（通信与信息系统专业论文）基于win的智能网业务实现及过载控制问题研究.pdf

南京邮电学院硕十毕业论文 缩略语 a c a c f a c g a i n a o c a s n 1 b c m b c s m c a m e l c c f c g c d m a c s c s e d f p d p e t s i f e f i m g s i g m s c h l r i m t 2 0 0 0 i n n q c m 缩略语 a u t h e n t i c a t i o nc e n t e r a u t h e n t i c a t i o nc o n t r o lf u n c t i o n 鉴权中心 鉴权控制功能 a d a p t i v ec a l lg a p 自适应呼叫间隙 a d a v a n c ei n t e l l i g n e tn e t w o r k 先进智能网 a d v i s eo fc h a r g e 立即计费 a b s t r a c ts y n t a xn o t a t i o n抽象语法标记1 b a s i cc a l lm a n a g e r 基本呼叫管理 b a s i cc a l ls t a t em o d e l 基本呼叫状态模型 c u s t o m i z e da p p l i c a t i o nf o rm o b i l en e t w o r ke n h a n c e dl o g i c 移动网络增强定制业务逻辑 c a l lc o n t r o lf u n c t i o n 呼叫控制功能 c a l lg a p 呼叫间隙 c o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s 码分多址 c a p b i l i t ys e t 能力集 c u s t o m e rs e r v i c ee n v i r o n m e n t 客户化业务执行环境 d i s t r i b u t i o nf u n c t i o np l a n e分布功能平面 d e t e c t i o np o i n t 检测点 e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r di n s t i t u t e 欧洲电信标准学会 f u n c t i o ne n t i t y 功能实体 f e a t u r ei n t e r a c t i o nm a n a g e r 特征交互管理 g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n 全球移动通信系统 g a t e w a ym o b i l es w i s hc e n t r e 网关移动交换中心 h o m el o c a t i o nr e g i s t e r 归属位置寄存器 i n t e r n a t i o n a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o n2 0 0 0 国际移动通信2 0 0 0 i n t e l l i g e n tn e t w o r k 智能网 i n t e l l i g e n tn e t w o r kc o n c e p t u a lm o d e l 智能网概念模型 1 0 9 南京邮电学院硕士毕业论文 缩略诰 r n a p i p i p i s u p i t u l b l r f m a c f m a c i m a p m i n m s c m t p n p o b c s m o c s i o s p q o s r a f r t f s c c p s c e s c e f s c f s c p s d f s d p s i b i n t e l l i g e n tn e t w o r ka p p l i c a t i o np r o t o c o l i n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l i n t e r n e tp r o t o c 0 1 i s d nu s e r tp a r ti s d n i n t e r n a t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o nu n i o n l e a k yb u c k e t l o c a t i o nr e g i s t r a t i o nf u n c t i o n m o b i l es t a t i o na c c e s sc o n t r o lf u n c t i o n m o b i l ea g e n tc o n t r o li n t e r f a c e m o b i l ea p p l i c a t i o np a r t m o b i l ei n t e l l i g e n tn e t w o r k m o b i l es w i t c hc e n t r e m e s s a g et r a n s f e rp a r t n u m b e r p o r t a b i l i t y o r i g i n a t i n gb a s i cc a l ls t a t em o d e l o r i g i n a t i n gc a m e ls u b s c r i b e ri n f o r m a t i o n o p e ns e r v i c ep l a t f o r m q u a l i t yo fs e r v i c e r a d i oc o n t r 0 1f u n c t i o n r a d i ot e r m i n a if u n c t i o n s i g n a l i n gc o n t r o lc o n n e c tp a r t s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n tf u n c t i o n s e r v i c ec o n t r o lf u n c t i o n s e r v i c ec o n t r o lp o i n t s e r v i c ed a t af u n c t i o n s e r v i c ed a t ap o i n t s e r v i c ei n d e p e n d e n tb u i l d i n gb l o c k 智能网应用协议 智能外设 互联网协议 用户部分 国际电信联盟 漏桶算法 位置登记功能 移动台接入控制功能 移动代理控制接口 移动应用部分 移动智能网 移动交换中心 消息传输部分 号码携带 发端基本呼叫状态模型 发端c a m e l 签约信息 开放业务平台 服务质量 无线控制功能 无线终端功能 信令控制连接部分 业务生成环境 业务牛成环境功能 业务控制功能 业务控制点 业务数据功能 业务数据点 业务独立构件 1 1 0 南京邮电学院硕士毕业论文缩略语 s i u s i m s l p s m a f s m f s m p s r f s s f s s p s s 7 t b c s m t c a p t c s i t d p t u p v l r w i n u m t s u p t v h e v p n s i g n a l l i n gi n t e r f a c eu n i t s e r v i c ei n t e r a c t i o nm a n a g e m e n t s e r v i c el o g i cp r o g r a m s e r v i c em a n a g e m e n ta c c e s sf u n c t i o n s e r v i c em a n a g e m e n tf u n c t i o n s e r v i c em a n a g e m e n tp o i n t s p e c i a lr e s o u r c ef u n c t i o n s e r v i e 冶s w i t c h i n gf u n c t i o n s a r v i c es w i t c h i n gp o i n t s i g n a l l i n gs y s t e mn o7 t e r m i n a t i n gb a s i cc a l ls t a t em o d e l t r a n s a c t i o nc a p b i l i t i e sa p p l i c a t i o np a r t t e r m i n a t i n gc a m e l s u b s c r i b e ri n f o r m a t i o n t r i g g e rd e t e c t i o np o i n t t e l e p h o n yu s e rp a r t v i s i t o rl o c a t i o nr e g i s t e r w i r e l e s si n t e l l i g e n tn e t w o r k u n i v e r s a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o ns y s t e m u n i v e r s a lp e r s o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o n v i r t u a lh o m ee n v i r o n m e n t v i r t u a ip r i v a t en e t w o r k 信令接口单元 业务交互管理 业务逻辑程序 业务管理接入功能 业务管理功能 业务管理点 特殊资源功能 业务交换功能 业务交换点 7 号信令 终端基本呼叫状态模型 事务处理能力应用部分 终端c a m e l 签约信息 触发检测点 电话用户部分 访问位置寄存器 无线智能网 通用移动通信系统 通用个人通信 虚拟归属环境 虚拟专用网 南京邮电学院学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：江空坠日期：皇! 曼：生 南京邮电学院学位论文使用授权声明 南京邮电学院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登江授权 南京邮电学院研究生部办理。 研究生签名：望卫坠一导师签名：；逡生至日期：鎏盟 南京邮电学院钡j ：毕业论立摘要 摘要 智能网以其开放的业务体系结构与移动通信技术紧密结合形成了移动智能 网。i s 一9 5 c d m a 移动通信系统采用了诸多先进技术，使得它与其他的移动通信 系统相比迥然不同。一方面由于它的容量大，为运营者带来了低成本，另一方面 由于它先进的话音处理技术，为用户提供了可与市话相媲美的移动电话服务。 c d m a 系统是种高质量的移动通信系统，需要新的智能网来支撑新的业务， 这就产生了无线智能网w i n 的课题。 本文介绍了在上海贝尔阿尔卡特股份有限公司开发智能网业务的情况，主要 介绍了a l c a t e l 的智能网开发测试平台，并通过作者参与开发和测试的中国联 通“乡情通”业务为例，详细的介绍了整个智能网业务的开发和测试过程。针对 p p c 和v p n 两种业务的交互问题，讨论了解决方案。 同时，移动智能网中业务控制的高度集中带来了业务控制点( s c p ) 上的高 负荷，特别是在第三代移动通信系统中，s c p 在整个网络中的地位更加突出，原 有移动网的很多功能都由s c p 负责，大量的突发性业务极易造成s c p 过载。对 移动智能网中s c p 的过载控制问题的研究具有重要的实际意义。 本文在吸收国内外有关智能网的过载控制研究成果的基础上，针对移动智能 网的体系结构特点，对移动智能网中的负荷状态检测方法和过载控制机皋4 进行了 深入的研究，通过比较几种过载控制算法的优缺点，作者最后提出了一种综合多 种算法优点的混合控制算法，该算法具有实际的应用价值。 向京邮i 巳学院硕“l 毕业论义 a b s l r a cr a b s t r a c t m o b i l ei n t e l l i g e n tn e t w o r ki st h ec l o s ei n t e g r a t i o no fi n t e l l i g e n tn e t w o r k ( i n ) w i t hi t so p e nf r a m ef o rs e r v i c e sa n dm o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n i q u ei s 一9 5c d m a m o b i l ec o m m u n i c a t i o ns y s t e ma d o p t sm a n ya d v a n c e dt e c h n i q u e st h a tm a k ei tw i d e l y d i f f e r e n tw i t ho t h e rc o m m u n i c a t i o ns y s t e m s o nt h eo n eh a n d ，i t sc a p a c i t yi sv e r y l a r g ew h i c hb r i n g sl o wc o s tt ot h en e t w o r ko p e r a t o r o nt h eo t h e rh a n d ，b e c a u s eo fi t s a d v a n c e dv o i c ed i s p o s a lt e c h n i q u e ，i tp r o v i d e sm o b i l ep h o n es e r v i c e sf o ru s e r st h a t c a nc o m p a r ef a v o r a b l yw i t hl o c a lc a l ls e r v i c e s c d m as y s t e mi sam o b i l e c o m m u n i c a t i o ns y s t e mw i t hh i g hq u a l i t y , a n dt h en e wi n t e l l i g e n tn e t w o r kt h a t s u p p o r t sn e ws e r v i c e si sr e q u i r e d t h e s ei n t r o d u c et h es u b j e c to fw i r e l e s si n t e l l i g e n t n e t w o r k ( w i n ) t h ea u t h o rf i r s ti n t r o d u c e da l c a t e l s1 ns e r v i c ed e v e l o p m e n ta n dt e s t p l a t f o r m a n dt a k i n gt h e “t o w n e e ”s e r v i c ea sae x a m p l e ，t h ea u t h o ri n t r o d u c e dt h e w h o l ep r o c e s so fi ns e r v i c e sd e v e l o p m e n ta n dt e s ti nd e t m l t h es o l u t i o n sf o r i n t e r a c t i o nb e t w e e np p ss e r v i c ea n dv p ns e r v i c ea r ed i s c u s s e d t h ec o n c e n t r a t i o no fs e r v i c el o g i cc o n t r o li nm o b i l ei n t e l l i g e n tn e t w o r kb r i n g s i m m e n s es e r v i c et r a f f i ca n dh i g hl o a dt ot h es e r v i c ec o n t r o lp o i n t ( s c p ) ，e s p e c i a l l y ， t h es c pi nt h et h i r dg e n e r a t i o nm o b i l ec o m m u n i c a t i o ns y s t e mi st h ec o n t r o lc o r eo f w h o l en e t w o r k ，a n di tm u s tf u l f i l lm o s tc o n t r o lf u n c t i o n se v e rf u l f i l l e db yo t h e r e n t i t i e so fm o b i l en e t w o r k t h ei m m e n s eb u r s ts e r v i c et r a f f i cu s u a l l ym a k e ss c pi n t o o v e r l o a ds t a t e s oi ti so fg r e a ti m p o r t a n c et ow o r ko nt h ep r o b l e mo fo v e r l o a dc o n t r o l o f s c p 。i nt h i st h e s i s ，w i t hc o n s i d e r i n ga r c h i t e c t u r ef e a t u r eo f m o b i l ei n t e l l i g e n tn e t w o r k ， ig i v et h o r o u g h l ys t u d yo nt h eo v e r l o a dc o n t r o lm e c h a n i s m sb a s e do ns o m er e s e a r c h a c h i e v e m e n t sc o n t r i b u t e db yi n t e r n a t i o n a lo ri n t e r n a ls c h o l a r s 。b yc o m p a r i n gt h e a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fs e v e r a lc o n t r o la l g o r i t h m s ，an e wc o n t r o la l g o r i t h m ， w h i c hs y n t h e s i z e st h ea d v a n t a g e so fs e v e r a la l g o r i t h m s ，i sp r e s e n t e d t h ea l g o r i t h m h a sp r a t i c a lv a l u e 2 南京邮【u 学院坝l 毕业论文第一章绪论 1 1 发展背景 第一章绪论 移动通信经过1 0 0 多年的发展，在市场需求的“拉动”和新技术的“推动” 下，正在高速向前演进。对于移动通信的市场运营，要求兼顾电信业务种类多样 性与承载网络设备的相对稳定以降低成本运营。智能化可以使一个系统扩充它的 基本功能，丰富并扩大可提供的业务种类。智能网( i n t e l l i g e n t n e t w o r k s ，小) 作 为一种原有通信网的基础上设置的一层叠加网，使交换功能和业务控制功能相分 离，能够快速灵活地定义与提供电信新业务，它在新业务生成，业务管理，降低 业务成本等方面的优势，深受到运营商和用户的青睐，n q 已成为近代电信史上 最重要的研究成果之一。 技术的推动和市场的需求促进了智能网技术在移动通信中的应用。移动网络 发展到一定阶段，通过引入智能网的能力，为用户在移动的环境中无缝地提供终 端业务、个人移动业务及先进的网络业务。移动智能网作为移动通信行业新兴的 业务发展网络，不仅在现阶段满足为全网提供移动预付费业务的主要业务要求， 更重要的是它是一个快速提供新业务的平台，便于业务提供者随时满足，引导社 会需求，获取较好的经济和社会效益。 1 2 课题来源 随着移动电话的普及，用，o 群的扩大，人们对移动通信提出了更高的要求， 希望得到更多更好更快的服务。提供多样化、多层次的新业务和建立更完善的服 务体系成为运营商保有更高的市场份额的重要手段。e t s i 于1 9 9 7 推出了 c a m e l ( c u s t o m i z e da p p l i c a t i o nf o rm o b i l en e t w o r ke n h a n c e dl o g i c ) 建议。 c a m e l 为g s m 用户提供移动智能业务。在同为第二代移动通信系统主流标准 的c d m a 系统中怎样实现移动智能业务， w i n ( w i r e l e s si n t e l l i g e n tn e t w o r k ) 标 准由此而生。 智能网技术将原来分散的业务控制进行集中处理带来了业务实现的便利性， 南京邮电学院硕i 毕业论文 第一章绪论 这种业务控制的高度集中也将分散的业务处理负荷高度集中，带来了业务控制点 s c p 的高负荷性。随着移动用户数量的快速增长，移动智能网的智能业务量也将 飞速增长。移动智能网的性能与全网的服务质量息息相关，对移动智能网中各种 实体进行过载控制咀防止过载引起的业务性能的降低具有举足轻重的作用。 移动智能网的发展过程同时也是第二代移动通信系统向第三代移动通信系 统演进的过程。第三代移动通信网络的一个重要特征就是智能化，强调智能网和 移动网的综合。在第三代移动通信系统i m t - - 2 0 0 0 ( u m t s ) a 将实现移动网和智 能网的完全融合。s c p 是智能网的核心，在第三代移动通信系统中s c p 的地位 更加重要。原来的移动网的许多功能，如切换，位置更新，鉴权等都主要由s c p 来负责实现。因此，移动网与智能网融合后，s c p 将要承受巨大的业务量，突发 的业务流将导致s c p 过载，s c p 只简单丢弃消息，在过载严重的情况下，s c p 的 吞吐率将迅速下降。因此。设计研究高效合适的过载控制算法非常关键，它是 i m t - - 2 0 0 0 必须解决的重要课题之一也是i m t - - 2 0 0 0 移动网与智能网实现完 全融合的关键技术之一。 1 3 工作背景及论文内容安排 上海贝尔阿尔卡特作为国内最早提供智能网设备的厂家，提供了智能网全套 的网络解决方案。其智能网系统支持固定网、g s m 网和c d m a 网，并能够提供 同时支持不同网络的综合智能两业务。随着l p 网络和宽带无线网络的迅速发展， 贝尔阿尔卡特智能网系统提供支持基于下代网络和3 g 的解决方案。 上海贝尔同阿尔卡特合资以后，采用阿尔卡特的先进的r e l e a s e 系列智能 踊平台。经过多年白勺完善和发展，智能网设备已经被3 6 个国家和地区使用，涵盖 了这些国家中与营运商合作的4 7 个工程项目，支持超过2 0 0 个不同的业务，占有 8 0 的南美市场。在国内，无论在固定网络、移动网络还是固定移动综合网络 上，均己提供了大量的设备，广泛应用于电信、移动、联通、网通、铁通等一级 运营商以及润迅等虚拟运营商的国家骨干网、省网、本地网的通信网络中。 2 0 0 4 年3 月至1 0 月，本文作者在上海贝尔阿尔卡特实习期间从事智能网业务 的开发和测试工作，参加了c 网p p c ( 上海，广东) 。v p n ( 上海、广东、天津、 河北) 等项目，对其中的业务开发的流程和o s pr e l e a s e 2 3 平台都有较深入的 6 南京邮电学院硕士毕业论文 第一章绪论 了解。同时作者对智能网中的关键实体s c p 过载控制问题进行了深入的研究，参 考前人提出的各种过载检测方法及过载控制算法，提出了改进方案。 基于上述情况，本文选择了智能网的业务实现及过载控制问题研究这个课题 作为研究方向，研究跟踪了智能网发展的新技术和动态。 在第二章里，主要介绍了传统智能网的概念，网络结构以及各部分的功能。 在智能网的结构上分为两个方面：一种是基于g s m 的c a m e l 协议的i t u t i n c m 模型，另一种是e i a t i a 制定的基于c d m a 的w i n 协议的体系结构。 第三章首先介绍了基于w i n 协议的无线智能网，主要介绍了它的功能分布， 标准演进，未来对w i n 的能力的需求以及w i n 所能提供的业务。本章还介绍了 a l c a t e ls b e l l 强大的智能网开放测试平台，这个平台尽可能的屏蔽了下层的 细节，开发人员可以将主要精力投入到客户的需求中，从而快速响应市场需求， 开发出客户满意的业务。其次，通过中国联通的“乡情通”业务为例，详细的介 绍了整个业务的开发和测试过程。晟后，作者以商用领域内最主要的两种智能网 业务为例，讨论了业务交互问题的几种解决方案。 第四章对移动智能网的过载控制进行了详细的研究。首先对负荷检测方法进 行了研究，包括：负荷源、负荷评价参数、参数与负荷的映射等。作者根据s c p 和s s p 的负荷源给出了s c p 和s s p 的负荷评价参数。 其次，作者详细研究了过载控制算法。对基于速率的算法和窗口方法进行了 性能分析和比较，得出其优缺点。最后，提出了将几种算法结合的混和控制算法， 该算法有效的综合了反应型和预防型算法的优点。 第五章对全文进行总结，并指出了下一步的研究工作。 7 南京岍电学院硕十毕业论文第二章移动智能蜘原理应演进 第二章移动智能网原理及演进 移动网络由单纯地传递和交换信息正逐步向存储和处理信息的智能化发展。 基本的电信服务已无法满足人们的需求，移动用户对电信业务的需求变得越来 越复杂，这就要求移动网能迅速地作出反应，及时而灵活地向用户提供各种各样 的电信新业务，移动智能网的产生正是基于这一思路和要求。 2 1 移动智能网基本原理【1 2 1 1 智能网目标 快速、方便的引入新业务 业务客户、业务用户对业务的控制能力 适应多厂商设备环境 从现有网络逐步发展 与移动通信、个人通信、i n t e m e t e l 结合 与电信管理网( t m n ) 结合 总之，移动智能网的目的在于使电信业务经营者能经济有效地提供客户所需 的各类电信新业务，使客户对网络有更强的控制功能，能够方便灵活地获取所需的 信息。移动智能网借助于先进的七号信令网和大型集中式数据库的支持，通过将 网络的交换功能与控制功能相分离，建立集中的业务控制点和数据库，进而进一 步建立集中的业务管理系统和业务生成环境来达到上述目的。 基于以上目标，智能网必须具备以下特征： 广泛使用信息处理技术 高效使用网络资源 网络功能的模块化和再用性 利用模块化、可再用的网络功能来生成和实现新业务 网络功能在物理实体中的灵活分配和可移植性 通过独立于业务的接口在网络功能间进行标准化的通信 业务用户对某些业务属性的控制 业务逻辑的标准化管理 3 南京邮i u 学院顺 二毕业论文第二章移动智能网胤理及演进 2 1 2 智能网的基本思想 1 9 8 1 年，美国a t & t 公司将用户数据库集中存储到网络控制点上以支持新的 业务，这一方式为智能网的产生奠定了基础。1 9 8 4 年，b e l l c o r e 在i n 1 建议中提 出智能网的概念，正式提出了智能业务与基本业务控制相分离的思想。 智能网的基本思想主要集中在以下几个方面： ( 1 ) 业务控制功能和底层呼叫交换功能相分离。 为了突破新业务受底层呼叫交换功能的限制，在功能结构上把业务的实现分 为层次性结构，业务逻辑控制与呼叫交换分离，底层交换设备作为通用的呼叫交 换和接续平台不再与具体的业务相关。 ( 2 ) 业务生成环境与业务执行环境相分离。 将具体的业务分解成可重用的软件功能单元模块，具有独立性和通用性，进 行组合链接后可生成业务逻辑而构成新业务。新业务在业务生成环境中设计完成 后，加载到业务执行环境中运行。 ( 3 ) 业务逻辑和业务数据的集中处理。 业务逻辑集中在业务控制点进行控制，所有的业务数据存储到业务数据点进 行集中管理和维护。利用集中的业务逻辑和数据库对业务进行集中控制，为整个 网络提供可配置的业务。 智能网的“智能”主要表现在业务体系结构的开发性和业务控制的灵活性上。 智能网构筑了能够快速灵活地提供新业务的集中平台，从根本上改变了电信网提 供业务的方式。 事物总是矛盾的，智能网技术将原来分散的业务控制进行集中处理带来了新 业务实现的便利性；另一方面这种业务控制的高度集中也将分散的处理负荷高度 集中，带来了业务控制点上的高负荷。 2 1 3 智能网概念模型 智能网概念模型( i n c m ：i n t e l l i g e n tn e t w o r kc o n c e p t u a lm o d e l ) 是作为一种 理解智能网的工具而提出来的，是设计和描述r n 体系结构的一个框架，本身并不 是智能网的体系结构。i n c m j 医_ 用了层次化、结构化及面向对象等原理和技术， 9 南京邮电学院硕l ：毕业论文 第二章移动智能刚原理及演进 从四个不同的方面对智能网进行抽象描述，将智能网用个四层平面模型表示， 如图2 1 所示。四个平面依次为：业务平面，总功能平面，分布功能平面和物理 平面。可以分为上下两部分，上两层重点在于利用通用的业务组件提供与业务的 无关性：下两层重点在于提供与特定的承载网的无关性。 s f ：业务特征s i b ：业务独立构件b c p ：基本呼叫处理 p o i ：起始点p o r ：返回点f e ：功能实体p e ：物理实体 f e a ：功能实体动作i f ：信息流i n a p ：智能网应用协议 图2 1智能网概念模型 ( 1 ) 业务平面( s e r v i c ep l a n e ) ：从用户的角度来描述智能网提供的业务 及业务属性。在此平面中对业务和业务特征( s f ) 进行定义，而与业务的实现无关。 个业务可以具有一个或者多个业务特征。 ( 2 ) 总功能平面( g l o b a lf u n c t i o n a lp l a n e ) ：基于业务设计和开发的角度 将智能网看作一个整体，通过定义业务的可重用软件功能模块( 即业务独立构件 s i b ) 来标识网络的基本能力，然后描述如何将这些模块组合在一起实现业务平 面中所确定的业务和业务属性。此平面呈现出智能网平台的开放性。 ( 3 ) 分布功能平面( d i s t r i b u t e df u n c t i o n a lp l a n e ) ：基于业务在矾中不同功 能实体中的实现对为实现业务而承担不同任务的功能实体( f e ) 进行了定义和划 1 0 南京邮电学院颂上毕业论文第二章移动智能蚋原理发演进 分，并对这些功能实体所要完成的功能的模型和相互之间传递的信息流( i f ) 进 行了定义。 ( 4 ) 物理平面( p l a y s i c a lp l a n e ) ：基- r r n 中具体的物理实体，面向智能网 应用的系统集成商对功能实体和物理实体( p e ) 的映射关系进行了定义，并且 定义了物体实体之间的接口规程和具体的通信协议。 2 2 智能网的标准化川1 1 i 2 2 1 智能网的国际标准 智能网的目的是为所有的网络提供业务，网络应包括p s t n ，n - - i s d n ， b i s d n ，g s m ，c d m a ，i m t - - 2 0 0 0 ，i p 等。其与各种通信网的关系如图2 2 所示。 图2 2 智能网与各种通信网的关系 由于所服务的网络不同，提供的业务负责度不同，以及不断会有新的技术和 网络出现，i u t ts g l1 将智能网分阶段进行研究，并将智能网分为8 个阶段逐 步进行演进，且每个阶段都具有后向的兼容性。 i t u t 和e t s i 从1 9 8 7 年开始智能网的国际标准，从反映i n 概念模型的角 度为每个能力集( c s ，c a p a b i l i t ys e t ) 制定了一系列建议。c s 1 的研究工作开始 于1 9 8 9 年，1 9 9 2 年发布。1 9 9 7 年推出c s - 2 ，2 0 0 0 年完成了c s 一3 ，c s 一4 阶段的草 案正在形成中。 i nc s 一1 和i nc s 一2 标准主要研究智能网如何叠加在p s t n i s d n 网，为 南京邮电学院硕士毕业论文第二章移动智能网娘理发淡进 p s t n i s d n 网的用户提供增值业务；i nc s 一3 和i nc s 一4 标准主要研究移动智 能网和宽带智能网。 为了实现智能网的能力和所提供的业务，需要提供独立于业务的物理实体之 间的接口协议。在i nc s - - l 阶段建议( q ，1 2 1 8 ) 中对智能网功能实体之间接口协 议进行了规定，提出t i n a p ( i n t e l l i g e n tn e t w o r ka p p l i c a t i o np a r t ) 。1 n a p 的内容 很多，主要包括：i n a p 的协议结构，i n a p 的寻址，操作，差错，参数，数据类 型，应用实体程序，详细的操作程序，所示用的t c a p ( t r a n s a c t i o n c a p a b i l i t i e s a p p l i c m i o np a r t ) 业务等等。在c s - - l 阶段共定义了5 6 个操作，通过i n a p 可以 实现不同厂家的物理实体的互通，保证设备之间的兼容性。 2 2 2 北美智能网的发展 b e l l c o r e 在1 9 8 4 年提出i n l l 后，又于1 9 8 9 年推出了i n 2 标准，其中在1 9 8 8 年 提出了个过渡性的方案i n 1 + ( 实际上是肘2 的一个子集) 。1 9 8 8 年由b e l l c o r e 几个地区性通信公司和设备厂商组织了一个智能网论坛，称为m v i ( 多供应商协 会1 ，并制定了先进智能网a i n ( a d v a n c ei n t e l l i g e n t n e t w o r k ) 0 0 版本，已于1 9 9 0 年在北美开始实施。1 9 9 2 年后，m v i 先后推出a i n o ，1 和a i n 0 2 版本，并在1 9 9 7 年形成a i n l 0 版本。同时，北美智能网发展到一定阶段和移动网络相结合，引入 了无线智能网( w i n ，w i r e l e s si n t e l l i g e n t n e t w o r k ) 的概念，w i n 基于c s 一2 。 2 3 第二代移动通信系统与智能网的结合方式1 1 智能化、个人化、宽带化是整个通信发展的方向，而第三代数字移动通信网 网络侧的一个重要特征就是移动网和智能网的综合。移动网发展的目标为第三代 移动通信系统。但是由于技术和经济因素的限制，移动通信系统直接向第三代移 动通信系统演变具有较大的困难。当前比较可行的方法是，首先实现移动网与智 能网的互联，将现有的第二代移动通信系统的移动交换中心升级为移动业务交换 点，而移动网的其他实体不变；第二步综合移动网中数据库v l r ，h l r 与智能 网中数据库s d f ，为s c f 提供统一的用户信息；最后实现移动网与智能网综合的 第三代移动通信系统。 2 南京邮电学院硕士毕业论文第二章移动智能嘲腺理及演j = 【 2 3 1 移动网与智能网互联原理 移动网与智能网互联的原理如图2 3 所示。 由智能网的s c f ( s e r v i c e o n t r o lf u n c t i o n ) 和s d f ( s e r v i c e d a t a f u n c t i o m 组 成客户化业务执行环境c s e ( c u s t o m e rs e r v i c ee n v i r o n m e n t ) 负责业务逻辑的执 行。m s c s s p 为处理呼叫的平台，也就是将现有的移动交换系统升级。在用户呼 叫时，m s c s s p 先对用户进行鉴权，然后判断用户的呼叫是否触发智能呼叫条件， 若满足则上报c s e ，c s e 收到信息后开始执行业务逻辑，控帝j j m s c s s p 对呼叫 的接续，并继续监控，收集信息发送计费信息，直到呼叫结束。 cs e 执行业务逻辑取得呼叫信息 选择路由l 炷送计费信息 us c s s p r 1 驯习纠釜娶忖l 剀2 3 移动网与智能网互联原理 2 3 2 第二代移动通信系统与智能网结合方式 ，第二代移动通信系统代表为g s m 和c d m a 两种系统，在网络体系结构中考 虑了网络的智能化因素。在原有的网络参考模型上增加智能网的功能模块，g s m 系统中的移动网增强逻辑的客户化应用c a m e l ( c u s t o m i z e da p p l i c a t i o nf o r m o b i l ee n h a n c e dl o g i c ) 和c d m a 系统中无线智能网的概念就是在移动系统中加 入智能网的模块。 c a m e l 是f 1 1 e t s i ( 欧洲电信标准协会1 集中欧洲各运营商和设备厂商在g s m p h a s e 2 + 基础上提出的。w i n 是由a n s i 提出的专为c d m a 网络服务的先进的智能 网平台，它基于i t u tc s 2 。 南京邮电学院硕士毕业论文第二章移动智能网原理及演进 移动网与智能网最大的融合点也是最大的区别在于分布功能平面( d f p ) 。 移动网智能化的一个重要标志是在移动网的相关标准中增加了d f p 的描述。 无论是g s m 系统的c a m e l 业务，还是c d m a 系统的w i n ，均是在移动网的 网络结构和业务功能上逐渐采用智能网的原理，增加其功能模块，寻求智能网与 移动网之间的无缝隙互通。 1c a m e l 建议 c a m e l 为网络运营者提供机制以支持非g s m 标准的业务，此业务甚至可 在用户漫游时提供。c a m e l 业务属性是基于网络的，不属于补充业务的范畴。 它有助于网络运营者给用户在归属移动网外漫游时提供特定的业务。c a m e l 支 持下面业务属性： ( 1 ) 移动台起始和前转呼叫 ( 2 ) 移动终接呼叫 ( 3 ) 随时询问( a n y t i m ei n t e r r o g a t i n g ) ( 4 ) 语音禁止( s u p p r e s s i o no f a n n o u n c e m e n t s ) 用户在执行紧急呼叫时要保i l ! c a m e l 不被触发，c a m e l 的功能模型如图 2 4 所示，图中标识了功能实体间使用的协议。与g s m 的功能相比，新增加了两 个新的功能实体：g s m s c f 和g s m s s f 。c a m e l 依, n , , i n a p 协议定义了g s m s c f 和l g s m s s f 之间使用的c a p 协议。为了支持用户在不同网络之间的漫游，c a m e l 还定义t v p l m n ( 拜访移动网) 和h p l m n ( 归属移动网) 之间交换的信息流。 2 荚国的w i n 建议 图2 4c a m e l 功能模型图 台 络 1 4 南京邮电学院坝上毕业沦义 第二章移动智能刚强理发演进 ( 1 ) w i n 功能模型如图2 5 所示。 w i n 的网络结构即在原有c d m a 网络结构的基础上增加了一些智能网的功 能实体。采用a n s i - - 4 1 作为实现无线智能网的基础，也相当于在c s 一2 的功能 模块基础上定义了一些功能实体，来满足移动相关业务的要求。比较l t u - tc s 一2 ，w 增加了五个功能实体： l r f ：位置登记功能。在给定的空中接口上使用建立的登记过程验证用 户终端，跟踪用户终端的位置，给拜访交换机提供用户业务轮廓以及w i n 触发 信息。 a c f ：鉴