2.3.7 Кодеры исходной информации (вокодеры) и гибридные алгоритмы

Многие методы кодирования используют особенности человеческой речи, связанные со строением голосового аппарата. Кодеры, в которых реализуются такие методы, называют кодерами исходной информации или вокодерами (voice coding).

Звуки речи образуются при прохождении выдыхаемого воздуха через голосовой аппарат человека, важнейшими элементами которого являются язык, нёбо, губы, зубы и голосовые связки. В формировании того или иного звука участвует та или иная часть этих элементов. Если звук формируется с участием голосовых связок, поток воздуха из легких вызывает их колебание, что порождает звуковой тон. Последовательность формируемых таким образом звуков составляет тоновую речь (или тоновый сегмент речи). Если звук формируется без участия связок, тон в нем отсутствует, и последовательность таких звуков составляет нетоновую речь (нетоновый сегмент речи). Спектр тонового звука может быть смоделирован путем подачи специальным образом сформированного сигнала возбуждения на вход цифрового фильтра с параметрами, определяемыми несколькими действительными коэффициентами. Спектр нетоновых звуков - практически равномерный, что обусловлено их шумовым характером.

В реальных речевых сигналах не все звуки можно четко разделить на тоновые и нетоновые, а приходится иметь дело с некими переходными вариантами, что затрудняет создание алгоритмов кодирования, обеспечивающих высокое качество передачи речи при низкой скорости передачи информации.

2.3.8 Процессоры цифровой обработки сигналов для речевых кодеков

Узкополосному кодированию речевых сигналов дорогу на рынок коммерческих приложений открыло развитие микроэлектроники и, в частности, появление дешевых процессоров цифровой обработки сигналов (DSP - Digital Signal Processor) в интегральном исполнении. До этого цифровая обработка сигналов (в том числе, узкополосное кодирование речи) была уделом разработчиков аппаратуры для нужд армии и спецслужб.

Архитектура процессоров DSP часто характеризуется наличием нескольких вычислительных блоков, обеспечивающих выполнение одновременных операций в одном такте работы процессора. Для загрузки вычислительных блоков данными предусматривается несколько шин передачи данных и многопортовая память данных. Для увеличения производительности память инструкций и память данных разделены, а доступ к ним осуществляется также по раздельным шинам. Для процессоров DSP характерно использование инструкций увеличенной длины, содержащих поля для управления всеми вычислительными блоками.

Физически процессоры DSP выполняются в виде интегральных микросхем, содержащих в одном кристалле ядро процессора, память и периферийные устройства для обмена информацией. Наличие встроенной памяти обеспечивает быстрый доступ ядра к ее содержимому для получения максимальной производительности.

Существует множество модификацией процессоров DSP, различающихся производительностью, объемом памяти, потребляемой мощностью. В оборудовании IP-телефонии используются дешевые процессоры со средней производительностью и малой потребляемой мощностью, ориентированные на реализацию малого числа (единицы) каналов обработки речевой информации и применяемые, в основном, в составе терминальных устройств, или мощные высокопроизводительные процессоры, ориентированные на многоканальные (десятки каналов) приложения и используемые в составе таких групповых устройств как многоканальные шлюзы IP-телефонии, подключаемые к ТфОП по цифровым трактам Е1.

Оборудование ПРОТЕЙ-IP использует DSP с лицензированным у одной из ведущих в данной области фирм программным обеспечением, реализующим необходимые алгоритмы (речевые кодеки, факс, модем). Это позволило, опираясь на существующий опыт, резко сократить время выхода оборудования на рынок. Кроме того, в данном случае исключается трудоемкая и длительная процедура лицензирования алгоритмов речевых кодеков (G.723.1, G.729), требующая значительных единовременных финансовых затрат. По такому же пути идут и ведущие мировые производители оборудования VolP (Cisco, Dialogic и др.), лицензируя программное обеспечение DSP у компаний, специализирующихся именно в этой области, и концентрируя свои силы на реализации тех функций, которые традиционно обеспечивают данным производителям оборудования технологическое лидерство.

2.3.9 Основные алгоритмы кодирования речи, используемые в телефонии

В первую очередь необходимо понять, какими критериями нужно руководствоваться при выборе "хорошего" кодека для использования в IP-телефонии.

Использование полосы пропускания канала. Скорость передачи, которую предусматривают имеющиеся сегодня узкополосные кодеки, лежит в пределах 1.2 - 64 Кбит/с. Естественно, что от этого параметра прямо зависит качество воспроизводимой речи. Существует множество подходов к проблеме определения качества. Наиболее широко используемый подход оперирует оценкой MOS (Mean Opinion Score), которая определяется для конкретного кодека как средняя оценка качества большой группой слушателей по пятибалльной шкале. Для прослушивания экспертам предъявляются разные звуковые фрагменты - речь, музыка, речь на фоне различного шума и т.д. Оценки интерпретируют следующим образом:

· 4-5 - высокое качество; аналогично качеству передачи речи в ISDN, или еще выше;

· 3.5-4- качество ТфОП (toll quality); аналогично качеству речи, передаваемой с помощью кодека АДИКМ при скорости 32 Кбит/с. Такое качество обычно обеспечивается в большинстве телефонных разговоров. Мобильные сети обеспечивают качество чуть ниже toll quality;

· 3-3.5- качество речи, по-прежнему, удовлетворительно, однако его ухудшение явно заметно на слух;

· 2.5-3 - речь разборчива, однако требует концентрации внимания для понимания. Такое качество обычно обеспечивается в системах связи специального применения (например, в вооруженных силах).

В рамках существующих технологий качество ТфОП (toll quality) невозможно обеспечить при скоростях менее 5 Кбит/с.

Подавление периодов молчания (VAD, CNG, DTX). При диалоге один его участник говорит, в среднем, только 35 процентов времени. Таким образом, если применить алгоритмы, которые позволяют уменьшить объем информации, передаваемой в периоды молчания, то можно значительно сузить необходимую полосу пропускания. В двустороннем разговоре такие меры позволяют достичь сокращения объема передаваемой информации до 50%, а в децентрализованных многоадресных конференциях (за счет большего количества говорящих) - и более. Нет никакого смысла организовывать многоадресные конференции с числом участников больше 5-6, не подавляя периоды молчания. Технология подавления таких периодов имеет три важные составляющие.

Нужно отметить, что определение границ пауз в речи очень существенно для эффективной синхронизации передающей и приемной сторон: приемник может, незначительно изменяя длительности пауз, производить подстройку скорости воспроизведения для каждого отдельного сеанса связи, что исключает необходимость синхронизации тактовых генераторов всех элементов сети, как это имеет место в ТфОП.

Детектор речевой активности (Voice Activity Detector - VAD) необходим для определения периодов времени, когда пользователь говорит. Детектор VAD должен обладать малым временем реакции, чтобы не допускать потерь начальных слов и не упускать бесполезные фрагменты молчания в конце предложений; в то же время детектор VAD не должен срабатывать от воздействия фонового шума.

Детектор VAD оценивает энергию входного сигнала и, если она превышает некоторый порог, активизирует передачу. Если бы детектор отбрасывал всю информацию до момента, пока энергия сигнала не стала выше порога, то происходило бы отрезание начальной части периода активности. Поэтому реализации VAD требуют сохранения в памяти нескольких миллисекунд информации, чтобы иметь возможность запустить передачу до начала периода активности. Это увеличивает, в некоторой степени, задержку прохождения сигнала, однако ее можно минимизировать или свести к нулю в кодерах, работающих с блоками отсчетов.

Поддержка прерывистой передачи (Discontinuous Transmission -DTK) позволяет кодеку прекратить передачу пакетов в тот момент, когда VAD обнаружил период молчания. Некоторые наиболее совершенные кодеры не прекращают передачу полностью, а переходят в режим передачи гораздо меньшего объема информации (интенсивность, спектральные характеристики), нужной для того, чтобы декодер на удаленном конце мог восстановить фоновый шум.

Генератор комфортного шума (Comfort Noise Generator - CNG) служит для генерации фонового шума. В момент, когда в речи активного участника беседы начинается период молчания, терминалы слушающих могут просто отключить воспроизведение звука. Однако это было бы неразумно. Если в трубке возникает "гробовая тишина", т.е. фоновый шум (шум улицы и т.д.), который был слышен во время разговора, внезапно исчезает, то слушающему кажется, что соединение по каким-то причинам нарушилось, и он обычно начинает спрашивать, слышит ли его собеседник.

Генератор CNG позволяет избежать таких неприятных эффектов. Простейшие кодеки просто прекращают передачу в период молчания, и декодер генерирует какой-либо шум с уровнем, равным минимальному уровню, отмеченному в период речевой активности. Более совершенные кодеки (G.723.1 Annex A, G.729 Annex В) имеют возможность предоставлять удаленному декодеру информацию для восстановления шума с параметрами, близкими к фактически наблюдавшимся.

Размер кадра. Большинство узкополосных кодеков обрабатывает речевую информацию блоками, называемыми кадрами (frames), и им необходимо производить предварительный анализ отсчетов, следующих непосредственно за отсчетами в блоке, который они в данный момент кодируют.

Размер кадра важен, так как минимальная теоретически достижимая задержка передачи информации (алгоритмическая задержка) определяется суммой этого параметра и длины буфера предварительного анализа. В действительности процессоры цифровой обработки сигналов, которые выполняют алгоритм кодирования, имеют конечную производительность, так что реальная задержка сигнала больше теоретической.

Можно, казалось бы, заключить, что кодеки с меньшим размером кадра лучше в смысле такого важного критерия как минимизация задержки. Если, однако, учесть, что происходит при передаче информации по сети, то мы увидим, что к кадру, сформированному кодеком, добавляется множество дополнительной информации - заголовки IP (20 байтов), UDP (8 байтов), RTP (12 байтов). Для кодека с длительностью кадра 30 мс посылка таких кадров по сети привела бы к передаче избыточной информации со скоростью 10.6 кбит/с, что превышает скорость передачи речевой информации у большинства узкополосных кодеков.

Поэтому обычно используется пересылка нескольких кадров в пакете, при этом их количество ограничено максимально допустимой задержкой. В большинстве случаев в одном пакете передается до 60 мс речевой информации. Чем меньше длительность кадра, тем больше кадров приходится упаковывать в один пакет, т.е. задержка определяется вовсе не длиной кадра, а практически приемлемым объемом полезной нагрузки в пакете.

Кроме того, кодеки с большей длиной кадра более эффективны, так как здесь действует общий принцип: чем дольше наблюдается явление (речевой сигнал), тем лучше оно может быть смоделировано.

Чувствительность к потерям кадров. Потери пакетов являются неотъемлемым атрибутом IP-сетей. Так как пакеты содержат кадры, сформированные кодеком, то это вызывает потери кадров. Но потери пакетов и потери кадров не обязательно напрямую связаны между собой, так как существуют подходы (такие как применение кодов с исправлением ошибок -forward error correction), позволяющие уменьшить число потерянных кадров при данном числе потерянных пакетов. Требующаяся для этого дополнительная служебная информация распределяется между несколькими пакетами, так что при потере некоторого числа пакетов кадры могут быть восстановлены.

Однако положительный эффект от введения избыточности для борьбы с потерями пакетов не столь легко достижим, поскольку потери в IP-сетях происходят пачками, т.е. значительно более вероятно то, что будет потеряно сразу несколько пакетов подряд, чем то, что потерянные пакеты распределятся в последовательности переданных пакетов по одному. Так что если применять простые схемы введения избыточности (например, повторяя каждый кадр в двух последовательно передаваемых пакетах), то в реальных условиях они, хотя и увеличат объем избыточной информации, но, скорее всего, окажутся бесполезными.

Кроме того, введение избыточности отрицательно сказывается на задержке воспроизведения сигнала. Например, если мы повторяем один и тот же кадр в четырех пакетах подряд, чтобы обеспечить возможность восстановления информации при потере трех подряд переданных пакетов, то декодер вынужден поддерживать буфер из четырех пакетов, что вносит значительную дополнительную задержку воспроизведения.

2.3.10 Кодеки, стандартизованные ITU-T

Кодек G.711 - "дедушка" всех цифровых кодеков речевых сигналов, был одобрен ITU-T в 1965 году. В нем применяется способ преобразования аналогового сигнала в цифровой с использованием полулогарифмической шкалы. Типичная оценка MOS составляет 4.2. В первую очередь отметим, что, как и для ТфОП, минимально необходимым для оборудования VoIP является ИКМ-кодирование G.711. Это означает, что любое устройство VoIP должно поддерживать этот тип кодирования.

Кодек G.723.1 производит кадры длительностью 30 мс с продолжительностью предварительного анализа 7.5 мс. Предусмотрено два режима работы: 6.3 Кбит/с (кадр имеет размер 189 битов, дополненных до 24 байтов) и 5.3 Кбит/с (кадр имеет размер 158 битов, дополненных до 20 байтов). Режим работы может меняться динамически от кадра к кадру. Оба режима обязательны для реализации. Оценка MOS составляет 3.9 в режиме 6.3 Кбит/с и 3.7 в режиме 5.3 Кбит/с. Рекомендация G.723.1 утверждена ITU-T в ноябре 1995 года. Форум IMTC выбрал кодек G.723.1 как базовый для приложений IP-телефонии.

Кодек G.723.1 имеет детектор речевой активности и обеспечивает генерацию комфортного шума на удаленном конце в период молчания. Параметры фонового шума кодируются очень маленькими кадрами размером 4 байта. Если параметры шума не меняются существенно, передача полностью прекращается.

Кодек G.726. Алгоритм кодирования АДИКМ (рекомендация ITU-T G.726, принятая в 1990 г.) обеспечивает кодирование цифрового потока G.711 со скоростью 40, 32, 24 или 16 Кбит/с, гарантируя оценки MOS на уровне 4.3 (32 Кбит/с), что часто принимается за эталон уровня качества телефонной связи (toll quality). В приложениях IP-телефонии этот кодек практически не используется, так как он не обеспечивает достаточной устойчивости к потерям информации.

Кодек G.728 использует оригинальную технологию с малой задержкой LD-CELP (low delay code excited linear prediction) и гарантирует оценки MOS, аналогичные АДИКМ G.726 при скорости передачи 16 Кбит/с. Данный кодек специально разрабатывался как более совершенная замена АДИКМ для оборудования уплотнения телефонных каналов, при этом было необходимо обеспечить очень малую величину задержки (менее 5 мс), чтобы исключить необходимость применения эхокомпенсаторов. Это требование было успешно выполнено учеными Bell Labs в 1992 году: кодер имеет длительность кадра только 0.625 мс. Реально задержка может достигать 2.5 мс, так как декодер должен поддерживать синхронизацию в рамках структуры из четырех кадров.

Недостатком алгоритма является высокая сложность и относительно высокая чувствительность к потерям кадров.

Кодек G.729 очень популярен в приложениях передачи речи по сетям Frame Relay. Он использует технологию CS-ACELP (Conjugate Structure, Algebraic Code Excited Linear Prediction). Кодек использует кадр длительностью 10 мс и обеспечивает скорость передачи 8 Кбит/с. Для кодера необходим предварительный анализ сигнала продолжительностью 5 мс.

В спецификациях G.729 определены алгоритмы VAD, CNG и DTX. В периоды молчания кодер передает 15-битовые кадры с информацией о фоновом шуме, если только шумовая обстановка изменяется.

Сегодня в приложениях VoIP, кроме кодеков, прошедших процедуры международной стандартизации в ITU-T и ETSI, в продуктах ряда фирм-производителей применяются также нестандартные внутрифирменные алгоритмы. Такие алгоритмы часто лицензируются для использования в продуктах других компаний. В качестве примеров можно назвать такие кодеки, как Lucent/ElemediaSX7003P, имеющий очень хорошие характеристики при умеренной вычислительной сложности, и Voxware RT24, который предусматривает сверхнизкую (2.4 Кбит/с) скорость передачи информации при сохранении достаточно хорошего качества речи (оценка MOS около 3.2).

Выводы

1. Конвергенция разнообразных инфраструктур, технологий и коммутационных сред становится существенным средством повышения эффективности работы центров обслуживания вызовов.

2. Технология IP как единый транспорт для передачи информации любого вида дает возможность связать Web-среду с ресурсами центра обслуживания вызовов и предложить клиентам персонализированное обслуживание и удобное средство общения.

3. Сформулирована концепция архитектуры центра обслуживания вызовов на базе CTI и IP-технологий и рассмотрена технология передачи речевой информации по IP-сетям.

4. Существует множество особенностей и деталей технологий и средств, используемых в IP-технологиях, с которыми приходится взаимодействовать различным подсистемам контакт - центров. Каждую из этих особенностей необходимо учитывать при разработке как самих подсистем, так и алгоритмов их работы. Сказанное относится и к подсистеме записи и прослушивания разговоров.

3. Перспективный IP-контакт-центр ПРОТЕЙ-РВ: специфика его функционирования и комплектации

3.1 Общие сведения

Центр обслуживания вызовов на базе интеллектуальной платформы ПРОТЕЙ (контакт-центр ПРОТЕЙ) предназначен для оснащения справочных, заказных и экстренных служб различного вида и назначения. Гибкая архитектура контакт-центра позволяет создавать масштабируемые решения с наращиваемой функциональностью, максимально адаптируемые к нуждам конкретного заказчика. На базе одной СРВ-системы возможна организация одной или нескольких платных (бесплатных) справочных и заказных служб с доступом из ТфОП или из сети Internet.

Применение контакт-центра ПРОТЕЙ обеспечивает пользователю широкий спектр услуг, причем обслуживание потока входящих вызовов осуществляется с такими дополнительными возможностями, как предоставление необходимой информации без вмешательства оператора и маршрутизация вызова к оператору с необходимой квалификацией и/или специализацией. Архитектура контакт-центра соответствует тенденциям конвергенции телекоммуникационных сетей: коммутационное ядро полностью построено на принципах пакетной коммутации. Применение технологий IP-телефонии при организации рабочих мест операторов позволяет использовать в операторском центре только одну - компьютерную сеть, а также предоставляет широкий спектр возможностей по интеграции средств доступа к информации баз данных контакт-центра в клиентские программы рабочего места оператора. Кроме того, обеспечивается возможность обработки запросов, поступающих из сети Internet по электронной почте и с использованием широкий спектр возможностей технологии VoIP.

Функциональные возможности контакт-центра реализуются компьютерными серверами приложений, которые в процессе обслуживания вызовов взаимодействуют с информационными и технологическими базами данных. Каждый из таких серверов отвечает за свой набор услуг (сервер ACD, сервер IVR и т.п.) и может работать в режиме горячего резервирования и разделения нагрузки.

Контакт-центр используется для создания служб, которые в свою очередь являются организационно-техническими структурами на базе сети (или совокупности сетей) связи, обеспечивающей обслуживание пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи. Операторы контакт-центра, непосредственно работающие с входящими (и/или исходящими) вызовами, объединяются в группы, обслуживающие определенные типы вызовов. Группа представляет собой временное объединение операторов под общим управлением старшего оператора с единой очередью ожидания для выполнения функций обслуживания поступающих вызовов. Принято выделять первичную группу обслуживания поступающих вызовов, которая принимает все входящие вызовы на службу и распределяет их по группам операторов.

Использование технологии VoIP позволяет организовывать рабочие места операторов контакт-центра в любой точке телекоммуникационной сети, что позволяет существенно сократить затраты на площади, требуемые для развертывания контакт-центров.

3.2 Функциональные возможности контакт-центра

Обобщенная функциональная архитектура контакт-центра ПРОТЕЙ-РВ представлена на рис. 3.1.

В состав функциональной архитектуры входят следующие основные функциональные блоки:

· подсистема организации очередей;

· подсистема маршрутизации вызовов;

· подсистема распределения вызовов по операторам;

Рис.3.1 Функциональная архитектура контакт-центра ПРОТЕЙ-РВ

· подсистема организации рабочих мест и возможностей оператора и старшего оператора;

· подсистема контроля работы оператора и наблюдения за вызовом, в которую входит подсистема записи и прослушивания разговоров, являющаяся объектом разработки в данной дипломной работе;

· подсистема организации дополнительных возможностей, состоящая из подсистемы организации обслуживания исходящих вызовов, подсистемы предоставления автоинформационных услуг и др.;

· подсистема сбора статистической информации и учета вызовов;

· подсистема администрирования.

3.2.1 Организация очередей

Чтобы обеспечить наиболее качественное обслуживание поступающих вызовов и минимизировать их потери в системе ПРОТЕЙ-РВ создаются очереди ожидания обслуживания поступающих вызовов. В случае отсутствия свободных операторов в соответствующей службе вызов перенаправляется в очередь.

Для организации максимально эффективного обслуживания абонентов в системе предусмотрен постоянный контроль длины очереди. Если длина очереди превышает предельно допустимую, абоненту будет передана соответствующая фраза автоинформатора, после чего осуществлено разъединение.

Для каждой группы операторов предусмотрена отдельная очередь. Наличие гибкой системы голосовых подсказок позволяет для каждой очереди ожидания организовать выдачу той или иной информации в зависимости от назначения данной группы. Постановка в очередь вызовов, поступающих из сети Internet ,осуществляется аналогично вызовам из телефонной сети: в случае ,если все операторы заняты, абонент будет проинформирован об этом соответствующим образом и будет поставлен в очередь на ожидание обслуживания. Находясь в очереди, абонент имеет возможность продолжать работу в сети.

В общем виде длина очереди в каждую операторскую группу не ограничивается. Однако длина очереди должна колебаться в разумных пределах, т.к. существует психологический порог, дольше которого вызывающий абонент ждать не будет. Предусматривается возможность динамически корректировать максимально допустимую длину очереди в зависимости от следующих критериев:

· число вызовов, ожидающих в очереди;

· расчетное время ожидания;

· средняя скорость ответа;

· время ожидания в очереди самого раннего вызова;

· число работающих операторов;

· число свободных операторов;

· время суток;

· день недели.

3.2.2 Маршрутизация вызовов

Для оптимизации работы контакт-центра и более равномерной загрузки операторов в системе ПРОТЕЙ-РВ предусмотрены гибкие алгоритмы маршрутизации. Вызов может маршрутизироваться в ту или иную группу операторов по следующим критериям: набранный номер, информация АОН, информация, введенная абонентом в ходе диалога с системой IVR.

Набранный номер. На базе одной системы может быть организовано несколько служб, отличающихся по номеру доступа. Таким образом, в зависимости от набранных цифр, вызов маршрутизируется на ту или иную службу.

Информация АОН. В качестве опции предусмотрена маршрутизация вызовов на основе номера вызывающего службу абонента в случае, если абонент уже обращался в данную службу с каким-либо запросом, и информация о нем хранится в базах данных. В этом случае абонент автоматически будет направлен в группу операторов уже имеющую опыт общения с конкретным абонентом.

Информация, введенная в ходе диалога с системой IVR. Используя многоуровневое меню, абонент в режиме тонального донабора вводит информацию о требуемой ему услуге, и система маршрутизирует вызов в требуемую группу операторов.

3.2.3 Алгоритм распределения вызовов по операторам

Для равномерного распределения нагрузки среди операторов используется три основных алгоритма:

· циклическое распределение вызовов, т.е. на любого свободного оператора;

· выбор наиболее свободного оператора (после обслуживания последнего вызова), т.е. выбор оператора, которому будет направлен вызов очереди, осуществляется либо в зависимости только от времени, в течение которого операторы оставались свободными от обслуживания вызовов, либо с учетом двух параметров: свободного от обслуживания клиентов времени и уровня квалификации оператора;

· выбор наименее занятого оператора (с начала смены), т.е. вызов из очереди направляется на оператора, характеризующегося наименьшей нагрузкой. В качестве критерия выбора используется либо общее количество вызовов, обслуженных данным оператором.

3.2.4 Возможности операторов в системе

В системе предусмотрена организация нескольких групп операторов. В группе может быть одно или несколько рабочих мест операторов. Операторы в системе идентифицируются уникальным номером (именем) и имеют свой пароль. Поддерживается разделение на операторов и старших операторов, которые обладают различными правами доступа. Максимальные количество групп операторов и количество операторов в группе определяется возможностями конкретной комплектации аппаратных средств системы и уточняется при проектировании.

Рабочие места операторов представляют собой стандартные персональные компьютеры, оснащенные звуковой и сетевой картами, наушниками и микрофоном.

Оператору контакт-центра обеспечиваются следующие возможности:

· регистрация в необходимой группе на любом рабочем месте под уникальным паролем;

· прием входящих вызовов из ТфОП и из сети Internet;

· организация исходящих вызовов;

· удержание вызова;

· консультация (второй вызов);

· переадресация вызова в другую группу/службу/на старшего оператора;

· кратковременный выход из режима обслуживания вызовов (блокировка консоли);

· принудительное разъединение вызова;

· обращение к базе данных контакт-центра в процессе обслуживания вызова;

· запись разговора с абонентом.

Помимо возможностей, предоставляемых операторам контакт-центра, операторы коммутаторной службы обеспечиваются следующими дополнительными возможностями:

· прием заявок на обслуживание с заполнением соответствующей формы;

· установление нескольких соединений;

· подключение к разговору для обеспечения контроля качества установленного соединения;

· на дисплее оператора присутствует список всех текущих разговоров по данной службе и их состояния;

· подключение к разговору для информирования абонентов об окончании оплаченного времени перед разъединением;

· ручное установление ограничения длительности разговора;

· фиксация результатов обслуживания вызова в специальном поле (из определенного набора возможных вариантов);

· обозначение готовности к приему следующего вызова в ручном режиме.

При поступлении входящего вызова на рабочем месте оператора (на экране ПК) отображается информация о вызывающем абоненте. Таким образом, дорогостоящее время оператора не расходуется на выяснение личности абонента и, если это предусмотрено в настройках системы, цели его звонка.

В системе ПРОТЕЙ-РВ предусмотрена специальная функция "Переадресация при неответе оператора". Эта функция позволяет корректно обслуживать вызов, поступивший на пульт оператора, который по какой-то причине не ответил на него (например, покинул рабочее место, не оповестив об этом систему, которая продолжает его считать свободным для приема вызовов). Поскольку каждый такой случай вызывает резкое ухудшение качества обслуживания клиентов, его последствия должны быть устраняемы.

Во избежание повторного неответа, рабочее место оператора при этом автоматически переводится в нерабочий режим, пока не вернется оператор и не перейдет в режим готовности.

3.2.5 Возможности старшего оператора

Старший оператор имеет возможность контролировать процесс приема и обслуживания вызовов. Для этого ему предоставляется информация о состоянии операторов в своей службе/группе, о состоянии очереди и статистика по выбранному оператору (количество обслуженных вызовов, время, в течение которого был занят оператор и т.д.).

Для контроля работы операторов своей группы старшему оператору предоставляются возможности блокировки/разблокировки оператора, вызова оператору, подключения к разговору оператора с абонентом, записи переговоров операторов с абонентами с возможностью последующего прослушивания с компьютера старшего оператора. Функция записи разговора должна быть доступна также обычному агенту. Одновременно должна быть предусмотрена возможность записи разговоров нескольких операторов.

3.2.6 Переадресация вызовов

Переадресация вызовов- это дополнительный вид обслуживания, применяемый для группы операторов или службы.

Возможны следующие типы переадресации:

· безусловная переадресация на группу/службу/автоинформатор;

· переадресация по переполнению буфера группы/службы.

Администратор, устанавливая тип переадресации должен сообщить системе адреса назначения для данных видов переадресации. Для каждого из типов переадресации задается свой адрес назначения переадресации.

3.2.7 Наблюдение за вызовом

Благодаря специальным функциям, старший оператор может контролировать процесс приема и обслуживания вызовов. Существуют два режима контроля:

· подключение к разговору операторов с вызывающими абонентами. Функция может быть активизирована заранее, когда оператор еще свободен. В этом случае контролирующая сторона будет автоматически подключаться к соединению, как только оператор ответит на вызов;

· запись переговоров операторов с абонентами с возможностью последующего прослушивания с консоли старшего оператора. Функция доступна как старшему оператору, так и обычному агенту (например, если необходимо записать разговор с необычным содержанием - угрозы и т.п.). Может производится одновременная запись разговоров нескольких операторов.

· просмотр в реальном времени заполнения экранных форм и их истории (хронологическая последовательность введенных команд и заполненных полей).

3.2.8 Дополнительные возможности

Дополнительно обеспечивается возможность организации на базе контакт-центра ПРОТЕЙ-РВ функций обслуживания потоков исходящих вызовов и предоставления разного рода автоинформационных услуг (речевая почта, телеголосование, услуги оповещения и др.)

3.2.9 Сбор статистической информации и учет вызовов

В системе предусмотрено формирование, хранение обширной статистической и эксплуатационной информации, а также возможность генерации отчетов (по согласованию с заказчиком). Возможна генерация отчетов реального времени и хронологических долгосрочных отчетов. Отчеты поступают на рабочее место администратора системы.

Таким образом, в системе предусмотрена организация гибкой работы с базами данных, генерация отчетов по работе системы за любой промежуток времени. Генерация отчетов может производиться по часам, суткам, неделям и т.д.

3.2.10 Администрирование

Наряду с операторами и старшими операторами в системе предусмотрено наличие администратора, на которого возложены функции по управлению работой системы.

Основные функции администратора системы:

· закрепление полных и сокращенных номеров доступа за службами(группами операторов);

· управление атрибутами оператора;

· управление количеством групп операторов;

· управление работой группы операторов (блокировка/разблокировка рабочей группы);

· настройка режима обслуживания входящих вызовов (ответный /предответный);

· управление переадресацией входящих вызовов;

· настройка критериев маршрутизации вызовов;

· настройка алгоритмов распределения вызовов;

· управление автоинформационными сообщениями, необходимыми для организации диалога системы IVR с абонентом и другими голосовыми подсказками;

· настройка параметров интерфейса с опорной АТС;

· настройка "черных списков" абонентов, которым запрещено обслуживание в системе.

3.3 Архитектура системы и функциональные модули

Ступень распределения вызовов ПРОТЕЙ-РВ представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из следующих основных компонентов:

Коммутационный модуль TCM-I представляет собой шлюз IP-телефонии со специализированным программным обеспечением, который обеспечивает возможность использования сети с маршрутизацией пакетов IP для передачи речевого трафика. Основным функциональным назначением шлюза является преобразование речевой информации, поступающей со стороны ТФОП с постоянной скоростью передачи, в вид пригодный для передачи по сетям с маршрутизацией пакетов IP: кодирование и упаковка речевой информации в пакеты RTP/UDP/IP, а также обратное преобразование.

Кроме того, шлюз поддерживает обмен сигнальными сообщениями как с узлами коммутации/терминальным оборудованием ТфОП (ISDN) так и с устройствами стандарта Н.323. Шлюз конвертирует сигнализацию по 2ВСК, сигнальные сообщения систем сигнализации DSS1 и OKC7 в сигнальные сообщения набора протоколов Н.323.

Некоторые технические характеристики модуля TCM-I. Емкость модуля - до 2 трактов E1, до 60 одновременных соединений. Интерфейс оборудования для подключения к сети ТфОП - симметричный, 120 Ом. Скорость передачи данных (первичная скорость передачи данных ISDN) - 30х64 Кбит/с. Интерфейс оборудования для подключения к сети с маршрутизацией пакетов IP - 10/100 BaseT. Протоколы сетевого и транспортного уровня в сети с коммутацией пакетов - это TCP/IP, RTP/RTCP. Системы сигнализации - H.323, DSS1, QSIG, ОКС7 и др. Алгоритмы кодирования речи - по стандартам G.711, G.729. Программное обеспечение техобслуживания - набор конфигурационных файлов и утилит для их редактирования.

Модуль распределения вызовов (ACD), интегрированный с подсистемой хранения данных и подсистемой медиа ресурсов, обеспечивает организацию процессов обслуживания вызовов, организации очередей, управления конфигурацией и т.д.

Емкость одного сервера ACD рассчитана на обслуживание до 60 рабочих мест соединений.

Подсистема хранения данных (DBS) хранит информацию о конфигурации системы, статистические данные о функционировании системы, учета вызовов и т.д. ПО подсистемы DBS функционирует в среде операционной системы Linux. Архитектура системы обеспечивает возможность доступа к базе данных интеллектуальной платформы ПРОТЕЙ из внешних приложений Заказчика.

Технические характеристики сервера DBS определяются характеристиками компьютера, на котором он установлен. Требуется мощный промышленный компьютер типа Pentium IV 3 ГГц, с оперативной памятью в 1 Гб и SCSI-винчестером.

Подсистема медиа ресурсов (MRS) предназначена для хранения записей переговоров операторов в цифровом виде и организации возможности прослушивания с компьютера администратора системы.

Технические характеристики сервера MRS аналогичны техническим характеристикам сервера DBS, поэтому в некоторых комплектациях встречается, что сервера DBS и MRS установлены на одном мощном сервере.

Автоинформационный сервер (IVR) служит для выдачи абоненту автоинформационных сообщений. Система IVR может быть интегрированной с сервером ACD или представлять собой отдельный модуль. Применеие функции IVR особенно эффективно в том случае, когда в задачи контакт-центра входит предоставление ответов на типовые вопросы абонентов (например, в справочно-информационных системах), поскольку при этом большая часть поступающей нагрузки обрабатывается автоматизированной системой с элементами самообслуживания пользователей.

Web-сервер - это средство контакт-центра, позволяющее разгрузить операторов значительно существеннее, чем при использовании IVR. В этом случае пользователю предоставляется полноценное и удобное средство самообслуживания, а также возможность в любой момент времени связаться с оператором и получить квалифицированную помощь.

Сервер/Терминал технического обслуживания и эксплуатации (ОМS) представляет собой PC (рабочее место администратора системы) со специализированным ПО, функционирующим в среде операционной системы Windows.

При помощи OMS осуществляются функции конфигурирования и диагностики системы, контроль состояния интерфейсов и разговорных каналов, сбор оперативной и статистической информации о функционировании системы и об обслуживании вызовов, а также генерация отчетов и архивация.

В качестве подхода к организации системы техобслуживания для оборудования на базе платформы ПРОТЕЙ выбрана идеология "тонкого клиента" и доступа через WWW (единственным требованием к клиентскому рабочему месту Администратора является наличие Web-браузера с поддержкой Java, напр., Internet Explorer). Данный подход позволяет адаптировать систему техобслуживания платформы ПРОТЕЙ к нуждам конкретного Заказчика и получить большой набор функциональных возможностей и удобные механизмы для выполнения операций техобслуживания.

Рабочее место администратора оснащено персональным компьютером и соответствующей 32-разрядной операционной системой - например, Windows XP, а также Web-браузером с поддержкой Java-приложений.

Структура контакт-центра ПРОТЕЙ-РВ показана на рис. 3.2.



Рис.3.2 Структура контакт-центра ПРОТЕЙ-РВ

Консоли операторов организуются на базе стандартных персональных компьютеров с установленным специализированным клиентским ПО и соответствующим аппаратным обеспечением (звуковые, сетевые карты, гарнитуры). Технологическая связь между модулями и передача речевой информации осуществляется по локальной сети 100 Мбит/с. Передача речевой информации осуществляется в пакетном виде с использованием кодировки G.711 или G.729.

Рабочее место оператора оснащено персональным компьютером, 32-разрядной операционной системой (Windows XP и т.п.), Web - браузером с поддержкой Java. Рабочее место оператора также оснащено звуковой картой и гарнитурой. Если используются дорогостоящие USB-гарнитуры (USB - Universal Serial Bus), то наличие звуковой карты необязательно.

Сигнализация. Включение контакт-центра в цифровую АТС ТфОП может осуществляться:

· по двусторонним цифровым соединительным линиям с сигнализацией ОКС 7 или DSS-1;

· по односторонним цифровым соединительным линиям 2 Мбит/с (ИКМ - 30) с линейной сигнализацией по двум выделенным сигнальным каналам (2 ВСК) и передачей регистровых сигналов методом "импульсный челнок" с поддержкой функций АОН.

Локально-вычислительная сеть ЛВС. Используется сеть Fast Ethernet 100. В качестве коммутатора ЛВС используется Switch Fast Ethernet 100 Мбит/с на 8 и 16 портов.

Оборудование пользователя включает в себя стандартный набор компонентов персонального мультимедийного компьютера, любую программу для поддержки IP-телефонии (например, Microsoft NetMeeting, Open Phone и др.) и Web-браузер. В качестве интерфейса используется аналоговая телефонная линия, линия ISDN, локальная сеть. Скорость модемного соединения с Internet-провайдером для поддержки текстового чата должна быть не менее 14,4 Кбит/с, а для поддержки услуги VoIP - не менее 28,8 Кбит/с.

3.4 Типовые варианты комплектации контакт-центра ПРОТЕЙ-РВ

Варианты комплектации контакт-центра различаются в зависимости от сферы применения. Также комплектация может зависеть от размера объекта (города), где устанавливается контакт-центр. Необходимо учитывать и нужную степень надежности работы центра обслуживания вызовов.

Типовой вариант комплектации контакт-центра для работы экстренных служб (на примере МВД 02) показан в таблице 3.1. В контакт-центрах служб 02 используется резервирование сети, на каждом сервере установлено по 2 сетевых карты и в случае отказа одной сети, система контакт-центра автоматически переходит на другую.

Комплектация контакт-центров коммутаторных служб отличается от центров другого назначения большим количеством консолей операторов. В таблице 3.2 показан пример комплектации коммутаторного контакт-центра.

Таблица 3.1. Типовой вариант комплектации контакт-центра службы МВД 02

Наименование модуля	Комплектация
Модуль TCM-I (шлюз ITG)	2 сервера
Модуль ACD	2 сервера
Модули DBS и MRS (совмещены на одном сервере)	2 сервера
Рабочие места операторов (оснащенные гарнитурой)	От 2 до 5 консолей для дежурных 02, от 2 до 5 консолей для дежурных РОВД
Коммутатор ЛВС	2 коммутатора на 16 портов

Таблица 3.2. Типовой вариант комплектации контакт-центра коммутаторных служб.

Наименование модуля	Комплектация
Модуль TCM-I (шлюз ITG)	2 сервера
Модуль ACD	2 сервера
Модули DBS и MRS (совмещены на одном сервере)	2 сервера
Рабочие места операторов (оснащенные гарнитурой)	От 10 и более консолей
Коммутатор ЛВС	1 коммутатор на 8 портов, 1-2 коммутатора на 16 портов

Пример комплектации центра обслуживания вызовов информационно-справочных служб показан в таблице 3.3. В таких службах обычно совмещают сервер распределения вызовов, сервер баз данных и сервер медиа-ресурсов в одном сервере.

Таблица 3.4 отражает комплектацию контакт-центра мобильного оператора. Количество поставляемого оборудования определяется отношением оператора к клиентам, а также емкостью мобильного оператора.

Таблица 3.3. Типовой вариант комплектации контакт-центра информационно-справочных служб.

Наименование модуля	Комплектация
Модуль TCM-I (шлюз ITG)	2 сервера
Модули ACD, DBS и MRS (совмещены на одном сервере)	2 сервера
Рабочие места операторов (оснащенные гарнитурой)	До 10 консолей
Коммутатор ЛВС	1 коммутатор на 8 портов, 1 коммутатор на 16 портов

Таблица 3.4. Типовой вариант комплектации контакт-центра мобильного оператора.

Наименование модуля	Комплектация
Модуль TCM-I (шлюз ITG)	1 сервер
Модули ACD, DBS и MRS (совмещены на одном сервере)	1 сервер
Резервные модули TCM-I, ACD, DBS и MRS (на одном сервере)	1 сервер
Рабочие места операторов (оснащенные гарнитурой)	3-4 консоли
Коммутатор ЛВС	2 коммутатора на 8 портов

Выводы

1. Определена специфика функционирования перспективного IP-контакт-центра, что позволило сформулировать особенности его функционального и физического построения, а также представить типовые варианты комплектации центра с учетом сферы применения.

2. Изложены основные сведения о контакт-центре ПРОТЕЙ-РВ и его функциональных возможностях, среди которых хотелось бы выделить важную функцию наблюдения за вызовом. В эту функциональность входят и возможности подсистемы записи и прослушивания переговоров в контакт-центре. Об алгоритме работы этой подсистемы пойдет речь в следующем разделе дипломной работы.

4. Разработка алгоритмов функционирования подсистемы записи и прослушивания разговоров в IP-контакт-центре, построенном на базе интеллектуальной платформы ПРОТЕЙ

4.1 Назначение подсистемы записи и прослушивания переговоров

Функции и назначение подсистем записи и прослушивания разговоров очевидны - фиксация и соответствующее структурирование информации обо всех входящих и исходящих соединениях на контролируемом участке сети, а также запись состоявшихся разговоров. Для чего это нужно? Прежде всего, для повышения производственной дисциплины. По утверждениям руководителей компаний, установивших у себя такие подсистемы, после ввода их в работу сотрудники стали лучше контролировать свои разговоры по телефону (реже стали случаи утечки информации), уменьшились потери рабочего времени на частные беседы. Кроме того, накапливается неплохая база данных для разбора ситуаций с клиентами и партнерами по бизнесу. Такие системы популярны среди банковских и других структур, где очень высока ценность коммерческой информации.

4.2 Разработка алгоритма

Эволюция простейших СРВ к контакт-центрам потребовала интеграции разных устройств компьютерной телефонии - систем интерактивного голосового меню (IVR), речевой почты, ступеней распределения вызовов (ACD), шлюзов IP-телефонии и другие. Однако задача поддержки большого количества разнообразных интерфейсов этих устройств и объединения их в единое целое может поставить в тупик даже самые мощные коллективы разработчиков. Ситуацию осложняет еще и тот факт, что приложения компьютерной телефонии (CTI) являются приложениями, управляемыми событиями. Таким образом, для работы подсистем следует разработать структуру обработки событий. Алгоритмические трудности также вызываются интеграцией оборудования контакт-центров с другими системами узлов услуг типа баз данных, служб каталогов, электронной почты и др.

При работе с приложениями компьютерной телефонии следует учесть быстроту ответа и задержки в сетях передачи данных, требуются специальные методы организации работы в режиме реального времени. Такие же требования предъявляются и к подсистеме записи и прослушивания разговоров контакт-центра. Обеспечение этих подсистем должно позволять с минимальными усилиями интегрировать их функциональные возможности с уже существующим оборудованием телефонной связи и приложениями IP-телефонии.

Для предоставления услуг контакт-центры и другие системы компьютерной телефонии включаются в телефонную сеть общего пользования (ТфОП). Поэтому, при разработке алгоритма подсистемы записи и прослушивания разговоров нужно учесть процедуры базового процесса обслуживания телефонного вызова, системы сигнализации, а также всевозможные события, связанные с обработкой вызова.

Внутри контакт-центра подсистема записи и прослушивания разговоров должна контролировать ресурсы других подсистем и устройств, которые участвуют в обработке пользовательской информации, с целью управления медиа-потоками, чтобы направлять их к соответствующим устройствам.

Алгоритмическое обеспечение любого узла компьютерной телефонии разделяется на компьютерную и коммутационную область. Компьютерная часть описывает ресурсы, входящие в состав системы и взаимодействующие с областью коммутации, объединяющей телефонные ресурсы (станции, коммутаторы). Коммутационная часть содержит оборудование и программные средства, которые обеспечивают передачу речи и данных и выполняют функции коммутации. Подсистему записи и прослушивания разговоров логичнее разместить в компьютерной части системы контакт-центра. Среди основных функциональностей системы есть и возможность наблюдения за вызовом. Благодаря специальным функциям, старший оператор может контролировать процесс приема и обслуживания вызовов. Существует два режима контроля:

· подключение к разговору операторов с вызывающими абонентами;

· запись переговоров операторов с абонентами с возможностью последующего прослушивания с консоли старшего оператора. Одновременно может производиться запись разговоров нескольких операторов.

Возможность включения записи и прослушивания разговоров в контакт-центре должна быть осуществлена как с консоли оператора, так и с консоли старшего оператора. Следует также предусмотреть возможность прослушивания администратором системы ранее записанных разговоров. Таким образом, можно рассмотреть 4 сценария:

· запись переговоров, инициированная оператором;

· запись переговоров, инициированная старшим оператором;

· прослушивание переговоров оператора с абонентом, инициированное старшим оператором;

· прослушивание ранее записанных переговоров администратором операторского центра.

Алгоритмы в данной дипломной работе будут отражены на языке SDL (Specification and Description Language).

4.2.1 Запись переговоров с Рабочего места оператора

Оператор имеет возможность записи переговоров. Для того, чтобы воспользоваться функцией записи разговора с абонентом, в речевой файл необходимо на "Рабочем месте оператора" нажать на кнопку "Начать запись". После этого появится значок "Запись", сигнализирующий о том, что запись переговоров включена. Для того, чтобы остановить запись, нужно нажать на кнопку "Остановить запись", заменяющую кнопку "Начать запись" во время записи. Прослушивание записанных файлов доступно администратору системы.

Рис. 4.1 Внешний вид приложения "Рабочее место оператора" контакт-центра ПРОТЕЙ-РВ

Оператор имеет возможность настройки некоторых параметров записи. Для этого в конфигураторе "Рабочего места оператора" есть специальный раздел "Запись". Раздел "Запись" имеет следующие поля. В поле "Локальный путь" указывается путь (по умолчанию C:\Program Files\Protei\ACD_Terminal\Records\), где будут храниться записи переговоров на этом РМО (до перенесения их на сервер медиа-ресурсов MRS). В поле "Подкаталог хранения записей" указывается каталог Saved и файлы после копирования на MRS будут перемещаться в C:\Program Files\Protei\ACD_Terminal\Records\Saved. Имеется отдельное поле для добавления "Хранилища записей" (сервера медиа-ресурсов MRS):

· IP-адрес компьютера (относительно системы), на котором установлен MRS сервер.

· Удаленный путь - нужно указать имя каталога на MRS, в котором будут храниться файлы с записью, произведенной оператором или старшим оператором. По умолчанию это /usr/protei/MRS/Protei_RV/calls/

· Пользователь -имя пользователя для доступа к MRS серверу.

· Пароль - пароль для доступа к MRS серверу.

Максимальный размер файла записи (в кБ) - указывается размер одного файла записей переговоров. При превышении этого размера, файл не будет скопирован на MRS, а останется только на РМО.

Время хранения записей (ч) - указывается время в часах. Спустя это время файлы записей переговоров, которые были успешно скопированы на MRS (то есть находятся в C:\Program Files\Protei\ACD_Terminal\Records\Saved), будут удалены на РМО Раздельная запись - при активации этого параметра запись переговоров осуществляется разными файлами по входящему и исходящему направлениям. Будет записано несколько звуковых файлов: с параметром Out (исходящее направление - это слова оператора) и параметром In (входящее направление - это слова собеседника оператора). После включения оператором записи переговоров и распределения вызова на этого оператора, происходит создание во временной папке файла записи и копирование в этот файл медиа-потоков (RTP-пакетов) с предварительным преобразованием в формат PCM. Если включена "Раздельная запись", то создается 2 файла записи, в которые копируются разные потоки: исходящий от оператора к абоненту и входящий - от оператора к абоненту. Если оператор во время обслуживания вызова совершает консультации, принимает вызовы от старшего оператора, ставит вызов на удержание, то происходит создание нового файла записи для каждого такого события. Чтобы различать файлы записи одного вызова с разными событиями, они нумеруются по порядку. После завершения обслуживания вызова программа Record Util копирует файлы записи переговоров на сервер медиа-ресурсов MRS и переносит файлы из временной папки в папку Saved на РМО. При переадресации вызова на другое РМО, группу или службу запись будет производится средствами того РМО, на которое этот вызов распределится (при условии, что на этом РМО включена запись). При передаче вызова на номер ТфОП разговор абонента и диспетчера будет записываться непосредственно на сервер MRS программой RTP_Recorder. Алгоритм записи переговоров оператором системы показан на рисунках 4.2, 4.3, 4.4.