（计算机科学与技术专业论文）camel4体系的呼叫方处理模式研究与实现.pdf

西北工业大学硕士学位论文 摘要 摘要 为了满足用户和运营商对移动通信业务的需求，现行的移动通信系统引入 了c a m e l 技术，即移动智能网技术，以便能方便地生成和提供各种通信业务。 但随着移动通信3 g 时代的到来，原有的c a m e l 体系已经不能适应3 g 网络承 载与信令分离的特点，同时也不能满足业务增长的要求。基于这种状况，3 g p p 组织提出了新一代的移动智能网体系c a m e i a 。与以前的c a m e l 版本相比较， c a m e l 4 的最大改进就是提出了呼叫方处理c p h 的概念。 本文主要研究了c a m e i a 体系中的呼叫方处理c p h 特性并设计了相应的 实现方案。 本文对c a m e l 原理、c a m e l 4 中呼叫方处理c p h 的分析、某软交换系 统上如何实现c p h 特性等三个方面进行了比较深入的研究。首先介绍了移动通 信原理和c a m e l 原理，并简要介绍了c a m e i a 新增特性；其次基于3 g p p 协议，针对c a m e i a 体系中的c p h 特性展开分析，分析了相关c a p 操作及其 流程；最后分析了国内某厂商现有软交换系统支持c p h 特性的不足之处，并提 出了在该系统上实现c p h 特性的设计方案，该设计方案的优势在于对现有系统 修改相对较小，系统稳定性和兼容性较好。 本文所论述的在某软交换设备上实现c a m e i a 技术的相关项目正在进行 之中，并计划在2 0 0 5 年年底推出商用系统，这对于我国移动通信技术进入世界 先进水平行列也具有一定的意义。 关键词：移动智能网，移动网络增强客户应用逻辑版本4 ( c u s t o m i z e d a p p l i c a t i o n sf o rm o b i l en e t w o r ke n h a n c e dr o g i c4 ，简称c a m e l a ) ，呼叫方处理 ( c a l lp a r t yh a n d l i n g ，简称c p h ) 西北工业大学硕士学位论文a b s t r a c t c u r r e n tm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s y s t e m u s e st h ec a m e l ( c u s t o m i z e d a p p l i c a t i o n s f o rm o b i l en e t w o r ke n h a n c e dl o # c ) t e c h n o l o g yt oi m p l e m e n ta l l k i n d so fw i r e l e s si n t e l l i g e n ts e r v i c e sf o rt h eu s e r s b u tw i t ht h ed e v e l o p m e n to f3 “ g 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 nt e c h n o l o g y , t h ec u r r e n tc a m e ls y s t e m c o u m n ts u f f i c et h ed e v e l o p m e n t s ot h e3 g p po r g a n i z a t i o nd e s i g n e dt h ec a m e l 4 ( c a m e lp h a s 哟，t h en e wg e n e r a t i o n o fc a m e lt e c h n o l o g y t h em a i n c h a r a c t e r i s t i co fc a m e l 4i sc a l lp a r t yh a n d l i n g ( c p h ) t h i st h e s i sm a i n l yd i s c u s s e st h ec p hc h a r a c t e r i s t i ca n di t si m p l e m e n t a t i o n t h ef o l l o w i n gt h r e e a s p e c t sa r ed i s c u s s e d ：t h ep r i n c i p l eo fc a m e la n d c a m e l 4 ，t h ea n a l y s i so fc p hc h a r a c t e r i s t i ca n dt h ei m p l e m e n t a t i o no fc p h c h a r a c t e r i s t i c f i r s t l y , t h i st h e w si n t r o d u c e st h ep r i n c i p l eo fm o b i l ec o m m u n i c a t i o n ， t h ep r i n c i p l eo fc a m e l , a n dt h en e wc h a r a c t e r i s t i c so fc a m e i a s e c o n d l yi t a n a l y z e st h ec p hc h a r a c t e r i s t i c , t h ec a po p e r a t i o n s ( m e s s a g e s ) o fc p ha n dt h e m e s s a g ef l o wo fc p ho p e r a t i o n s a tl a s t ，i td i s c u s s e st h ei m p l e m e n t a t i o no fc p hi n s o m ek i n do fs o f t w a r es w i t c h c dm s c t h ep r o j e c tt h a ti m p l e m e n t sc a m e i ai ns o m ek i n do fs o f t , r a r es w i t c h e dm s c h a ss t a r t e d a n dt i l eu s e a b l ev e m i o nw i l lb ep u ti n t om a r k e ta tt h ee n do ft h i sy e a r w i t ht h ep l a n k e yw o r d s ：w i r e l e s si m e l l i g e n tn e t w o r k ，c u s t o m i z e da p p l i c a t i o n sf o rm o b i l e n e t w o r ke n h a n c e d 嵫p h a s e 4 ，c a l lp a r t yh a n d l i n g i i i 垦些三些查堂堡主堂垡堕奎 堕鳌堕重 缩略语表 缩略语全称中文说明 g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l e g s m 全球移动通信系统 c o m m u n i c a t i o n s 第三代移动通信标准化合作 3 g p p3 r dg e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp r o j e c t 项岿组 w i nw i r e l e s si n t e l l i g e n tn e t w o r k尢线智能嘲 c u s t o m i z e da p p l i c a t i o n sf o rm o b i l e c a m e l 移动网络增强客户应用逻辑 n c t w o r ke n h a n c e dl o g i c c p hc a l lp a r t yh a n d l i n g 呼叫力处删! c s ac a l ls e g m e n ta s s o c i a t i o n 呼叫段天联 c sc a l ls e g m e n t呼叫段 m s cm o b i l es w i t c h i n gc e n t e r 移动交换中心 g m s cg a t e w a vm s c 关u 移动交换中心 v l rv i s i t o rl o c a t i o nr e g i s t e r 访问位胃寄存器 h l rtl o m el o c a t i o nr e g i s t e r 归属位置奇存器 g s m s s f g s ms e r v i c es w i t c h i n gf u n c t i o n g s m 、j k 务交换功能模块 g s m s c f g s ms e r v i c ec o n t r o if u n c t i o n g s m 、i k 务控制功能模块 g s m s r f g s m s p e c i a l i z c dr e s o u r c ef u n c t i o n g s mt i 用资源功能模块 c a pc a m e l a p p l i c a t i o np a r t c a m e lj 、i 朋部分 i 西北工业大学硕士学位论文第1 章绪论 1 1 研究背景 第1 章绪论 移动网络增强客户应用逻辑c a m e l 是目前广泛使用的无线智能网技术。 使用该技术的目的是为了方便地生成各种新的业务，并有效地提供这些业务给 用户。其基本原理是在现有g s m 网络架构中增加了若干网络单元，并对呼叫 流程进行了相应的变动，使呼叫流程可以在某些事件点悬置起来，并通过相应 的网络单元进行某些操作，从而提供相应业务【1 0 l 。采用了c a m e l 技术的g s m 网络称为无线智能网w i n 。其基本结构如图1 - 1 所示( 具体说明觅2 2 小节) ： 对端m s c 图卜1c a m e l 网络结构 c a m e l 技术已经得到了普遍的应用。目前最常见的c a m e l 业务是预付 费用户业务( p r e p a i ds e r v i c e ，以下简称i p s ) ，充值卡充值业务和移动虚拟专 网业务。除上述业务外，目前各运营商还有许多自己开发的c a m e l 业务，这 里就不再一一详述了。 西北工业大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 2 c a m e l 4 随着第三代移动通信技术( t h e3 一g e n e r a t i o a ，以下简称3 g ) 时代的到来， 3 g 网络开始使用数据承载( 如语音) 与控制信令分离的架构，现行的c a m e l 体系在很大程度上已经不能满足这种网络体系变化，同时也不能满足业务不断 增长的要求。这种要求的结果就是催生了新一代的c a m e l 技术一一 c a m e l 4 引。 c a m e l 4 体系是由3 g 通信标准的制定者第三代移动通信标准化合作 项目组3 g p p 于2 0 0 4 年1 月在其3 g 协议集r 5 和r 6 中提出的，目前还处于修 改和完善过程中，尚无实际实现。但从它诞生之日开始，就已经吸引了全球各 大移动通信设备制造商和运营商的目光，这是因为c a m e i a 与以前的c a m e l 版本相比，更加适应3 g 技术的要求，可以充分发挥3 g 网络优势，为用户提供 更多更优质的业务。 1 1 3 呼叫方处理 呼叫方处理c p h 特性是c a m e l 4 相对于以前c a m e l 版本的最大不同之 处。在原有c a m e l 体系中，只能对双方通话进行智能控制，对于多方通话， 如电话会议，则完全不能进行智能控制，只能以普通g s m 方式进行处理。这 种状况使得运营商无法对多方通话进行有效的控制和业务扩充，用户也无法享 受到多方通话情况下的新业务。而c a m e l 4 的c p h 特性则较好地解决了这个 问题，在c a m e l 4 体系中，可以灵活地建立智能控制下的多方通话，其灵活程 度已经远远超过了传统的多方通话补充业务忆 c p h 还包括了可以由网络侧发起通话，这种处理方式是对传统呼叫模型的 重大改进，这将意味着更多新的业务的出现。 同时c p h 也可以与新一代3 g 网络承载与信令分离的方式相适应，c p h 的 各种相关操作可以对应到承载层的相应操作上去，操作将更加灵活方便。 西北工业大学硕士学位论文第1 章绪论 1 1 4 研究目的 移动通信的3 g 时代已经到来，在3 g 时代如何开发新的业务，是运营商、 设备制造商和用户所共同关注的。c a m e i a 则提供了一种有效的解决方式，因 此将现有的c a m e l 系统升级到c a m e i a ，无疑将使得软交换设备在3 g 时代 更具竞争力，这对于设备制造商和运营商而言都是值得关注的。 本论文主要对c a m e i a 中的c p h 特性进行分析，并针对国内某厂商的现 有设备的不足，设计了该设备的c p h 特性初步实现方案。 由于企业要求技术保密等原因，本文中对现有设备的分析和实现方案与实 际有一定不同，但基本架构是相同的，这里特别加以说明。 1 2 国内外现状 。蝴e l 4 相关协议主要是3 g p p 协议2 3 0 7 8 ( v 5 7 0 ) 和2 9 0 7 8 ( v 5 7 0 ) 以及这两个协议的后继版本。该协议版本在2 0 0 4 年1 月才刚刚提出，并在2 0 0 4 年6 月与2 0 0 4 年1 0 月的两次3 g p p 大会上进行了补充和修订，目前还在继续 完善和修订中，因此还没有实际投入商用。目前只有阿尔卡特和我国的中兴两 家设备制造商提供了c a m e i a 的临时测试用版本，但也分别在德国运营商和中 国电信的测试中被否决。国内方面，中国电信也是刚刚于2 0 0 4 年1 2 月才提出 了c a m e l 4 的暂行规范，2 0 0 5 年1 月下发给各大设备制造商，中国移动、中 国联通等运营商还没有提出相应规范。因此c a m e i a 的开发，对于国内外各大 设备制造商，如朗迅、阿尔卡特、诺基亚、爱立信、华为、中兴等而言都处于 起步阶段。 笔者参预了国内某设备制造厂商的c a m e i a 开发项目，该项目主要以中国 电信c a m e i a 暂行规范为基本指导，i f l 前该项目尚在方案设计阶段，计划2 0 0 5 年底提供商用版本。 在c a m e i a 的开发上，我国设备制造商与国外厂商处于同一起跑线上。 c a m e i a 的研究和开发，对于我国移动通信技术进入世界先进水平行列也具有 一定的意义。 西北工业大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 3 论文研究内容和结构安排 本文首先介绍了移动通信原理和c a m e l 原理，并简要介绍了c a m e l 4 的 新增特性。其次基于3 g p p 协议，针对c a m e l 4 研究中的c p h 特性展开分析， 着重分析了相关c a p 操作及其流程。最后分析国内某厂商的现有软交换系统的 不足，提出了在该系统上实现c a m e i a 的设计方案。 论文所完成的主要工作和各章节安排如下： 第一章是本文的绪论部分，主要介绍了本文相关的研究背景，研究目的， 国内外研究现状以及论文研究内容和结构安捧 第二章主要阐述移动通信基本原理，c a m e l 基本原理，并介绍了c a m e l 4 新增特性； 第三章主要以3 g p p 协议为基础，对c p h 特性，c p h 相关的c a p 操作， 以及c p h 相关消息流程进行了较为详尽的分析，并论述了几种基于c p h 特性 的智能业务： 第四章主要以国内某设备制造商的现有软交换设备为基础，分析了现有设 备支持c p h 能力的不足之处，并提出了在该设备上实现c p h 特性的设计方案 第五章对全文进行了总结，并在回顾了论文各部分内容的基础上，提出了 本论文可能存在的不足之处。 4 西北工业大学硕士学位论文 第2 章c a m e l 原理概述 第2 章c a m e l 原理概述 2 1 g s m 网络结构概述 我国的移动通信网络目前主要采用的是全球移动通信系统g s m 。g s m 系 统是由欧洲电信标准化委员会e t s i ( e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d s i n s t i t u t e ) 组织所开发的第二代数字移动通信规范，它主要由以下几个子系统组 成【9 1 1 3 ： i 用户移动终端子系统。即手机，由移动终端( m o b i l es b l t o n ，即移动电话 或手机，以下简称m s ) 和用户识别模块卡( s u b s c r i b e ri d e n t i t ym o d u l e ， 即s i m 卡) 两部分组成。 2 基站子系统。这一子系统是由基站发射台( b a s e t r a n s c e i v e rs t a t i o n 。以下 简称b t s ) 和基站控制器( b a s es t a t i o nc o n t r o l l e r ，以下简称b s c ) 两部 分组成的。一般由一个b s c 控制多个b t s 。b t s 负责与手机之间的无线信 号的传输，b s c 则负责控制和管理b t s ，并与交换机相连。手机和b t s 之 间是以无线方式进行通信，从b t s 到交换机是以有线方式( e l 线路或光纤) 进行通信的。 3 交换机子系统。这一子系统是整个g s m 系统的核心，也称为核心网，它负 责管理和控制g s m 系统的用户之间，或g s m 用户与其它电信网络如公共 电话交换网( p u b l i cs w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k ，即固定电话网，以下简 称黔t n ) 的用户之间的通信过程。它由以下几个部分组成： a ) 移动交换中心m s c 。即交换机，它与p s t n 网络的交换机相类似，负 责控制通信的交换过程。 b 1 关口移动交换中心g m s c 。当主叫用户在一个m s c 的管辖范围内，而 被叫用户却属于另一个m s c 时，要通过g m s c 找到被叫用户的所在位 置，并路由到被叫当前所在的m s c 。实际情况下，g m s c 与m s c 在 物理设备上常常是合一的。 曲访问位置寄存器v l r 。v l r 是一套数据库系统，它与m s c 相连，作用 e 西北工业大学硕士学位论文 第2 章c a m e l 原理概述 是存储这个m s c 管辖下的所有用户的必要信息，如用户当前所在位置， 用户当前状态( 是否开机) 等。在通信过程中所需的用户信息一般是直 接从v l r 中取得。 d ) 归属位置寄存器h l r 。h l r 也是一套数据库系统。它存放的是整个移 动通信网络中所有用户的详细信息。v t r 申与h l r 随时进行着交互， 以随时更新用户信息。如用户从a 地漫游到b 地，b 地的v l r 就要 从h l r 中取得该用户的必要信息放入b 地的v l r 中。 综上所述，g s m 系统的整体结构基本如图2 - 1 所示1 9 1 1 3 1 ： 囝2 1g s u 系统结构圈 c a m e l 的基本原理包括以下几点：首先是在现有g s m 网络架构中增加了 c a m e l 相关网元；其次是对呼叫流程进行了修改，使呼叫流程可以在某些事 件点上悬置起来，并通过新增的网元进行业务操作1 7 1 1 1 0 1 1 4 1 。其基本结构如图2 - 2 所示： 。向u m k 问u 西北工业大学硕士学位论文 第2 章c a m e l 原理概述 对端m s c 图2 2c a m e l 霸络结构圈 其中以下网元与c a m e l 相关： 1 g s m 业务交换功能模块g s m s s f 。其主要功能是扩展m s c 或g m s c 的业 务逻辑，在g s m s c f 的控制下控制呼叫流程，从而实现各种智能业务；它 与g s m s c f 之间的控制是通过c a p 操作( 或称c a p 消息) 交互来完成的。 2 g s m 业务控制功能模块g s m s c f 。这一模块是整个c a m e l 体系的控制中 心，它通过与g s m s s f 和g s m s r f 的消息交互，控制着呼叫流程，并提供各 种智能业务； 3 g s m 专用资源功能模块g s m s r f 。这一模块提供智能业务所需的各种资源， 如向用户播放的提示语音等。 2 2 2 b c s m 与d p 点 c a m e l 体系的呼叫处理方式类似于计算机系统的中断处理方式，它对于 呼叫处理的基本动作进行了一定程度的抽象，把基本呼叫处理的动作分解成几 段h c ( p o i n ti nc a l l ，呼叫点) ，并在p i c 的出口嵌入d p 点( d e t e c t i o np o i n t ， 检测点) ，d p 点对应着呼叫过程中的某些事件。当呼叫过程中发生这些事件时， 触发d p 点，悬置基本呼叫处理过程，将呼叫处理的控制权交给业务逻辑程序， 再根据业务的要求，进行相应的业务处理，当业务处理完成后，再恢复基本呼 叫处理流程，进入下个需要执行的p i c l 7 】1 1 0 i 。 7 堕j ! 三些查堂堡主兰些兰兰蔓! 兰鱼婴堕堡塑垄 上述处理方式是以b c s m ( b a s i cc a l ls t a t em o d e l ，基本呼叫状态模型) 来加以描述的，它描述了呼叫过程中p i c 的分解和相应的d p 点。图2 3 和图 2 - 4 分别是现行的c a m e l 3 中主叫方与被叫方的b c s m l 7 1 ： 圈2 - 3 主叫侧基本呼叫状态模型( 0 - b 0 s g ) 8 西北工业大学硕士学位论文第2 章c a m e l 原理概述 圈2 - 4 披叫侧基本呼叫状态模型( t - i 地s g ) 图中所对应的每一个d p 点在具体呼叫流程中都对应一定的条件，如d p 点c o l l e c l i n f o 和t e r m i n a t i n g _ a t t e m p t _ a u t h o r i s e d 分别是获取到主叫和被叫信 息时，d p 点o _ a n s w e r 和t _ a n s w e r 都是在被叫应答时，等等。这里不再一一 详述，具体请参考3 g p p 协议2 3 0 7 8 1 。 图2 3 和图2 4 所示的d p 点共有如下两类1 1 胴1 1 0 】： t d p ( t r i g g e r d p ) 。用户如果是c a m e l 用户，在h u t 和v l r 中存储 的用户信息就包括了c a m e l 用户签约信息( c a m e ls u b s c r i p t i o n i n f o r m a t i o n ，以下简称c s i ) 。c s i 信息中指明了建立智能流程所需要触发的第 一个d p 点，这种d p 点就是t d p 点。对于主叫和被叫用户，它们分别是d p 点c o l l e c ti n f o 和t e r m i n a t i n g _ a t t e m p t _ a u t h o r i s e d 。d p a n a l y s e di n f o r m a t i o n 也 是t d p 点，它一般用于特殊拨号业务( d i a l e ds e r v i c e ，以下简称d s ) ，如拨打 1 3 8 0 0 1 3 8 0 0 0 0 ；而在某些特殊情况下，d pr o u t es e l e c tf a i l u r e 和d ptb u s y 也可以是t d p 。在t d p 点，呼叫过程是必须要悬置的。 e d p ( e v e n td p ) 。e d p 是由g s m s c f 在智能流程建立后来配置的。图 2 - 3 和图2 _ 4 中除了上述t d p 点之外的d p 点均为e d p 点。e d p 点又分为e d p r ( r e q u e s t ) 和e d p n ( n o t i f i c a t i o n ) ，前者要悬置呼叫过程，而后者则不用悬 垦! ! 三些查堂塑主兰照堡苎星! 兰鱼竺! 堕兰塑苎 置。e d p 点要配置为e d p - r 或e d p - n 是由g s m s c f 根据业务需要相应配置的。 2 2 3 c a m e l 呼叫流程 c a m e l 的呼叫流程如下【3 j 【1 0 l ： 首先当呼叫流程进行到m s c 从v u l 取主叫或被叫用户信息时，用户如果 是c a m e l 用户，那么m s c 就会得到用户的o c s i 或t - c s i ，如果用户当前呼 叫满足c s i 中的智能触发准则，那么m s c 将向g s m s s f 上报触发t d p ，而 g s m s s f 会通知m s c 悬置呼叫，并向g s m s c f 上报c a p 消息i n i t i a ld p ( 以下 简称i d p ) 。g s m s c f 收到这个消息后，通常会向g s m s s f 下发r e q u e s tr e p o r t b c s m ( 以下简称r r b e ) 消息，这个消息中指明在后续的呼叫过程中配置哪 些e d p ，配置成e d p r 还是e d p - n 。当g s m s c f 认为可以继续呼叫时，通常 下发c o n t i n u e 消息，g s m s s f 收到后会通知m s c 继续呼叫过程。 在后续的呼叫过程中，当可能的e d p 事件发生时，m s c 会向g s m s s f 上报 e d p 点，g s m s s f 判断该e d p 点配置，如果是e d p r 时会指示m s c 悬置呼叫， 并向g s m s c f 上报e v e n tr e p o r tb c s m ( 以下简称为e r b ) 消息，等待g s m s c f 的处理。如果是e d p - n ，则通知m s c 继续呼叫，不向g s m s c f 上报。 当上报拆线相应的d p 点时( o d i s c o n n e c t 和t - d i s c o n n e c t ) ，g s m s c f 将不 再下c o n t i n u e ，丽是发r e l e a s e c a l l ( 以下简称r c ) 消息给g s m s s f ，g s m s s f 在收到该消息后指示m s c 拆除呼叫。 对于特殊服务号码业务，如拨打1 3 8 0 0 1 3 8 0 0 0 进行充值，可以通过触发d p a n a l y s e di n f o r m a t i o n 来建立智能关系，这种情况下，不能下发r r b e 配置后面 的e d p 点。 通过上述d e 点以及g s m s s f 与g s m s c f 的交互，我们可以灵活的控制呼叫 过程。例如可以实时地进行计费监控，一旦用户话费余额不足，立即由网络侧 发起拆除呼叫。图2 - 5 所示的就是一个包括计费和放音的c a m e l 呼叫流程； 1 0 耍j ! 三些奎兰堡主兰堡笙苎 墨! ! 曼些璺堡墨垄 岩将 q 舞离韩r 岛黼 a k | t 警； ! 1 ；a p 图2 - 5c a m e l 呼叫流程示例 1 1 堕垫三些查堂堡圭兰堡笙塞 蔓! 兰曼型坠璺墨塑垄 在图2 5 所示流程中，计费控制是通过g s m s c f 下发的a p p l y c h a r g i n g ( 以 下简称a c ) 和g s m s s f 上报的a p p l y c h a r g i n g r e p o r t ( 以下简称a c r ) 来控 制的，在每一个a c 消息中指明了下一次上报a c r 时可以进行多长时间的通话， 以及到时是否要释放呼叫。在呼叫过程中，a c 与a c r 反复交互，当最后一个 a c 提示要释放呼日峙时，卣网络侧上报e r b 并发起释放。 同时，当呼叫在d p 点悬置期间，g s m s c f 可以指示g s m s s f m s c 连接到 一个g s m s r f 对用户放音或收号。在图2 一s 所示流程中，g s m s c f 下发 c o n n e c t t o r e s o u r c e ( 以下简称c t r ) 指示g s m s s f m s c 连接到g s m s r f ，并 下发p l a y a n n o u n e e m e n t ( 以下简称p a ) 指示为用户播放提示音，放音完成后 g s m s r f 上报s 岬u r c e r e p o r t ( 以下简称s r r ) ，g s m s c f 再下发 d i s c o n n e c tf o r w a r dc o n n e c t i o n ( 以下简称d f c ) 指示g s m s s f m s c 释放与 g s m s r f 的连接，之后再下c o n t i n u e 继续呼叫处理流程。 2 3 c a m e i a 靳增特性分析 2 3 1 c a m e l 4 的背景 从3 g 协议集r 4 开始，3 g 网络开始使用数据承载( 如语音) 与控制信令 分离的架构，图2 - 6 就是r 4 以后的3 g 网络结构。 图2 - 6r 4 之后的3 g 网络结构图 图中u e ( u s e r e q u i p m e n t ) 指用户的3 g 移动终端设各即3 g 手机；n o d e - b 相当于b t s 无线网络控制器r n c ( r a d i on e t w o r k c o u t r o l l e r ) 相当于b s c ： m s c s c r v c r 相当于m s c ，负责控制信令；媒体网关m g w ( m e d i ag a t e w a y ) 1 2 堕些三些查堂堡主堂堡堕兰堡! 兰旦些些璺堡塑堕 控制承载【1 1 】【1 2 】。 现行的c a m e l 版本对信令与承载分离的体系不能进行有效的控制，同时 业务的不断增长也使得现有版本变得捉襟见肘，这迫使协议制定者必须提出新 一代的c a m e l 技术来满足这些要求，这就是c a m e l 4 提出的背景。 2 3 2 c a m e l 4 的新增特性 根据3 g p p 协议2 3 0 7 8 ，可以归纳出c a m e i a 的如下新增特性： 呼叫方处理c p h 。c p h 特性是c a m e l 4 相对于以前c a m e l 版本的最 大的变化。在原有c a m e l 体系中，只能对双方通话进行智能控制，对于多方 通话，如电话会议，完全不能进行智能控制，只能以普通g s m 方式进行处理， 运营商无法进行灵活的控制和业务扩充，用户也无法享受到更好的业务。而 c a m e l 4 的c p h 特性可以灵活地建立智能控制下的多方通话。同时，c p h 不 仅仅只是多方通话，它还包括了可以由网络侧发起通话，这种处理方式是对传 统通话模型的重大改进，这意味着更多新的业务的出现。 新增加的d p 点。c a m e l 4 在以前c a m e l 版本的基础上，新增加了若 干d p 点。主要包括振铃阶段的d p 点( e d po _ t e r m _ s e i z e d 和e d p c a l l _ a c c e p t e d ) 、通信过程中用户位置更新的d p 点( e d po _ c h a n g e _ o f _ p o s i t i o n 和e d pt _ c h a n g e _ o f _ p o s i t i o n ) 、通信过程中用户按键上报的d p 点( e d p 0m i d c a i l 和e d pt _ m i d c a u ) 、用户业务承载方式改变的d p 点( e d p os e r v i c ec h a n g e 和e d p t _ s e r v i c e _ c h a n g e ) 优选路由交互。以前当用户从a 局漫游到b 局时，如果要与该用户建立 通话，那么必须首先访问a 局，再由a 局访问b 局。而优选路由方式则可以直 接访问b 局，从而节省了不必要的开销。 用户位置信息的提供。c a m e l 4 提供用户位置定位功能，新加入的d p 点c h a n g e _ o f _ p o s i t i o n 可以使用户的位置信息即使在通话中也能随时上报，从 而使普通的手机也具有了类似g p s 定位系统的功能。 d t m f ( d u a l t o n em u l t i f r e q u e n c y ，双音多频信号，即用户按键上报的键 值) 在通话过程中的上报。以前的c a m e l 系统不支持双方通话过程中d t m f 耍j ! 三些查堂堡主兰竺丝苎墨! ! 竺苎堡主匿里塑苎 的上报，只能用于如充值、挂失等用户与网络系统的交互。在c a m e l 4 中提供 了m i dc a l ld p 点，使得通话过程中的交互成为可能。 短信接收方的智能控制。在c a m e l 3 中，提供了s m s 发送方的智能控 制，使短信发送方可以受到有效控制，如g s m s c f 发现用户余额不足，可以中 止其短信发送。在c a m e l 4 中，短信的接收方也将受到智能控制。 增强的d s 业务( e n h a n c e dd i a l e ds e r v i c e ，简称为e d s ) 。d s 业务中触 发t d pa n a l y s e dl n f o r m a t i o n 之后，g s m s c f 是不会下r r b e 配置后继的e d p 点的，同时也不能下a c 进行智能计费。如果在d s 业务完成后继续呼叫的话。 用户将以普通g s m 甩户的身份进行后续处理。在c a m e 中，支持e d s ， g s m s c f 也能下r r b e 或a c ，这样便增强了d s 业务的处理能力。 可变t o n e 音。在现行系统中，系统在必要情况下可以为用户播放t o n e 音，但现行系统中这种t o n e 音是固定的，如果要进行变化，必须由设备运营商 进行调整。在c a m e l 4 中则不同，t o n e 音可以灵活定制，随时调整变化。 其它新增特性。c a m e l 4 还有其它一些新增特性，如业务切换，与v l r 之间的数据库数据交互等等，这里就不再一一加以描述了。 2 4 本蠢小结 本章主要对相关原理及概念进行了概述，目的是为后续的分析打下一定的 基础。 本章主要介绍了以下内容： 一、g s m 系统的网络结构，各个网元的功能，并介绍了其通信流程； 二、c a m e l 的网络结构，各个网元的功能，c a e m l 的基本处理机制， d p 点与b c s m ，用户签约信息，并介绍了c a m e l 通信流程； 三、分析了c a m e l 4 的技术背景及新增特性，并指出c a m e i a 的主要新 增特性是c p h 特性。 1 4 西北工业大学硕士学位论文 第3 章c p h 特性分析 3 1 c p h 概述 第3 章c p h 特性分析 在上一章中，我们指出c a m e i a 相对于以前的c a m e l 版本，其最大的不 同点在于呼叫方处理特性c p h 。 c p h 不仅仅是c a m e i a 的一种新特性，它本身也是一种全新的呼叫模型， 它将传统的一对一的智能呼叫模型扩充为可以同时多方会话的模型。但是c p h 与传统的多方通话业务( m u l t i - p a r t ys e r v i c e ，以下简称m p t y ) ( 详见3 g p p 协议2 3 0 8 2 4 1 ) 也并不相同，c p h 是完全由智能控制的，而m p t y 则没有智能， 同时c p h 的呼叫模型、处理机制与m p t y 大有不同，其功能和灵活程度也远 远高于m p t y 。 在传统的m p t y 呼叫模型中，其呼叫模型都是单层次非智能的。丽在c p h 呼叫模型中则不是这样。c p h 将一个呼叫过程称为一个呼叫段关联c s a ，一个 c s a 又分为了多个呼叫段c s ( 分别标识为c s l ，c s 2 c s n ) ，c s 中才直接 连接各个l 雒( 即各个呼叫方) 。其呼叫模型是分层次的，这与传统的呼叫模型 是不相同。两者的差异如图3 1 所示： c o l l v e r s a t i o n l 畔l l e l 2l * 1 1 3 1 4 l e l 5 m p t y 方式的呼叫模型c p h 方式的呼叫模型 囤3 _ 1m p t y 与c p h 的比较 这里要注意的是，在一个c s a 的各个c s 中，只有c s l 中的各个l e g 之间 可以互相通话，也只有c s l 中可以包括多个l e g ：而在其它的c s 中，都只能 1 5 一旧旧可 一囟 、 工盟一 。 耍! ! 三些查兰堡圭兰丝丝苎 苎! 童兰! 坚壁丝坌堑 包括一个l e g ，这个l e g 不能与其它l e g 通话，只能进行放音或收号这样的处 理。同时通话过程中的各个l e g 不是只固定在一个c s 中的，它可以在各个c s 间灵活移动。 c p h 的另一个特点是，c s a 、c s 以及各个l e g 并不一定通过用户发起呼叫 来创建，网络侧可以主动地创建一个会话过程，即由两络侧发起对用户的呼叫。 这一点在传统呼叫过程中是做不到的1 1 】【引。 c p h 特性对c s 和l e g 的描述，与h 2 4 8 协议中关联( c o n t e x t ) 与终结点 ( t e r m i n a t i o n ) 的概念 1 1 l 【1 2 】十分类似。c o n t e x t 是各个t e r m i n a t i o n 之间的连接 关系，t e r m i n a t i o n 则代表的是发送与接收数据的逻辑实体。c o n t e x t 和 t e r m i n a t i o n 可以被创建、删除，t e r m i n a t i o n 可以在各个c o n t e x t 间移动。这些 都与c s 和l e g 的关系是非常相似的。所不同的涎：h 2 4 8 协议描述的是媒体网 关中的控制协议，而c p h 是智能业务中的控制关系。在某种程度上说，c p h 是h 2 4 8 协议中控制关系在智能业务层面的一种映射，这与新一代3 g 网络信 令与承载分离的思想是吻合的。c p h 是信令面的控制，而h 2 4 8 则是承载面的 控制关系。在实际的设计中，c s 和l e g 的创建、删除、移动等操作在承载面上 就应当对应c o n t e x t 和t e r m i n a t i o n 的相应操作，这是在今后设计中需要注意的 一点。 此外要注意的一点是，在普通的一对一的呼叫中，主叫方与被叫方的智能 关系分别属于不同的c s a ，两者的智能关系相对独立，这与以前的智能关系是 相同的【1 1 。 3 2 c sg s m s s f 和c s a _ g s m s s f c a m e l 4 将传统的呼叫模型分解为c s a 与c s 两个层面，在另一方面也就 对智能控制产生了新的要求，即必须对c s a 和c s 分别加以控制。 因此，c a m e l 4 将g s m s s f 分解为两个层次的逻辑实体：c s a _ g s m s s f 和 c sg s m s s f 。在多c s 情况下，由一个c s a _ g s m s s f 控制多个c s _ g s m s s f ，再 由c sg s m s s f 控制各个l e g 的智能会话l l j 。 要注意的是，在物理层面上，两者则是统的物理实体，这两个层次的划 1 6 西北工业大学硕士学位论文 第3 章c p h 特性分析 分只是逻辑划分，如果从外部看来，它与早期版本的g s m s s f 基本没有区别， 这也是在将来的具体设计中需要注意的。两者的层次关系如图3 2 所示： g审smssfcsa_g。s“s自sf 呼叫方2呼叫方3 图3 - 2p _ , s _ g s m s s f 与c s a _ g s r 喝s f 的屡次关系 针对c p h 特性，两者对c a p 操作的处理有了明确的分工：c s ag s m s s f 主要处理与c p h 特性相关的c a p 操作，如c s 的创建、删除，l e g 的创建、删 除和在各c s 之间的移动，同时它也承担了与g s m s c f 交互接口的功能。对于 其它c a p 操作，则是传递给c s _ g s m s s f 由其处理，。c s _ g s m s s f 在操作处理 上则相当于传统的g s m s s f ，主要负责与m s c 的智能交互。表3 - 1 则列出了由 c s a _ g s m s s f 处理的c a p 操作1 1 l 【2 】。其它的c a p 操作则是由c s _ g s