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彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 摘要 非结构化补充业务数据( 1m s 劬l c t i l 硼s u p p l 锄e n t a 巧s e n ，i c ed a t a ， u s s d ) 是一种基于g s m ( g l o b a ls v s t e mf o rm o b i l ec o m 蛐m i c a t i o n s ) 的新型交互式移动数据业务。u s s d 定义为移动台和网络应用之间传 递信息和指令的一种机制，它为移动通信用户提供基于文本的界面。 与短消息系统s m s ( s h o r tm e s s a g es e n ，i c e ) 相比，u s s d 具有响应 速度快、交互能力强、可靠性高的特点。它能够在现有的g s m 网络 上，提供简便的、多次交互、快捷的无线数据业务。 彩铃业务是“个性化多彩回铃音业务”( c o l o r 鼬n gb a c kt o n c ， c 玎) 的简称，是一项由被叫用户定制、为主叫用户提供一段悦耳 的音乐来替代单调回铃音的业务。该项业务可以根据不同的主叫用户 分类提供不同的回铃音。 现有的彩铃系统接入方式主要有三种：语音、短信和 w a p ( 晰r e l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) ，但三种方式都有其无法弥补的缺 点，也成为了限制彩铃业务发展的瓶颈。因此，开发彩铃系统的新颖 接入方式是彩铃市场继续蓬勃发展的一个必要条件。而u s s d 接入方 式以其诸多优点脱颖而出。 本论文就是在这样的背景条件下，对彩铃系统u s s d 接入方式的 设计与实现进行详尽的论述。所依托的项目是基于智能外设作为彩铃 业务平台的实现方案进行开发的。 论文的组织结构如下： 第一章，u s s d 概述：介绍了u s s d 概念及它的三个阶段，对 u s s d 业务和传统短信业务进行了比较，还介绍了u s s d 的系统结构 和组网方式。 第二章，智能网与彩铃业务简介：重点介绍了智能网概念模型、 移动智能阿标准c w e l ( 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 en e 咐o r l 【 e n h a i l c e dl o g i c ) 的网络结构图，并简要介绍了在移动智能网上实现的 彩铃业务。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 第三章，现有彩铃系统的研究与u s s d 接入方式的需求分析：描 述基于移动智能网中独立智能外设所实现的彩铃系统，分析了现有彩 铃系统的系统结构和实现方式，并对现有彩铃系统接入方式进行分析 和比较，论证了彩铃系统u s s d 接入方式的优势。 第四章，彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现：首先阐述了总 体设计，系统结构设计以及u a p d ( u s s d a p p l i c a t i o nd a 锄o n ) 的功 能图设计；其次，在详细设计中，详尽地论述了u a p d 实体设计、 改造控制结点( c n ) 的设计与实现、进程通信设计以及u a p d 向c n 分发消息的负载均衡算法的设计；最后，进行了实际业务脚本的应用 与验证。 第五章，项目进展与下一步工作：总结了项目完成情况，并展望 了下一步的工作。 i i 关键词u s s du s s d 应用协议彩铃系统功能实体 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 t h ed e s i g nan di m p l e 匝n t 芦汀i o no f u s s da c c e s ss c h e m 匣o fc r b ts y s t e m a b s t r a c t u n s t 九l c t u r e ds u p p l e m e n t a 巧s e n r i c ed a t a ( u s s d ) i san e wt y p eo f d a t as e r v i c eb 私e do ng 1 0 b a ls y s t 锄f o rm o b i l ec o m 咖n i c a t i o 璐( g s m ) ni sam e c h a n i s mt 0 n 彻s f e ri n f b 眦a t i o na n di n s t r u c t i o n sb e 帆e e nm o b i l e s e t s 锄dn e t w o r k s i d ea p p l i c a t i o n s ，w h i c hp r o 、r i d e st e x t - b a s e di n t c r 自c 骼 f o rm o b i l eu s e r s c o n l p a r 甜w i ms h o nm e s s a g es e i c e ( s m s ) ，u s s d h 硒a d v 卸t a g c so ff a s tr e s p o n s e ，s t r o n g i m e r a c t i o n a b i l i 够a i l dh i 曲 r c l i a b i l i 吼w i t hu s s d ，w i r e l e s sd a t as r v i c e sc a i lb ep r o v i d e di naf 缸ta n d c o n v 即i e n tw a yi ng s m ，a i l ds u p p o r t i n gm u l t i p l ei n t e r a c t i o n si nas e s s i o n a s w e l l c o l o r 融n gb a c kt 0 n e ( c 趾；t ) i sas e n ，i c es u b s c r i b c db y 圮c a l l e d p a r t 弘p r o v i d i i l i gt h ec a l l i n gp a n yw i t hac u s t o m i z c dm u s i cb e f o r eh e s h e a n s w e r st h ec a l l ，i n s t e a do ft h e 协l d i t i o n a ld u l lr i n gb a c kt o n e c r b tc 雒 删d e d i 庙暑r e n tm u s i cf o rd i 仃e r e l l tc a l l e r s n o wt h e r ca r et h r e ea c c e s sw a y st 0c r b ts y s t e m ：v o i c e ，s m sa n d w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l ( w a p ) b u t ，t h e ya l lh a v ei n e v i t a b l e d e f e c t s ，w h i c hh a v eb e c o m eab o 砌e n e c kt ot h eg r o w t ho fc r b ts e n ，i c e i ti sn e c e s s a r yt od e v e l o pan o v e la c c e s ss c h e i n et ok e e pc r b tm 破c t e x p a n d i n g c o n s e q u e n n y ，u s s dh a sb e c o m et h cf o c l l s 1 nt h i st l l e s i s ，i ti sd i s c u s s c di nd e t a i lh o wt od e s i g l la i l di m p l e m e n t u s s da c c e s ss c h e m eo fc r b ts y s t e m a n d ，m ed i s c u s s i o ni sb a s e do na p r o j c c tt h a td 印l o y si n d 印e n d e n ti n t e l l i g 锄tp 嘶p h c r a l ( i i p ) p l a t f o mt o p r o v i d cc i m ts e i c e 北京邮电大学同络与交换技术国家重点实验室 t h es 仃u 咖r eo f t h i sm e s i sg o e s 嬲f o l l o w s i nc h 嘶c ro n e ，t h ec o n c 印to fu s s di si n 仃o d u c e d ，t o g 成h c rw i mi t s t h r e ep h a s e s 皿e nu s s ds e n ，i c 骼a r ec o m p a r e d 丽t hs m ss e r v i c e s f u r t h e m l o r e t h ea r c h i t e c t u r e锄d 劬m e w o r ko fu s s da r ea l s o i n c r d d u c e d c h a n e rt 、) l r oi sm ei n 昀d u c t i o no fi n t e l l i g e n tn e t v r o r k ( n da n d c r b ts e r v i c e s i n c o n c e p t m o d e l ( i n c m ) i s 锄p h a t i c a l l y r e c o m m e n d e d s u b s e q u e n t l y ，t h ea r c h i t e c t l l r co fc u s t o m i z e da p p l i c a t i o n s f o rm o b i l en e t 、) l r o r ke n h 锄c c dl o g i c ( c w e l ) a r e p r e s e n t c d i nt h ee n d c r b ts e n ，i c e sb a s e do nm o b i l ei na r ei i l t r o d u c e db r i e n y c h a n e rt h i 优i st h er c s e a r c h0 nc l l r r e mc r b ts y s t 锄柚dm e r e q u i r 咖e n t 柚a l y s i sf o ru s s d a c c e s ss c h e m e s t h ec r b ts y s t e mb a s e d o ni i pi sf i r s t l yd e s c r i b e d t h es t m c t u r c 加di m p l e m e n t a t i o no fc r b t s y s t e mi sa n a l y z e d t h e nc o m p a r i s o no ft h ee x i s t i n ga c c e s sw a y so f c r b ts e 九，i c ei ss t a t c d a tl a s t ，t h ea d v 卸t a g eo fu s s da c c c s ss c h e m ei s s u m n l a r i z e d c h a r t e rf o u rd i s c u s s e st h ed e s i g na l l di m p l e m e n t a t i o no fu s s d a c c e s ss c h e m eo fc r b ts y s t e m f i r s t l y ，i tp r e s e n t st h cg 印e r a ld e s i g i l ， a n dt h ed e s i 印o fa r c h i t e c t l l r c 锄du s s da p p l i c a t i o nd a e m o n ( u a p d ) u s ec 勰e s s e c o n d l y ，t h ed e t a i l e dd 骼i g ni si l l u m i n a t e d ，i n c l u d i n gu a p d d c s i g n ， c o n n o ln o d e( c n ) m o d i f i c a t i o n ，c o m 咖n i c a t i o ns c h e m c b 咖e e np r o c e s s e s 卸dt h e1 0 a db a l 锄c ea l g o r i t l l md e s i g n e df i u a p dt 0 d i s p a t c hm e s s a g e st oc n s f i n a l l mt h es e i c es c r i p t sa r ci m p l e m e n t e d a n dv e r i f i e d c h a r t e rf i v ed e s c r i b c sm e p r o g r e s so fm ep r o j e c t a n df h t t l r cw o r l 【s a 1 ed i s c u s s e d k e yw o i u d su s s du a pc r b tf e a me n t i 坶 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本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中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 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。 申请学位论文与资料若有不实之处， 本人签名： 彰满荻 本人承担一切相关责任。 日期：2 0 0 7 年2 月2 8 日 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定， 即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学 校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论 文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用 影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密 后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期：2 0 0 7 年2 月2 8 日 日期：2 0 0 7 年2 月2 8 日 北京邮电大学硕士学位论文 彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 引言 在国内各大运营商推出的众多移动增值业务中，短信业务从投放市场以来一直一支 独秀，收益显著，而其他业务和短信相比市场比重很小，利润甚低。而近几年的彩铃业 务改变了这一切，自从2 0 0 3 年中国移动引入彩铃业务以后，彩铃业务出现了爆发式的增 长，用户成倍增长，于是各省运营商和服务提供商s p ( s e f v i p r o 、，i d 盯) 纷纷开发彩铃 业务。 截至现在，彩铃业务的实现方案和基本业务接入方案已经比较成熟，广大用户对彩 铃业务渐渐失去了新鲜感，出现了彩铃更换频率降低，对彩铃业务的关注下降等问题 现有的彩铃系统接入方式主要有三种：语音、短信和w a p ，但三种方式都有其无法弥 补的缺点，也成为了限制彩铃业务发展的瓶颈。因此，当前重点工作是彩铃业务新颖的 接入方式的开发，这也是彩铃市场继续蓬勃发展的一个必要条件。 本论文就是在这样的背景条件下，对彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现进行详 尽的论述。所依托的项目是基于移动智能网中的智能外设作为彩铃业务平台的实现方案 进行开发的。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 1 1u s s d 简介 第1 章u s s d 概述 非结构化补充业务数据，即u s s d ( u 璐t n l c t i l r 谢s u p p l 锄e 1 1 t a r ys e i c ed a t a ) 是一种 基于g s m ( g l o b a ls y s t 锄旬rm o b i l ec o m m 眦i c a t i o n s ) 移动通信网络的新型交互式移动数 据业务。u s s d 定义为移动台和网络应用之间传递信息和指令的一种机制，它为移动通信 用广，提供基于文本的界面。 u s s d 业务与蓬勃发展的短信息业务有类似之处，那么为什么有了短信息业务还需 要开发u s s d 业务呢? 随着短信的日渐普及，短消息定制业务的蓬勃发展，信息定制业 务的缺点也逐渐暴露出来。短信编辑不方便、用户需要记住经常使用的信息点播命令、 短信息点播不便于增加新业务、交互性差等短信固有的弊病制约着短信业务的持续高速 发展。u s s d 业务正是在这样的项目背景下产生的。 u s s d 是一种操作简便、服务扩展性强的移动网的补充业务。它能够在2 g 的网络上， 提供简便的、多次交互、快捷的无线数据业务。用户可在手机上选择菜单并输入简短的 字符串提交要获取相应信息的请求，对用户提交的u s s d 请求的应答方式可为u s s d 应答、 短消息、传真或e m a i l ，用户只需要记住一个u s s d 业务接入号码，或者在手机中保存一 个常用u s s d 业务号码，就可以方便快捷地通过拨号方式接入u s s d 业务中心，进行信息 点播、股票查询等。 u s s d 具有一个非常重要的特性，即将现有的g s m 网络作为一个透明的承载实体，运 营商通过u s s d 自行制定符合本地用户需求的相应业务。u s s d 与短消息系统s m s ( s h o r t m e s s a g es e i c e ) 相比，存在着一定的差别。在非通话态下，u s s d 和s m s 使用相同的信 令信道，即独立专用控制信道s d c c h ( s t a l l d a l ed e d i c a t c dc o n 仃o lc h 强n e l ) ，数据传 输速率大约为6 0 0 b i t 幽；而在通话态下，u s s d 使用快速随路控制信道f a c c h ( f a s t a s s o c i a t c dc o 曲f o lc h 锄e 1 ) ，数据传输速率大约为l o o o b i 例s ，比s m s 传输速率高。u s s d 在会话过程中一直保持无线连接，提供透明管道，不进行存储转发，而s m s 在物理承载 层没有会话通道，只是一个存储转发系统。就响应时间而言，u s s d 比短消息的响应速度 快，这是由于u s s d 是面向连接的系统，每次消息发送时不需要重新建立信道，而且在通 话态下使用f a c c h ，无须存储转发。除此之外，由于u s s d 具有交互手段，所以在业务 开拓方面的能力要远远强于s m s 系统。利用u s s d ，可以提供以下业务： 信息查询，如查询航班情况、体育比赛结果、影院等定票信息等 金融类应用，如银行帐务查询、支付转账、外汇交易等 2 北京邮电丈学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 行业应用，如工业、环境的遥测和遥控等。 总之，作为未来移动梦网的门户网站，u s s d 业务必将以其易操作性、实时性收到广 大用户的关注。 u s s d 标准是由e t s i ( e 啪p 剐l1 e l e c o m m u n i c a t i o s t a l 让叫sh t i t u t c ) 制定的，到 目前为止已有三个阶段： u s s dp h a l ：只支持由移动台发起的u s s d 操作。 u s s dp h a 2 ：这是目前u s s d 所支持的阶段，移动台和网络侧均能发起u s s d 操作，并且在一次u 8 s d 会话过程中，支持多个连续的u s s d 操作。 u s s dp h 勰e2 + ：增强的u s s d 标准，目前还没有最后形成协议规范它考虑提 供：数据编码方式d c s ( d a t ac o d i n gs c h e m c ) ，用于区别m m i ( m 雏m a c h i h l t e 响c c ) 方式和承载方式；引入短消息中的u d h ( u s 盯d a t ah e a d 盯) 概念；以 及同时支持移动台和网络之间的多个会话。 在目前的u s s d 曲l a s e 2 阶段，移动台发起的u s s d 业务请求为p s s r ( p o e 韶 u 咖c t i l r e ds u p p l e m e i l t a r ys e r v i c ed a t ar e q u c s t ) ，f 网络侧发起的u s s d 操作包括业务请 求u s s r ( u 邶咖叽l r c ds l 聊l e m 咖s e r v i c cd a t ar c q u 部t ) 和业务通知u s s n ( u l 强仇l c t ：i l r e ds u p p l e m 咖s e i c ed a t an o t i 毋) 用户在使用u s s d 服务时，在终端上输入业务接入号码，按终端“呼出”键即可接 入相应的应用。对于业务接入码的格式，e t s i 没有给出具体的定义，由网络运营商根据 对u s s d 业务的发展规划自行定义。例如可以采用下列两种格式： 格式一：以符号或撑组合而成的l 3 位字符做前缀开头，后面紧接着的是三位服 务号码，服务号码的取值范围为1 0 0 1 9 9 ，最后为可选的若干字符通过与之前 的串相接，并以群结束。例如：“l 删”、“1 3 9 + 1 1 撑”、“撑1 7 9 0 9 2 1 拌”、 “+ 拌1 2 0 + 5 + 3 群”等。 格式二：7 睢7 9 ，后面不再跟其他任何字符。 1 2 系统结构 为了实现u s s d 业务，需要在移动台与业务应用s p 之间建设一个承载u s s d 业 务的平台，这个平台就是u s s d 中心，简称u s s d c ( u 地t n l c t u r c ds 叩p l e m e m a r ys e i c e d a t ac e i i t e r ) ，u s s d c 是u s s d 系统的核心。u s s d 系统结构如图1 1 【5 1 所示： 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 图1 - 1u s s d 系统结构图 从图1 1 可以看出，u s s d c 在逻辑上分为以下几个功能模块： 信令接口单元：主要完成s s 7 的信令接入。 核心处理单元：u s s d c 的中央控制单元，进行协议解析、路由分析，业务请求 和响应的转发等工作。 数据库：完成对u s s d 业务的用户数据、业务数据和话单数据的存储功能。 u s s d 网关：提供s p 的接入功能，通过u s s d 网关接入的s p 可以获得对u s s d 对话的完全控制。u s s d 网关和s p 之间的接口协议为u s s d 应用接口协议。 u s s dp 叭a l ：提供u s s d 浏览的门户呈现和管理功能，同时也提供s p 的接入 功能。通过u s s dp o r t a l 接入的s p 需要把菜单预置在u s s dp 嘣a l 上，s p 不能在 用户浏览过程中控制会话。但u s s d p o n a l 可以根据s p 预设置的条件，在用户访 问到特定菜单项时向s p 上报通知消息。u s s dp o r t a l 和s p 之间的接口协议为 u s s d 应用接口协议。同时，u s s dp 嘣a l 需要提供与数据业务管理平台d s m p ( d a t as e i c em a n a g 锄e mp l a t 如m ) 的接口以满足s p 鉴权和定购关系生成等业 务管理方面的要求。 u s s d 网管接口模块：提供和统一网管系统的接口，完成统计和网络管理功能。 u s s d 计费及话单接口模块：进行u s s d 业务的计费，并将产生的话单通过指定 的方式传送给b o s s ( b l l s i n 部s o p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ) 系统。 在上述u s s d c 的功能模块中，u s s d 网关功能与u s s dp o n a l 功能既能与u s s d c 合设，作为u s s d c 的一个模块来提供，又能从u s s d c 中剥离出来，成为独立的系统。 为了实现u s s d 系统到移动台的通信，u s s d c 通过信令接口单元与m s c l r ( m o b i l es w i t c hc e n t 酬v i s i t c dl o c a t i o nr e 舀s t c r ) 和h u t ( h o m el o c a t i o nr e 舀s t e f ) 连接。 4 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 m s c ，v i r 在u s s d 业务中的主要功能包括【5 】： 检查m s ( m o b i l cs t a t i ) 发出的u s s d 请求的合法性 当u s s d 请求合法时，分析u s s d 业务接入码，以决定将u s s d 请求交由归属网 络h p i m n ( h 哪ep l l b l i cl a n dm 0 b i l e n 印0 r l 【) 处理，还是由拜访网络u 心 ( s i t e dp u b l i cb n dm o b i l e n 咖哪! 【) 处理。如果由u d n 处理，直接将u s s d 请求路由到对应的u s s d c ；如果应该由h p im n 处理，将u s s d 请求路由到m s 对应的h l r 。 h u t 在u s s d 业务中的主要功能包括【习： 当m s 发起u s s d 请求时，如果应该由h p i m n 处理，将u s s d 请求前转给归属 地的u s s d c 处理。 当s p 主动发出u s s d 请求时，可以提供当前m s 的位置信息，从而为用户提供 u s s d 业务。 1 3 组网方式 根据移动台用户使用归属地的u s s d 服务和拜访地的u s s d 服务，u s s d 系统的网 络结构分为以下两种组网方式，分别如图1 - 2 【_ 7 】和图1 3 【7 】所示： 件厂i u s s d c k h p l m n! 图1 - 2 归属地应用组网图 图1 - 3 拜访地应用组网图 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 5 北京邮电大学硕士学位论文 彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 u s s d c 以标准的m a p ( m o b i l ea p p l i c a t i o np a f t ) 信令与h p u d n 和v p u d n 连接， 支持u s s d 相关的信令处理。 在归属地应用中，采用u s s d c 与h u t 建立连接的方式提供服务。对于省内业务采 用归属地应用的组网方式，可以使移动台用户在任何支持u s s d 功能的交换机下使用归 属地业务而不需要拜访地进行特殊的数据配置。采用此方式，h l r 应按照业务接入码配 置到u s s d c 的路由数据。 在拜访地应用中，采用u s s d c 与m s c 建立连接的方式提供服务。对于全国业务采 用拜访地应用的组网方式，由拜访地m s c v l r 直接接入u s s d c ，避免了路由迂回。采 用此方式，各地的m s c l ，r 需配置到全国业务的u s s d c 的路由数据。 移动台用户可以通过不同的业务接入号码来选择使用归属网络的u s s d 服务或是拜 访网络的u s s d 服务。 6 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 2 1 智能网概念 第2 章智能网与彩铃业务简介 智能网( h l t e l l i g c n tn 曲o r l 【，i n ) 概念的提出是为了解决由于业务的增多而带来的 业务生成周期过长、网络中多厂商设备改造困难、业务的顾客化过于复杂、业务提供者 需要在单一网络上竞争等问题，它是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。其定义是： 智能网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f l i 】其目标是为现在、未来的所有通信网络服 务，包括电话网( p l l b l i c s 劬d l e dt e l e p h c n 醐阳r l 【，p s t n ) 、综合业务数字网( i s d n ， i n t 昭r a t e ds e r “c e sd i g i t a ln 咖o r i 【) 、移动通信网( g s m ，c d m a ( c o d ed i v i s i m u l 6 p l e a c c ) 等) ，因特网( n 瞰l e t ) 等等，不断为各种网络提供满足用户需要的新业务。可以看出， 琳是以提供增值业务为目的的一种技术手段 为了推动智能网技术的发展与应用，国际电联1 1 r u - t 和欧洲电信标准协会e t s i 从 1 9 8 9 年开始制订智能网的国际标准，并在1 9 9 2 年提出了第一代智能网体系结构、业务和 通信协议的建议文本i nc s 1 。随着智能网的发展，1 9 9 7 年r r u t 又推出了i nc s 2 标 准，该标准主要研究智能网的网间互连以及网间业务。在r r u - t1 9 9 9 年初推出的i nc s 3 标准草案中，基本上沿用i nc s 2 的体系结构，对i nc s 2 的体系结构和呼叫处理模型没 有做大的改动，但增强了i nc s 2 的能力，考虑了悄与h i t 鲫c t 的融合，并且实现了支 持移动的第一步。原来在i nc s 3 中涉及的智能网与新的网络结构( b i s d n ，m 仃2 0 0 0 ) 的综合放入了c s - 4 中 在r r u - t i n c s 1 建议中，给出了智能网的概念模型( i n c o n c e p t m o d e l ，c m ) ， 用于i n 体系结构的设计和描述。玳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。 i n c m 运用了层次化、结构化及面向对象等原理和技术，将智能网用一个四层平面模型 来表示，每个层面代表从不同角度所提供的网络能力，面向不同的相关人员，如图2 1 【l l j 所示，这四个平面分别为： 1 ) 业务平面( s e r “c e p l 锄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 e i c ef e a n 鹏，s f ) 构成。 2 ) 整体功能平面( g l o b a lf c t i o n a lp 1 柚e ，g f p ) ：面向业务的设计者，它将i n 结 构看成一个完整的实体，由与业务无关的构件s m ( s e r v i c ci n d e p 胁d e n tb 1 1 i l d i n gb l o c k ) 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室7 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 构成业务。 3 ) 分布功能平面( d i s 埘b u t e d f 岫c t i 伽a l p l 锄e ，d f p ) ：面向智能网的设计与实现者， 它模拟了斟结构网的分布式视图。其中的单元称为功能实体( f 硼c t i o ne n t n y ，f e ) ，一 个或多个功能实体动作f e a ( f 硼c t i e n t 时a c t i o n s ，f e a s ) 及功能实体问的信息流 ( h l f o m l a t i o nf l o w ，球) 构成s m ，提供给业务设计者。 4 ) 物理平面( p h y s i c a lp l 舭e ，p h p ) ：面向网络运营者和设备提供者，它描述将第 三层各功能实体组合成实际物理系统的各种可能方案以及物理系统间的具体通信协议。 图2 - 1 智能网概念模型 图2 2 【1 1 】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，并可以简要说明一个新的智能业务从创建到使用的全过程。 8 北京邮电人学嘲络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 困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 e r v i c ec r c a t i o ne i l i r o 枷e n t ， s c e ) 生成，经过验证后由业务管理点( s e i m 锄a g e n l t p o i n t ，s m p ) 提交给业务控 制点( s e r v i c cc o n n d lp o i n t ，s c p ) 。业务在s c p 内执行，业务的一次执行由s c p 与业务 交换点( s e r v i c es 嘶t c h i n g p o i n t ，s s p ) 共同协作完成。智能外设( h l t e l l i g e n t p 砥p h e r a l ，口) 完成特殊资源功能( s p e c i a lr e s o u r c cf 啪c t i o i l s r f ) 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 控制口向用户搔放录音通知和收集拨号数据等。 玳中，s c p 与s s p 和m 通过七号信令网s s 7 ( s i 印a l i n gs y s 自锄7 ) 互连，完成 业务的呼叫控制；s c p 与s p 经数据网( 如局域网) 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 之问通过局域网或磁盘介质交互，完成新业务的加 载。 2 2 移动智能网及其在我国的发展 智能网可按照其所服务的通信网络划分为固定智能网、宽带智能网、移动智能网等 本论文中研究的智能网主要是移动智能网。 移动智能网是智能网技术在移动通信网中的应用。随着移动通信的迅猛发展和市场 竞争日益集中于业务竞争和服务竞争，能够快速、灵活地提供移动智能新业务的移动智 能网技术在国际电信领域得到了广泛关注和迅速发展。由于移动通信网中终端用户的移 动性，使得移动智能网业务的执行和管理比固定智能网中的业务更为复杂。 移动智能网( m o b i l ei n t d l i 胂l tn 曲w f k ，m i n ) 是在移动通信网上快速、方便、经 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 9 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 济、有效地生成和实现智能业务的体系结构。它通过在移动网络中引入智能网功能实体， 完成对移动呼叫智能控制。移动智能网是现有的移动网与智能网的结合：将移动网的交 换中心改造为业务交换点s s p ，使低层的移动网络与高层的智能网相关实体如业务控制 点s c p 相连，从而将移动交换与业务分开实现，并配置智能网的业务管理点s m p 、业务 生成环境s c e 、业务管理接入点( s e f 、，i c em 锄a g 黜ta c c e s sp o i m ，s m j a j p ) 、业务数据 点( s e n 哇c e d a t a p o i n t ，s d p ) 等实体便形成了移动智能网。移动智能网的引入，使移动 网从单纯的传递信息和交换信息，逐步向存储和处理信息的智能化方向发展。借助于先 进的s s 7 信令网和大型集中式数据库的支持，移动智能网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。移动智能网依靠独立于业务的功能块、功能实体问的标 准通信，有效地利用已有资源，快速、简便、灵活地提供各种新业务。 移动智能网的标准研究主要集中在g s m 和c d m a 网络上。g s m 技术标准是由e t s i 负责研究和制订的。相应的，基于g s m 网络的移动智能网标准也由e t s i 推出。在综合 考虑了欧洲各运营者和设备厂商的需求建议后，e t s i 于1 9 9 7 年提出了g s m 移动智能网 的标准c a m e l ( c u s t o 】面z c da p p l i c a l i s6 ”m o b i l en e t w o r i 【e i l l i 觚c e dl o g i c ，移动i 网络 增强型逻辑的客户化应用) 。c 舢v i e l 标准是分阶段制定的。目前推出的标准或草案分为 四个阶段c a m e l p h 鹊e l 、c a m e l p h 鹞e 2 、c a m e l p h 雒e3 和c a m e l p h a s e 4 ( 以 下简称c a m e l l 、c a m e l 2 、c a m e l 3 和c a m e l 4 ) 。目前得以广泛应用的最新成熟规 范是c a m e l 2 标准。 c a m e l 标准在g s m 网络上增加智能网的功能实体，重新规划网络体系结构，并对 原有的功能实体进行m a p ( m o b i l e a p p l i c a t i p a n ，移动应用部分) 协议的升级。图2 3 【l l 】 给出了c a m e l 2 的网络体系结构。 l o 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 图2 3c a m e l 2 网络体系结构图 图2 3 中： h l r ：存储发端和终端c a m e l 签约信息( o 佴c s i ) 。当o c s l 更新时，它将被送 至v u t 。当h l r 对请求路由信息作出响应时，o m c s l 将被送至g m s c 。h l r 可以提供 接口，以使笋m s c f 可以在任意时间进行查询。 g m s c ( 关口m s c ) ：当处理用户呼叫过程需要c 舢订e l 的支持时，g m s c 从h l r 收到。屉c s i ，以便向g 咖s s f 请求指示。g m s c 在处理过程中会监视呼叫状态并通知 擎m s s f ，笋m s s f 因此可以控制g m s c 中呼叫的执行 m s c ：当处理用户呼叫过程需要c 舢以e l 的支持时，m s c 从v i 且收到o c s i ，以便 向g s m s s f 请求指示。m s c 在处理过程中会监视呼叫状态并通知g s m s s f ，g s m s s f 因此 可以控制m s c 中呼叫的执行 、仉r ：当用户漫游至v l r 区域时，o c s i 将作为部分用户数据存放在v u t 中。 g s m s s f ( g s ms e r v i c es w i t c b j n gf 啪甜o n ，g s m 业务交换功能) ：此功能实体是 m s c g s m c 与擎m s c f 间的接口。负责将m s c g m s c 报告的呼叫状态信息进行转化， 然后发给g s l n s c f ，或者接受缪m s c f 的指示，进行格式转化，再传递给m s c 。 擎m s c f ( g s ms e r v i c ec o n 们lf 啪c t i ，g s m 业务控制功能) ：此功能实体包含 c a m e l 业务逻辑以实现运营者特定业务。它与笋m s s f 和h u t 接口。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文彩铃系统u s s d 接入方式的设计与实现 擎m s r f ( g s ms p c c i a lr e s o u r c ef l l n c 矗o n ，g s m 专用资源功能) ：此功能实体提供各种 专用资源，与擎m s c f 和m s c 均有接口。 如图2 3 所示，在c a m e l 网络体系结构中，智能网功能实体( g s m s s f 、擎m s c f 和缪n s r f ) 之间通过c a p ( c w e la p p l i c a t i o np a n ，c a _ p ) 消息进行交互，智能网功 能实体与移动网实体问通过m a p 消息进行交互。 随着移动通信系统向3 g 的发展，在c a m e l 3 规范和c a m e l