（计算机应用技术专业论文）智能网scp过载控制算法及spirits协议的研究.pdf

摘要 智能网过载控制技术是智能网实现过程中的关键技术，它对于确保智能网的 稳定性，从而高效、优质地提供智能网业务起着重要的作 j os c p 过载控制算法 是智能网过载控制技术的核心。传统的s c p 过载控制算法大都是针对营业务智能 网的。随着智能网应用的深入，智能网已从单、i p 务智能网发展成现在的多业务智 能网。在这利，智能网中采用为单业务智能网设计的s c p 过载控制算法会在效率、 公平性等方面存在缺陷。因此，为多业务智能嘲设计一种高效的、公平的s c p 过 载控制算法具有很强的实用价值。在智能网过载控制技术的研究巾，人们往往只 注意s c p 的过载控制，而忽视s s p 的过载控制，其实s s p 中也存在着过载问题。 这个问题在嵌入网中尤为突出。当前，我国的智能网正处于由叠加网向嵌入网演 变的过程中，这就使得研究一种能同时防止s c p 和s s p 过载的s c p 过载控制算 法成了非常紧迫的工作。 1 e t f 的s p i r i t s 方案提出了从i n 端请求i n t e r n e t 服务的概念，它有利于扩 大智能网的应用范围，为电信运营商开拓新的业务增长点。对s p i r i t s 协议的研 究是s p i r i t s 技术中非常重要的工作。 本文首先介绍并分析了智能网s c p 过载控制算法和s p i r i t s 技术的研究现状； 其次研究了智能网技术的基本理论；第三，深入分析和研究了窗式、带票缓存、 a c g 三种常用的s c p 过载控制机制和算法，并在此基础之上总结出了智能网s c p 过载控制算法的评价准则；第四，深入分析和研究了多业务智能网s c p 的过载控 制，提出了一种带票缓存的多业务智能网s c p 过载控制模型。针对这种模型提出 了一种自适应的带票缓存集中控制算法，它能够自适应地为各业务分配s c p 处理 能力。理论分析和实验结果表明该算法具有效率高、健壮性强、公平性好的优点； 第五，深入研究了嵌入网的过载控制，定义了业务权重概念和智能网排队模型， 提出了一种基于网络的s c p 过载控制模型和算法，实验结果表明它能够有效地防 止s c p 和s s p 过载；第六，研究了s p i r i t s 技术，提出了一种以扩展的h t t p 实 现s p i r i t s 协议的方案，这种方案具有简单、方便、快速实现的优点：第七，设 计了一种新的s p i r i t s 业务( p s t n 立即消息) ，并以本文所设计的s p i r i t s 协议 实现了这种业务；最后对本文进行总结和展望了以后的工作。 关键词：智能网，过载控制，算法，s p l r i t s ，协议，业务 塑堂圆! 丝塾鳖型显鎏丛i ! ! ! ! ! 羔垃丝丝丛塞 a b s t r a c t t h eo v e r l o a dc o n t r o l t e c h n o l o g i e s i n i n t e l l i g e n tn e t w o r k ( i n ) a r et h ep i v o t a l t e c h n o l o g i e si n i n sr e a l i z a t i o n i te n s u r e st h es t a b i l i t yo ft h e1 n ，w h i c hi so fg r e a t i m p o r t a n c ef o ro f f e r i n gt h ei ns e r v i c ew i t hh i g hq u a l i t ya n de f f i c i e n c y t h ec o r eo f o v e r l o a dc o n t r o lt e c h n o l o g i e si ni ni st h ea l g o r i t h mo fo v e r l o a dc o n t r o lf o rs c p ，t h e t r a d i t i o n a lo v e r l o a dc o n t r o la l g o r i t h m sf o rs c pa r ed e s i g n e df o rt h es i n g l e s e r v i c ei n m o s t l y a st h ea p p l i c a t i o no fi nb e c o m ei n d e p t h ，i nh a v ee v o l v e di n t om u l t i s e r v i c e i nf r o ms i n g l e s e r v i c ei n t h e r ea r es o m ed r a w b a c k si ne f f i c i e n c ya n df a i r n e s sw h e n w eu s et h eo v e r l o a dc o n t r o la l g o r i t h m sd e s i g n e df o rs i n g l e - s e r v i c ei ni nm u l t i s e r v i c e i n s oi ti s v e r yu s e f u lt od e s i g na ne f f i c i e n ta n df a i ro v e r l o a dc o n t r o la l g o r i t h mf o r s c pi nm u l t i s e r v i c ei n p e o p l ea l w a y sp a ya t t e n t i o nt ot h eo v e r l o a dc o n t r o lf o rs c p a n dn e g l e c tt h eo v e r l o a dc o n t r o lf o rs s p s o m e t i m e ss s pw i l lb e c o m eo v e r l o a d ， e s p e c i a l l y i n i n t e g r a t e di n a tp r e s e n t ，i ti su r g e n tt o r e s e a r c ha no v e r l o a dc o n t r o l a l g o r i t h m ，w h i c h c a n p r e v e n ts s pa n ds c pf r o mo v e r l o a d ，a s i ni no u rc o u n t r y e v o l v e si n t oi n t e g r a t e di n t h ep l a no fs p i r i t sa d v o c a t e db yi e t fb r i n g sf o r w a r da ni d e ao fr e q u e s ta s e r v i c ei ni n t e r n e tf r o mi n i ti sa d v a n t a g e o u st oe n l a r g et h ea p p l i c a t i o no fi na n dt o p r o v i d es e r v i c ep r o v i d e r sw i t hn e w s e r v i c e s t h er e s e a r c ho fs p i r i t sp r o t o c o li sa n i m p o r t a n tw o r k f i r s t l y ，w eg e n e r a l i z ea n da n a l y z et h er e s e a r c ho fo v e r l o a dc o n t r o la l g o r i t h mo f s c pi ni na n dt e c h n o l o g i e so f s p i r i t s ；s e c o n d l y ，w es t u d yt h eb a s i ct h e o r yo fi n ； t h i r d l y ，w es t u d yt h r e ec o n v e n t i o n a lm e c h a n i s m sa n da l g o r i t h mo f o v e r l o a dc o n t r o li n s c p ( w i n d o w s ，t i c k e tb a n ka n da c g ) ，t h e nw es u m m a r i z ec r i t e r i a f o re v a l u a t i o no f o v e r l o a dc o n t r o l a l g o r i t h mi ns c p ；f o u r t h l y , w es t u d yo v e r l o a dc o n t r o lo fs c pi n m u l t i - - s e r v i c ei na n dp u tf o r w a r da no v e r l o a dc o n t r o lm o d e lf o rs c pi nm u l t i - s e r v i c e i nb a s e do nt i c k e tb a n k a c c o r d i n gt ot h em o d e l ，w eb r i n gf o r w a r da na d a p t i v et i c k e t b a n kw i t hc e n t r a l i z e dc o n t r o l a l g o r i t h m ( a t b c c ) ，w h i c hc a na d a p t i v e l yd i s t r i b u t e s c p s p r o c e s s i n gc a p a c i t ya m o n gd i f f e r e n t s e r v i c e s t h et h e o r e t i c a l a n a l y s i s a n d e x p e r i m e n tp r o v ea t b c c se f f i c i e n t ，r o b u s ta n df a i r ；f i f t h l y ，w es t u d y o v e r l o a d c o n t r o li n i n t e g r a t e di n a f t e rd e f i n es e r v i c ew e i g h ta n dq u e u em o d e lo f i n ，w e b r i n gf o r w a r dam o d e la n da na l g o r i t h mo fo v e r l o a dc o n t r o lb a s e do nn e t w o r k ，w h i c h p r e v e n t s c pa n ds s pf r o mo v e r l o a da tt h es a m e t i m e ；s i x t h l y ，w es t u d y t h e t e c h n o l o g yo fs p i r i t sa n dp u tf o r w a r das c h e m eo fs p i r i t sp r o t o c o lb ye x t e n d e d h t t p ，w h i c hi ss i m p l e ，c o n v e n i e n ta n dr a p i dt or e a l i z es p i r i t ss e r v i c e ；s e v e n t h l y ， w ed e s i g nan e ws p i r i t ss e r v i c e ( p s t ni n s t a n tm e s s a g i n g ) a n dr e a l i z et h es e r v i c e w i t ht h es p i r i t sp r o t o c o la d v o c a t e di n t h e p a p e r ；t h ec o n c l u s i o n s u m m a r i z e st h e w h o l ep a p e ra n dp r e v i e wt h ef u r t h e rd e v e l o p m e n t so ft h ew o r kw eh a v ed o n e k e yw o r d ：i n t e l l i g e n tn e t w o r k ，o v e r l o a dc o n t r o l ，a l g o r i t h m ，s p i r i t s ，p r o t o c o s e r v j c e 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其 他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。列本文的研究做f f 重要贡献的个 人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果 由本人承担。 作者签名： x p 、a 、 - 、 日期：撕年3 月1 5 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名 导师签名 日期：撕年月i j 日 日期：文“毕年；月i r 日 首字母缩写表 缩略语英文全称中文含义 a u t o m a t i cc a l lg a p自动呼叫问隙a c g 自适应的自动呼叫间隙a a c g a d a p t i v ea u t o m a t i cc a l lg a p 人工智能 a 1 a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e 高级智能嘲a i na d v a n c e di n t e l l i g e n tn e t w o r k 自适应的带票缓存集中a t b c c a d a p t i v e t i c k e tb a n kw i t hc e n t r a l i z e d 控制算法 c o n t r o la l g o r i t h m 基本呼叫处理 b c pb a s i cc a l ip r o c e s s 基本呼叫状态模型b c s m b a s i cc a l ls t a t em o d e l 呼叫控制代理功能c c a f c a l lc o n t r o l a g e n tf u n c t i o n 呼叫控制功能c c fc a l ic o n t r o lf u n c t i o n 遇忙呼叫前转c f bc a l lf o r w a r d i n go nb u s y 能力集c s c a p a b i l i t ys e t 呼叫等待c wc a l lw a i t i n g 文档类型定义d t dd o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n 分布功能平面d f pd i s t r i b u t e df u n c t i o n a ip i a n e 检测点d p d e t e c t i o np o i n t 功能实体动作f e a f u n c t i o ne n t i t ya c t i o n 功能实体 f ef u n c t i o n a le n t i t y 总功能平面g f p g l o b a lf u n c t i o n a lp l a n e 超文本传输协议 h t t p h y p e r t e x tt r a n s f e rp r o t o c o l 多用途的网际邮件扩充m l m e v l u l t i p u r p o s ei n t e r n e tm a i le x t e n s i o n 协议 因特网呼叫等待i c wi n t e r n e tc a i iw a “ i n t e r n e t 工程任务组i e t fi n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e 信息流 i fi n f o r m a t i o nf l o w 智能网 i n i n t e l l i g e n tn e t w o r k 智能网应用规程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 r o t o c o l 智能网概念模型i n c mi nc o n c e p t u a lm o d e l 综合业务数字网i s d n n t e g r a t e ds e r v i c e sd i g i t a ln e t w o r k 国际电信联盟电信标准i t u ti n t e r n a t i o n a lt 色l e c o mu n i o n 一7 r e l e c o m m u n 化委员会 c a t i o ns t a n d a r d i z a t i o ns e c t o r 服务质量q o s q u a l i t yo fs e r v i c e 物理实体p e p h y s i c a le n t i t y p h p p h y s i c a lp l a n e 物理平面 p i n tp s t n i n t e r n e ti n t e r w o r k i n g电话网与因特网互通 p o ip o i n to fi n i t i a i启动点 p o rp o i n to fr e t u r n返回点 p s t np 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公共电话交换网 p s t n i mp s t ni n s t a n tm e s s a g i n g电话立即消息 s c es e r v i c ec o n t r 0 1e n v i r o n m e n t业务开发环境 s c e fs 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业务创建环境功能 s c fs e r v i c ec o n t r o if u n c t i o n业务控制功能 s c ps e r v i c ec o n t r o lp o i n t业务控制点 s d fs e r v i c ed a t af u n c t i o n业务数据功能 s fs e r v i c ef e a t u r e业务特征 s i bs e r v i c ei n d e p e n d e n tb l o c k业务独立构成模块 s m a fs e r v i c em a n a g e m e n t a g e n tf u n c t i o n 业务管理代理功能 s m ss e r v i c em a n a g e m e n ts y s t e m业务管理系统 s ps e r v i c ep l a n e业务平面 s p i r i t ss e r v i c ei nt h ep s t n i n r e q u e s t i n g 从p s t n i n 请求因特网 i n t e r n e ts e r v i c e服务的业务 s r f s p e c i a l i z e dr e s o u r c ef u n c t i o n 专用资源功能 s s ds e r v i c es u p p o r td a t a业务支撑数据 s s 7 s i g n a l i n gs y s t e mn o 7 7 号信令系统 s s fs e r v i c es w i t c h i n gf u n c t i o n业务交换功能 s s ps e r v i c es w i t c hp o i n t业务交换点 t c a pt r a n s a c t i o nc a p a b i l i t i e s a p p l i c a t i o np a r t 事务处理功能应用部分 v 1 1 1 智能网概述 第1 章绪论 1 1 1 智能网产生的背景 随着社会的进步和科学技术的发展，当前的通信网正朝着智能化、宽带化、 个人化的方向发展，基本的电信业务已经无法满足人们日益增长的需求。各种用 户刈电信、j k 务的需求变得越来越复杂，希望电信网能够迅速、灵活地向用户提供 各种电信新业务，如话音业务f 话音邮箱) 、移动通信业务、数据业务等。 智能网( i n ，i n t e l l i g e n t n e t w o r k ) 出现以前，在电信网中每增加一种新业务， 网络r 扣每个交换机都必须增加相应的软件，即打补丁或升级。由于交换机数量十 分庞人，而且型号各异，交换机的原理、结构、设计方法和软件都各不相同，冈 此，每增加一种新业务就必须对网络中所有交换机的软件都进行修改，这样做不 但 ：作量大，而且涉及面广。有些交换机还受设计上的局限性，仅修改软件无法 实现新、j k 务。像记帐卡呼叫业务，如果采用打补丁的方式是很难实现的，因为用 户可持 漫游，它的呼叫可以在任何一个交换机中发生，这样每一个交换机都必 须要有每。张卡的数据即全部电话卡的数据。用户使用电话卡时，就到该交换机 的数据库去访问，如果电话卡的数据有所变化比如增加或删除电话卡，那么每个 数据库的数据必须实时同步，这一点在原来的电信网中实现起来就非常困难【3 】。而 且由于新业务的增多，业务生成周期、网络中多厂商设备、业务的顾客化、业务 提供者在单一网络上的竞争等问题也越来越突出。因此，必须寻求一种统一的并 且能保护网络上现有交换设备巨大投资的解决方案，即交换机只完成最基奉的接 续功能，而新业务则由另一套网络来完成，这就是智能网思想的萌芽。 1 9 8 1 年，美国a t & t 公司将用户数据集中存放在网络控制点的数据库中，以 支持记帐卡业务和8 0 0 号业务，这一实现方法为智能网概念奠定了基础。1 9 8 4 年， b e l l c o r e 在1 n 1 建议中正式提出“智能网”一词，并提出了智能网业务与业务控 制相分离的概念，b e l l c o r e 又制定了关于智能网的一系列计划，使得智能网思想 逐渐成熟。 1 9 9 2 年3 月，国际电联( i t u t ，i n t e r n a t i o n a lt e l e c o mu n i o n t e l e c o m m u n i c a t i o n s t a n d a r d i z a t i o ns e c t o r ) 在b e l l c o r e 的a i n ( a d v a n c e d i n t e l l i g e n tn e t w o r k ) 标准的 基础上发布了关于智能网的第一套能力集( c s 1 ，c a p a c i t ys e t 一1 ) 标准。在i n c s - 1 中i t u t 定义了智能网的基本概念、理论模型、应用协议，并提出了智能网概念 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 ) ，它标志着智能网技术的正 式形成。 1 1 2 智能网的概念 智能网是由i t u t1 9 9 2 年制定出的一个标准化名词，它是以计算机和数据库 为核心的一个平台1 1 , 2 , 3 1 。其基本思想是将传统交换机的交换功能和业务控制功能 相分离，在交换网上设置一些新的功能部件，原有的交换机仅完成基本的接续功 能，所有新业务的提供和控制由这些功能部件协同原交换机其同完成。其特点是 能快速、方便、经济、灵活、有效地生成新业务。其目标是为现在、未来所有通 信网络服务，不断为各种网络提供满足用户需要的新业务。智能网的这种特点 深受网络运营者的青睐，智能网技术因此得到了迅速的发展，引起了世界各国电信 部门的重视，智能化已成为电信网的发展目标之一。 关于“智能”的概念，需要说明一下。从智能网能够为用户提供智能网业务、 满足用户不同要求的角度来看，目前概念下的智能网是具有一定智能的。但是智 能网的定义中不具有信息科学领域和人工智能( a i ，a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ) 技术 中所严格定义的“智能”，即具有联想、思维、自学习、自推理等功能，还不是严 格意义上的智能网，它仅仅是一种“业务网”。从发展的观点看，这些功能将是智 能网发展的未来方向。 1 1 3 智能网概念模型 智能网概念模型( i n c m ) 是一个用于描述智能网各种概念及其相互关系的 框架i l ，2 一j 。它从业务的定义、业务逻辑的生成、业务的不同功能实体物理实体的 实现以及功能实体物理实体之间的通信等方面业考虑，将智能网分为四个平而， 即业务平面( s p ，s e r v i c ep l a n e ) 、总功能平面( g f p ，g l o b a lf u n c t i o n a lp l a n e ) 、 分布功能平面( d f p ，d i s t r i b u t e df u n c t i o n a lp l a n e ) 和物理平面( p h p ，p h y s i c a l p l a n e ) 。如图1 1 所示。尽管智能网的标准不断发展，但智能网概念模型仍一直沿 用。 业务平面 总功能平面 分布功 物理平 1 业务平面 图1 1 智能网概念模型 s 业务 s f 业务特征 b c p 基本呼叫处理 s i b 独立于业务的积木式组件 p o i 起始点 p o r 返回点 f e 功能实体 i f 信息流 p f 物理平面 i n a p 智能网应用规程 业务平面反映了智能网在这个能力集可以向用户提供什么样的业务 ( s e r v i c e ) 。每一种业务是由业务特征( s f ，s e r v i c ef e a t u r e ) 组成的。一种业务 | ；i 丁以具有一种或几种业务特征，不同的业务可以具有相同的业务特征，也可以具 有不同的业务特征。 2 总功能平面 总功能平面反映了智能网所具有的总功能。总功能上的这些功能应保证业务 平面的各业务特征得以实施。它包括的功能有基本呼口q 处理( b c p ，b a s i c c a l l p r o c e s s ) 、业务独立构成模块( s i b ，s e r v i c ei n d e p e n d e n c eb u i l d i n gb l o c k ) ，以及 b c p 和s i b 之问的启动点( p o i ，p o i n to fi n i t i a l ) 和返回点( p o r ，p o i n to f r e t u r n ) ，在业务平面中的一个业务特征，需要总功能平面中几个s i b 来实施。s i b 是从i n 业务中提取出来的一些网络功能模块，它具有确定的输入、输出和接口 关系，并且代表网络功能的基本单元。它虽与i n 业务不直接相关，但i n 业务都 可以由这些模块堆积木似地搭接而成，这就是s i b 名字的由来。s i b 可以在不同 的业务和业务特征中重复使用。业务逻辑对应于业务平面中的业务或业务特征，它 是由s i b 构成的。通过定义一定数量的s i b ，就可以设计大量的智能网业务，i n c s 2 中共提供了2 1 个s i b 。 3 分布功能平面 分布功能平面给出了业务在网络功能实体( f e ，f u n c t i o ne n t i t y ) 上的分布视 图，其中功能实体是由一系列的功能实体动作( f e a ，f u n c t i o ne n t i t y a c t i o n ) 构 成，各个f e 之间通过信息流( i f ，i n f o r m a t i o nf l o w ) 联系。分布功能平面上的 激活业务过滤( a c t i v es e r v i c ef i l t e r i n g ) 、呼叫间隙( c a l lg a p ) 及业务过滤响应 ( s e r v i c e f i l t e r i n gr e s p o n s e ) 三条信息流可以用于智能网的s c p 过载控制。i n c s 一2 提供了i n a p 协议，i n a p 用于支持i nc s 2 中各功能实体之间的信息传送。 i nc s ，2 的分布功能平面如图1 2 所示 至其他s d f 至其他s c f 至其他s d f 至其他s c f 至其他i a f i n 业务控制信患关系 图1 2 i nc s 一2 的分布功能平面 4 物理平面 s m a f 生务管理代理功睦 s c e f 业务生戚环境功睦 s m f 业务管理功能 f业务彝掘功能 s c f生务控新功蘸 s r f专用资谆功能 s s f 业务变换功瞻 c u 扦与呼叫不相关的业务助艟 c c f 呼叫控钼功能 s c u a f 业务控刳用户接 功稚 c c a f 呼叫控制接 功能 物理平面描述分布功能平面的f e 和i f 在实际物理节点上配置关系。在【n c s 2 中给出了功能实体到物理实体( p e ，p h y s i c a le n t i t y ) 的映射关系。各物理 实体之间通过七号信令网连接。一个物理实体可以由一个或多个功能实体组成， 但是一个功能实体仅能转换到一个物理实中。 1 1 4 智能网的组网方案 标准智能网体系结构由于s s p 的设置不同，形成了叠加网和嵌入网两种组网 方案，如图1 3 所示。 嵌入网 图1 3 两种组方粟 叠加网是智能网发展的一种早期形式。在这种方式下，一般在一个地区设立 一个专门用于处理智能网业务的汇接中心，端局交换机l e 仅完成呼叫控制代理功 能( c c a f ) ，也即提供自用户终端到智能网的接入功能。叠加网实际上是一种两级 的电话业务网，实现起来比较简单，可充分利用网中现有资源，且不受网络中交 换机制式限制，便于工程实施。它不用对全网交换设备统一升级，就可以快捷地 引入智能网业务，具有投资成本较低、可以迅速方便地开通智能网业务的优势， 在业务种类和需求尚不多的情况下作为初期的过渡措施有积极的意义。然而这种 智能网结构有很大的局限性，存在容量瓶颈，随着智能网业务的增加还会造成电 路利用率低或是电路转接增多，致使全网效率下降。另一方面，在叠加网方式下， 需要将智能网业务呼叫从端局转接到s s p ，由于受到局间信令的限制，叠加网只 能实现i nc s l 的部分业务，还不能经济合理地提供面向全网的高话务量及较复 杂的智能网业务。 如果对网中所有交换机进行软硬件扩充使其具备s s p 的功能，直接把s s p 设 在端局，则可以将叠加网逐步扩展成为嵌入网。嵌入网实现了现有电话网和智能 业务网的无缝融合，成为以n o 7 信令为支撑的智能网体系结构。嵌入网能够大大 地改善智能网的服务性能，并有利于扩大智能网业务的种类，阻便在大范围内提 供各种智能网业务。嵌入网覆盖较大的业务范围并适应较高的话务量，且提高了 4 i u 路利片j 奉和全删效率，但是工程复杂，投资高。嵌入网足智能组网的最终目标， 田此也称为智能网的目标结构网”。 1 15 智能网基本呼叫状态模型 1 基本呼叫状态模型 l 1 1 u - t 用b c s m ( b a s i cc a l ls t a t em o d e l ) 来描述c c f 为建立和维持用户的 通信通路所要求的动作【t2 引。它规定了c c f 一纽基本呼叫和连接动作，并表示了 这些动作是如何结合在一起去处理。个基本呼叫和连接的。b c s m 由四种基本组 件构成，如图1 4 所示。 呼叫点( p i c ：p o i n ti nc a l l ) 标识了完成一个或多个与智能网业务i n 业务逻辑 请求有关的基本呼叫连接状态有关的c c f 动作。一个呼f “点由入口事件、出口 事件、p i c 内部执行的动作三个概念束表示。 检测点( d p ：d e l e c t i o np o i n t ) 表示在基本呼 和连接处理中能够发生控剖转移 的点。d p 具有如下特点： 位于p i c 之旬。 一个d p 与一个特定的p i c 相关。 呼叫处理程序可以在d p “悬置”并等待i n 业务逻辑的指令。 d p 后的呼叫处理过程可以由s c f 的指令决定。 b c s m 转移( t r a n s i t i a n ) 5 表示在基本呼叫连接处理中从一个p i c 到另 个p i c 的正常流向。 事件( e v e n t ) n 引起从一个p i c 到另一个p i c 的转移。 事件) 图14b g s m 成分 b c s m 模拟了基本的两方呼n q 中存在的交换处理，并反映呼叫的主叫侧部分 与被叫倒部分在功能上的分离，将b c s m 分为主叫例b c s m ( 记为o b c s m ) 和 被叫侧b c s m ( 记为tb c s m ) 。为了保持主叫侧和被叫侧b c s m 中d p 名称的 唯一性，对主叫侧b c s m 中的d p 冠以0 ( o r i g i n a t i n g ) ，对于被叫侧b c s m 巾的d p 冠以t ( t e r m i n a t i n g ) 。主叫侧和被叫侧亦称发端与终端。c s 2 的b c s m 如图1 5 所示 2 检测点 ! = ! 璺卜_ 弋竺竺! ) r 丁而 笔挚 一试目h l 一 。1 。一 点竺!一n b el 一 l 一信e * 一信息卜一 孽腿n 型产 点t 一。“一”。 鉴权呼叫建立卜1 一 芷送呼叫 匕l o 提醒 1 o 激活 岁= 塑 o 呼叫中 o 被叫方忙 o 一应 tl 、闲 终端试呼鉴 端试砰 三：生 li 鳖鲞试呼一鉴 广k _ 一百蠡若仁 l - j 女量& * 月 r 示目日4b _ 蔷t 尊 无应答 t 再应等 呼叫接受 t 放弃 t 砰叫中 t 切断 a ) c s 一2 主叫侧b c s mb ) c s 一2 被叫侧b c s m 图f 5c s 一2b c s m 检测点有以下四种属性： ( i ) 配置机制：检测点有静态配置、动态配置两种配置机制。静态配置的检 测点是通过业务管理功能实体( s m f ) 配置的，它一直有效，真到s m f 使其失效为 止。而动态配置的检测点是由s m f 根据与呼叫相关的智能网业务控制关系的上下 文范围内配置的，它保留到检出或者直到“关系”结束。 ( 2 ) 检测的标准：是指要上报给s c f 的d p 事件必须满足的条件。 ( 3 ) 关系：如果检测出了事件，且符合检测事件的标准，则s s f 可能通过“关 系”传送信息流。 如果是s s f c c f 和s c f 之间的关系，而且是为了呼叫业务逻辑处理，则认 为这是一个智能网业务的控制关系，这类关系有两种类型：如果s c f 通过这个关 系可以影响呼叫处理时，则认为这个关系是一个控制关系；如s c f 通过这个关系 不能影响呼叫处理，这个关系称为监视关系。 如果这个关系是在s s f c c f 与s c f 或s m f 之间，而且是用于管理时，则认 为是一个业务管理控制关系。 ( 4 ) 呼叫处理的暂停 如果一个智能网业务呼叫遇到一个配置的d p 并且满足d p 的检测标准，则 s s f 可以暂停呼叫处理，当呼叫处理暂停时，s s f 向s c f 发个信息流请求s c f 上髓广l嗍匾啪 川哧哧 ( 的指令，并等待响应。当呼叫处理未被暂停，则s s f 向s c f 发送信息流通知s c p 遇到了d p ，并且不要求响应。 1 1 6 智能网标准的发展 1 9 8 4 年b e l l c o r e 公司提出的i n 1 建议是最早的智能网标准。1 9 8 9 年b e l l c o r e 联合电信公司和计算机公司在i n 1 基础上提出一个先进的智能网技术( a i n ) 标 准，此后a i n 逐步成为北美地区的智能网标准，并在美国、加拿大及澳大利亚等 国家使用i 。 为了制定一个国际智能网标准，i u t - t 于1 9 8 9 年就开始对智能网进行研究， 并于1 9 9 2 年3 月公布了第一个国际智能网标准，即i n c s 一1 标准。为了支持智能 网的网间互联以及网间业务和多方呼叫业务，i t u t 在1 9 9 7 年推出了i n c s 2 标 准，i n c s 2 标准除了增强i n c s 1 中固定智能网部分以外，开始涉及移动智能网。 1 9 9 7 年1 月i t u t 开始就着手制订i nc s 一3 标准，最初定义的研究内容包括移动 网、宽带综合业务数字网、i n t e r n e t 与智能网的综合，并把c s 一3 分为c s 3 1 和 c s 一3 2 两个阶段。1 9 9 8 年5 月，i t u t 根据市场的需要，决定将i nc s 一3 1 定义 为i nc s 一3 标准，将i nc s 一3 2 定义为i nc s 4 标准，i nc s 一3 主要研究i n 与i n t e r n e t 的综合，i nc s 一4 标准主要研究智能网与宽带综合业务数字网以及智能网与第三 代移动通信系统的综合f “。 我国有关智能网的标准化研究工作早在1 9 9 2 年就开始了，到现在已初步形成 了一套我国自己的智能网标准体系 9 1 。我国的智能网标准体系也是分阶段的，也分 为c s 1 ，c s 2 ，c s 3 ，c s 4 等阶段，各阶段的定义与i t u t 相同，在每一阶段 中均包括应用接口标准、设备规范、业务规范、应用规程及测试规范等。 1 2 研究背景和意义 智能网是一个分布式系统，智能网业务的业务逻辑程序和用户数据都是存放 在s c p ( s e r v i c ec o n t r o lp o i n t ) 中，智能网处理业务时需要在s c p 中执行对应的 业务逻辑程序，这就使得s c p 成为智能网的关键部件，s c p 的稳定决定着整个智 能网的稳定。然而业务到达具有突发性和不可预料性，某些时间内同时请求s c p 处理的业务会非常多，大大地超出s c p 的处理能力，使得s c p 出现过载。过载 后s c p 的吞吐率将会急剧下降，用户直接感受到的就是呼叫接通率下降，呼叫有 时会莫名其妙地被中止，严重时s c p 可能会瘫痪，从而使所有的智能网业务无效。 文献2 1 报道美国在建设智能网的过程中曾出现过s c p 过载而使整个智能网系统 瘫痪的事件。电信运营商越来越注意过载的负面影响，这不仅仅是因为过载会使 业务不能执行而减小收入，更重要的是会破坏电信运营商在用户中的形象。全球 范围内的电信市场重组为用户提供了更多的选择，用户已不再忠诚于某个业务提 供商，竞争的加剧使得业务提供商更加注意自己的服务质量( q o s ，q u a l i t yo f s e r v i c e ) 。为保证服务质量就必须为智能网提供一种有效的、健壮的过载控制机 7 制。因此可以认为智能网s c p 过载控制技术是智能网研究和建设的关键技术之一。 过载控制技术主要由过载检测技术和过载控制算法两部分组成，其中过载控制算 法是过载控制技术研究的核心。 传统的s c p 过载控制算法大都是针对单业务智能网的，它的过载检测和过载 控制算法都非常简单。在早期的智能网中，i n 业务的种类不多，它们都是从电话 网中的新业务进化而来，因而各i n 业务给s c p 所带来的负载差别不大，人们往 往也把这种智能网近似地看成单业务智能网。随着智能网技术的发展，智能网上 运行的业务越来越多，各业务越来越复杂，它们给s c p 所带来的负载差别越来越 显著。在这种多业务智能网中采用传统的过载控制模型和算法会在公平性、效率 等方面存在着缺陷。因此，为多业务智能网设计一种高效的、公平的s c p 过载控 制算法具有很强的实用价值。k a w a h a r ar 首先对这种现象进行了研究并提出了一 种基于节点的最大估计呼叫数过载控制算法【2 ”。但是k a w a h a r ar 的算法具有公 平性差，易造成7 号信令网拥塞的缺点。 智能网的s s p ( s e r v i c es w i t c h i n gp o i n t