（计算机应用技术专业论文）ims业务触发的研究.pdf

北京邮电人学博士学位论文 摘要 i m s 业务触发的研究 摘要 随着移动通信网络的演进，对通信网络所提供服务的要求越来越高。i p ( i n t e m e t p r o t o c 0 1 ) 多媒体子系统( i pm u l t i m e d i as u b s y s t 锄，i m s ) 使得第三代( 3 g ) 移动网络成 为可以提供全业务的融合网络，i m s 成为研究的热点。i m s 中可提供业务的多样性和业 务的服务质量是i m s 网络成功与否的关键，而要保证业务的服务质量，必须保证i m s 网 络业务的快速有效触发。业务触发主要包括应用业务触发框架( a p p l i c a t i o nt 啦鸟砸n g 心c h i t e c t u r e ，a t a ) 、业务触发数据( s e r v i c et r i g g e r i n gd a t a ，s t d ) 、业务触发算法( s e r v i c e t r i g g 甜n g a l g o r i t h m ，s t a ) 和业务触发协议( s e i c e t r i g g e r i n g p r o t o c o l ，s t p ) 等内容。 本文对i m s 的业务触发进行研究，主要涉及如下几个方面：1 、应用触发框架方面，主要 是对现有应用触发框架进行了增强，并提出了一种新的应用触发框架以解决现有框架中存 在的问题；2 、业务触发数据方面，主要是对现有3 g p p ( 3 r dg e l l e r a t i o np a n n e r s h i pp r o j e c t ) 规范中的业务触发数据进行研究，分析其存在的问题并提出了一种基于业务键的触发数 据：3 、业务触发算法方面，主要是性能方面的研究，分析了现有3 g p p 业务触发算法的 性能问题，并提出了几种优化的业务触发算法以提高i m s 触发系统的性能。4 、业务逻辑 触发( s e r v i c el o 百ct n g g e r i n g ，s l t ) 方面，分析了现有3 g p p 规范中尚未标准化的部分， 提出了一种s i p 应用服务器业务逻辑触发机制，并研究了该机制下整个i m s 业务触发的 性能。 本文对研究过程中取得的主要创新成果进行了详细阐述。这些创新工作简要归纳如 下： 1 ) i m s 应用触发框架方面：在现有3 g p p 应用触发框架中，3 g p p 只定义并实现了初 始过滤准则( i n i t i a lf i l t e rc r i t 谢a ，i f c ) ，虽然也定义了后续过滤准则( s u b s e q u e n t f i l t e rc r i t 嘶a ，s f c ) ，但并未给出s f c 的具体实现方式。为了解决这个问题，增 强现有3 g p p 应用触发框架，提出了一种基于s i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 ) 头 的s f c 的实现方式，该实现方式可以有效控制后续s i p 消息的触发，增加了后续 s i p 消息路由的灵活性：针对提出的s f c 实现方式，通过分析发现基于i f c + s f c 的业务触发缺乏足够的灵活性，且存在不必要的业务触发而造成s c s c f ( s e r v i n g c a l ls e s s i o nc o n t r o lf u n c t i o n ) 和应用服务器( a p p l i c a t i o ns e r v e r ，a s ) 不得不处 理额外的s i p 消息，所以不可避免地引入了额外的网络处理时延的问题。为了解 决这些问题，提出了一种基于呼叫状态的应用触发框架( c a l l s t a t eb a s e da t a ， c a t a ) 。在举例说明了c a t a 下的业务触发后，分析、讨论了i f c 、s f c 和c f c 北京邮电人学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电人学博上学位论文 摘要 ( c a l l s t a t eb a s e df i l t e rc r i t e r i a ) 之间的关系。 2 ) i m s 业务触发数据方面：分析了现有3 g p p 业务触发数据中存在的问题，提出了 一种基于s i p 头的业务键( s e i c ek e y ) 的实现方式，具有如下优点：a ) s c s c f 和应用服务器可以更加简洁地完成业务业务逻辑的触发，提高了业务触发性能； b ) 解决了初始过滤准则的冲突问题，使多个应用服务器之间的i f c 互不干扰， 防止了由于新业务的部署而引发新旧业务之间的i f c 冲突；c ) 使s c s c f 一次触 发多个业务成为可能。 3 ) i m s 业务触发算法方面：研究了现有3 g p p 提出的基于i f c 的业务触发算法的性 能，提出了三种业务触发算法以提高现有业务触发的性能：a ) 在本文提出的s f c 实现方式的基础上，提出了一种新的基于i f c + s f c 的动态业务触发算法( n e w d y l l 锄i cs t a b a s e do ni f ca i l ds f c ，n d s t a ) ，通过性能分析发现，n d s t a 可 以有效降低s c s c f 和应用服务器的信令流量负载，进而增加了整个系统的吞吐 量，减少了会话建立时延。b ) 提出了一种基于组的业务触发算法( g r o u pb a s e d s t a ，g s t a ) ，s c s c f 通过一次触发一组应用服务器业务的方式，减少了业 务触发的次数，进而减少了s c s c f 的信令流量负载，提高了s c s c f 的吞吐量 和性能。c ) 在c a t a 下，提出了一种基于呼叫状态的业务触发算法( c a l l s t a t eb a s e d s 1 a ，c s t a ) ，通过性能分析发现c s t a 是一种灵活有效的业务触发算法。同 时基于应用服务器业务分组的技术、s f c 都可以与c s t a 有效结合进一步提高系 统性能，提高i m s 网络的服务质量。 4 ) i m s 业务逻辑触发机制方面：提出了业务逻辑触发的概念，提出了一种s i p 应用 服务器业务逻辑触发机制，详细定义了业务逻辑触发数据，给出了业务逻辑触发 算法( s e i c el o 舀ct r i g g e r i n ga l g o r i t h m ，s l l a ) 。对基于s l l a 的多业务逻辑 环境下业务触发和无s l t a 的原3 g p p 业务触发的性能对比分析表明，基于s l t a 的业务触发可以有效提高触发效率，在降低s c s c f 吞吐量的同时，提高了系统 性能。同时该业务逻辑触发机制完善了i m s 网络中的业务触发机制。 关键词：应用触发框架，业务触发数据，业务触发算法，业务逻辑触发，信令性能， 会话建立时延，过滤准则，会话初始协议，i p 多媒体子系统 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 o ns e r v i c et r i g g e i u n gi ni m sn e t w o r k a b s t r a c t w i t hm ec v o l u t i o no fc o 删 i l u n i c a t i o nn e t w o r k s ，t h er e q u i 闸n e n t o fm es e r v l c e sp r o v l d e d b e c o m e sm u c hh i 曲e rm a nb e f o r e a si m s ( i pm u l t i m e d i as u b s y s t 锄) e n a b l e s3 g ( t h r e e g 饥e r a t i o mn e 觚o r kt 0b ea 如1 1 s e r v i c ec o n v e r 西n gn e t w o r k ，i ti sd o u b t l e s s l yb e c o 肌n gt h e f o c u so ft e c h n i c a lr e s e a r c h t h es u c c e s so f 趾i m sn e t w o r ki i e p e n d so nt h ev 撕e t ya n dq o s ( o u a l 耐o fs e i c e ) o fi t ss e r v i c e s aq o sg u a r a n t e e 瑚【u s tp r o v i d ef a s t a n de t t e c t l v es e l c e t r i g g e r i n gs u p p o r t s e r v i c et r i g g e n n gi n c l u d e sa t a ( a p p l i c a t i o nt r i g g 嘶n g 缸c h l t e c n l r e ) ， s t d ( s e i c e 嘶g g 甜n gd a t a ) ，s t a ( s e r v i c et r i g g 嘶n ga l g o r i t m n ) a i l d s t p ( s e i c e t r i g g 耐n gp r o t o c 0 1 ) ，e t c t h i st h e s i sc o n c e n t r a t e so nt h er e s e a r c ho fi m ss e i c et r i g g 印n g ， i n 、，0 1 v i n g ：1 a t a ，f o c u s i n go nt h er e s e a r c h o nt h ea p p l i c a t i o nt n g g e n n ga r c h i t e c t l l r e e n h a l l c e l l l e n ta 1 1 dp m p o s i n gan e wa t at o s o l v et h ep r o b l 锄o fe x i s t i n ga t a ；2 s t d ， f o c u s i n go nm er e s e a r c ho nt h ee x i s t i n g3 g p p ( 3 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 ) s e l c e t r i g g e r i n gd a t a ，a i l a l y z i n gi t sp r o b l e n l sa n dp r o p o s i n g as e r v i c e k e yb a s e ds e r v l c et n g g 蹦n g d a t a ：3 s t a f o c u s i n go nt h er e s e a r c h o nt h et r i g g 砸n gp e r f o n n a n c e ，a n a l y z m gt n e p e r ：f b n n a n c ep r o b l 锄so ft h ee x s i t i n g3 g p ps t aa n dp r o p o s i n gs e v e r a lo p t l m l z e d s e r v l c e t r i g g 耐n ga l g o r i t h mt oi m p r o v et l l ep e 渤m a n c e o ft h ei m ss e r v i c et r i g g e r i n gs y s t 锄；4 s l i ( s e i c el o 百ct r i g g 耐n 曲，a n a l y z i n g t h en o n s t a l l d a r dp 抓o ft h e3 g p ps p e c i f i c a t i o n ， p r o p o s i n ga ns l t m ( s e i c el o 百ct 订g g e r i n g a 1 1 ds t l l d 姐n gt h ep e r f o 彻a n c eo ft h ei m ss e i c e m e c h a n i s m ) o fs i pa s ( a p p l i c a t i o ns e r v 砷 t r i g g e r i n gb a s e do ns l t m t 1 l ep r i n c i p “c o 嘶b u t i o n so f t h ew o r kp r e s e n t e di nt h i st h e s i sa r e ： l1a t ai i li m s ：i l lm ee x s i t i n g3 g p pa t a ，t h e3 g p p h a so n l yd e f i n e da n di m p l e m e n t e d t h ei f cr n i t i a lf i l t e rc r i t e r i a ) 3 g p ph a sa l s od e 6 n e dt l l es f c ( s u _ b s e q u e n tf i l t e ：r c r i t 耐a ) ，b u t 西v e i ln oi m p l e m e i l t a t i o n t os o l v e “sp r o b l e m a l l de i l l l a j l c et h ee x l s t l n g 3 g p pa t a ，as i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 ) h e a d e rb a s e di m p l 唧e n t a t i o no fs f c i sp r o p o s e d ，w h i c hc a ne 毹c t i v e l yc o n 臼0 lm et r i g g 甜n go fs u b s e q u e l l ts i pm e s s a g e s a n di n c r e a s et h er o u t i n gf l e x i b i l i t yo fs u b s e q u e n ts i pm e s s a g e s ；n l e s e r v i c et n g g e n n g b a s e do ni f ca n ds f c i sa n a l y z e d ，啊，h i c hi sl a c ko fn e x i b i l i t ya n de x i s t s 硼_ n e c e s s a r ) r s e i c et r i g g 耐n g t os 0 1 v et h ep r o b l e mo ft h ee x 仃as i 印a l i n gt r a 瓶cl o a do fs - c s c f 肌da sa n dn e t 、) l ，o r kp r o c e s s i n gd e l a yc a u s e db yt h eu n n e c e s s a r ys e r v l c et n g g e n n 舀a c a l a ( c a l l s t a t eb a s e da t a ) i sp r o p o s e d a r e ri l l u s t r a t i n gh o wt o 仃i g g e ra s e r v l c e d o c t o r a lt h e s i so fb e i j i n gu n i v e r s i t yo f p o s t sa n dt e l e c o m m u n i c a t i o n s a b s t r a l c t i nc a t a ，m er e l a t i o n s h i po fi f c ，s f ca 1 1 dc f c ( c a l l s t a t eb a s e df i l t e rc d t e r i a ) i s d i s c u s s e d s t di ni m s ：t os o l v et h ep r o b l 锄o ft h ee x s n i n g3 g p ps e i c e 砸g g e d n gd a t a ，as i p h e a d e rb a s e di m p l e m e n t a t i o no fs e r v i c e k e yi sp r o p o s e d b ye x p a j l d i n gm en e w s e r v i c e - k e yd a t a ，t h ef o l l o w i n ga d v a i l t a g e sa r ea c h i e v e d ：a ) s - c s c fa n da sc a n f i n s i s ht h es e i c e s e r v i c e1 0 百ct r i g g 鲥n gi na 1 1s i m p l ea n de f f e c t i v ew a ya n di m p r o v e t h ep e 晌肌a n c eo fs e i c et r i g g 耐n g ；b ) m ec o n f l i c to fi f cb e 觚e e nn e ws e r v i c e sa n d o l do n e sw h e nd e p l o 姐n gn e ws e r v i c e si ss o l v e d ；c ) t h em u l t i p l es e r v i c e sa r et r i g g e r e d b ym es - c s c fa to n et i m eb e c o m e s t m e s t ai ni m s ：a r e rt h ep e r f b m l a i l c eo fi f cb a s e ds e i c et r i g g e r i n ga l g o t h mw h i c hi s p r o p o s e db yt h e3 g p pi ss t u d i e d ，t 1 1 r e es t a s a r ep r o p o s e dt 0 i m p r o v em e p e r f o m a n c eo ft h es e i c et r i g g 舒n g ：a ) b a s e do nt h ep r o p o s e di m p l e m e n t a t i o no f s f c ，an d s t a ( n e wd y n a m i cs t a b a s e do ni f ca n ds f c ) i sp r o p o s e d p e r f o m a n c e 批1 a l y s i si n d i c a t e st h a tn d s t a c a ne 陌c i e l l t l yr e d u c em es i 驴a l i n gt r a 衔cl o a do ft h e s - c s c fa n da s ，i n c r e a s et h et h r o u 曲p u to ft h es y s t e ma i l ds i 印m c a n t l yr e d u c et h e s e s s i o ns e t l l pd e l a y b ) ag s t a ( g r o u pb a s e ds t a ) i sp r o p o s e d i i lg s t a ，t h e s - c s c fc a l lt r i g g e rag r o u pa s s e i c et or e d u c et h et i m e so fs e r v i c et r i g g e r i n ga 1 1 d m r t h e rd e c r e a s et h es i g n a l i n gt r a 伍cl o a do fm es - c s c fa n di m p r o v et h et h r o u g h p u t a n dp e r f o n n a n c eo ft h es c s c f c ) i nc a t a ，ac s t a ( c a l l - s t a t eb a s e ds t a ) i s p r o p o s e d p e r f o 肌a n c ea n a l y s i si n d i c a t e st h a tc s t ai san e x i b l ea i l de f f e c t i v es t a a n dt h et e c h n 0 1 0 9 yo fa s s e r v i c eg r o u p i n ga n ds f cc 狮b ei n t e 伊a t e di n t ot h ec s t a t o 允t h e ri m p o v et h es y s t 锄p e r f o m a n c ea n dt h eq o so fi m s s l l mi ni m s ：t h ec o n c 印to fs e r v i c el o 百ct r i g g e 而ga i l ds l t m ( s e r v i c el o 西c t r i g g 甜n gm e c h a m s m ) o f s i p a sa r ep r o p o s e d i ns l t m ，t h ed e t a i l e ds e i c el o 西c t r i g g e r i n gd a t ai s d e f i n e da i l das l t a ( s e i c el o 舀ct r i g g 耐n ga l g o r i t h m ) i s p r o p o s e d a n dt h e l lt h ep e r f - o 衄a n c ec o m p a r eb e 押e e l ls e i c et r i g g 硎n go fm u l t i p l e s e i c e1 0 西ce n v i r o n m e n tw i t hs u 认a n dt l l e e x i s t i n g3 g p ps e i c et r i g g e r i n g w i t h o u ts l t ai sp e 渤m e d p e 而肌a l l c ea n a l y s i si n d i c a t e st h a tt l es e i c et r i 髂i e r i n g w i t hs l t ac a nc o n s i d e r a b l yi m p r v et l l ee 佑c i e n c yo fs e r v i c et r i g g e r i n g ，t h e t h r o u 曲p u to ft h es - c s c f 锄dt h es y s t e mp e r f o 肌a n c e t h ep r o p o s e ds e r v i c e1 0 舀c t r i g g e r i n gm e c h a l l i s mp e r f e c t ss e i c et r i g g 舐n gm e c h a n i s mi ni m s ，a n dp r o v i d e s g u i d a n c et om ed e s i 印o fs i pa s 舶m t h ep e r s p e c t i v eo fs e r v i c et r i g g e r i n gi ni m s n e 嘶o r k s t a t ek c yl a b o r a t o r yo fn e t w o r k i n ga n ds w i t c h i n g1 k h n o l o g mb e i j i n gu n i v e r s i t yo fp o s t s 锄dt c l c c o m m u n i c a t i o n s 动 钟 d o c t o r a lt h e s i so fb e i j i n gu n i v 盯s 时o fp o s t sa n dt e l e c o m m u n i c a t i o n sa b s t r a c t k e yw o r d s ：a p p l i c a t i o n 而g g 甜n g 舡c h i t e c t u r e ，s e i c e “g g 嘶n gd a t a ，s e i c e g g 耐n ga 1 9 0 r i t l l i l l ，s e n ，i c el o 百ct r i g g 嘶n g ，s i 盟a l i n gp e r f o 唧a n c e ，s e s s i o ns e n j pd e l a y ， f i l t e rc n t e r i a ，s i p ，i m s s t a t ek e yl a b o r a t o r yo fn e t 、棚r k i n ga n ds w i t c h i n g1 b h n o l o 跏b e i j i n gu n i v e r s 时o fp o s t s 跏dt e l e c o m m u n i c a t i o n sv 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，本人承担一切相关责任。 本人签名： 同期：丝之2 ：! 堡 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： 同期：型：2 二兰 日期鲨芝：21 兰 北京邮电大学博- ：学位论文 第一章传统通信网络中的业务提供和触发 1 1 引言 第一章传统通信网络中的业务提供和触发 电信网络经过几十年的演进发展，网络结构和业务能力都发生了巨大的变化。从最初 以电路交换技术提供简单的电话通信服务，到智能网以业务与控制分离的方式提供基本业 务之外的诸多补充业务和增值业务，再到如今，下一代网络( n e x tg e n e r a t i o nn 咖o r k ， n g n ) f 2 】基于分组传送技术，在业务与控制分离的基础上进一步将控制与承载分离，网络 业务能力开放，从而为人们提供语音、数据以及多媒体等等更加丰富的应用。i m s ( i p m u l t i m e d i as u b s y s t e r l l ) 作为n g n 技术的进一步演进，从它被提出的那时起便受到了来 自运营商、通信设备商以及计算机行业的业务提供商的高度关注，并被业界认定为n g n 的核心技术，是未来固定网和移动网融合的基础。i m s 的一个很大的优势在于它在全网 采用i p 传送技术，同时业务层面在兼容目前已有的业务的同时开放了网络能力接口，为 业务开发商提供了方便、快捷、经济的业务提供途径。这使得将来i m s 上的业务应用能 够像因特网上那样丰富多彩，这是电信业界梦寐以求的局面。然而，业务的增多使人们不 得不关注电信网长期以来存在的一个问题，即业务触发的问题：如何决定用户需要触发的 业务；当用户定购了多个业务时，如何在一次呼叫中触发多个业务；如何快速、准确地完 成业务触发，即业务触发的性能都将大大影响用户体验和满意度。因而，业务触发是影响 电信业务提供成功与否的重要因素。 本章主要研究了传统通信网中的业务触发机制，在研究现有网络业务触发的基础上， 总结出了业务触发的关键性技术主要包括：应用触发框架( a p p l i c a t i o n 埘g g 耐n g 舡c h i t e c t u r e ，觚a ) 、业务触发数据( s e r v i c et n g g 谢n gd a t a ，s t d ) 、业务触发算法( s e r v i c e 嘶g g 耐n ga l g o r i t l l n l ，s t a ) 和业务触发协议( s e i c e 而g g e 咖gp r o t o c o l ，s t p ) 等。同 时提出了一种通用的应用触发框架。最后总结了现有业务触发，尤其是移动智能网中业务 触发存在的问题，并介绍了一些研究者提出的解决方案。 本章的组织结构如下：第二节介绍传统通信网中的业务提供技术；第三节介绍了传统 通信网络中的业务触发技术；第四节对业务触发进行了总结，并分析了其存在的一些问题， 介绍了一些研究者给出的解决方案；第五节对本章进行了小结。 北京邮电大学网络j 交换技术国家重点实验室 北京邮电大学博士学位论文 第一章传统通信网络中的业务提供和触发 1 2 传统通信网络中的业务提供 1 2 1 基于交换机的业务提供 在传统电话业务中，用户的所有信息都存贮在其物理接入点所对应的本地交换机上， 用户和接入点之间具有严格的一一对应关系，故可称为基于接入用户线的业务。但在被叫 集中付费和记帐卡呼叫业务中，不要求用户和接入点之间具有严格的一一对应关系，允许 用户在任何接入点接入，费用汜在用户的帐号上，而不是记在接入点所对应的话机帐号上， 因此，它们被称为基于号码的业务。 在智能网出现以前，开发这类新业务的方法是：每增加一种新业务，网络中所有交换 机都需要增加相应软件模块。由于交换机数量十分庞大，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。因此，每增加一种新业务，必须对网络中所有交换机 的软件进行修改，这样做不但工作量大，而且涉及面广。有些交换机还受设计上的限制， 仅修改软件无法实现新业务；即便是能实现，但由于实现的费用高、周期长、可靠性差， 所以新业务推广进程非常缓慢。 1 2 2 基于智能网技术的业务提供 1 2 2 1 智能网 为了克服上述基于交换机提供业务存在的问题，人们试图寻求一种新的方法，希望交 换机只完成最基本的接续功能，而新业务则由另一套网络来完成，增加新业务无需修改交 换机中的软件。同时由于新业务的增多，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竞争等问题也越来越突出，因此，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，成为了智能网概念产生的重要驱动因素。 智能网的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 些功能部件协同原有交换机共同完成。这样，网络可以快速、灵活、方便地产生各种新的 电信业务，促进电信业务的发展。 1 2 2 1 1 智能网的概念 智能网( i n t e l l i g e n tn e t w o r k ，i n ) 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【3 1 。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 2 北京邮电大学网络与交换技术固家重点实验室 北京邮电大学博j ：学位论文 第一章传统通信网络中的业务提供和触发 ( g s m ( g l o b a ls y s t e n lm o b i l e ) ，c d m a ( c o d ed i v i s i o nm u l t i p l e a c c e s s ) 等) 、宽带综合 业务数字网( b i s d n ) 、互联网( i n t e n l e t ) 等等，不断为各种网络提供满足用户需要的新 业务。 本章主要讨论了三种网络下的智能网：固定网络、g s m 网络、c d m a 网络。为了便 于描述，本文约定：通常意义的智能网专指基于固定网络的智能网，即固定智能网；基于 g s m 网络的智能网称为移动智能网；基于c d m a 网络的智能网称为无线智能网。 1 2 2 1 2 智能网的体系结构 图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问 的互连关系，以下以此说明一个新的智能业务从创建到使用的全过程。 图l - l 典型的智能网体系结构图 如图1 1 所示，一般地，一项新业务由业务创建环境( s e i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t ， s c e ) 生成，经过验证后由业务管理点( s e r v i c em a n a g e m e n tp o i n t ，s m p ) 提交给业务控 制点( s e i c ec o n 昀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 w i t c h i n gp o i n t ，s s p ) 共同协作完成。智能外设( i n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l ， i p ) 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 控制智能外设向用户播 放录音通知和收集拨号数据等。此外，智能网体系结构中还包含业务管理接入点( s e r v i c e m a n a g e i t l e n ta c c e s sp o i n t ，s m a p ) ，向用户提供接入到s m p ，对智能网业务及节点进行 管理的接口。 北京邮电人学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电人学博_ j ：学位论文 第一章传统通信网络中的业务提供和触发 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 m p 经公用数据网( 如x 2 5 ) 连接，完成对系统的业务管理、网络管理及接入管理。 1 2 2 1 3 智能网概念模型 图1 - 2 智能网概念模型 在i t u ti nc s 1 建议中，给出了智能网的概念模型( i nc o n c 印t u a lm o d e l ，i n c m ) ， 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。因此，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 1 2 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： 1 业务平面( s e r v i c ep 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 e r v i c ef e a t u r e ，s f ) 构成。在i n 的业务平面中把业务细分成业务特征的方法是基于模块化和重用化的考虑。 2 整体功能平面( g l o b a lf u n c t i o n a lp l a n e ，g f p ) ：面向业务的设计者，它将i n 结 4 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学博r j ：学位论文 第一章传统通信网络中的业务提供和触发 构网看成一个完整的实体，由与业务无关的构件( s e r v i c ei n d 印e n d e n tb u i l d i n g b 1 0 c k ，s i b ) 构成业务。 3 分布功能平面( d i s t i 曲u t e df u n c t i o n a lp 1 a 1 1 e ，d f p ) ：面向智能网的设计与实现者， 它模拟了i n 结构网的分布式视图。其中的单元称为功能实体( f u i l c t i o ne n t i t y ， f e ) ，一个或多个功能实体动作( f 吼c t i o ne n t i t ya c t i o n s ，f e a s ) 及功能实体间 的信息流( i n f o m a t i o nf l o w ，i f ) 构成s i b ，提供给业务设计者。 4 物理平面( p h y s i c a lp l a n e ，p h p ) ：面向网络运营者和设备提供者，它模拟结 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 i t y ，p e ) 和规程，说明哪个f e 在哪个p e 中实现。 1 2 - 2 2 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。它通过建立集中开发、管理及控制 业务的大型计算机软件系统，实现多种移动智能新业务的快速、灵活提供。 目前作为第二代移动通信技术主体的g s m 和c d m a 系统，其控制和管理机制与智 能网十分相似，可以利用智能网技术对移动网进行优化设计。对应于g s m 和c d m a 两 种移动网络的智能网体系分别是移动网增强型逻辑的客户化应用( c u s t o m i z e d a p p l i c a t i o n f o rm o b i l en e 研o r ke l l l l a l l c e dl o 西c ，c a m e l ) 和无线智能网( w i r e l e s sm t e l l i g e n tn e t w o r k ， w i n ) 。 在g s mp h a s e 2 + 阶段，引入了c a m e l 标准，建立了c a m e l 的体系结构。欧洲电 信标准协会( e u r o p e a i lt e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d s1 1 1 s t i t u t i o n ，e t s i ) 的c a m e l 建议是 分阶段制定的，分为c a m e l l 阶段、c a m e l 2 阶段和c a m l e 3 阶段。e t s ic a m e l 2 标 准于1 9 9 9 年3 月最终完成并冻结。目前我国移动智能网的建设就是基于c a m e l 2 阶段标 准的。 c a m e l 2 的功能结构如图1 3 所示，其中归属网络( h o m en e 觚o r k ) 提供c a m e l 用户的归属公共陆地移动网络( h o m ep u b l i cl a n dm o b i l en 咖o r k ，h p l m n ) ，归属位置 寄存器( h o m el o c a t i o nr e 西s t e r ，h l r ) 和g s m s c f ( g s ms e r v i c ec o n n o lf u i l c t i o n ) 是 其中与c a m e l 相关的网元和功能实体。拜访网络( s i t i n gn e m o r k ) 是用户漫游所在地 的p l m n ( p u b l i cl a l l dm o b i l en e t 、) l ，o r k ) ，负责发端和前转c a m e l 呼叫的处理，还可以 提供用户的位置和状态信息，相应的实体有m s c ( m o b i l es w i t c h i n gc e n t e r ) 、v l r ( s i t e d l o c a t i o nr e 百s t e r ) 和g s m s s f ( g s ms e r v i c es w i t c h i n gf u i l c t i o n ) 。询问网络( 1 1 1 t 哪g a t i n g n e 研o r k ) 负责在处理终端c a m e l 呼叫时向归属网络查询信息，因此，终端c a m e l 呼 叫的主叫方位于询问网络而被叫方位于拜访网络，g m s c ( g a t e w a ym s c ) 和g s m s s f 是 处理终端c a m e l