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北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网业务生成环境 s c e )的研究与设计 摘要 移动智能网是叠加在原有移动网 络上的业务网，用于提供各类智能数据业务。 s c e是移动 智能网中的一个实体，用于定义、开发、测试在智能网中所提供的新业务。本文总结了作者研 究生期间 在移动智能网s c e 系统研发过程中的成果， 介绍了s c e 系统的设计和实现方案。 本文首先简要介绍了移动智能网的基本原理和概念模型，并介绍了移动智能网中业务的生 成过程和生命周期。 在此基础上， 作者提出了移动智能网s c e的系统结构， 详细分析了s c e 的 功能和研发过程的关键技术。 紧接着，本文对s c e中的两个重要功能实体业务集成开发环境和 业务测试环境作了 详细地分析与设计。 最后作者分析了 现有s c e 技术的 不足， 并简要介绍了下 一代网络中的业务生成技术。 关键字1 业务生成环境 移动智能网 业务开发 业务测试 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 oiq l 北京邮电大学硕士学位论文移动智能网 业务生成环境 ( s c e 的研究与设计 ab s t r a c t m o b ile in t e llig e n t n e t w o rk is a s e rv ic e p r o v id in g n e tw o r k t h a t c o v e r s t h e o r ig in a l m o b ile c o m m u n ic a t i o n s y s t e m. it o f f e r s v a r i o u s i n t e ll ig e n t s e rv i c e s o n t h e m o b ile n e t w o r k . s c e is a f u n c t io n e n t it y in th e m i n s y s t e m w h ic h is t o d e fi n e , d e v e lo p a n d t e s t n e w s e rv ic e s p r o v id e d in m i n . t h i s p a p e r d e s c r i b e d a p o s s i b le w a y t o r e a l iz e s c e . it is s u m m a r iz e d f r o m t h e s t u d y a n d d e v e lo p i n g w o r k d o n e b y t h e a u t h o r i n h is u n d e r g r a d u a t e y e a r s i n t h e b e g in n i n g , t h i s p a p e r in t r o d u c e d t h e p r i n c i p le a n d c o n c e p t m o d e l o f m i n . t h e g e n e r a t io n p r o c e d u r e a n d l if e c y c le f o r m i n s e rv ic e s w e r e a ls o p r e s e n t e d . b a s e d o n t h e i n t r o d u c t io n , t h e a u t h o r b r o u g h t f o r w a r d t h e s y s t e m i n f r a s t r u c t u r e o f s c e a n d a n a ly z e d t h e f u n c t io n a n d c r it ic a l r e a l iz a t i o n t e c h n o lo g ie s f o r s c e i n d e t a i l . f u rt h e r m o r e , t h e a u t h o r p u t o u t a p a r t i c u la r a n a ly s i s a n d d e s ig n m e n t o n s e rv ic e i n t e g r a t e d d e v e l o p in g e n v i r o n m e n t a n d s e rv i c e t e s t i n g e n v ir o n m e n t , w h ic h a r e t w o s ig n ifi c a n t p a r t s o f s c e . f i n a l 呀 t h is p a p e r p o i n t e d o u t t h e d i s a d v a n t a g e o f e x is t i n g s c e s y s t e m a n d p r e s e n t e d t h e s e rv i c e g e n e r a t i n g t e c h n o lo g y f o r n e x t g e n e r a t i o n n e t w o r k 【 k 七 y wo r d s s c e , m i n , s e rv i c e d e v e lo p i n g , s e rv ic e t e s t i n g 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 致谢 感谢导师廖建新教授对本人的悉心教导。 感谢朱晓民、王晶、李炜博士的大力帮助。 感谢项目 组的同事、同学们，谢谢他们给予的配合与支持。 感谢各位评委在百忙中抽出宝贵时间审阅本论文。 北京邮电大学交换与网络国 家重点实验室 e s h 北京邮电大学硕士学位论文称动智能网业务生成环境 ( s c e )的 研究与设计 第1 章引言 近年来，随着世界范围内 通信市场的 不断发展， 各种通信网的规模不断扩大，市场竞争也 日 趋激烈。电信运营商为扩大市场份额、争夺用户进行的竞争目前已进入业务竞争阶段。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。 通过提供多种满足用户需求的新业务， 可以 提高设备的利用率，增加用户的月使用费，产生新 的 利润来源， 并提高用户的忠诚度， 从而确保运营商的投资回报，并增加利润， 有效提高市场 竟争力。作为能在现有通信网上快速、方便、灵活、经济、有效地生成和实现各种新业务的体 系， 智能网成为有效满足用户对新业务不断增长的需求， 并给运营商带来丰厚利润的最佳选择。 根据i t u - t 有关智能网的 标准， 智能网能力集由i t u - t i n c s - 1 向c s - 2 , c s - 3 , c s - 4 演进， 对智能网设备提供厂商的产品开发和升级提出了 越来越高的要求。 g s m与智能网的结合， 大大 加快了g s m网向个人通信发展的步伐， 也改 进了g s m网络的服务，扩大了g s m网 络的电 信 业务，从而为电信运营部门带来了丰厚的经济效益。 快速灵活地生成新业务， 是智能网最受青睐之处。 在智能网的体系中配有业务生成环境s c e ( s e r v i c e c r e a t i o n e v ir o n m e n t ) , 新业务是通过s c e 生成的。 s c e 是智能网中的一个重要功能实 体，是体现智能网 “ 快速灵活生成新业务”的精髓。i t u - t规定，s c e的主要功能是定义、开 发、测试在智能网中所提供的新业务。s c e中采用重用的思想改善了业务开发过程，它使用与 业务 无 关的 独立 构件s i b ( s e r v i c e 工 n d e p e n d e n t b u i ld in g b lo c k ) 作为 可重 用模 块来描 述智能网 业 务。 s i b是独立于业务的，这些 s i b相当于一种业务级的编程语言。 在 s c e环境下，业务制作 者只需知道每个s i b的功能，在需要生成新的业务时， 就可以利用这些 s i b搭建出符合需求的 业务逻辑。将新的业务逻辑和业务数据加载到智能网设备上，即获得新的业务。 在移动智能网建设的初期.设备厂商为了能迅速占 领市场， 将更多的资源投入到智能网的 核心设备s c p i v c , s mp 等的开发上， 而往往忽略s c e的研发。 早期的一些智能网业务， 如p p s , v p m n等， 是随着智能网核心设备一起开发并加载到网络中，并没有通过s c e .随着移动通信 网络规模的不断扩大，网 络结构变得异常复杂。同时，新的业务不断引入，用户对服务质量的 要求越来越高，业务的改动越来越频繁，业务的 维护和升级压力也越来越大。如何缓解业务维 护和升级压力，在不断变化的网络中快速根据需求推出 新业务，成为迫切需要解决的问题。可 以说， s c e 技术是解决上述问题的唯一办法。 一个功能完各、 易用、 实用的s c e 将在移动智能 网中 发挥重要的作用。正因为如此， s c e 在当今的 智能网 发展中得到了 越来越多的重视。 自2 0 0 1 年2 月份开始， 笔者有幸在北邮 交换与网络国家重点实验室从事移动智能网的 技术 研究， 在导师廖建新教授指导下， 主要从事移动智能网中s c e系统的研究和开发工作。 工作的 主要内容如下: 移动智能网业务集成开发环境的研究与开发。 移动智能网业务测试环境的研究与开发。 、，声、马j声 l2 了、r、 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 鲁北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网业务生成环境 s c e )的 研究与设计 ( 3 ) s c p 系统针对s c e 的修改。 ( 4 ) s c e 系统从移动智能网移植到固定智能网 上。 ( 5 ) 中国联通统一业务平台方案设计。 6 中国移动语音业务平台 方案设计。 本论文是在对以上项目工作总结的基础上形成的。全文共分 个章节。第2 章简要介绍了 智能网和移动智能网的背景知识和基本原理; 第3 章分析了 智能网 业务的生成过程和生命周期， 并详细介绍了s i b : 第4 章分析了s c e的系统结构和功能; 第5 、 第6 两章对s c e的 两个关键 部分业务集成开发环境和业务测试环境作了详细地分析与设计: 第7 章分析了 现有s c e 技术的 不足，简要介绍了下一代网络中的业务生成技术。 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文移动智能网业务生成环境 s c e )的 研究与设计 第2 章移动智能网概述 智能网的基本概念 脚准口月. 声卜、几 智能网( i n , i n te l l i g e n t n e t w o r k )是 在原 有通 信网 的 基 础上设置的 一 层叠 加网 络， 是 快速、 方便、经济、灵活、有效地生成和实现各种新业务的体系结构。其目 标是为现在、未来的所有 通信网络服务， 包括电话网 ( p s t n ) ,综合业务数字网 ( i s d n ) 、 移动通信网 ( g s m, c d m a 等) ，宽带综合业务数字网 ( b - i s d n ) ，因特网 ( i n t e m e t ) ,等等，不断为各种网 络提供满足用 户需要的新业务。智能网这一特点深受网络运营者和用户的青睐，智能网业务因此得到了迅速 的发展，引 起了 世界各国电 信部门的重视， 智能化也成为了电 信网发展的目 标之一。 国际电联i t u - t 和欧洲电 信标准协会e t s i 从1 9 8 9 年开始着手制订智能网的国际 标准， 1 9 9 2 年，i t u - t发布了智能网的第一套建议i n c s - 1 。随着智能网的发展，1 9 9 7 年】 t u - t又推出了 i n cs - 2标准，该标准主要研究智能网的网间 互连以 及网间业务 i t u - t i n c s - 1 建议中， 给出了智能网的概念模型( i n c m， i n c o n c e p t m o d e l ) ， 用于i n 体系结构的设计和描述。 i n c m本身并不是一个体系， 它只是设计和描述智能网体系的一个框 架。 从原则上讲， i n c m不但适用于c s - 1 ， 也适用于智能网的 其它能力级。 如图2 . 1 所示， i n c m 由四个平面组成，每一个平面都分别面向不同的相关人员，概括地表达了由智能网所构成的网 络在不同方面所提供的能力。这四个平面分别为: 北京邮电 大学交换与网络国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网业务生成环境 ( s c e )的 研究与设计 业务1 sf2 业务平面 图2 . 1 智能网概念模型 i ) 业务平面 ( s e r v i c e p l a n e， s p ) : 从业务用户和业务提供者的角度出发，是面向 业务的 视 图 。 每 种 业 务由 一 个 或 多 个 业 务 特 征( s f , s e r v ic e f e a t u re ) 构 成。 2 ) 整体功能平面 ( g l o b a l f u n c t io n a l p l a n e , g f p ) : 面向 业务的设计者，它 将i n结构网看 成 一 个 完 整 的 实 体， 由 与 业 务 无 关 的 构 件s i b ( s e r v i c e i n d e p e n d e n t b u i ld in g b l o c k ) 构 成 业 务 。 3 ) 分布功能平面 d i s t r i b u t e d f u n c t io n a l p l a n e , d f p ) : 面向智能网的设计与实现者， 它模 拟了in结 构网 的 分布式视图。 其中 的 单 元称为 功能 实体f e ( f u n c t io n e n t it y ) ， 一 个或多 个 功能 实体 动作f e a ( f u n c t i o n e n t ity a c t i o n ) 及功能 实体0 19 的信 息流i f ( in f o r m a t i o n f lo w ) 构成s i b , 提供给业务设计者。 4 ) 物理平面( p h y s ic a l p la n e , p h p ) : 面向 网 络运营 者和设备提供者， 它 模拟i n结 构网的 物理内 容， 识别 那些可存在于实际i n结构网中 的 不同 物理实 体 ( p h y s i c a l e n t it y , p e ) 和规 程， 说明哪个f e 在哪个p e中实现。 图2 .2 是一个典型的智能网体系结构， 从物理实体及功能实体的角度描述了各实体间的 互 连关系，并可以以 此简要说明一个新的智能业务从创建到使用的全过程。 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网业务生成环境 ( s c e ) 的研究与设计 s c p 业务控制点 s m p 业务管理点 s c e 业务生 成环境 5 5 7 7 号信令网 s s p 业务交 换点 i p智能外设 s m a p业务管理接入点 图2 . 2 典型的智能网 体系结构图 如图2 . 2 所示， 一般地， 一项新业务由 业务生成环境s c e 生成， 经过验证后由 业务管理点 s m p ( s e rv ic e m a n a g e m e n t p o in t ) 提交给业务 控制点s c p ( s e r v ic e c o n tr o l p o i n t ) 。 业务 在s c p 内 执行， 业务的一次 执行由s c p 与s s p ( s e r v i c e s w it c h in g p o in t ) 共同协作 完成。 智能 外设i p ( i n t e ll ig e n t p e r ip h e r a l ) 完成s r f ( s p e c i a l r e s o u r c e f u n c t i o n ) 功能， 提供智能网 业务 所需的专 用资源。 在业务执行的 过程中， s c p 控制i p 向用户播放录音通知和收集拨号数据等。 i n结构网中， s c p 与s s p . i p 通过标准s s 7 互连， 完成业务的呼叫控制:s c p 与s ni p 经 公用数据网 ( 如x . 2 5 ) 连接， 完成系统的业务管理、网络管理及接入管理的 控制; s c e与s m p 之间通过局域网或磁盘介质交互，完成新业务的 加载。 2 . 2 移动通信网 近几年来， 移动通信在世界范围内得到了迅速的发展， 当前已经拥有大量的用户。 现代意义 上的移动通信系统的实现发生在2 0 世纪2 0 年代，1 9 2 8 年建成了 世界上第一个可有效工作的移 动通信系统。 在2 0 世纪4 0 年代美国贝尔实验室提出了“ 蜂窝”的 概念，为移动通信的快速发 展奠定了坚实的基础。经过多年的发展， 移动通信经历了 儿个重要的发展阶段，它们都属于蜂 石藏葱碎 x 雍藏蔽藏氢燕蔽” 叠北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与设计 窝移动通信系统， 包括第一代模拟移动通信系统，第二代数字移动通信系统， 第三代宽带移动 通信系统和第四代多媒体移动通信系统。 目 前， 第一代移动通信系统已 经停止发展并逐步退出移动通信市场， 第二 代系统正处于 应用 和发展阶段，第三代系统目 前正在开发阶段并且有相当多的实验网，第四代的技术尚处于初级 验证和试验阶段。 2 . 2 . 1应用系统举例 目 前， 世界上应用的移动通信系统大部分属于 采用数字技术的第二代数字移动通信系统。 其 中具有代表意义的是泛欧的g s m系统， 北美的c d m a 窄带) 系统和日 本的j d c系统。 g s m系统由e t s i 负责制定规范。由 于g s m系统具有标准化程度高、 接口 开放的 特点， 强 大的联网能力推动了国际漫游业务、 用户识别卡的应用， 真正实现了个人移动性和终端移动性。 这使得 g s m系统在全球得以 广泛应用，占 据了 全球移动通信系统的大部分份额。 截止到2 0 0 2 年5 月， 全球已 有1 7 9 个国家和地区采用g s m技术， g s m运营商和政府管理机构已 经达到5 1 1 个， g s m用户数为6 .8 4 亿户，占用户总数的近7 0 %. ( d m a( 窄带)系统的规范由a n s i t i a / e i a负责 制定，目 前的i s - 9 5 标准支持数模兼容的 双模能力。同g s m相比， c d m a 窄带) 系统具有技术上的 优势。 但由 于c d m a技术成熟较 晚， 标准化程度低， 在全球的市 场规模远不如g s m系统，目 前应用的区 域主要在北美和韩国。 j d c的研究开发虽然比 较迟， 不少功能、 技术和指标定得比 较晚， 但日 本自 决定采用类似美 国e i a i t i a的j d c标准后，目 标明 确，而不像美国在两种标准中举棋不定，因 此进程快。 j d c 在 1 9 9 3 年投入运行，目 前仅在日 本使用。 2 . 2 .2蜂窝移动通信系统的组成 从功能上看，蜂窝系统由基站子系统、移动台和网络子系统组成。从结构上看，可以分为 基站收发信台b t s ( b a s e t r a n s c e iv e r s t a t i o n ) 、 基站控制器b s c ( b a s e s t a t i o n c o n t r o l l e r ) 、 移 动业务交换中心m s c ( m o b i le s w it c h in g c e n t e r )、 拜访位置寄存器 v l r ( v i s ito r l o c a t i o n r e g is t e r ) 、 归 属位置寄 存器h l r ( h o m e l o c a t io n r e g i s t e r ) . 操作维 护中 心o m c ( o p e r a t io n a n d m a i n t e n a n c e c e n t e r )、鉴权中心a c ( a u t h e n t i c a t i o n c e n t e r ) 及移动台ms ( mo b i l e s t a t i o n )。 如图2 3所示。 北京邮电大学交换与网 络国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与设计 图2 3 蜂窝移动通信系统的功能结构图 以下对各子系统及其中的功能实体进行简单介绍。 .移动台ms 移动台 是移动通信网中 用户使用的设备。 用户可通过ms无线接入移动通信网，获得各种 移动基本业务 及补充业务) 。 .基站子系统 基站子系统与网 络子系统的 移动业务交换中心m s c互连， 在移动台 和网 络子系统之间 提供 和管理传输通路。 包括; 基站收发信台b t s : 由 基站控制器控制， 服务于某个小区的无线收发器设备， 完成b s c 与无线信道之间的转换， 实现b t s 与m s 之间通过空中接口的无线传输及相关的控制 功能。 基站控制器 b s c : 提供对基站子系统的控制。主要包括: 接口 互连，地面信道管理和 交换， 无线信道管理， 操作维护及扩容功能等。 .网络子系统 网络子系统负责管理通信业务， 保证m s 与相关的公用通信网或与其它的m s 之间建立通 信。包括: 移动业务交换中心msc: 是网络子系统的核心， 负责与其它m s c或p s t n / i s d n之间 建立交换连接、 呼叫 控制和计费， 并提供专有移动功能: 移动用户的呼叫建立和控制、 位置更新、 切换、 v l r / h l r数据查询、 用户鉴权等。向移动用户提供各种业务。 有一 种特殊的 msc.是与p s t n / i s d n和其它网络子系统互连的接口，因而是其它网络呼 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 da l 北京邮电大学硕士学位论文移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与设计 叫区域内 移动用户的固定入口 点。 称为网 关移动业务交换中 心g ms c o 归属位置寄存器h l r : 是整个移动通信系统的中央数据库， 存储该h l r控制区域内的 所有移动用户的相关数据。 拜访位置寄存器v l r : 存储进入其控制区域的已登记用户的相关信息。 v l r从该移动 用户的h l r处获取并存储必要的数据， 为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要 条件。 一旦用户离开该v l r的控制区域， 则重新在另一个v l r登记， 原v l r 将取消 临时记录的该移动用户数据。因此， v l r可以 看作一个动态用户数据库。 操作维护中心c ow : 用于对移动通信系统的集中操作与维护。 鉴 权中 心a c : 存储着鉴权算法和加密密钥， 用来防止无权用户接入系统和保证通过无 线接口的移动用户通信的安全。 2 . 3 移动智能网 第三代数字移动通信网是移动通信网发展的方向， 其网络侧的一个重要特征就是智能网 和移 动网的综合。实现移动网与智能网的 互连是实现综合的 第一步， 而且也可以 较快满足市场对移 动通信的需求。在当前的第二代移动通信中，国外许多电信厂商和标准化组织都纷纷推出了移 动网与智能网互联的 标准或方案， 我国目 前正在进行的移动智能网建设既有基于e t s i c a me l 标准的， 也有基于a n s i t i a i e i a wi n标准的。 本文研究的s c e 为基于g s m移动智能网的s c e 系统，下面简单介绍c a me l 标准。 .e t s i 的g s m移动智能网-c a me l e t s i 在 1 9 9 7年推出了 c a m e l建议。c a m e l的全称为移动网络增强定制应用逻辑 ( c u s t o m iz e d a p p l i c a t i o n s f o r m o b i l e n e t w o r k e n h a n c e d l o g ic ) 。 它 是 用 来 解 决g s m移 动 通 信网 与智能网互连问 题的。 c a me l为网 络运营者提供机制以向 用户提供移动智能业务， 甚至在用 户漫游出归属位置时，也可以向 用户提供与在归属区同 样的 业务。 在g s m中引进c a me l 业务， 运营者就可以 建立一个i n平台， 定义和实施新的增值业务， 并不需 要对每项业务形成国际或国 家标准，可以 建立自 己 独特的新业务;而且c a me l适合于 网 络和系统多厂商的环境。 为了 实现c a me l , 需要将现有的g s m网 进行升级， 使其能支持相 应的c a me l协议。e t s i 的c a me l建议是分阶段制定的。分为c a m e l i 阶段、 c a me l 2 阶 段和c a m l e 3 阶段。 e t s i c a me l 2 标准于1 9 9 9 年3 月最终完成并冻结。 c a me l 3 标准正在 制定过程中， c a me l 4标准也推出了部分草案。目 前我国 移动智能网的建设是基于 c a me l 2 阶段标准。 c a m e l 2 的网络结构如图2 . 4 所示。 同g s m移动网相比， c a m e l 2 增加了 三个功能实体: g s m s c f , g s m s c f 和g s m s r f . g s m s c f 是实 现业务的 核心， 是一个动态的 数 据库和 事务处理单 元，负责执行c a m e l业务逻辑，以 实现执行特定的业务， 控制呼叫的 接续和计费等功能， 它 是 移 动智能网 的中心。 g s m s s f 作为m s c nl r 与g s m s c f 之间的 接口 ，负 责将m s c报告的 呼 北京邮电大 学交换与网络国家重点实验室 一 叫 状 态 信 息 进 行 转化， 然后 发 给g s m s c f , 或者 接受g s m s c f 的 指示， 进 行 格式 转化， 再 发 送给 m s c . g s m s r f 主要用于 提供各 种 特定 资 源， 例如 提示语音资 源和二次 收号器。 为了 实 现c a m e l 业务， g s m移动网原有的实体， 包括h l r . v l r , ms c与g ms c ， 还需要增加一些新的功能。 归属网络 m r p2+一g s m s c f 了夕价 一 阁 一 械认 ， 一 、 * 一 。 吊 一 漏 。 ， ， -一 -一 入呼叫线路 询问网络 图2 .4 c a m e l 2 的网络功能结构 目 前基于c a me l标准的 移动智能网系统已 在许多国家得到大规模的商用。 在国内， 我国 自 主开发的移动智能网系统得到了广泛应用， 其中 包括北邮国 家重点实验室研发的c m i n 0 2 移 动智能网系统。 c m i n 0 2移动智能网系统是北邮国 家重点实验室生产的具有完全自 主知识产权 的移动智能网产品，该产品的 研制是在北京邮电 大学国 家重点实验室多年来进行的智能网 技术 研发的基础上进行的，并结合移动网的呼叫多、 话务量大的特点， 在系统的功能实现和性能保 证上进行了 大量的研发工作。自1 9 9 7 年形成第一个产品版本以 来， c mi n 0 2 系统已 顺利通过了 中国 移动通信集团公司组织的 有效性6 ! 9 试、 设备测试、 业务测试及与多厂商的移动平台的兼容 性测试，符合e t s i c m a e l 2 标准以及信息产业部、中国移动制定的 移动智能网协议规范、 业 务规范和设备规范，在国内 多个省的商用网 上得以 应用。 2 .4 c m i n 0 2 系统结构 c m i n 0 2 系统的组成如图2 .s 所示。 北京邮电大学交换与网 络国家重点实验室 叠 北京邮电大学硕士学位论文移动智能网业务生成环境 ( s c e )的 研究与设计 c mi n 0 2 - s m apc m i n s 0 2 - c m p 图2 ,5 c m i n 0 2 系统组成 如图， c m i n 0 2 系统由以下几个部分组成: .业务控制点s c p s c p 实 现g s m s c f 的 功能 ， 是 整 个 移 动 智能 网 系 统 的 核 心。 提供多 种 业务 逻辑 的 执 行 环 境。 存储业务数据和业务逻辑， 针对不同的智能业务选择和执行相应的业务逻辑， 控制业务交换点 s s p的动作，以实现智能业务的执行和控制。 . 业务管理点s m p s m p 实现 s m f 的功能， 是移动智能网的业务、 用户数据管理中心。 它能 提供己开发的业务， 支撑正在运营的业务。它与s m a p 一起组成了一个用户信息管理网络， 完成业务管理、 用户管 理、网 络管理、 接入管理、系统管理及计费管理等功能。 . 业务管理接入点s ma p s m a p 实现s m a f的功能，向 用户提供接入到业务管理功能的 接口 和界面。 通过s m a p 可 以 修改、删除、 查询用户数据， 进行资费管理并监测系统性能。 . 充值中心v c v c对用户输入的充值卡 卡号和密码进行实时鉴权， 根据鉴权结果向s c p 发送确认或拒绝消 息。 .智能外设i p i p 实 现g s m s r f 的 功能， 用于存 放语音 通知， 支持 文本语 音转换等。 可以 根据s c p 的 指示 完成播放录音通知，接收d t m f 信号等功能。 . 业务生成环境s c e 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 叠 北京邮电大学硕士学位论文移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与设计 s c e 是用于业务定义、开发的环境。 利用与网络类型、网 络配置无关的s ib生成新的 业务。 在每一个新业务被加载到系统以 前， s c e对业务进行验证，以保证网 络的安全性和新业务的 完 整性 北京邮电大学交换与 网络国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与设计 第3 章 智能网业务的生成 独立于业务的构件s l 日 皿健p月1 硒卜、八 根据 i t u - t智能网四层模型的建议，业务设计者是在第二层即整体功能平面上认识智能网 的。 在这一平面上， 将智能网 作为一个整体考虑， 其能力由 一组特殊的软件模块所体现。 在i t u - t c s - 1 建议中称这组软件模块为业务独立构件s i b . 在s c e的 研究与开发中， s i b模型的建立是一个非常重要的 环节。本节将详细介绍s i b . 3 . 1 . 1 s i b的含义 s i b是从整个智能网出发抽象出 来的一些可重用的 功能 模块。 这些功能模块虽与智能网 业务 不直接相关， 但智能网 业务却可以由 这些功能 模块像搭积木似的叠加而成。由 于 s i b是可重用 的， 每次创建新业务时只需按业务需求将合适的s i b组合 起来， 无需为增设新业务而不断 修改 软件甚至是网络硬件，因而可以快速、灵活的创建新业务。这也是智能网方式与其它提供业务 方式的根本区别。 在i n c s - 2 阶段，引入了s i b操作和高级s i b ( h l s i b )的概念，使得c s - 2 在整体功能平 面对网 络功能进行划分的 粒度变得更加灵活。 s i b操作定义为在一个 s i b中为完成相应的s i b 功能而执行的一个独立的、不可分的原子操作，它是目 前描述网络功能的最小单位。高级 s i b 是由s i b操作和其它的h l s i b组成的一小段 业务逻辑， 对外可视为完整的部份， 作为普通s i b 使用。 s i b操作和高 级s i b可以 分别理解为 微s i b ( m i c r o s i b ) 和宏s i b ( m a c r o s i b ) . s i b 主要有以 下方面的 特征: ( 1 ) s i b是在把业务分解成最基本的业务单元 业务属性)的基础上提出来的，不同的业 务由相应的s i b组合而成。因此，s i b独立于任何规定的分布功能平面和物理平面的 体系结构。 s i b也与网络的实现方式无关。 ( 2 )所有的业务属性都可以用一个或一组有限的s i b来描述。 ( 3 )一个s i b的功能可以 通过分布功能平面中的功能实体动作来实 现。 功能实体动作分属 于不同的功能实体中。 ( 4 )每个s i b有一个逻辑上的起始点和一个或几个逻辑上的终点。 为使每个s i b起到它应 有的 作用，需要对各类s i b 规定相应的数据参数。 ( 5 ) s i b可以 重新使用而不影响网 络中已 有的 业务。 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 3 z , 0 北京邮电大学硕士学tk 论文移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与设计 3 . 1 .2s 扭种类的划分 在i n c s - i 阶段，i t u - t建议的s i b共有巧种， 如表3 . 王 所示。i n c s - 2 增加了6 种s i b - 结束、启动业务处理、消息处理， 连接、 分割、与呼叫不相关的基本呼叫处理 ( b u c p ) 。 其中 结束” 、 “ 启动业务 处理，和 “ 消息处 理” 是用于描述g 即 中并行业务处理的启动同步和结束 处理动作， “ 连接” 、 “ 分割” s i b 用于描述g f p 中的多呼叫 方处理动作。 b u c p 用于 提供呼叫 不 相关的能力。 5 盆 b名称s i b功能 计 算( a lg o r i th m )对数据进行数据运算，得到计算结果 鉴权 ( a u t h e n t i c a te )提供鉴权功能 计 费( c h a r g e ) 通常呼叫处理要完成的计费处理之外的 特殊计费处理 比 较 ( c o m p a r e ) 将标识和规定的参考值进行比较 分配 ( d i s t r ih u t io n )在规定参数的 基础上，将呼叫分配到不同的逻辑终点 限制 ( l i m i t )过滤和提供i n业务特征相关的呼叫数 记录呼叫信息 ( l o g c a l l i n f o r m a t i o n ) 将一个呼叫的详细信息记录到文件中 排队 ( 切忿c u e )对到被 叫用户的i n呼叫进行排队 筛选 ( s c r e e n )将标识符的数据和过滤表中的数据比 较，以判定它的值是否在过滤表中 业务数据管理 ( s c r o c e d a m m a n a g e m e n t ) 对业务数据进行操作，p 更新、增加、 减少、 储存、 删除 状态 a知 ( s t a t u s n o ti f i c a t i o n )查询 网络资源的状 态41状 态的改 变 翻译 门 r a u s l a t e 对输入信息进行某种变换得到 输出 信息 与 用 户 交 互 作 用 (u s e r h t t e r a c t i o n ) 在网 绍和呼叫方 之间交换 信息 孩 对 v e r if y ) 对于接收到的信 几 息 ，判断它的格式与期望的格式是否一致 基本呼叫处理 ( b a s ic c a l l p r o c e s s ) 定义业务的启动点和返回点 * 在i t t - t的建议中， b c p 被当作s i b看待， 但b c ? 与其它s 扔在形式上和用途上有很大的不同，见3 .2 节。 表1 1 i n c s - 1 定义的s i b i t u - t希望通过 s i b的标准化， 能使智能网业务的描述也标准化。而实际上，i t u - t关子 s i b的建议并不是一个严格的标准， 并且在关于s i b的 标准推出 之前，许多设备厂商都已 推出 了自 己的智能阿产品。 各厂家都根据自己 的理解和方便去定义s i b集合， 井没有完全遵循i t u - t 北京郊电 大i 咬换与m络国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 移动智能网 业务生成环境 s c e 的研究与设计 的建议。因 此， 不同 厂家智能网设备中的s i b集合无论在类别、 数量还是在功能上都有非常大 的 差异。这也使得一个厂家开发的 业务一般只能 在本厂家的智能网设备上运行， 无法加载到其 他厂家的设备上， 3 . 1 .3描述s i b的方法 为了能有效 地研究s ib, 需要有一个方法来表征它以 及在技术上描 述它。 智能网中 对s i b的 描述分为两级。 在整体功能平面中的s i b描述是s i b的一级描述， 主要描述s i b的功能和接ca 在分布功能平面中 对s i b的描述为二级描述， 描述每个s i b在每个相关的功能实体中 所要完成 的实体动作。可以通过以下6 个方面来描述一个s i b : ( 1 ) 定义: 描述s i b 所能完成的功能。 ( 2 ) 潜在的 业务应用:需要使用该s i b的 业务实例。 ( 3 ) 完成的 操作:描述s i b 操作要完成的实体动作。 ( 4 ) 输入:每个s i b的输入要规定3 个明确的单元。 一个逻辑的开始点。 业务支撑数据 ( s s d ) ，用于定义由 业务描述所规定的数据。 呼叫实例数据 ( c i d ) ，用于定义由呼叫实例所规定的数据。 ( 5 ) 输出:每个s i b应有两个明确的 输出单元。 一个或多个逻辑的终点。 呼叫实例数据，这些数据是该 s i b操作的执行结果，并且为了 完成呼叫 业务实例， 其 它的s i b需要这些数据。 ( 6 ) 图例: i t u - t 建议中 用一个图 形来 描述s i b的输入、运行和输出，如图3 . 1 所示。 每个 s i b由 一个逻辑开始点， 一个或多个逻辑终点来标识， 分别用实线箭头绘在图的左边和 右边。图的上部用虚线箭头标识s s d参数，底部规定了c i d参数。虚线箭头表示 s i b 中数据的输入和输出。 s s d 参数 逻辑起点逻辑终点i 逻辑终点2 c i d 输 入 参 数 令;c i d 输 出 参 数 图3 . 1 s i b的图 例表示法 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 - o 北京邮电 大学硕士 学位论文移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与设计 触发方式。 业务键相当于业务的i d号。 每个智能网业务有唯一的一个业务键， 用来标 识该业务。 业务触发方式指明 业务是从哪个实体触发的， 一般有s s p和s c p两种触发 方式。 ( 2 ) 业务数据模板。业务数据模板定义了业务使用的数据表格的结构，这些数据表格将在 s d p 中生 成并在业务执行过程中使用。 ( 3 ) c i d和s s d定义。 全局业务逻辑中每个s i b使用的c i d和s s d标识需预先定义其名称 和数据类型，以供s c p 识别。 ( 4 业务执行逻辑。为s c p 所用的 控制业务执行的 逻辑。 ( 5 ) 业务管理逻辑。为s m p 和s c p 用于业务管理目 的的业务逻辑. 在本文下面的 章节里， 笔者将对一个智能网业务的完整描述称为 “ 业务程序” ， 一个业务程 序包含上述5 个方面的内 容。 另外将业务执行逻辑和业务管理逻辑统称为 ， 业务逻辑” ， 以区别 于业务程序。 3 .4 智能网业务的生命周期 业务生命周期是对业务在整个生存期间所需经历的所有阶段和步骤的描述。 这种描述方式与 具体业务无 关。业务的生命周期是定义业务在某一时间的可能行为的基础， 也是在研究s c e时 定义s c e 能力范围的基础。 如图3 . 3 所示， 业务生命周期由6 个阶段组成。 需求定义 竺 竺 哩 二 互 刃 -一 一 .- 一 业务测试务维 业务分发 - - - 业务回收 图3 .3智能网业务的生命周期 .需求定义 需求定义阶段是由市场需求或用户需求启动的。目 前一般由 运营商和设备提供商共同 完成。 需求定义阶段的任务主要是定义业务属性， 讨论制定业务规范，规定业务键，分配业务使用的 语音资 源等。 业务需求是通过自 然语言描述的， 一-. 一一 一一一-一一一、 - -一- - 一一一 一一一户一- 一. 一一一一 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室竹 北京邮电大学硕士学位论文移动智能网业务生成环境 ( s c e )的研究与 设计 . 业务开发 业务开发阶段的 任务是根据业务的需求说明在智能网系统中实现该业务， 一般由设备提供商 完成。本阶段又可细分为以下3 个步骤: ( 帅业务描述 对业务需求说明 进一步分析和细化，得出业务的最终功能描述和高层设计。 ( 2 ) s i b 检验和开发 根据业务的 功能描述分析系统当 前提供的s i b集合。 检查当前的s i b种类和功能是否足以 支持该业务。 若当前的s i b集不能满足业务需求， 则需修改原有的s i b或开发新s i b . ( 3 ) 业务实现 在业务实现步骤， 业务设计者将高层业务设计展开为可重用的功能块， 设计业务使用的数据 表格 模板， 定 义业务 数据， 选取 合适的s i b 链接 成业务逻 辑并 填写各s i b的 参数， 实 现一个可 供s c p 识别并加载执行的业务程序。 . 业务测试 智能网业务在现网运行前要经过三种测试: 有效性测试、 大话务量测试和业务试运行。 业务 测试阶段一般由 运营商和设 备提供商配合完成。 有效性测试是一种功能测试， 主要检验业务的正