务控制的核心,主要负责与前置交换的信息通信、呼叫控制(Call Control)、资源控制(Media
Control)和应用任务控制管理,从而实现多业务控制和管理。控制服务器(HOST)的操作系统可选择Windows2000、Unix或Linux,一般根据用户的建设规模、投资和系统设计要求灵活选择。
3.业务服务器
基于SPASPlatForm电信运营综合业务平台可以实现目前几乎所有的电信基础运营业务和电信增值服务业务,例如:预付费、后付费电话卡业务,回叫业务,汇接业务,一号通业务等基础电信运营业务,以及电话聊天、彩铃、彩话、电话会议等等电信增值业务,所有这些业务都是基于一套平台设备运营,通过加载不同的业务流程实现不同的业务,也可以多个业务同时运营,C&T业务采用流程生成器实现,方便修改和新流程的二次开发,C&T业务流程生成器采用脚本语言开发。
4.数据库服务器
数据库服务器是系统的系统数据和呼叫记录(CDR)的数据储存单元,支持SQL Server 2000、Oracle、Sybase等通用关系数据库。用户数据备份可提供数据库自身备份方式、数据库热备份冗余方式。
1.8 系统软件组成、特点及特性描述
1.8.1软件组成
- 操作系统: Windows操作系统(WIN2000/WIN2003/WINXP),可移植到UNIX或LINUX
- 数据库:支持SQL Server 2000、Oracle、Sybase等通用关系数据库
1.8.2 SPASPlatForm平台软件特点:
- 系统软件采用先进的开放式、模块化设计思想
- 支持二次开发
- 具有优越的扩展性能
- 同一平台处理多种业务
- 可动态加载业务
利用SPASPlatForm业务API接口可快速方便地开发其它新的电信增值业务。
1.8.3业务模块功能特性:
SPASPlatForm1.0电信运营综合业务系统采用开放式模块化设计,系统的业务功能模块可根据业务的发展不断地动态叠加。目前支持的业务模块有:
- 主叫登记后付费(Postpaid)
- 电话卡业务(Prepaid)
- 汇接业务(专线业务)(Tandem)
- 电话会议业务(Conference)
- 呼叫中心业务(CallCenter)
- 回呼业务(CallBack)
- 声讯业务(IVRS)
- 电话QQ业务
- 彩铃业务
- 漏话提示业务
- 网络传真业务(FaxAnywhere)
- 彩话业务
1.8.4 功能系统模块特性
CT-MG信令转换
在开放的电信市场,业务接入平台往往与多种交换设备和IP电话网关相接,必将出现多种信令混合使用,因此,如果同一平台不具备多种信令转换功能将大大影响业务的扩展。SPAS
Signaling Gateway信令转换具备处理多达10种不同信令的能力,可实现多种信令的相互转换。主要信令包括:
- SS7/C7(TUP;ISUP;ANSI)
- ISDNPRI(ETSI;EURO;4ESS;5ESS;NORTL)
- MFR1;MFR2
- E&M;DTMF
实时呼叫记录与计费
随着运营商的不断发展,业务结算量也必将不断加大。对于结算的速度和准确性的要求也越来越高,市场非常需要一种能够为各个运营商和用户所共同接受的规范的结算系统。SPASPlatForm平台实时呼叫记录与计费系统具有详细的呼叫记录(CDR)和实时计费功能,其主要特性包括:
- 系统的原始呼叫记录资料均为秒级实时指针,实时准确、真实可靠;
- 计费系统能对原始资料进行分拣、剔除错单等处理;
- 多种动态费率计划:可按不同时段、用户类型、主叫号、入出中继等方式设置不同的费率进行计费
- 灵活的计费结算方式:自定义计费结算规则对需要计费结算部分的呼叫记录资料进行处理;
- 规范的计费结算清单与灵活的帐单格式生成;
- 强大的统计和报表功能
话务统计与分析
SPASPlatForm平台话务统计分析根据系统实时准确的原始呼叫记录资料进行分拣和归类处理和分析,提供按中继组、信道、时间范围、国家地区代码、用户类型等多种方式的统计查询,并以表格、图形等方式直观显示统计分析结果。为运营公司实现对网间互联互通实时话务流向统计分析、业务量统计、话务流量实时监控、提供话务异常告警,实时话务统计等提供先进的手段。主要功能包括:
- 忙时呼叫次数统计(BHCA)
- 话务分析(占用时长、接通率等)
- 通话流量统计
- 话务流向统计分析
- 话务流量实时监控
- 话务异常告警
- 支持Web操作功能
系统配置
SPASPlatForm平台系统配置以友好的人机界面(GUI)提供对路由组、中继、信令、DSP资源等系统参数的动态配置和管理。
OA&M系统维护管理
OA&M系统维护管理以友好的人机界面(GUI)提供对系统各部件运行状态的查看、诊断、维护控制、告警等维护和管理功能。主要功能包括:
通过远程终端可完全监控系统的运行情况
- 提供声光告警
- 使卡处于服务状态 o使卡处于非服务状态
1.9 系统软件模块简述
1.9.1 呼叫/资源控制服务器
可编程交换机是系统硬件部分与公用语音网络的接口,处理系统与公用语音网络之间的呼叫的建立和释放、话路的连接和拆除,以及基于语音的多媒体信息的交互,包括中继接口、信令接口、语音资源、DTMF资源、会议资源等,符合有关国际、国内标准,并支持多种信令协议,具有良好的开放性。呼叫和资源控制服务器通过硬件厂商提供的TCP/IP接口,完成对交换机呼叫和资源的控制,并与中间件服务器互相通信,共同完成对具体业务流程的控制。
1.9.2 业务控制服务器
业务控制服务器作为SPASPlatForm平台中间件软件,将SPASPlatForm电信运营平台业务功能包装成服务功能,了集中完成智能路由选择、业务的分配、区号的拆分、主被叫号码的转换、监权认证及计费等。
- 智能路由选择――可单独根据主叫号、入路由或被叫号码进行出路由选择也可根据主叫号、入路由及被叫号码的组合来选择出路由,正因为可以根据组合方式来选择出路由,真正具有了智能出路由的功能,极大的满足了客户的实际需求。
- 认证管理――对主叫、被叫进行验证,对卡号、密码(包括卡密码、用户密码、主叫密码)进行验证,也具备对代理商验证功能。
- 区号拆分――对被叫进行区号拆分,把被叫号拆分成区号和被叫号。
- 计费管理――对主叫、卡、路由和代理商进行相应的计费管理还具备对主被叫进行独立计费的功能。
- 主被叫号码转换(包括区号)――可对独立的主被叫进行相应的转换,也可对所有的主被叫进行转换。
1.9.3 数据处理中心
数据存储处理部分为整个系统的运行数据,包括系统数据、业务数据、运行日志,提供集中的数据存储、备份、恢复和冗余手段。它由本地和网络文件系统、数据库服务器、联机和脱机存储介质及实时双数据库冗余引擎所组成,采用主机内存-主机硬盘-外置磁盘阵列-光盘/磁带等脱机存储介质的多级存储结构。数据存储处理部分存储和处理的数据包括系统数据、事务日志、话务数据、计费数据等。实时双数据库引擎完成数据的实时存储和读取功能,真正做到了数据的百分百冗余,确实保证了数据的安全性。创新的实时双数据库冗余技术,运营商不用为话单的丢失而担心,真真正正解决了电信运营商的数据安全问题。
1.9.4 业务流程服务器
控制所有呼叫的整个过程,从呼叫的建立、通话到释放,完成所有与呼叫有关的处理及控制整个业务流程的实现(具体流程由客户和我方商议定制)――处理流程的各个选择条件,收发号和放音等工作。如客户提出流程的变更或者是升级,可动态进行而不需要中断话务,原来已进入系统的话务会按旧流程正常进行,而新接入系统的话务则按新流程进行,真正做到了系统的平滑升级。
1.9.5 系统管理
系统管理子系统下面又分为几个更小的子系统,包括运营和维护子系统、系统监控子系统、自动恢复子系统、动态智能报表子系统和大数据量导入工具子系统。
- 运营和维护子系统包括系统基本数据设定修改及维护,用户数据的设定修改及维护,操作员管理功能――对每个操作员的每个操作均有日志记录,从而解决了误操作所带来的问题,对每个操作员可进行具体的权限划分,充分保证了系统的安全性。
- 系统监控子系统,对流程的集中监控,可详细监控到每个电话的呼叫过程及过程中的各子过程的状态,使得调试和维护非常简单方便;对交换机的监控,可监控到各通道(Channel)的状态及交换机的硬件状态,如果状态不正常则会告警――声音告警;话务实时动态监视,可对各中继进行实时的话务监视,可对动态统计出接通率、呼损率等等,并以动态图表显示,使得系统的话务情况一目了然,实时掌握系统的话务情况。
- 自动恢复子系统,它实时监控系统中和模块的运行情况,一旦发现异常,立即以Email或短信的方式通知系统管理员,并自动恢复。对CPU资源占用情况进行实时的监控,如果CPU的占用率超出设定范围则自动告警,以Email或短信的方式通知系统管理员。
- 动态智能报表管理子系统,可根据客户需求生成相应的报表格式,包括话务统计报表,话单报表,业务统计报表,话务分析报表及各业务管理报表等。报表格式可由客户自己定义,方便灵活,切切实实解决了报表格式不能满足实际需求的问题。
- 大数据量导入工具子系统,客户可按规定格式生成Excel数据表格,利用工具一次性自动把大量数据导入数据库,彻底解决了客户大数据量录入难的问题。
1.9.6 WEB管理系统
提供相应的WEB管理功能,可根据操作员的权限对系统的基本数据及用户数据进行维护和管理。并WEB上提供了话单查询,话务统计等功能。
2.SPASPlatForm平台业务
2.1Tandem汇接业务
2.3Prepaid预付费电话卡业务
2.4回叫业务
2.5交互式电话会议业务
2.6多方通话和聊天业务
2.7彩铃业务
2.8彩话业务
2.9一号通业务
3.0基于ASR彩铃试听业务
3.1呼叫中心业务
斯普瑞特公司供稿 CTI论坛编辑
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