新一代电信级呼叫中心系统研究
新一代电信级呼叫中心系统研究
文/刘成 黄琼
本文首先简要说明了现有呼叫中心组网方案中存在的各种问题，提出了新一代电信级呼叫中心的整体架构和功能架构，详细说明了CTI Pool方案的物理组网和解决问题，最后对 CTI Pool 方案的特点做了进一步总结。
【关键词】呼叫中心 CTI Pool 云化呼叫中心
1 引言
信息服务是全业务运营环境下运营商向综合信息服务提供商转型的关键业务，中国联通116114（电话导航）和中国电信118114（号码百事通）等都是基于呼叫中心的面向生活、消费服务的信息服务主体，业务收入实现逐年翻番，取得极大的商业成功。这些呼叫中心平台作为信息交互、供需交易的桥梁，既拥有每年以亿计数的前向用户查询量，承载客户庞大的精准需求，又拥有上千万的后向商家供应市场，商业价值极高，商业模式高效，亟待深度开发。
但是目前传统的呼叫中心平台一般采用软交换方案，由排队机接入到 IP 承载网，与NGN 长途网软交换机连接。座席注册到 CTI（Computer Telephony Integration，计算机电话集成）平台。组网示意图如图1。
此种结构已经不能满足业务快速发展需要。存在单点风险，不同节点之间在网呼模式下话路迂回，多中心无法实现统一配置和统一监控，平台资源、呼叫中心运营、维护和发展规划等诸多方面的不足。
因此，新一代的呼叫中心系统应该是面向传统 PSTN、3G/4G、互联网、移动互联网的大容量云化呼叫中心系统，基于该系统，用户可以通过语音、数据、视频等多种媒体渠道获取相应的服务，系统支持对各种媒体渠道（语音、数据、视频）进行统一管理、统一控制、统一排队、统一处理，为各种媒体渠道的用户体验的一致性提供强有力的保障。排队机应形成多中心结构部署，互为备份容灾。同时逻辑上为一个整体，支持对多中心资源的统一配置、管理、调度。CTI 对座席透明，座席无需关心签入到哪个节点，只需签入一个统一的 IP 地址即可。CTI 内单点故障时对座席无影响，能够继续分配来话、提供人工业务服务，并能支撑统一监控管理、统一排班、平滑扩容等要求。
2 整体架构设计
云化的呼叫中心系统应完全满足云计算IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）、PaaS（Platform as a Service，平台即服务）、SaaS（Software as a Service，软件即服务）的架构要求，如图2。
云化呼叫中心系统，借助云计算的虚拟化、分布式计算技术和集群技术，将调度能力和资源进行资源池化，使得物理上多套独立的NGCC（Next Generation Call Center，下一代呼叫中心）平台组成平台云，对外呈现为一套超大容量的逻辑平台，资源共享，统一调度、统一管理。
云化呼叫中心系统应呈现如下特点：
2.1 一体化基础平台要求
云化呼叫中心接入平台排队机应具备多种一体化服务能力，有效降低系统集成和业务实现难度，帮助业务部门尽快实现业务目标，提高系统投资收益。具体体现在：
（1）宽带、窄带接入一体化。具备灵活的组网能力，同时支持与传统窄带 TDM 接入和宽带 IP 接入，适应 NGN、WCDMA、IMS、LTE 等网络演进需要，保护长期投资；
（2）呼入、呼出一体化。可以采用一套平台统一实现呼入呼出业务，方便实现呼入、呼出的互助应用；
（3）人工、自动一体化。人工、自动业务统一在一套CTI平台，业务逻辑统一控制，媒体资源充分共享。IVR（Interactive Voice Response，互动式语音应答）转人工座席自动呈现 IVR 服务轨迹，人工座席可以转接控制任意IVR 流程分支节点；
（4）多媒体、多渠道一体化。语音、短信、WEB、WAP、EMAIL、Fax、微博、微信、QQ 统一的 CTI 排队能力，实现多媒体全能座席。
2.2 开放的业务平台要求
云化呼叫中心系统应提供开放的业务开发环境，保证业务的可持续发展，开发环境包括：业务生成环境、API 应用程序开发接口、COM/DCOM 组件、VXML 的标签脚本等。
2.3 平滑升级以保护投资
云化呼叫中心系统应支持平滑升级，通过增加宽带信令和视频资源等模块，从现有的语音平台可以平滑扩容即可支持 WCDMA、LTE可视电话，提供创新的视频业务。
2.4 电信级保障要求
云化呼叫中心系统实现大容量的规模，必须采用电信级的系统设计，具有高可靠性和强大处理能力。至少采用双网双平面的网络结构，关键设备双机，业务系统负荷分担的设计思想。
2.5 集中配置维护要求
云化呼叫中心系统管理的设备多样，包括交换机、服务器、排队机、存储等，同时设备数量较大，必须支持采用集中化的管理方式，提供统一的网管功能，包括：拓扑管理、性能管理、故障管理、日志管理、实时监控等。
3 功能架构设计
新一代呼叫中心系统能够为固定网络（TDM、NGN）、移动网络（2G、3G、4G）提供融合集成的客户服务解决方案，客户可以通过语音、视频、Email、WEB、WAP、MMS、传真、微博、微信、QQ 等多渠道获得便捷的服务。系统支持对多渠道进行管理，确保一致的客户体验，提高客户满意度和忠诚度。新一代呼叫中心系统采用分层的架构设计。如图3所示。
在层次化的体系结构中，各层之间均采用协议或API封装的方式作为接口，使得各层相对独立。下层由于是具体业务系统，具有多变灵活的特点，而上层是接入系统、CTI系统，具有稳定规范的特点。采用层次化设计，下层的多种变化，不会影响上层的稳定；而上层规范地进行优化和扩展后，下层的所有应用都可在业务功能得到扩展。
（1）媒体接入层负责多种媒体的综合接入，主要设备和部件包括：排队机、多媒体服务平台、互联网媒体网关等，是系统强大的组网能力的保证。排队机需支持宽窄带一体化，负责语音（4G 高清语音）、视频、传真等媒体接入；多媒体服务平台支持 Internet 接入（WEB、Email、微博、微信、QQ 等），支持移动数据类业务接入（SMS 接入、MMS 接入、WAP接入等）。
（2）在媒体适配层，对接入的不同媒体的呼叫进行处理。经过媒体适配层，各种媒体的呼叫（如语音呼叫、Email呼叫、WEB呼叫、微信呼叫、 QQ呼叫等）都被抽象为统一的呼叫，使得各种媒体可以与功能支撑层进行通信。媒体适配层包括CTI 媒体服务（负责语音、视频、传真）、WEB媒体服务、Email媒体服务、互联网媒体服务等。CTI 媒体服务负责电路交换域语音、视频、传真呼叫的接入，通过CTI信令与排队机进行通讯，控制排队机对呼叫的接续操作，从而完成语音呼叫的接续功能；另外，还实现控制普通语音座席的请求、对呼叫进行质检等功能。WEB媒体服务使系统能够提供文字交谈、网页浏览等 WEB 网上互动交互功能，支持WECC（WEB Enabled Call Center）功能。Email 媒体服务负责处理用户向呼叫中心邮箱发送的 Email，将 Email 转到特定的业务代表，由业务代表处理后将应答的 Email 回传给用户。
互联网媒体服务负责处理各类互联网媒体网关接入的消息，将消息转到特定的业务代表，由业务代表处理后将应答回复给用户。
（3）功能支撑层是新一代呼叫中心的业务支撑系统，负责提供业务的解释、生成及控制功能。业务支撑层提供实现具体业务的组件式资源，与媒体适配层紧密关联，通过选配和组合，构造与具体业务相关的设备或模块。功能支撑层的部件为新一代呼叫中心上丰富的业务提供支撑。功能支撑层提供的部件包含：呼叫中心服务、交互式语音应答系统IVR、监控代理服务、智能路由中心、网络通信代理、呼出管理服务、全屏录制服务、告警服务、WEB应用服务等。
呼叫中心服务是呼叫中心的核心，实现了与媒体无关的呼叫管理。它向下层提供标准的协议接口，当各种媒体服务器请求呼叫提供服务时，呼叫中心服务并不关心当前是哪种媒体服务器请求服务。
交互式语音应答系统 IVR 负责解析并执行加载到 IVR 中的流程文件。这些流程文件可以是利用业务生成环境软件定制的文件，也可以是利用 Voice XML 开发的 VXML 文件，该类文件可以完成某项特定的功能，例如自动语音提示、收集用户信息等。监控代理服务负责对所有应用程序进行管理，一旦发现系统中某个被管理的应用程序运行异常，它将终止该应用程序，然后重新启动该应用程序，保证系统具有异常自恢复能力。智能路由中心负责实现呼叫中心的智能路由功能。当各媒体服务器发出路由请求时，呼叫中心服务向智能路由中心转发该路由请求，智能路由中心处理后通过呼叫中心服务将路由结果返回给请求者。
网络通信代理为第三方系统与呼叫中心系统互联提供数据通讯代理服务。通过网络通信代理，IVR 可向其他业务系统发送请求获得它们所提供的服务，也可以接收其他业务系统的请求启动指定流程来提供服务。例如，通过网络通信代理将系统的呼叫处理功能与银行的金融业务功能结合起来，从而构造出功能强大的电话银行业务。
呼出管理服务负责管理呼叫中心系统自动呼出任务，实现用户预约呼叫、大众呼叫、电话广告（营销）、电话催缴费等业务。全屏录制服务负责实现全屏质检功能。通过全屏录制服务，质检员可以录制座席的屏幕，完成对WEB、Email等呼叫的录制功能，并生成录像文件供回放使用。
告警服务负责实现系统的告警功能。告警服务应采用完全开放式，将 IVR、呼叫中心服务等告警源作为告警服务器的客户端来看待，告警源发生异常时，只要调用告警服务器的API，即可实现告警功能。
（4）业务实现层可以实现自动、人工业务，满足用户的需求。业务实现层建议采用三层结构的设计模型，即程序逻辑与用户界面分离。
4 新一代呼叫中心云化实现
从功能架构可以看出，媒体适配层和功能支撑层是呼叫中心系统的核心，云化这两层是解决目前单节风险、无法统一配置、监控等问题的关键。因此，CTI Pool 解决方案适时出现，可满足电信运营商对大容量、高可靠性、分布式池化呼叫中心平台的需求。通过分布式计算、集群技术，使物理上的多套 CTI 平台形成一个共享资源池，在这个CTI资源池内，各个分布式呼叫中心既可各自独立处理呼叫、分配资源，又可同时在各呼叫中心之间相互协同，从而实现全网络或多个单点呼叫中心统一呼叫分配、资源全网共享、负载全网均衡，增加了各个呼叫中心之间的资源共享，从而提高了资源利用率；同时，对上层业务应用而言，不再需要关心和管理具体的物理节点，也不需要考虑业务对象的实际物理部署位置，为运营商提供了业务范围更广的统一服务平台。
4.1 组网方案
CTI Pool 是将跨地域分布式部署的多个CTI 平台组成一套逻辑上的对外统一管理、配置、排队调度的 CTI 平台。对上层应用 CTI Pool呈现为一套大容量呼叫中心逻辑平台。通常CTI POOL部署在多个物理节点，每个物理节点部署 CTI 组件，节点之间通过 IP网络实现多个节点的互联互通。如图4所示。
4.2 统一排队的调度均衡方案
传统网络呼叫中心架构（多套呼叫中心平台构成），同一品牌的技能队列，分布在多个节点，呼叫分别在不同的技能队列进行排队。如果用户在 CTI Pool 中，则可以采用统一排队的调度方案。即从不同节点排队机进入的呼叫，可以路由到同一个技能队列中排队，不同节点的坐席都可以接听该技能队列中的呼叫。这样，实现不同节点的坐席资源完全均衡，无需人工干预。
优点：不同节点 UAP 进入的呼叫，可以在同一个技能队列中排队；不同节点的坐席资源，可以接听来自不同节点的呼叫，实现完全均衡。
4.3 跨区域的调度均衡方案
针对跨区域、本地优先等灵活、均衡的调度方案诉求，具体如下要求：FPGA 当作 DSP 的外部存储器处理，各个功能模块的片选通过 QuartusII 开发环境自带的IP 核 LPM_DECODE 对高位地址线译码后选通。每个功能模块通过在FPGA 内部设计读写FIFO，实现EMIF对FPGA的数据访问。具体功能示意图如图2所示。
在 FPGA 内 部 生 成 1 个 8bit×512 的FIFO，用于 DSP 与外系统的数据传输缓存，其中 FIFO_R 用于预处理结果数据输入到 DSP的缓存，FIFO_W 用于 DSP 向预处理模块发送数据的缓存，两个 FIFO 用一个双口 RAM实现。同时 FPGA 内部设置一个状态寄存器，用于记录两个 FIFO 的状态，为 DSP 操作FIFO 提供必要的信息。在 FPGA 内还有一个控制逻辑的模块，用于控制 FIFO 的工作，保证数据传输的准确。
3 各个功能模块实现
弹载计算机和遥测仪，数字舵机、GPS模块均通过串口通信。串口发送模块设置数据、数据字节长度、发送状态等变量，通过数据地址将数据送到总线上，然后将数据发送长度发送到数据发送长度地址，最后根据读取状态地址判断发送数据是否有效，若有效将 DSP 的并行数据转为串行数据根据模块预设波特率发出，各个地址和模块片选信号统一编址。串口接收模块设置数据、接收长度变量，通过接收长度地址接收数据长度，然后依次接收数据。GPS 星历等数据需在发射前装订到 EEPROM中，EEPROM 型 号 为 SST25VF032B。 在FPGA 中设计 EEPROM 读写模块根据 SPI 协议读取装订数据，SPI 波特率采用 8Mbps。地磁读写模块为 FPGA 扩展 ADS1274 接口，系统上电后，FPGA 将分频产生 1MHz 串行时钟信号 (SCLK) 供给 ADS1274 的“SCLK”管脚作为其输入时钟，ADS1274 在完成采样后，将 DRBY 管脚变为低电平，FPGA 在 SCLK上升沿判读到 DRDY 为低时，FPGA 开始采集数据，将 ADS1274 输出的串行数据转换为并行数据。地面火控系统需要通过 CAN 通信口和弹载计算机通信，通过在 FPGA 内部实现 SJA1000 的 ALE、RD、WR、CS 时序，由DSP 通过地址总线和数据总线和 SJA1000 通信。
4 弹载计算机原理验证试验
地磁滚转角测量情况如下：14.06r/s 高速旋转情况下，以 Y 轴磁场强度作为 X 轴，Z轴磁场强度作为 Y 轴的直角坐标测量曲线为直径大于 200mGs( 实测约 400mGs) 圆形，以此为基础计算的滚转角测量值线性度良好，测角偏移量小于1度。表明滚转角测量结果可信。弹载计算机在室内接 GPS 转发器进行的搜星定位试验结果为：信噪比大于 40 的可用搜星数大于5颗(实测7颗)，定位时间0.2~0.3秒，PDOP 值 2.28。搜星情况良好，星历转发功能正常，各项指标均满足总体要求。
5 结束语
采用高性能的 DSP+FPGA 架构设计的弹载计算机系统，具有丰富的功能和强大的实时处理能力，功能容易扩展。本嵌入式计算机平台外扩能力强、综合处理性能比较高，设计的飞行器嵌入式计算机可靠性高、数据处理能力强、体积小，并已成功经过飞行试验验证。
参考文献
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[2] 徐伊岑 . 基于 TMS320F2812 的某型弹载计算机的开发[J].中小企业科技与管理 ,2008(11):229.
[3] 苏宛新 , 程灵燕 , 程飞燕 . 基于 DSP+FPGA的实时视频信号处理系统设计[J].液晶与显示 ,2010,25(1):145-148.
作者简介
彭文(1982-)，男，重庆市人。工学硕士学位。现为四川航天系统工程研究所工程师。研究方向为光电及测控技术。
周华(1975-)，男，重庆市忠县人。工学硕士学位。现为四川航天系统工程研究所高级工程师。研究方向为自动控制。
黄松(1976-)，男，广东省韶关市人。工学硕士学位。现为四川航天系统工程研究所高级工程师。研究方向为信号与信息处理。
作者单位
四川航天技术研究院 四川省成都市 610100
四川航天系统工程研究所 四川省成都市 610100
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