用VXML促進智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展

摘要：文章提出了一種基于智能網(wǎng)的語音可擴展標(biāo)記語言(VXML)語音瀏覽器；介紹了該瀏覽器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；給出了VXML標(biāo)志到INAP消息的映射策略；并以應(yīng)用服務(wù)器(AS)側(cè)發(fā)起的語音短信業(yè)務(wù)流程和網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的短信重聽業(yè)務(wù)流程為例，描述了VXML語音瀏覽器功能實體之間的業(yè)務(wù)流程。文章認為由于社會對聲訊、聊天、企業(yè)門戶等業(yè)務(wù)的需求不斷增加，傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)生成系統(tǒng)已不能滿足用戶需要，而VXML適合開發(fā)各種交互式語音回應(yīng)(IVR)業(yè)務(wù)，可促進智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)；業(yè)務(wù)管理功能；業(yè)務(wù)管理接入功能；語音可擴展標(biāo)記語言

Abstract:Avoicebrowserbased on Intelligent Network (IN) and Voice Extensible Markup Language (VXML) is presented. The system architecture and the mapping strategy of VXML tag to Intelligent Network Application Part (INAP) message are analyzed. Taking the service flow of voice mail launched at the side of application server and the service flow of voice mail replay at the network side as examples, the service flows between different function-entities of VXML voice browser are described. With the increasing demand on voice information, chat and enterprise portal services, the traditional IN service generating system cannot meet the needs. But VXML is suitable to develop various interactive voice response services, so it can meet the demands and promote the development of IN services.

Keywords:IN;servicemanagement function; service management access function; VXML

傳統(tǒng)的智能網(wǎng)(IN)是疊加在各個承載網(wǎng)上的一層附加網(wǎng)絡(luò)。通過智能網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議(INAP)、移動網(wǎng)絡(luò)增強定制應(yīng)用邏輯應(yīng)用協(xié)議(CAP)等協(xié)議，智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制點(SCP)可以控制電信網(wǎng)完成路由、接續(xù)、計費、會議等基本功能，智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)生成環(huán)境(SCE)通過組合業(yè)務(wù)無關(guān)的基本功能組件(SIB)搭建出各種各樣的增值業(yè)務(wù)。隨著智能網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及社會對個性化業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)的需求，智能網(wǎng)系統(tǒng)本身，尤其是業(yè)務(wù)生成系統(tǒng)越來越不能滿足需要。

1.傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)生成系統(tǒng)的弊端

智能網(wǎng)業(yè)務(wù)生成系統(tǒng)的不足和缺陷主要存在以下3個方面：

(1)業(yè)務(wù)開發(fā)

智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)開發(fā)環(huán)境基于設(shè)備廠家私有的SCE，智能網(wǎng)標(biāo)準體系沒有對搭建業(yè)務(wù)的SIB進行標(biāo)準化。這樣，業(yè)務(wù)邏輯是和智能網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺緊密綁定的，從而使業(yè)務(wù)開發(fā)始終受限于智能網(wǎng)平臺的實現(xiàn)方式。同時，業(yè)務(wù)的開發(fā)需要具有很強的電信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議知識背景，從而封殺了獨立業(yè)務(wù)提供商和獨立業(yè)務(wù)開發(fā)商的生存空間。

(2)業(yè)務(wù)的可移植性

由于智能網(wǎng)從設(shè)計之初就是和承載網(wǎng)絡(luò)綁定的，與業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)和使用的智能網(wǎng)協(xié)議緊密相關(guān)，因此基于某一種網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)很難移植到其他網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。

(3)業(yè)務(wù)的客戶化

業(yè)務(wù)的客戶化是指根據(jù)用戶的需求，隨時改變業(yè)務(wù)的行為。傳統(tǒng)的智能網(wǎng)技術(shù)很難滿足用戶對業(yè)務(wù)客戶化和個性化的各種需求。

因此，傳統(tǒng)的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)開發(fā)和運營模式造成了電信增值業(yè)務(wù)種類的單一，尋求新的業(yè)務(wù)開發(fā)模式和新的業(yè)務(wù)增長點是業(yè)界專家們關(guān)心的話題。

2.電話增值業(yè)務(wù)的新增長點

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及，電話不再是人們僅僅用來進行語音通信的工具，人們希望通過它獲得更多的信息；另一方面，互聯(lián)網(wǎng)上有大量的內(nèi)容和信息需要通過電話終端呈現(xiàn)。由于電信運營商有大量的空閑電話網(wǎng)絡(luò)，需要利用閑置資源來提升話務(wù)量和服務(wù)質(zhì)量，因而，語音互聯(lián)網(wǎng)，一種具有代表性的內(nèi)容服務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)運而生。它可以使普通的電話用戶使用自然語言通過互聯(lián)網(wǎng)進行交互，獲取相關(guān)的信息服務(wù)，且不需要特殊的終端；可以將使用互聯(lián)網(wǎng)的用戶擴展到所有的電話用戶，有效地刺激話務(wù)量的增長�；�于萬維網(wǎng)聯(lián)盟(W3C)可擴展標(biāo)記語言(XML)的語音可擴展標(biāo)記語(VXML)就是專門為開發(fā)此類業(yè)務(wù)而設(shè)計的一門語言。

3.語音可擴展標(biāo)記語言

VXML的結(jié)構(gòu)模型[1]如圖1所示。

VXML的結(jié)構(gòu)模型包含以下組件：

(1)文件服務(wù)器(即Web服務(wù)器)存放VXML腳本，保存應(yīng)用程序的服務(wù)邏輯，并提供數(shù)據(jù)庫查詢與其他系統(tǒng)的操作功能，能夠接收VXML編譯器的請求，根據(jù)請求的內(nèi)容以動態(tài)生成的VXML文檔作為回應(yīng)；

(2)VXML編譯器負責(zé)解釋VXML文檔，引導(dǎo)和控制用戶與執(zhí)行平臺之間的交互作用；

(3)執(zhí)行平臺根據(jù)編譯器環(huán)境的指令，完成和用戶的交互。

和Web瀏覽器類似，VXML編譯器環(huán)境和執(zhí)行平臺構(gòu)成了一個語音瀏覽器。

VXML2.0規(guī)范中定義的功能包括：合成語音輸出功能、文語轉(zhuǎn)換功能、語音文件輸出功能、語音識別功能、識別雙音多頻(DTMF)輸入功能、錄音功能、簡單的電話控制功能(如呼叫轉(zhuǎn)移)。從VXML的功能可以看出，VXML適合開發(fā)各種交互式語音回應(yīng)(IVR)業(yè)務(wù)，如聲訊類業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù)、聊天類業(yè)務(wù)、企業(yè)門戶業(yè)務(wù)等。

4.基于智能網(wǎng)的VXML語音瀏覽器

4.1基于智能網(wǎng)的語音瀏覽器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2是基于智能網(wǎng)的VXML語音瀏覽器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。整個系統(tǒng)由處于非電信域的應(yīng)用服務(wù)器(AS)和電信網(wǎng)域的開放智能網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成。和傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)商業(yè)模式相比，智能網(wǎng)的VXML語音瀏覽器的業(yè)務(wù)(業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯)位于電信域之外的應(yīng)用服務(wù)器上。在非電信域，應(yīng)用服務(wù)器上的業(yè)務(wù)流程由VXML腳本描述，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)則存放在應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫上。

在圖2中，在智能網(wǎng)體系中增加了一些新的設(shè)備和功能實體來實現(xiàn)開放，新增的設(shè)備就是智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，這是智能網(wǎng)實施對外開放功能必須增加的功能實體(這樣不僅實現(xiàn)了消息轉(zhuǎn)換功能，同時對非法的業(yè)務(wù)請求，消耗的只是智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的計算時間和資源，不會對智能網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò)造成影響)。

智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的定義如下：智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是智能網(wǎng)的外部擴展服務(wù)器。它是智能網(wǎng)系統(tǒng)中邏輯上的功能實體，其功能是可設(shè)計和可擴展的。它將智能網(wǎng)的能力抽象為對外一致的可編程接口供第三方開發(fā)電信業(yè)務(wù)時簡單調(diào)用。對AS來說，智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)就是一臺能力服務(wù)器，對智能網(wǎng)側(cè)來說，它將各種應(yīng)用的協(xié)議或者數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成智能網(wǎng)能夠識別的協(xié)議或者相反。智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中包含兩類基本的功能實體，分別是VXML解釋能力服務(wù)器和智能網(wǎng)業(yè)務(wù)管理功能(SMF)實體。從用戶數(shù)據(jù)管理的角度講，智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可被視為一個Web服務(wù)器，提供Web模式數(shù)據(jù)管理功能，將智能網(wǎng)業(yè)務(wù)管理訪問功能(SMAF)以Web界面的形式呈現(xiàn)，允許用戶通過Web方式管理和調(diào)整自己的用戶文件。

4.1.1VXML解析器和執(zhí)行平臺的實現(xiàn)

和前面VXML的體系結(jié)構(gòu)相對比，智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可視為VXML的解釋器環(huán)境，它實現(xiàn)對VXML的解釋，將其轉(zhuǎn)換成SCP能夠識別的消息。而VXML體系結(jié)構(gòu)中的執(zhí)行功能由智能網(wǎng)中的SCP和IP來完成。SCP和IP之間通過用戶交互描述(UIScript)機制進行消息交互。在VXML業(yè)務(wù)執(zhí)行中，SCP根據(jù)VXML業(yè)務(wù)的流程(此流程經(jīng)過了VXML解釋器的翻譯)，控制業(yè)務(wù)交換點(SSP)進行接續(xù)、路由等與被叫用戶的連接。當(dāng)業(yè)務(wù)需要IP資源時，IP接受來自SCP的命令，實現(xiàn)VXML腳本中需要的和用戶交互的功能任務(wù)，如播放提示音、執(zhí)行文本轉(zhuǎn)語音(TTS)、自動語音識別(ASR)功能等，并收集用戶的響應(yīng)信息(語音或字符輸入)。IP負責(zé)生成一些事件，響應(yīng)用戶操作和系統(tǒng)事件(如定時器到期)。IP上的資源完全具備標(biāo)準的VXML2.0要求的資源功能。因此，SCP和IP是一個天然的VXML執(zhí)行平臺。

4.1.2擴展的VXML功能

作為一種開放業(yè)務(wù)生成語言，適合業(yè)務(wù)部署和具有商業(yè)目的的附加功能尤為重要，如安全接入、業(yè)務(wù)管理功能等。然而VXML語義中未定義管理和第三方發(fā)起呼叫的功能，這就有必要通過某種機制來擴展VXML的功能。具體的管理功能包含與業(yè)務(wù)無關(guān)的部分和與業(yè)務(wù)相關(guān)的部分。與業(yè)務(wù)無關(guān)的部分如安全接入管理，包括AS的注冊和認證功能等；與業(yè)務(wù)相關(guān)的部分包括業(yè)務(wù)的注冊、業(yè)務(wù)的計費管理(費率和話單的管理)等。這些擴展功能通過AS和SCP之間協(xié)商的擴展VXML消息(VXML支持這種擴展模式)來實現(xiàn)。具體的擴展功能包括：AS的驗證、計費策略、AS發(fā)起呼叫、AS請求報告等。這些管理功能和智能網(wǎng)的SMF和SMAF完成的功能一致，可將這些功能直接遷移到智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。業(yè)務(wù)商用時，運營商將SMAF管理終端以Web頁面的格式提供給第三方，SP的注冊、業(yè)務(wù)特服號和文檔服務(wù)器的統(tǒng)一資源定位(URL)地址的對應(yīng)關(guān)系可以通過Web SMAF設(shè)置。

4.2VXML標(biāo)志到INAP消息的映射分析

XML是一種介于計算機和人之間，容易被兩者都理解的語言。XML中的標(biāo)志(TAG)可以根據(jù)設(shè)計主體要表述的信息和數(shù)據(jù)的特征來命名，易于人的理解。XML采用結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使得機器處理時不會產(chǎn)生異義。XML中的TAG是沒有語義的。VXML汲取了XML的所有優(yōu)點，賦予每一個TAG以明確的含義，因此VXML語言是語義化了的XML語言。VXML業(yè)務(wù)被執(zhí)行時需要和網(wǎng)絡(luò)中的實體進行交互。通過智能網(wǎng)的方式實現(xiàn)時，智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中的VXML解釋器將VXML語義映射成INAP、CAP、無線智能網(wǎng)(WIN)協(xié)議、會話啟動協(xié)議(SIP)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。映射的原則和策略為：不是所有的TAG都需要映射到底層協(xié)議。語義中用到的和終端用戶的交互、連接被叫、釋放呼叫等這些需要底層網(wǎng)絡(luò)解釋執(zhí)行的TAG需要映射，其他為了業(yè)務(wù)流程順序執(zhí)行的TAG只要在SCP上用相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯解釋實現(xiàn)就可以了。

4.3業(yè)務(wù)流程描述

基于智能網(wǎng)的VXML語音瀏覽器是一種開放業(yè)務(wù)模式，業(yè)務(wù)可以由網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起，也可以由應(yīng)用側(cè)發(fā)起。

當(dāng)業(yè)務(wù)由AS側(cè)發(fā)起時，AS將業(yè)務(wù)呼叫請求發(fā)給智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，在腳本被解釋執(zhí)行之前先進行一些資格認證，消息的傳輸都通過擴展的VXML腳本來執(zhí)行解釋；智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將解析過的請求發(fā)給SCP；SCP根據(jù)業(yè)務(wù)請求，通過SSP建立和被叫用戶的連接(此時需要發(fā)起呼叫請求[2]來發(fā)起業(yè)務(wù))；在需要資源時連接IP，并通過智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)請求業(yè)務(wù)腳本描述；根據(jù)腳本的流程執(zhí)行業(yè)務(wù)。圖3是AS側(cè)發(fā)起業(yè)務(wù)時的消息流程圖。該消息流程圖以語音短信業(yè)務(wù)為例。具體流程為：用戶登錄網(wǎng)站，在語音短信業(yè)務(wù)網(wǎng)頁上填寫短信內(nèi)容(也可以點播歌曲等)，將其發(fā)送到指定的用戶終端。用戶在收聽短信時同時收到該短信的編碼和密碼，以備重聽時使用。

當(dāng)業(yè)務(wù)由網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起時，用戶撥接入號碼，智能網(wǎng)的SCP根據(jù)業(yè)務(wù)的配置，將業(yè)務(wù)提交給智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向?qū)��?yīng)的URL地址(對應(yīng)AS的文檔服務(wù)器)請求業(yè)務(wù)運行腳本；智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上的解釋器解釋VXML腳本，并將其轉(zhuǎn)換成SCP能夠識別的消息，SCP根據(jù)腳本的流程，通過SSP實現(xiàn)連接控制，通過IP實現(xiàn)和用戶的交互。在業(yè)務(wù)運行的過程中，SCP、智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和AS會根據(jù)業(yè)務(wù)的需要進行多次的腳本傳輸。圖4描述了網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起業(yè)務(wù)時的消息流程圖，這個消息流程圖以短信重聽功能(語音短信業(yè)務(wù)的功能之一)為例，被叫用戶在收到語音短信后，還可以在一段時間內(nèi)通過撥語音短信業(yè)務(wù)的接入碼，重新收聽短信內(nèi)容。

在業(yè)務(wù)部署和運行的過程中，AS定時或者實時掌控業(yè)務(wù)信息(定制費率或者請求話單)等業(yè)務(wù)控制的主動權(quán)由業(yè)務(wù)的運營者掌握。

5.結(jié)束語

VXML的出現(xiàn)為電話語音系統(tǒng)帶來全新的應(yīng)用和開發(fā)概念，使語音系統(tǒng)開發(fā)人員可以用極其簡單的方法實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)。基于智能網(wǎng)的VXML技術(shù)的電話語音系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)合了智能網(wǎng)先進的組網(wǎng)模式、強大的呼叫控制功能、專門的語音資源功能以及VXML技術(shù)本身的優(yōu)點，利用了現(xiàn)有智能網(wǎng)設(shè)備能力，減少了設(shè)備投資和重復(fù)建設(shè)，并將VXML強大的業(yè)務(wù)功能引入到智能網(wǎng)體系中，對于智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的演進[3]起到了很好的促進作用。

6.參考文獻

[1]WorldWideWeb Consortium. Voice Extensible Markup Language (VoiceXML) Version 2.0 [S].

[2]ITU-TRecommendationQ.1214. Physical Plane for Intelligent Network Capability Set 2 [S].

[3]王柏.智能網(wǎng)教程[M]. 北京:北京郵電大學(xué)出版社, 2000.7.

作者簡介：

王曉慶，北京郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在讀博士生，研究方向為下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供技術(shù)。張小強，北京郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在讀博士生，研究方向為下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供技術(shù)。