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[摘要]：随着电话用户量的剧增，用户使用语音增值业务的频率增加，迫切需要建设新的语音增值业务平台。本文在论述平台实现功能基础上，提出平台建设的方案。文中着重在硬件设备实现方案上，提出硬件设备的选择计算模型，并应用在本系统中，取得良好的效果。
[关键词]：语音增值业务 处理能力 平台 计费 数据库
1.概述
1.1背景
语音增值业务即为“语音IVR业务”。IVR（Interactive Voice Response）即交互式语音应答系统，用户只须用电话即可进入服务中心，根据操作提示收听信息或服务。
目前语音增值业务种类较多，业务平台分立，管理流程较为复杂。各平台相对独立，没有与其他系统开发接口。业务类别涉及投票类、点歌类、答题类、呼转类等。平台多、业务种类多，造成管理复杂，没有一套功能强大的管理系统，新业务的开发实施存在难度。
因此迫切需建立一套功能完善的业务承载平台，对种类繁多的业务进行统一管理。这样有利于整合各种资源，发挥品牌的优势，提高市场占有率。
2.集中语音增值业务系统综述
2.1语音增值业务系统定义
语音增值业务是在传统的话音业务基础上，为用户提供丰富，多彩的资讯服务的一种业务。通过语音增值业务平台，可以提供彩铃、彩话等带“彩”的语音增值业务，以及声控电话本、语音秘书、电话QQ、IVR等各种功能类和娱乐消遣类的业务。
2.2语音增值业务系统功能
语音增值业务系统的功能包括两方面：承载的业务功能和系统管理功能。承载的业务功能为面向用户提供的服务，系统管理功能是实现平台安全、稳定运行的基本要求。
承载的业务功能包括：基本会议功能、人工坐席功能、系统外呼功能、虚拟呼叫中心功能、二次开发环境等。结合现状需求，平台应该还需具备自助语音服务、语音播报以及一定的新业务新技术功能，包括语音电话本、一机多号、听网、语音媒体流、短信点播、语音流媒体等。
系统管理功能主要包括： SP/CP管理功能、计费功能、对SP自带平台的管理功能、普通用户管理功能、针对报表的定制功能、系统安全实现等。
3.系统设计方案
3.1总体设计
在本次设计中，充分考虑了平台的可靠性和安全性的同时，实现丰富的业务功能。系统设计必须符合功能完备性与灵活性、实用性与可维护性、安全性与可靠性、技术要保持先进性。
系统应提供完整的功能，在具体实现时需综合考虑到信息的发展规模，信息量的大小，管理的要求等情况，使其具有良好的灵活性及可扩充性，具体表现在系统的硬件，网络设备应有很好的开放性和强大的扩充升级能力，支持多种传输媒质；应用软件能适应多种不同情况，具有很好的可伸缩性和可移植性。
语音增值业务综合平台系统整体网络结构图主要由交换机、应用服务器、中间件服务器、数据库服务器、坐席和外围设备共同组成。
3.2硬件系统设计
语音增值业务系统采用国内外比较流行的接入系统+服务器的网络架构方式。系统由接入子系统、IVR/IFR部分、服务器、网络四部分组成。
* 接入子系统
接入子系统处理来自PSTN 的语音呼叫，传输处理的媒体包括语音信息、传真信息，业务数据等。系统通过E1 中继与局端交换机连接，话路接续采用中国七号信令（SS7）TUP/ISUP 的局间信令部分，使交换机和计算机系统实现信息沟通和交互控制，实现智能路由控制、呼叫流程定制等功能。
* IVR/IFR部分
交互式语音/传真IVR/IFR在平台中作为媒体服务必不可少的部分，完成语音处理及播放、DTMF的接收和发送、传真的接收和发送，各相关业务流程的解释及运行等。对IVR/IFR的业务提供了完整的用户二次开发工具，用户可以根据自己的业务增加的需要方便地编写业务流程，实现IVR/IFR的业务功能。
* 服务器
服务器包括CTI服务器、应用服务器、中间件服务器。
CTI Server的实质是利用CTI 技术将前端的交换技术与后端的计算机技术结合起来，建立起电话设备与计算机之间的信息通道，从而完成从电话信息到计算机数据信息，以及从计算机数据信息到电话信息的转换，实现语音、数据的同步转移。
应用服务器采用分布式部件对象模型（DCOM）开发各种应用部件，将应用服务作为一个对象向客户端（主要是坐席端）提供服务接口，为坐席端的调用提供不同的业务服务。
数据库服务器完成内部数据管理的功能实体，实现对交换机、话务员数据、用户数据、信息数据、数据字典、统计数据的存贮。包括：系统数据表、业务数据字典、系统用户数据表、信息数据表和检索引擎、客户联络数据表、服务质量记录等。
中间件服务器实现三（多）层体系结构。把商务逻辑单独地分离了出来，使客户端只需处理图形化的用户界面、输入及输出工作，也就是所谓的“瘦”客户，而数据请求工作则由功能强大的商务逻辑层（应用服务器）与数据逻辑层进行。
* 操作终端
系统的维护和监控终端实现对包括排队机/IVR/IFR/AGENT/相关服务器和网络设备的安装、配置、监控、维护、告警等功能。
统计终端完成对系统的各种数据的统计功能，可以按照不同的要求进行全面的统计，并以各种图表的方式表示出来。
3.3系统配置
系统的配置计算涉及多个方面，根据系统的业务平台的容量、用户容量、接入中继数量、处理能力、信令链路等性能指标，并结合系统中各个服务器的工作职能，从各个服务器的业务处理能力、扩展空间、系统可靠性及整体拥有成本等方面进行考虑，给出各个服务器的选型依据。 3.3.1服务器配置
数据库服务器选型为例，服务器的选型主要参考业界比较常用的TPMC值，以TPMC值作为吞吐率单位的TPC_C是根据多年以前的计算机结构所设计出来作为在线事务处理（OLTP）的基准程序。[2]
本次计算考虑系统最大负荷情况下的极端情况，按照一般高考查分的中继情况，中继利用率按照0.95取值。
取值平均服务时长=120秒；
根据忙时呼叫次数=（（中继数×中继利用率）/服务平均时长）×3600计算。得到忙时呼叫次数=3480*0.95/120*3600=99180。
数据库处理能力可以根据数据库访问事务处理次数为依据，套用TPMC的计算模型进行计算，并根据服务器的TPMC指标作为选择依据。
首先计算对于客服业务的平均每次呼叫所产生的数据库访问次数，再根据忙时呼叫量计算忙时呼叫对于数据库的事务请求次数从而得出需要配置的服务器TPMC要求。
计算公式如下：
忙时TPMC=（忙时呼叫次数×（平均每次呼叫数据库访问次数+其他应用模块平均每次呼叫事务访问处理次数））/60
系统主要在以下情况需要访问数据库：
来话字冠分析（先在内存中检索，如果不命中才查询数据库）
黑名单检索（每次接入访问一次）
红名单检索（每次接入访问一次）
智能路由分析（每次接入访问数据库1到4次）
认证用户身份（只在业务受理或其它需要认证用户的场合需要）
AAA服务器产生原始服务话单（生成一张话单访问一次，一次业务有多次人工转自动或者坐席转移则会出现多张话单）
IVR查询业务数据以便让用户获得信息（不同业务不同，大约需要1到2次）
人工坐席在接受咨询时查询数据库（不同的业务不同，大约需要1到2次）
客户服务资料的记录（不同的业务不同，大约需要1到2次）
每次人工服务需要生成一个录音文件，同时在数据库中增加一条录音检索记录
自动录音时，把录音文件的相关信息保存到数据库（受理业务、投诉申告等业务才需要）
由于业务流程不同，需要访问数据库的次数也不同。本次计算按照高考查分这种平台负荷的极端高峰情况计算，因此业务模型也按照高考查分的业务模型为基准。数据库访问次数按照最忙数量为10次左右计算。
数据库每分钟响应访问数=（忙时呼叫次数×10）/60
=99180×10/60
≈16500
同时考虑到数据库服务器需留有一定的冗余度，负荷不应超过60%，因此，要求数据库服务器具备27000以上的TPMC值。双机的情况下，每单机TPMC值应不小于16000。
本期配置的数据库服务器为：HP Integrity RX2620-2服务器双机。其中每单机双CPU，4G内存，该配置的TPMC值可达30000以上，完全可以满足本期项目的需求。
其他服务器据此进行配置计算，也采用惠普服务器实现。
3.3.2网络架构选择
3.3.2.1 SP出口带宽选择
各个SP平台与省中心的数据网络需要传输的数据主要包括三大类：
省中心对地市发送到管理、维护信息以及地市反馈回来的响应信息；
省中心运行全省性节目业务流程，需要与地市平台之间进行通信；
地市平台发送到省中心平台的计费数据。
管理和维护数据流量相对较小，与业务控制数据并发传输，按照256K/S的带宽容量考虑。
地市平台发送到省中心的计费数据由于全省性业务集中省中心平台统一运行、统一计费，因此数据流量也大大减少，所以带宽要求在1M内即可。
因此，全省性业务运行时省中心IVR流程服务器与地市平台的相关模块间通信的数据流量为省网网络流量的高峰值，也是全省网络带宽设计的最大参考值。在计算时我们依照本地SP平台到省中心的数据通道为例计算联网带宽，计算公式如下：
假设平台3480线业务全部都在运行业务流程例如：高考查分。
由于所有业务流程都需要到省中心平台运行，省中心平台需要与地市进行的通信包括呼叫进入后的身份认证、初始化等操作和呼叫过程中调用地市平台媒体服务的操作。
忙时每秒呼叫按照3480/120=29计算，身份、初始化等操作传输的数据量按照最大1K计算，需要的传输带宽为29×1×8=232Kbit/S
传输过程中数据传输按照平台所有中继均在线运行省中心业务计算，传输数据量按照每秒传输200个字节计算，传输数据带宽要求=3480×200×8≈5Mbit/S
根据以上计算得出本地SP对省中心的数据传输带宽要求小于5M。
类推各个地市平台（各个SP）对省中心的数据带宽要求也小于5M，目前SP统计有8家，因此：省中心的数据传输容量小于8×5=40M。现有的网络设计采用100M以太网接口互联，能够满足要求。[1]
3.4软件系统设计
语音增值业务软件实现的相关技术主要基于数据库技术和VoiceXML语言。软件系统包括交换平台软件、业务实现平台软件、应用系统软件及接口软件四部分。
语音增值业务平台相关的软件技术主要是数据库和业务实现的编译语言。数据库采用Oracle数据库，实现业务功能的语言采用最为流行的VoiceXML语言。
4.结论
本文在结合某省网络、业务现状的前提下，提出集中语音增值业务系统设计。语音增值业务平台促进了信息产业的发展，提高信息通信水平，加速信息流动，促进国家信息化建设的步伐。为运营商带来更多业务收入的同时，也拉动了经济增长，为国民经济做出了贡献。平台满足了人民群众在业务方面日益提高的通信需求和信息化建设要求，具有很好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] Douglas E？Comer著，林瑶，蒋慧，杜蔚轩等译，用TCP/IP进行网际互联，北京，电子工业出版社，2001年
[2] 《项目决策分析与评价》2008版，北京，中国计划出版社，2008年
[关键词]：语音增值业务 处理能力 平台 计费 数据库
1.概述
1.1背景
语音增值业务即为“语音IVR业务”。IVR（Interactive Voice Response）即交互式语音应答系统，用户只须用电话即可进入服务中心，根据操作提示收听信息或服务。
目前语音增值业务种类较多，业务平台分立，管理流程较为复杂。各平台相对独立，没有与其他系统开发接口。业务类别涉及投票类、点歌类、答题类、呼转类等。平台多、业务种类多，造成管理复杂，没有一套功能强大的管理系统，新业务的开发实施存在难度。
因此迫切需建立一套功能完善的业务承载平台，对种类繁多的业务进行统一管理。这样有利于整合各种资源，发挥品牌的优势，提高市场占有率。
2.集中语音增值业务系统综述
2.1语音增值业务系统定义
语音增值业务是在传统的话音业务基础上，为用户提供丰富，多彩的资讯服务的一种业务。通过语音增值业务平台，可以提供彩铃、彩话等带“彩”的语音增值业务，以及声控电话本、语音秘书、电话QQ、IVR等各种功能类和娱乐消遣类的业务。
2.2语音增值业务系统功能
语音增值业务系统的功能包括两方面：承载的业务功能和系统管理功能。承载的业务功能为面向用户提供的服务，系统管理功能是实现平台安全、稳定运行的基本要求。
承载的业务功能包括：基本会议功能、人工坐席功能、系统外呼功能、虚拟呼叫中心功能、二次开发环境等。结合现状需求，平台应该还需具备自助语音服务、语音播报以及一定的新业务新技术功能，包括语音电话本、一机多号、听网、语音媒体流、短信点播、语音流媒体等。
系统管理功能主要包括： SP/CP管理功能、计费功能、对SP自带平台的管理功能、普通用户管理功能、针对报表的定制功能、系统安全实现等。
3.系统设计方案
3.1总体设计
在本次设计中，充分考虑了平台的可靠性和安全性的同时，实现丰富的业务功能。系统设计必须符合功能完备性与灵活性、实用性与可维护性、安全性与可靠性、技术要保持先进性。
系统应提供完整的功能，在具体实现时需综合考虑到信息的发展规模，信息量的大小，管理的要求等情况，使其具有良好的灵活性及可扩充性，具体表现在系统的硬件，网络设备应有很好的开放性和强大的扩充升级能力，支持多种传输媒质；应用软件能适应多种不同情况，具有很好的可伸缩性和可移植性。
语音增值业务综合平台系统整体网络结构图主要由交换机、应用服务器、中间件服务器、数据库服务器、坐席和外围设备共同组成。
3.2硬件系统设计
语音增值业务系统采用国内外比较流行的接入系统+服务器的网络架构方式。系统由接入子系统、IVR/IFR部分、服务器、网络四部分组成。
* 接入子系统
接入子系统处理来自PSTN 的语音呼叫，传输处理的媒体包括语音信息、传真信息，业务数据等。系统通过E1 中继与局端交换机连接，话路接续采用中国七号信令（SS7）TUP/ISUP 的局间信令部分，使交换机和计算机系统实现信息沟通和交互控制，实现智能路由控制、呼叫流程定制等功能。
* IVR/IFR部分
交互式语音/传真IVR/IFR在平台中作为媒体服务必不可少的部分，完成语音处理及播放、DTMF的接收和发送、传真的接收和发送，各相关业务流程的解释及运行等。对IVR/IFR的业务提供了完整的用户二次开发工具，用户可以根据自己的业务增加的需要方便地编写业务流程，实现IVR/IFR的业务功能。
* 服务器
服务器包括CTI服务器、应用服务器、中间件服务器。
CTI Server的实质是利用CTI 技术将前端的交换技术与后端的计算机技术结合起来，建立起电话设备与计算机之间的信息通道，从而完成从电话信息到计算机数据信息，以及从计算机数据信息到电话信息的转换，实现语音、数据的同步转移。
应用服务器采用分布式部件对象模型（DCOM）开发各种应用部件，将应用服务作为一个对象向客户端（主要是坐席端）提供服务接口，为坐席端的调用提供不同的业务服务。
数据库服务器完成内部数据管理的功能实体，实现对交换机、话务员数据、用户数据、信息数据、数据字典、统计数据的存贮。包括：系统数据表、业务数据字典、系统用户数据表、信息数据表和检索引擎、客户联络数据表、服务质量记录等。
中间件服务器实现三（多）层体系结构。把商务逻辑单独地分离了出来，使客户端只需处理图形化的用户界面、输入及输出工作，也就是所谓的“瘦”客户，而数据请求工作则由功能强大的商务逻辑层（应用服务器）与数据逻辑层进行。
* 操作终端
系统的维护和监控终端实现对包括排队机/IVR/IFR/AGENT/相关服务器和网络设备的安装、配置、监控、维护、告警等功能。
统计终端完成对系统的各种数据的统计功能，可以按照不同的要求进行全面的统计，并以各种图表的方式表示出来。
3.3系统配置
系统的配置计算涉及多个方面，根据系统的业务平台的容量、用户容量、接入中继数量、处理能力、信令链路等性能指标，并结合系统中各个服务器的工作职能，从各个服务器的业务处理能力、扩展空间、系统可靠性及整体拥有成本等方面进行考虑，给出各个服务器的选型依据。 3.3.1服务器配置
数据库服务器选型为例，服务器的选型主要参考业界比较常用的TPMC值，以TPMC值作为吞吐率单位的TPC_C是根据多年以前的计算机结构所设计出来作为在线事务处理（OLTP）的基准程序。[2]
本次计算考虑系统最大负荷情况下的极端情况，按照一般高考查分的中继情况，中继利用率按照0.95取值。
取值平均服务时长=120秒；
根据忙时呼叫次数=（（中继数×中继利用率）/服务平均时长）×3600计算。得到忙时呼叫次数=3480*0.95/120*3600=99180。
数据库处理能力可以根据数据库访问事务处理次数为依据，套用TPMC的计算模型进行计算，并根据服务器的TPMC指标作为选择依据。
首先计算对于客服业务的平均每次呼叫所产生的数据库访问次数，再根据忙时呼叫量计算忙时呼叫对于数据库的事务请求次数从而得出需要配置的服务器TPMC要求。
计算公式如下：
忙时TPMC=（忙时呼叫次数×（平均每次呼叫数据库访问次数+其他应用模块平均每次呼叫事务访问处理次数））/60
系统主要在以下情况需要访问数据库：
来话字冠分析（先在内存中检索，如果不命中才查询数据库）
黑名单检索（每次接入访问一次）
红名单检索（每次接入访问一次）
智能路由分析（每次接入访问数据库1到4次）
认证用户身份（只在业务受理或其它需要认证用户的场合需要）
AAA服务器产生原始服务话单（生成一张话单访问一次，一次业务有多次人工转自动或者坐席转移则会出现多张话单）
IVR查询业务数据以便让用户获得信息（不同业务不同，大约需要1到2次）
人工坐席在接受咨询时查询数据库（不同的业务不同，大约需要1到2次）
客户服务资料的记录（不同的业务不同，大约需要1到2次）
每次人工服务需要生成一个录音文件，同时在数据库中增加一条录音检索记录
自动录音时，把录音文件的相关信息保存到数据库（受理业务、投诉申告等业务才需要）
由于业务流程不同，需要访问数据库的次数也不同。本次计算按照高考查分这种平台负荷的极端高峰情况计算，因此业务模型也按照高考查分的业务模型为基准。数据库访问次数按照最忙数量为10次左右计算。
数据库每分钟响应访问数=（忙时呼叫次数×10）/60
=99180×10/60
≈16500
同时考虑到数据库服务器需留有一定的冗余度，负荷不应超过60%，因此，要求数据库服务器具备27000以上的TPMC值。双机的情况下，每单机TPMC值应不小于16000。
本期配置的数据库服务器为：HP Integrity RX2620-2服务器双机。其中每单机双CPU，4G内存，该配置的TPMC值可达30000以上，完全可以满足本期项目的需求。
其他服务器据此进行配置计算，也采用惠普服务器实现。
3.3.2网络架构选择
3.3.2.1 SP出口带宽选择
各个SP平台与省中心的数据网络需要传输的数据主要包括三大类：
省中心对地市发送到管理、维护信息以及地市反馈回来的响应信息；
省中心运行全省性节目业务流程，需要与地市平台之间进行通信；
地市平台发送到省中心平台的计费数据。
管理和维护数据流量相对较小，与业务控制数据并发传输，按照256K/S的带宽容量考虑。
地市平台发送到省中心的计费数据由于全省性业务集中省中心平台统一运行、统一计费，因此数据流量也大大减少，所以带宽要求在1M内即可。
因此，全省性业务运行时省中心IVR流程服务器与地市平台的相关模块间通信的数据流量为省网网络流量的高峰值，也是全省网络带宽设计的最大参考值。在计算时我们依照本地SP平台到省中心的数据通道为例计算联网带宽，计算公式如下：
假设平台3480线业务全部都在运行业务流程例如：高考查分。
由于所有业务流程都需要到省中心平台运行，省中心平台需要与地市进行的通信包括呼叫进入后的身份认证、初始化等操作和呼叫过程中调用地市平台媒体服务的操作。
忙时每秒呼叫按照3480/120=29计算，身份、初始化等操作传输的数据量按照最大1K计算，需要的传输带宽为29×1×8=232Kbit/S
传输过程中数据传输按照平台所有中继均在线运行省中心业务计算，传输数据量按照每秒传输200个字节计算，传输数据带宽要求=3480×200×8≈5Mbit/S
根据以上计算得出本地SP对省中心的数据传输带宽要求小于5M。
类推各个地市平台（各个SP）对省中心的数据带宽要求也小于5M，目前SP统计有8家，因此：省中心的数据传输容量小于8×5=40M。现有的网络设计采用100M以太网接口互联，能够满足要求。[1]
3.4软件系统设计
语音增值业务软件实现的相关技术主要基于数据库技术和VoiceXML语言。软件系统包括交换平台软件、业务实现平台软件、应用系统软件及接口软件四部分。
语音增值业务平台相关的软件技术主要是数据库和业务实现的编译语言。数据库采用Oracle数据库，实现业务功能的语言采用最为流行的VoiceXML语言。
4.结论
本文在结合某省网络、业务现状的前提下，提出集中语音增值业务系统设计。语音增值业务平台促进了信息产业的发展，提高信息通信水平，加速信息流动，促进国家信息化建设的步伐。为运营商带来更多业务收入的同时，也拉动了经济增长，为国民经济做出了贡献。平台满足了人民群众在业务方面日益提高的通信需求和信息化建设要求，具有很好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] Douglas E？Comer著，林瑶，蒋慧，杜蔚轩等译，用TCP/IP进行网际互联，北京，电子工业出版社，2001年
[2] 《项目决策分析与评价》2008版，北京，中国计划出版社，2008年