Entwurf und Erstellung einer CTI-Middleware

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2 Institut für Informatik Universität Stuttgart Universitätsstraße 38 D Stuttgart Diplomarbeit Entwurf und Erstellung einer CTI-Middleware vorgelegt von Robert Gorski geboren am: Matr.-Nr.: Studiengang: Informatik begonnen am: beendet am: CR-Klassifikation: C.2.1; H.4.3; H.5.3 Prüfer: Betreuer: Prof. Eggenberger Sebastian Fritsch Uwe Berger

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ABBILDUNGSVERZEICHNIS... IV TABELLENVERZEICHNIS... V VORWORT... 6 EINLEITUNG PROBLEMSTELLUNG Anforderungen an heutige Kommunikationsumgebungen Integration von Computer und Telefon Die Steuerungsverbindung zur Telefonanlage Entwicklungsziel CTI-Middleware GRUNDLAGEN Computer Telephony Integration CTI Applikationsschnittstellen CSTA TAPI CTI Funktionalitäten TECHNOLOGIEN Web Services SOAP Apache AXIS SIP SIP Architektur User Agent Registrar-Server Proxy-Server Gateways SIP Nachrichtenformat Sicherheit CTI MIDDLEWARE ENTWURF Die Klassen der CTI Middleware I

4 Inhaltsverzeichnis Klasse: opencti Klasse: PBX Klasse: PBXConnector Klasse: Subscriber Klasse: PhoneCall Klasse: Conference Super: PhoneCall Klasse: BigConference Super: Conference Klasse: Connection Klasse: User Klasse: UserLog Klasse: Address Klasse: AddressEntry Super: Address Klasse: PhonebookEntry Super: AddressEntry Klasse: Phonebook Klasse: Terminal Klasse: TerminalPropertySet Klasse: TerminalProperty Klasse: Message Use Case: Inbound Basic Call Zugriff aus externen Netzen und Sicherheitskonzept ANWENDUNGSFÄLLE Voic -Applikation Bedienung der Voic -Applikation Architektur der Voic -Applikation Chef-Sekretär-Funktion Bedienung der Chef-Sekretär-Funktion Gesprächsvermittlung durch Routingregeln IMPLEMENTIERUNG OpenStage XML Plattform Anforderungen und Infrastruktur XML-Objekte XML-OpenStage Library FAZIT UND AUSBLICK Hindernisse bei der Umsetzung SIP und die CTI-Middleware A ANHANG Anlagenverzeichnis A.1 XML-Plattform A.1.1 Konfiguration einer Anwendung II

5 Inhaltsverzeichnis A.1.2 Anwendung starten A.2 OpenStage 60 Screenshots des Telefondisplays Literaturverzeichnis III

6 Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildung 1-1: Aufbau der Arbeitsumgebung...13 Abbildung 2-1: First Party Call Control...14 Abbildung 2-2: Architektur First Party Call Control...15 Abbildung 2-3: Third Party Call Control...16 Abbildung 2-3: TAPI.DLL Dienstanbietervermittlung...18 Abbildung 3 1: Web Service Architektur...21 Abbildung 3 2: Web Service Protokoll-Stack...21 Abbildung 3 3: SOAP Nachrichtenstruktur...23 Abbildung 4 1: SIP Netz...28 Abbildung 4 2: SIP-Nachrichten-Header...31 Abbildung 4 1: Übersicht der Middleware mit zentraler opencti Klasse...33 Abbildung 4 2: Call-Model...39 Abbildung 4 3: Sicherheitskonzept...53 Abbildung 7 1: Architektur openucf...56 Abbildung 7 2: System Übersicht...57 Abbildung 7 3: Service Menu / Bedienfeld...58 Abbildung 7 4: Applikation auswählen und starten...58 Abbildung 7 5: Splash Screen...59 Abbildung 7 6: Login-Maske...60 Abbildung 7 7: Listenoptionen...60 Abbildung 7 8: Voic -Detail-Ansicht...61 Abbildung 7 9: Optionen in der Voic -Detail-Ansicht...61 Abbildung 7 10: Screen Map Voic -Applikation...62 Abbildung 7 11: Architektur Voic -Applikation...63 Abbildung 7 12: Chef-Sekretär-Funktion...64 Abbildung 7 13: CheSe-Funktion: Auswahl Modus...64 Abbildung 7 14: Screen Chef-Telefone...65 Abbildung 7 15: Menü Sekretärfunktionen...66 Abbildung 7 16: Menü Sekretärfunktionen...66 Abbildung 7 17: Menü Chef-Funktion...67 Abbildung 7 18: Nachrichten Eingabe Screen...67 Abbildung 8-1: SIP-Telefon OpenStage Abbildung 8-2: Infrastruktur und Anwendungsplattform...72 IV

7 Tabellenverzeichnis Abbildung 8 3: Paketstruktur XML-OpenStage Library...74 Abbildung 8 4: Code zur Erzeugung des Voic Splashscreen...75 Abbildung 8 5: XML-Dokument Splashscreen...76 Abbildung 7 3: Gegenüberstellung middlewaregesteuertes Routing per Web Service und SIP Proxy...79 Tabellenverzeichnis Tabelle 2-1: CTI-Funktionalitäten [13]...19 Tabelle 4-1: Wichtigsten SIP-Request Methoden...30 Tabelle 4-2: SIP-Response Status-Codes...30 Tabelle 7-1: Chef-Liste: Symbol-Bedeutungen...65 V

8 Vorwort Vorwort Moderne Kommunikationstechnologien sind aus unserem Leben kaum noch wegzudenken. Sie ermöglichen uns fast zu jeder Zeit und von jedem Ort den Zugang zu Informationen. Während für den Anwender Kommunikations-Funktionen immer bequemer und einfacher verwendbar sein sollen, findet sich der Entwickler zwischen unterschiedlichen Protokollen, Telekommunikationsanlagen und Clients in einer steigenden, schwer handhabbaren Komplexität bei der Kommunikations-Applikations-Entwicklung wieder. Mit den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit soll diese Komplexität beherrschbarer gemacht werden und damit eine Basis für einfach zu erstellende und leistungsfähige Kommunikationsapplikationen geschaffen werden. 6

9 Einleitung Einleitung Ziel der Arbeit ist der Entwurf einer CTI-Middleware zur Kopplung verschiedener Clients mit unterschiedlichen Typen von Telefonanlagen. Clients können z.b. SIP-fähige Endgeräte, ausgeführt als Hard- oder Softphone sein, J2ME Mobilfunkanwendungen, Web- Applikationen oder Telefon-XML-Applikationen. Dabei bietet die CTI-Middleware auf der einen Seite verschiedene Kommunikationsverbindungen über Schnittstellen zu den Standards der Telefonanlagen an, und auf der anderen Seite zu den Client-Schnittstellen und -Libraries, welche die Funktionalitäten der Telefonanlagen nutzen wollen. Ohne Vorhandensein einer Middleware die den Kommunikations- und Steuerungsprozess zwischen Telefonanlagen und Client unterstützt, muss jede Client Applikation so angepasst werden, dass die Schnittstelle jeder Telefonanlage, deren Funktionalität benutzt werden soll, kompatibel implementiert werden müsste. Diese Verknüpfung zwischen Applikation und Telefonanlage für jede Anwendung neu zu erstellen wäre und ist ein erheblicher Aufwand, der mit Hilfe einer CTI-Middleware deutlich reduziert werden soll. 7

10 1 Problemstellung 1.1 Anforderungen an heutige Kommunikationsumgebungen In heutigen Kommunikationsumgebungen erwarten die Benutzer eine Vielzahl an Kommunikationsfunktionen die einfach und mit großem Komfort zu bedienen sind. Dabei soll es z.b. möglich sein direkt aus Geschäftsapplikationen Kommunikationsprozesse zu starten oder bei eingehenden Telefonaten oder anderen Kommunikationsanfragen dazu passende Informationen und Daten automatisiert bereitgestellt zu bekommen. Die Benutzer erwarten diese Kommunikationsfunktionen und Dienste auf beliebigen Endgeräten. Das kann sowohl ein PC, ein Bürotelefon oder ein beliebiges mobiles Endgerät sein. Dazu wird erwartet, dass die Funktionen sehr einfach und intuitiv bereit gestellt werden und auszuführen sind. Außerdem muss eine sehr große Stabilität gegeben sein und die Sicherheit der Kommunikation und der Ausführung von Kommunikationsfunktionen gewährleistet sein. 1.2 Integration von Computer und Telefon Diese Anforderungen sollen mit der Integration von Telefonie und Computern bewältigt werden. Diese Technologie wird als Computer Telephony Integration (CTI) bezeichnet. Computer Telephony Integration ist kein Protokoll oder eine spezielle Form einer Anwendung, sondern viel mehr ein Verfahren bei dem Computeranwendungen mit der Telefonie verbunden werden. Aus praktischer Sicht soll den Benutzern von Computer und Telefonen eine bequeme und komfortable Bedienung beider Geräte ermöglicht werden. Dabei sollen die Möglichkeiten der Computertechnik die Telefontechnik unterstützen und erweitern. So können bereits die auf einem Computer möglichen, deutlich benutzerfreundlicheren Benutzeroberflächen mit großen Bildschirmen, die mit Tastatur und Maus gesteuert werden, einen besseren Zugang zu Telefonie-Funktionen bieten, als das mit klassischen Telefonie-Schnittstellen möglich ist. Neben der reinen Steuerung von Telefonfunktionen über eine Benutzeroberfläche eines Computers, ermöglicht die Kopplung zwischen Telefonie und Computer noch weitaus anspruchsvollere Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen bei der die Leistungsfähigkeit von Computern mit der Telefonie kombiniert wird. So kann beispielsweise an einem Computerarbeitsplatz, bei eingehendem Anruf, der Benutzer alle zu der Rufnummer des Anrufers gespeicherten Informationen zur Verfügung 8

11 gestellt bekommen. Das können Namen und Kontaktinformationen des Anrufers sein, die Kommunikationshistorie oder Datensätze aus einem CRM Tool. Neben der funktionalen Integration von Computer und Telefon verändert sich durch die Integration der Sprachkommunikation in Netzwerke wie das Internet und auch in lokale Netze die Telefonie grundlegend. Die herkömmliche Telefonie, auch Plain old Telephone Service (POTS) genannt, wandelt sich zur reinen Computeranwendung. Dieser Wandlungsprozess läuft seit den neunziger Jahren und dauert immer noch an. Damals fehlte der der Technologie noch die Marktreife, heute ist der Wandel von leitungsvermittelnden Diensten der herkömmlichen Telefonie zu paketvermittelnden Diensten der Internet- Telefonie, auch Voice over IP (VoIP) genannt, bereits weit fortgeschritten und am Markt in breitem Einsatz. Durch die Migration der Sprachkommunikation zur Internetanwendung entstehen Chancen für Innovation in den konvergierenden Kommunikationsnetzen. So sind Telefonanlagen heute keine monolithischen proprietäre Anlagen mehr, sondern rein softwarebasierte Systeme im Netzwerk. Solche softwarebasierten Systeme werden als IP-PBX (IP Private Branch Exchange) bezeichnet. Sie laufen auf handelsüblichen Servern und sind meist offen und kompatibel hinsichtlich der verwendeten Protokolle. Der De-facto-Standard für VoIP ist derzeit SIP (Session Initiation Protocol). Damit können hardware-basierte SIP-Telefone, SIP-Softphones und andere SIP-Clients angeschlossen werden. Es existiert eine große Anzahl an Anwendungen die Telefoniefunktionen mit anderen Anwendungen kombinieren. Dienste wie Skype oder mobile Clientsystem wie das iphone oder die Software-Plattform Android für Smartphones nutzen die Möglichkeiten der tiefen Integration von Telefonie und beliebiger Datenströme. Die Fülle von Anwendungen, die durch Verschmelzung beider Medien und in der Verbindung und Kombination mit anderen Anwendungen entstehen, übertreffen deutlich die der Möglichkeiten mit herkömmlichen Telefonanlagen. 1.3 Die Steuerungsverbindung zur Telefonanlage Voraussetzung jede Art von Computer Telephony Integration ist die Steuerbarkeit der unterschiedlichen Telefonanlagen über Schnittstellen durch einen Computer. Diese Verbindung zwischen Computer und Telefonanlage wird CTI-Link genannt. Er ist bidirektional aufgebaut um einerseits Kommandos an die Telefonanlage zu senden und andererseits Informationen von der Telefonanlage zu erhalten. 9

12 Leider hat sich für die Steuerung von Telefonanlagen und den Informationsaustausch bis heute kein einheitlicher Standard herausgebildet der von allen Herstellern unterstützt wird. Jeder namhafte Hersteller von Telefonanlagen hat seine eigene Schnittstelle entwickelt, wie z.b. Application Connectivity Link der Firma Siemens oder ASAI von AT&T. Allerdings wurden im Laufe der Zeit auch durch Herstellergremien gemeinsame Standards spezifiziert wie z.b. durch die European Computer Manufactures (ECMA) die die CSTA (Computer Supported Telecommunications Applications) Schnittstelle erstellt haben und bis heute pflegen. Neueren Telefonanlagen sind auch mittels SIP steuerbar. Dazu können CSTA-Befehle über SIP versendet und von der Telefonanlage verarbeitet werden. Telefonanlagen neuster Art, die IP-PBX, die vollständig als Software ausgeführt sind, können damit in ihrer kompletten Funktionalität über den CTI-Link gesteuert werden. Man kann nicht den einen CTI-Standard nennen. Mehrere Standards existieren und werden von den Telefonanlagen teilweise vollständig unterstützt, manchmal aber auch nur in Ausschnitten und freier Umsetzung durch den Hersteller implementiert. Entscheidend für die möglichen CTI-Funktionen der Telefonanlage ist aber der CTI-Link. Einige Hersteller haben daher bestehende Standards um eigene Erweiterungen ergänzt. 1.4 Entwicklungsziel CTI-Middleware Auf der Seite der Verbindung zwischen Computer und Telefonanlage ist kein einheitlicher Standard verfügbar. Anwendungen die CTI-Funktionen nutzen sollen, müssen damit an die Besonderheiten der jeweiligen Telefonanlage angepasst werden. Dazu ist eine intensive Einarbeitung für das jeweilige System notwendig und es entsteht eine Abhängigkeit gegenüber den eingesetzten Telefonanlagen. Schnell, einfach und kostengünstig können Applikationen mit CTI-Funktionalität so nicht entwickelt und gewartet werden. Wünschenswert wäre eine offene Schnittstelle zu den eingesetzten Telefonanlagen, die funktional hohe und standardisierte CTI-Grundfunktionen anbietet. Daraus entsteht der Bedarf für eine Middleware. Diese CTI-Middleware soll die Komplexität und spezifischen Schnittstelleneigenschaften der Telefonanlagen kapseln und soll dem Nutzer zur Anwendungsseite hin CTI-Grundfunktionen, wie z.b. Anrufeinleitung steuern, Rückfragen oder Konferenzen einzuleiten, bieten. Die Middleware macht die CTI-Anwendungen dann unabhängig von bestimmten Telefonanlagen. Für einen neuen oder geänderten CTI-Link muss nur einmalig die Middleware adaptiert werden und bestehende CTI-Anwendungen können weiter ohne Anpassungen eingesetzt werden. 10

13 Neu zu entwickelnde Anwendungen müssen auf die CTI-Middleware zugeschnitten werden und sind dann für alle Telefonanlagen einsetzbar, für welche die CTI-Middleware ausgestattet ist. Die CTI-Middleware übernimmt auch Standardaufgaben, wie die Protokollierung des Datenflusses zwischen Telefonanlage und CTI-Applikation und sorgt für die Sicherung des Zugriffs auf die Funktionen der Telefonanlage. Funktionen die eventuell nicht oder nur teilweise von den verwendeten Telefonanlagen verfügbar sind, können in der Middleware bereitgestellt werden. Eine mögliche Ausprägung dieser Idee ist, das Call-Routing innerhalb der Middleware anzusiedeln. Damit kann zentral ein Verzeichnis von Routingregeln angelegt und gepflegt werden. Eine Routingregel ist eine Information wie mit eingehenden Anrufen, abhängig von Quell- und Zielrufnummer, Uhrzeit und Präsenzstatus des Angerufenen, umgegangen werden soll bzw. an welches Ziel der Anruf eventuell weitergeleitet werden soll. An die Middleware angeschlossene Telefonanlagen müssen so konfiguriert werden, dass sie bei zu vermittelnden Anrufen die Middleware nach dem zu wählenden Routingziel fragen. Das Anrufrouting beherrschen Telefonanlagen normalerweise und das Auslagern dieser Arbeit in die CTI-Middleware ist damit nicht zwingend notwendig. Sollen aber für das Routing zusätzliche Informationen wie z.b. Präsenzstati aus Instant Messaging Clients herangezogen werden, so ist das nur noch außerhalb der Telefonanlagen möglich. Wie im eben genannten Beispiel können in der Kombination aus Basis-Funktionen der Telefonanlagen mit den Möglichkeiten eines Computers höherwertige Funktionen durch die Middleware bereitgestellt werden. Einem Entwickler bietet eine CTI Middleware eine Plattform um schnell und einfach leistungsfähige CTI-Funktionen in Applikationen einzubinden. Die CTI-Middleware kann den Applikationsentwickler nicht nur bei der Abstraktion zur Seite des CTI-Links hin unterstützen. Die von der CTI-Middleware erbrachten CTI- Funktionalitäten müssen zum Benutzer gebracht werden. Das kann mittels der verschiedensten Clients geschehen. Von der Anwendung auf einem PC über XML-fähige Telefone und Web-Applikationen bis hin zu J2ME-Mobilfunkanwendungen oder die mittlerweile typischgewordenen Apps für Smartphones kann die Palette reichen. Die Vielzahl der möglichen Clients und die verwendeten komplexen CTI-Funktionen machen eine klassische Anwendungserstellung und Verteilung aufgrund der daraus resultierenden Kombinationsanzahl uneffizient. 11

14 Ein möglicher Ausweg für das Problem ist der Einsatz von Web-basierten Lösungen. Die Applikationslogik befindet sich dabei auf dem Web-Server und in den Clients kommt nur ein einfacher Browser zum Einsatz. Um die unterschiedlichen Grafikfähigkeiten der Clients zu berücksichtigen, wird vom Server der Inhalt der gelieferten Seiten von der Darstellung getrennt. Die Inhalte werden per XML an die Clients gleich ausgeliefert. Hier folgt die Umsetzung nach dem Model-View- Controller Architekturmuster, um durch Trennung von Datenmodell, der Präsentation und der Programmsteuerung spätere Änderungen oder Erweiterungen zu erleichtern und die Wiederverwendbarkeit einzelner Komponenten zu ermöglichen. Die Darstellung wird in Formatierungsvorlagen passend zum jeweiligen Client gesendet. Aus der Verknüpfung beider Inhalte kann dann die Anzeige generiert werden. Auf diese Weise kann eine breite Anzahl von Clients dieselbe Applikation ausführen. Die CTI-Middleware unterstützt dieses Prinzip indem sie dem Applikationsentwickler für die jeweiligen Clients eine Library zur Erzeugung der Formatierungsvorlagen zur Verfügung stellt. Mit der abstrahierten offenen Schnittstelle hin zu den Telefonanlagen, den CTI- Middleware Erweiterungsmodulen (z.b. Routing-Modul, Instant-Messaging-Modul) und mit dem Konzept der Web-basierten XML-Applikation zur Clientseite ermöglicht die CTI- Middleware die einfache und effektive Kopplung verschiedenster Clients und unterschiedlichster Typen von Telefonanlagen. In den folgenden Kapiteln werden die dazu notwendigen Technologien erläutert, ein Entwurf für die CTI-Middleware vorgestellt und zur Demonstration drei Anwendungsfälle erläutert. Es handelt sich dabei um die in der Aufgabenstellung vorgegebene Voic - Funktion zur optischen Anzeige von Voic s, einer Chef-Sekretär-Funktion zur Signalisierung des gegenseitigen Telefonstatus und einer Gesprächsvermittlung mit in der CTI- Middleware integrierten Routingregeln. Verwendet wird als Telefonanlage das open Unified Communications framework (openucf), ein Open Source VoIP System, das eine Erweiterung der Open Source Telefonanlage Asterisk ist. Als Client für die Demonstration der Anwendungsfälle wird das Siemens OpenStage 60 SIP Telefon eingesetzt, dass eine XML-Applikationsplattform bereit stellt. Diese XML-Applikationsplattform und die für die Anwendungsfälle eingesetzten Client Libraries werden vorgestellt. Ein Ausblick über mögliche Erweiterungen der CTI- Middleware beendet die Arbeit. 12

15 Um den Leser zu unterstützen, die Kapitel der Arbeit besser einordnen zu können, wird in Abbildung 1-1 vorab der Aufbau und das Zusammenspiel der eingesetzten Komponenten der Arbeitsumgebung dargestellt. Die openucf kommuniziert über SIP mit dem OpenStage 60 SIP Phone. Die XML -Applikationsplattform des Telefons tauscht per HTTP im XML-Format mit der CTI-Middleware Daten über einen Apache Web-Server aus und die CTI-Middleware ist per SOAP Web Service an die openucf angebunden. openucf SOAP CTI-Middleware Apache HTTP Server SIP XML SIP-Phone XML Application Plattform OpenStage 60 Abbildung 1-1: Aufbau der Arbeitsumgebung 13

16 2 Grundlagen Das Kapitel Grundlagen ist eine Einführung in das Thema Integration von Telefonie und Informationstechnologie. 2.1 Computer Telephony Integration Computer Telephony Integration (CTI) bezeichnet die Integration der auf der Seite der Telekommunikationssysteme liegenden Komponenten und Dienste in die übrige Welt der IT- Systeme. Dabei kommunizieren die Systeme über definierte CTI-Schnittstellen. So wird eine programmgesteuerte Interoperabilität zwischen PCs und Telefonanlagen (PBX) ermöglicht. Applikationen wie z.b. CRM-Systeme können Steuerungssignale über die CTI- Schnittstelle an die Telefonanlage senden und umgekehrt können Statusmeldungen der Telefonanlage entsprechend über die CTI-Schnittstelle an die Applikation zurückgemeldet werden. Für die Ansteuerung der Telekommunikationsanlagen und Geräte über Computer existieren zwei Konzepte. Die direkte Ansteuerung (First Party Call Control, dargestellt in Abbildung 2-1) sowie die Ansteuerung über einen zwischengeschalteten Server (Third Party Call Control, dargestellt in Abbildung 2-3) Abbildung 2-1: First Party Call Control 14

17 Bei der direkten Ansteuerung ist der Computer meist über einen seriellen Bus mit dem zu steuernden Telekommunikationsgerät verbunden. Die benötigten Komponenten sind die Telefonanlage, das Telefon, ein PC mit Schnittstelle zum Telefon, eine Software wie TAPI und Treiber der Schnittstelle. Abbildung 2-2 zeigt die geschichtete CTI First Party Software Architektur, die mittels TAPI die Funktionen der TK-Anlage in Anspruch nimmt. Dabei kann der PC nur Funktionen der TK-Anlage nutzen die das Telefon nutzen kann, da die TK-Anlage dem PC nicht bekannt ist. Somit hängt die CTI-Anwendung von den Funktionalitäten ab, die die TK-Anlage dem Telefon anbietet. Abbildung 2-2: Architektur First Party Call Control Um die Entwicklung einer CTI Anwendung zu vereinfachen, wird eine einheitliche Anwendungsschnittstelle wie die TAPI verwendet. Sie ist für die Anpassung an die Hardware verschiedener Hersteller zuständig. Die CTI Anwendung muss dann nicht auf die verschiedenen Treiber der Hersteller zugreifen. 15

18 Abbildung 2-3: Third Party Call Control Bei der Third Party Call Controll, einer Client/Server Architektur, ist die Telefonanlage mit einem Server gekoppelt. Sie besteht aus der TK-Anlage, dem CTI-Server, PCs und einem Netzwerk das die PCs mit dem CTI-Server verbindet. Der Client bzw. die Clientapplikation sendet über ein CTI-Netzwerkprotokoll Steuerungsinformationen an den CTI- Server, der diese an die angekoppelte Telefonanlage weiterleitet. Die Steuerung des Telekommunikationsgerätes übernimmt bei diesem Konzept ausschließlich der CTI-Server. Damit wird eine zentrale Steuerung und Verwaltung von CTI-Funktionalitäten möglich. 2.2 CTI Applikationsschnittstellen Die anhaltende Entwicklung der Computer Telephony Integration hat bei unterschiedlichen Herstellern unterschiedliche Plattformen entstehen lassen, die von verschiedenen Standardisierungsgremien standardisiert wurden. In diesem Abschnitt werden die wichtigsten CTI Standards vorgestellt. Für die Kommunikation zwischen Computern und den zu steuernden Telefonanlagen benötigt man neben dem Netzwerk eine Software-Schnittstelle um die angeschlossenen Telefone und die Telefonanlage steuern, verwalten und kontrollieren zu können CSTA CSTA (Computer Supported Telephony Applications) ist ein von der ECMA spezifiziertes Protokoll für OSI Layer-7. Es hat den Zweck, Kommunikationssysteme und daran angeschlossene Endgeräte zu steuern, beobachten und überwachen. CSTA ist systemunabhän- 16

19 gig und kann vom CTI-Link ab eingesetzt werden. Die Spezifikation wurde von der EC- MA gepflegt und erweitert und die umgesetzten Funktionen können in einzelne Phasen eingeteilt werden. Phase 1 von CSTA wurde 1992 in den Standards 179 und 180 veröffentlicht. Mit ECMA-217 und 218 folgte 1994 die Phase 2. Im Jahr 2006 gab es mehrere Editionen die mit ECMA-269, 285 und 223 die Phase 3 bilden. Enthalten sind mittlerweile umfangreiche Funktionen die neben der Telefonieunterstützung auch Multi-Media-Messaging unterstützen. CSTA gilt als umständlich und für Entwickler aufwendig zu programmieren. Es wird jedoch nach wie vor in vielen Anwendungen eingesetzt. Es kann z.b. über ISDN aber auch seriell und über IP übertragen werden. In Voice over IP Umgebungen werden häufig XML-Anwendundungen auf Basis von CSTA-Funktionen eingesetzt und Microsoft kapselt CSTA in SIP in seinem Office Communication Server. Nicht jede Implementierung von CSTA muss alle Features unterstützen die von der ECMA vorgegeben sind. Einige Hersteller haben eigene Umsetzungen auf den Markt gebracht, die außerdem zusätzliche Funktionen zu den 36 im Standard definierten Funktionen bereit stellen TAPI Nach CSTA ist TAPI das verbreiteteste Protokoll bzw. die meist verwendete Programmierschnittstelle. TAPI wurde von Microsoft und Intel entwickelt und hat sich als bedeutender Standard im PC Bereich stark verbreitet. Seit der ersten Version im Jahr 1993 hat TAPI mehrere Entwicklungsstufen durchlaufen und bietet in der aktuellen Version 3.0 eine relativ leistungsfähige Telefonie API an die sowohl First- wie auch Third-Party-Architekturen und VoIP unterstützt. TAPI entkoppelt die Anwendung mit Hilfe einer zwischengeschalteten Instanz, der TA- PI.DLL, von den Dienstanbietern. Die TAPI.DLL ist die als API ausgeführte Telefonie- Schnittstelle. Aufgabe der TAPI.DLL ist es auch für die Applikationen geeignete Dienstanbieter auszuwählen (Abbildung 2-4). Anwendung 1 Anwendung 2 Anwendung 2 TAPI.DLL Service Provider 1 z.b. Modem Service Provider 2 z.b. ISDN-Karte Service Provider 3 17

20 Abbildung 2-4: TAPI.DLL Dienstanbietervermittlung Für die Steuerung konkreter Telekommunikationsgeräte benötigt TAPI meist noch Treibersoftware, sogenannte TAPI-Treiber. Diese Treiber müssen vom Hersteller der Telekommunikationsgeräte zur Verfügung gestellt werden. 2.3 CTI Funktionalitäten Es existiert eine umfangreiche Funktionenvielfalt und viele Begrifflichkeiten im Bereich CTI. Ein einfaches Beispiel einer CTI-Funktionalität ist z. B. das automatische Wählen einer Telefonnummer aus einer Anwendung, wie z. B. einer Adressverwaltung. Einen Überblick über die klassischen CTI-Funktionen gibt Tabelle 2-1. Name screen-based telephony Bedeutung Eine Benutzung von Telefonfunktionen und die Unterstützung dieser über eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) oder auch nur eine Textoberfläche auf einem Computer. call control services Unterstützung des interaktiven Gesprächsaufbaus und - abbaus durch eine grafische Benutzerschnittstelle oder eine speziell angebotene Funktion im Anwenderprogramm oder auf der Bildschirmoberfläche (wählen per Mausklick auf eine selektierte Nummer). call screening host-based-routing intelligent routing call-based data selection application-controlled routing for incoming Grafisches Anzeigen von Anrufdaten des aktuellen Telefongespräches auf dem Bildschirm des Anwenders (Telefonnummer, Anrufzeit, Gebühren). Dabei sollte die Telefonnummer für einen eingehenden Anruf, wie am Telefon auch schon beim Klingeln, angezeigt werden. Erweiterung der ACD*1 um die Funktion, dass zur Vermittlung eines Anrufes, Informationen aus verschiedenen Datenbanken mit den genutzt werden (Routing zum gleichen Agenten, Nutzen einer Kontakthistorie). Eine Funktion, die in den meisten Fällen durch ein IVR- System*1 realisiert wird, bei dem der Anrufer, entsprechend der erfolgten Vorauswahl, automatisch zu einem Agenten verbunden wird. Bei der Vorauswahl kann der Anrufer entsprechend seinem Anliegen eine Auswahl treffen und wird danach vom IVR-System zu einem kompetenten Agenten vermittelt. Vorauswahl von Anruf-Informationen aus einer Datenbank für zu tätigende Anrufe. Intelligente Steuerung zur Verteilung von eingehenden Anrufen in Abhängigkeit der Auslastung der Call Center- 18

21 calls application-controlled routing for outgoing calls voice and datacall association data transport coordinated call monitoring call monitoring and management call logging automatic call distribution interactive voice response Mitarbeiter und der Kompetenz und Fachgebiete dieser Mitarbeiter. Diese Funktion wird meist durch ACD- Systeme umgesetzt und erfordert evtl. weitergehende Informationen zum Anrufer Intelligente Steuerung von ausgehenden Anrufen. Erstens bei dem Aufbau von Telefongesprächen über Power- und Predictive-Dialer*1 in Abhängigkeit den vorhandenen und freien Agenten im Call Center. Und zweitens, bei der Verteilung von ausgehenden Anrufen auf vorhandene freie Amtsleitungen oder gesteuerte Sprachkomprimierung in Abhängigkeit freier Bandbreiten. Diese Funktion beschreibt einen Sprach- und Datentransfer. Bei einer Weiterleitung des Anrufes an einen anderen Agenten, werden die bereits erfassten Anruferdaten mit weitergeleitet. Transformation von Text zur Sprache (text to speech). Dieses wird genutzt, um elektronisch gespeicherte Text- Daten in künstlich erzeugter Sprache am Telefon auszugeben. Diese Funktion beschreibt alle Möglichkeiten zur Überwachung, Verfolgung, Protokollierung und Analyse von Vorgängen der einzelnen Kommunikationskomponenten. Diese Funktion beschreibt die Überwachung der einzelnen Vorgänge der Kommunikationskomponenten und das gezielte Steuern bestimmter Komponenten bei eingehenden (Steuern von ACDs) und ausgehenden Gesprächen (Steuern von Power- und Predictive-Dialern). Protokollierung der Telefonvorgänge und der damit vorhandenen Informationen in einem Journal (Liste mit Telefongesprächen, Telefonnummern, Gesprächszeiten, Gebühren). In einigen Büchern wird diese Funktion außerdem als eine Möglichkeit erklärt, allgemeine Informationen bei eigener Abwesenheit zu sammeln. Sie ist das Kernstück in einer Callcentertelefonanlage zur Verteilung der eingehenden Anrufe auf die Agenten. Die Zuordnung der Anrufe auf die Agenten kann dabei z.b. nach der First In Frist Out Methode erfolgen oder besonders wichtige Anrufe an der Warteschlange vorbei direkt an Agenten geleitet werden. Ist die automatische Anrufverarbeitung mir Hilfe von Sprachmenüs und deren Steuerung durch das Telefon bzw. die Stimme des Anrufers. Tabelle 2-1: CTI-Funktionalitäten [13] 19

22 3 Technologien 3.1 Web Services Dieser Abschnitt liefert einen Überblick über Web Service Technologien. Es werden die grundlegenden Standards und Architekturen von Web Services vorgestellt. Über Web Services stellt die openucf ihre Funktionen zur Verfügung. Die CTI-Middleware kann dann per Web Service diese Funktionen ansprechen. Außerdem kann die CTI- Middleware ihrerseits Web Services anbieten und damit in der Middleware integrierte Funktionen sowie von den gekoppelten Telefonanlagen übernommene Funktionen nach außen verfügbar machen. In den Anwendungsfällen wird die Veröffentlichung von CTI- Middleware-Funktionen mit den integrierten Routingregeln für die Gesprächsvermittlung (Kapitel 5.3) gezeigt. Web Services sind eigenständige, lose gekoppelte, wieder verwendbare Softwarekomponenten. Sie werden per HTTP veröffentlicht und übertragen. Damit können Web Services von anderen Anwendungen über LAN und WAN gefunden und verwendet werden. Ziel der Web Service Technologie ist es Dienste in Form von Funktionen und Daten zwischen Kommunikationspartnern automatisiert auszutauschen und ablaufen zu lassen. Web Services orientieren sich dazu an service-orientierter Architektur (Abbildung 3 1) und ermöglichen Maschine-to-Maschine und Business-to-Business Kommunikation. Service Register Service suchen Service registrieren Servicekonsument Service Request Service Response Service Anbieter Download WSDL-Dokument 20