利用CID技术实现语音信箱消息等待指示的方法

朱晓晖，王红熳

北京邮电大学交换与网络国家重点实验室交换与智能控制研究中心，北京（100876）

E-mail：zhuxh1979@https://www.360docs.net/doc/ff14079926.html,

摘要：长期以来国内语音信箱系统没有主动提示用户收听留言的功能，影响了语音信箱业务的使用效果和使用价值。本文给出了一种利用主叫识别信息传送及显示（CID）业务在国内固定电话网实现语音信箱消息等待指示（MWI），使用终端留言指示灯提示用户有新留言到达的方法。文中阐述了该方法的关键技术和实现，该方法目前已经在中国网通电话伴侣业务中得到应用，对推动国内语音信箱业务的发展起到了促进作用。

关键词：语音信箱（VMS），消息等待指示（MWI），来电显示业务（CID）

1.引言

语音信箱业务（Voice Mail Service：VMS）利用电信网的处理和存储能力，为公众提供语音留言服务。在用户电话忙、无应答等情况下，来话自动转入语音信箱系统，主叫方可根据语音导航进行留言[1]。而信箱主人可以随时接入语音信箱系统收听留言。电话通信是一种即时通信，语音信箱系统如何能及时、有效的通知并引导用户提取新留言，是提高语音信箱业务使用效果的关键性问题。

移动网中，语音信箱系统在监测到用户有新留言时，可以采用发送短消息的方法及时通知用户。对于固定网，该如何解决这个问题？这方面，西方国家采用的主流技术是利用消息等待指示（Message Waiting Indication：MWI）业务来通知用户语音信箱中有新留言可取。欧洲电信标准协会（European Telecommunications Sdandards Institute：ETSI）以及美国国家标准学会（American National Standards Institute：ANSI）都为MWI业务制定了一系列的标准[2][3][4][5]，详细规定了在综合业务数字网（Integrated Services Digital Network：ISDN）中如何实现这种能力。

然而我国信息产业部却没有相关标准，因此固定交换网中大部分交换机都不具备MWI 的能力。如何利用现网能力，使国内语音信箱系统具有MWI的功能，对于提升语音信箱业务的使用价值，提高用户忠诚度，促进语音信箱业务在国内的推广和发展有着关键的意义。

本文提出的利用主叫识别信息传送及显示（Calling Identity Delivery：CID）技术来实现固网语音信箱MWI的方法可以有效的解决这个问题，该方法充分利用现有技术，不需要升级网络上的交换设备，只要用户定制了来电显示业务并使用智能终端，即可实现语音信箱消息等待指示功能，具有经济、简便的特点。本文中将该方法简称为CID方法。

2.MWI实现原理概述

MWI (Message Waiting Indication) 业务是ETSI规定的一个ISDN补充业务，用于通知消息接收方至少有一个消息正在等待用户处理。该业务在电话网中的典型的应用就是语音信箱系统通知用户有新的留言到达。

ETSI在EN 300 650[2]、EN300 745-1[3]、EN300 754-1[4]标准中系统的阐述了MWI业务的概念和原理，并详细规定了在ISDN网络中如何实现该业务。美国ANSI也有相应的规范，其原理与ETSI的相似。本文主要介绍ETSI的MWI业务原理。

1.MWI业务的参与者。MWI业务规定了两个参与者：控制者（controlling user）和

接收者（receiving user）。控制者是发起MWI操作的一方，主要是指语音信箱业

务系统，接收者一般指语音信箱用户。

2.MWI操作。MWI业务的两个主要操作：Activation 和 Deactivation，分别用于提

示接收者至少有一条消息在等待处理和所有消息处理完毕。当用户信箱有新留言到

达，VMS系统发出Activation；用户收听所有新留言后，VMS系统发出Deactivation。

3.MWI消息的传输。两种传输方式：DSS1方式和TC方式分别规定了在不同信令协

议下MWI消息如何编码和传输[3][4]。

4.MWI触发方式。共有三种：立即、延迟以及混合方式（deferred, immediate and

combined mode）。立即方式是指控制者检测到用户有新消息，立即发送Activation，

延迟方式是当用户摘机准备外呼时，控制者才发送Activation通知用户。混合方式

是指以上两种方式都使用的方式。

5.用户感知方式。主流方式有两种：指示灯和特殊拨号音提示。指示灯方式要求用户

使用带有MWI指示灯的终端设备，当接收者网络收到Activation/Deactivation消息

时，会下发特定的移频键控（Frequency Shift Keying：FSK）序列至用户终端，终

端根据FSK指令点亮或熄灭指示灯。特殊拨号音提示，用户摘机时听到有间断的

特殊拨号音，表明此时用户信箱有新的留言等待，正常拨号音则表明没有留言等待。

3.关键技术的研究

参考MWI业务原理和实现，得到结论：新留言到达立即以点亮终端指示灯方式通知用户既保证了通信的即时性，又给用户以直观的感知，是比较理想的留言通知方式。用户听取留言后，指示灯将自动熄灭。

如何能以较小的代价在我国固定电话网上实现这种功能？首先要解决的关键问题就是信号如何传递以及如何标识，保证信号可靠传递到终端并被终端正确识别，完成点亮或熄灭指示灯的操作。下面我们就这两个问题做具体分析。

3.1信号传递

目前国内的VMS系统基本是叠加在汇接局之上的，图1显示了信号由VMS系统到终端的完整的传递通道：

图1 信号传递过程

观察图1，为了使信号传递到终端必须解决以下问题：1.信号在局间如何传送；2. 终端交换机如何通过用户线将信号传递到终端。

首先考查问题1：国外VMS系统一般使用MWI业务定义的专用信令Activate和Deactivate将亮、灭灯指示传递到交换网。而我国大部分国产交换机是不支持这两个专用信令的。升级改造交换机显然不现实，只能考虑利用现网支持的局间信令传送亮、灭灯信号。目前，我国固定电话网局间普遍采用七号信令，ISUP（Signaling System 7 ISDN User Part）

协议[6]是交换机处理呼叫普遍采用的协议。如果把亮、灭灯信号作为特殊的呼叫处理，就可以利用ISUP传递信号。而VMS系统需要具有发起ISUP呼叫的能力，将信号送出。

问题2：考察现有用户线信令，用户状态信令、铃流、拨号音等信令都有专用用途，均难以利用。只有利用交换机有下发移频键控FSK或者双音多频（Dual Tone Multi Frequency：DTMF）序列的能力，将亮、灭灯信号的以特殊的FSK/DTMF序列传递到终端。

3.2 信号识别

利用ISUP+FSK/DTMF这种方式可以解决信号传递的问题，但交换机仍然面临着可能需要升级软件的麻烦。因为虽然可以利用ISUP信令将亮、灭灯信号传递至终端交换机，但交换机如何识别信号呢？如果在交换机端对信号进行识别，势必需要修改交换机软件，显然不易实施。因此对信号识别的工作应下放到终端完成，智能终端接收到呼叫之后对呼叫进行甄别，如果是亮、灭灯信号，则点亮或者熄灭指示灯，否则正常接续。

终端如何识别亮、灭灯呼叫取决与终端能够获取何种呼叫信息。考查已有的基本和补充电信业务，我们发现CID业务可以将呼叫的主叫信息携带到终端。实现在被叫用户终端设备上显示主叫号码、呼叫时间等信息。其实现的基本方法是发端交换机将主叫号码等通过局间信令系统传送给终端交换机。终端交换机将主叫识别信息以FSK或者DTMF的方式送给被叫用户终端设备[7][8]。这与利用ISUP+FSK/DTMF传递亮、灭灯信号的过程也相符。

因此只需要使用特殊的主叫号码作为亮、灭灯呼叫的标识，交换机不对呼叫进行区分，正常接续。分析主叫号码，区分信号的工作下放到终端完成，交换网络不需要任何改动。CID业务在我国已经推广，用户广泛，因此这是一种可以快速实施、切实可行的方法。3.3 方法实现

解决信号传递和识别两大关键问题，CID方法就可以顺利实现。其实现过程如图2所示。VMS检测到用户有新的留言，向用户发起亮灯呼叫，呼叫经交换网送至终端交换机。终端交换机利用CID业务将主叫号码下发，终端进行分析，点亮指示灯。本章将对实现亮灯操作的各环节作具体分析。灭灯操作原理相同，不再单独分析。

图2 留言提示灯点亮过程

3.3.1 信号的产生

信号的产生过程就是VMS系统向用户终端发出电话呼叫的过程，只是主叫号码为特殊号码。亮灯信号通过ISUP协议初始地址消息（Initial Adrress Messgae：IAM）[6]发起，其中携带的最重要的参数是主叫和被叫号码。主叫号码是一串约定好的特殊数字串，标识此呼叫是亮灯信号。比如可以设置为’116318’。被叫号码是VMS用户的电话号码，其他参数按照网络要求设置。如用户的电话号码为’66668888’，那么代表亮灯的IAM消息可以如下构造：

表1 亮灯信号IAM 消息构造参数

值含义消息类型

1 IAM 消息连接性质表示语

0 无卫星传输前向呼叫表示语

按实际网络要求生成呼叫的一些信息，如有无呼转等主叫用户类别

0xF8 普通用户，在市-市局间使用传输媒介

0x03 3.1kHz 音频被叫号码

66668888 用户电话号码主叫号码

116318 表示此IAM 是一个亮灯信号注：灭灯信号，只需将主叫号码替换为灭灯指定号码，如’116319’

3.3.2 信号传递过程

信号由VMS 系统发出，在局间使用ISUP 信令，在用户线上利用CID 业务下发的FSK 或者DTMF 序列将主叫号码传递到终端，在图1上加入信号承载信令，其过程如图3所示：

图3 主叫号码的传输

3.3.3 信号的终止

当终端接收完整的主叫号码后，就可以进行相应的判断。因此亮灯呼叫应该及时终止，避免占用用户线过久，影响用户正常呼叫。

从呼叫发起，到终端接收主叫号码完毕的时长由CID 业务的传送时序决定。中国来电显示标准[7]规定，当主叫号码以FSK 方式传递，用户电话空闲时，终端交换机将主叫识别信息在第一次和第二次振铃间隔期间传送给用户终端设备，其传送时序如图4所示：

图4 CID 数据传送的时序

表2 传送时序间隔符号时间值

A 1s 铃流

B 0.5-1.5s 第一次振铃与数据传送开始之前的时间间隔

≤2.9s 传送数据的时间，包括信道占用信号和标志信号

D ≥200 数据传送结束与第二次振铃开始之间的时间间隔

E 1s 铃流

B+C+D 应≤3.6s

整个CID 传送过程A+B+C+D 的时间应≤4.6秒，考虑网络延迟等因素，亮灯呼叫在发VMS 用户终端传送方向

语音信箱系统

起后5秒终止可达到要求。DTMF方式与FSK的差别在于是在振铃序列之前发送主叫信息至用户终端[8]，传送时间也在5秒以内。因此VMS系统应在呼叫发出5秒后，将信号终止。

3.3.4 信令时序图

下发亮灯信号对应的ISUP信令流程图，如图5所示：

图5 留言提示灯点亮信令流程图

4.对VMS系统和终端的要求

4.1.VMS系统增强

VMS系统必须具有前向外呼的能力。目前国内主流VMS系统有基于智能网INAP（IN Application Protocol：智能网应用协议）的VMS系统，和基于ISUP的业务节点VMS系统。智能网VMS系统可利用INAP协议中的InitiateCallAttempt[9]消息从SCP（Service Control Point）向SSP（Service Switch Point）发起一个呼叫，由SSP产生IAM消息继续呼叫；基于ISUP的VMS系统可以直接构造IAM消息，向用户终端发起一个呼叫。因此技术上不存在问题，只需要对业务功能增强。VMS系统在检测到用户有新的留言或者用户提取留言完毕时，向终端发起呼叫，主叫号码设置为亮、灭灯呼叫指定的特殊号码。

另外，VMS系统应定义信号重发机制。当用户线忙，无法将CID号码送至终端时，VMS 系统应等待一段时候后重发信号。

4.2.终端的实现

首先终端应有内置的指示灯，可以点亮和熄灭以提示用户。

终端必须可以识别和判断主叫号码。目前CID终端已经具有识别主叫号码的功能，只需要增加对主叫号码的判断逻辑，检查主叫是否为亮、灭灯信号指定的号码。如果是则执行点亮或者熄灭指示灯的操作，否则按正常呼叫处理，向用户振铃。

判断逻辑不能采用简单的完全匹配原则。因为亮、灭灯信号由VMS系统发出，中间经过的交换设备经常会对主叫号码进行修改，如添加区号等。因此终端应采用从后匹配的方法。即后几位匹配成功，则执行亮、灭灯操作。但是如果一个真实电话号码的后几位与VMS系统使用的主叫号码相同，如主叫是类似于’139********’（假设’116318’标识亮灯信号）的号码，则会引起终端误操作。可行实现办法是终端收到这样的号码时，先不进行亮灭灯操作，继续等待。如果在定时器（如5秒）内收到拆线信号，则表明是语音信箱系统下发的信号，进行亮/灭灯操作，否则认为是普通来电，开始振铃。由此可以杜绝大部分误操作。

另外由于主叫号码是在第一声和第二声振铃之间传送到终端，因此，终端应加入抑制第一声振铃的功能。分析主叫号码后，如果不是亮灭灯信号，再振铃，避免亮灯信号打扰用户。

5.结论

本文所提出的是一种对现有固定电话交换机不需要进行任何修改，只需要对终端进行智

能化改造，利用现有CID技术即可对用户实现语音信箱消息等待指示的新方法。利用该方法，可以以很小的代价解决固网语音信箱业务目前无法直观提示用户提取新留言的问题，提高语音信箱业务使用价值，促进固网运营商找到新的增值业务收入增长点。目前该方法已经在中国网通集团的电话伴侣业务中得以应用，取得了良好的推广效果。

参考文献

[1]包东智《公用语音信箱业务》[J]. 现代电信科技1995年第4期

[2]Integrated Services Digital Network (ISDN); Message Waiting Indication (MWI) supplementary service;

Service description [S]. European Telecommunications Sdandards Institute. ETSI EN 300 650 v1.2.1 (2001-05).

[3]Integrated Services Digital Network (ISDN); Message Waiting Indication (MWI) supplementary service;

Digital Subscriber Signalling System No.one (DSS1) protocol; Part1: Protocol specification[S]. European Telecommunications Sdandards Institute. EN 300 745-1 v1.2.4 (1998-06).

[4]Integrated Services Digital Network (ISDN); Signalling System No.7; Transaction Capabilities (TC);

Application Service Element (ASE) for Message Waiting Indication (MWI) supplementary service; Part1: Protocol specification[S]. European Telecommunications Sdandards Institute. ETS 300 754-1.

[5]Message Waiting Indicator Control and Notification Supplementary Services and Associated Switching and

Signaling Specifications[S]. American National Standards Institute. T1.622-1999 (R2003).

[6]《国内No.7信令方式技术规范综合业务数字网用户部分(ISUP)(补充修改件)》[S]. 信息产业部电信传

输研究所YDN 038.1-1999

[7]《电话主叫识别信息传送及显示功能的技术要求和测试方法（暂行规定）》[S]. 中华人民共和国邮电

部YDN 069-1997

[8]《电话主叫识别信息传送及显示功能的检验规程 (DIMF 传送方式)》[S]. 中华人民共和国邮电部

[9]《智能网应用规程(INAP) 》 [S]. 中华人民共和国邮电部 GF017—95

A Method Based on CID to Realize MWI for VMS Service

Zhu Xiaohui，Wang Hongman

National Key Lab. of Switching Technology and Telecommunication Networks，Beijing University of Posts and Telecommunications，Beijing (100876)

Abstract

Domestic VMS platform has no good way to notify customers to listen to their new voice messages in the past. A new method based on CID service to realize the message waiting indication is proposed for local fix-ed network operators. With this method, the VMS terminal can turn on a build-in lamp to inform the user there’re new messages waiting in the voice mailbox. The key techniques and are discussed. The method is already adopted by China Netcom in their VMS product and presumable having positive effects on the spreading of VMS service in China.

Keywords：Voice Mail System（VMS），Calling Identity Delivery（CID），Message Waiting Indication （MWI）