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第5章智能业务交换•20世纪60年代，随着计算机技术的发展及其在电话网中的应用，程控交换机的灵活性有了很大提高，可以实现更加丰富的业务功能，如呼叫转移、三方通话、呼叫等待、缩位拨号等，可以说这是电话网引入智能的萌芽。•但这还不是智能网中所说的智能，因为新业务的引入还只能由交换机生产厂商来实现，无法由独立的第三方来提供。•为了在电信网中快速、灵活地引入新业务，国际电联ITU-T（InternationalTelecommunicationUnion–Telecommunication）提出了智能网（IntelligentNetwork）的概念。概述5.1智能网概念模型5.2固定智能网5.3移动智能网5.4Internet与智能网5.5下一代网络与智能网5.65.1概述5.1.1智能网的提出图5-1智能网结构示意图图5-2智能网的应用领域5.1.2智能网的基本概念•CCITT（ITU-T的前身）第11研究组1993年3月公布的Q系列建议草案中对智能网给出了如下的定义：智能网是一种用于生成和提供新业务的体系结构。•这里所谓的体系概念主要指两个方面：一是智能网应能提供独立于业务的功能。•这些功能像“积木”一样可以用来组装各种业务，使新业务易于规定和设计；二是网络实现与业务的提供相独立。•即提供业务时可以利用各种分布式的网络功能，可以跨越若干网络，并且可以独立于这些网络的具体实现。•由于业务独立于网络基础设施，因此，物理网络的演变不影响现有业务，网络中的物理设备可以由不同厂商提供。5.1.3智能网的演进5.2智能网概念模型图5-3智能网概念模型5.2.1业务平面•业务平面（SP，ServicePlane）从业务使用者的角度来描述智能业务。•业务平面只说明了智能业务的属性与特征，不包含网络业务的具体实现。•业务平面定义了一系列的业务和业务特征。•每一种智能业务都具有自己的业务特性，业务的特性是由它所包含的业务特征所决定的。•一种业务由一个或几个必要的业务特征组成。•此外，还可以通过一些任选的业务特征来加强业务的属性，以提供更丰富的能力。•有些业务只需要一个业务特征即可实现，如呼叫前转（CF）、大众呼叫（MAS）等业务；有些业务则需要多个业务特征配合工作才能实现，如被叫集中付费业务（FPH）必须具有单一号码（ONE）、反向计费（REVC）等业务特征；通用个人通信业务必须具有验证（AUTC）、跟我转移（FMD）、个人号码（PN）以及分摊计费（SPLC）四个业务特征。•根据ITU-TQ.1200系列建议，在INCS-1中定义的25种IN业务和38种业务特征如表5-1和表5-2所示。5.2.2全局功能平面•全局功能平面（GFP，GlobalFunctionalPlane）主要面向业务设计者。•在这个平面上，不区分智能网的各个功能实体，而是把它们合并起来作为一个整体来考虑智能网的功能。•全局功能平面定义了一系列的业务独立构件（SIB，ServiceIndependentBuildingBlock），这些SIB都是标准的、可重用的功能块，其功能涵盖了网络中鉴权、算法、号码翻译、用户交互、连接、数据查询和修改、计费等所有基本能力。•利用这些标准的业务独立构件，就可以像搭积木一样配置出不同的业务特征，进而构成不同的业务。5.2.3分布功能平面•在全局功能平面中，智能网被视为一个整体，所定义的每个SIB都完成某种独立的功能，但它并不关心这种功能具体是如何实现的。•分布功能平面（DFP，DistributedFunctionalPlane）对智能网的各种功能进行了划分，从网络设计者的角度对智能网的功能结构进行了描述。•分布功能平面描述了智能网中各功能实体（FE，FunctionalEntity）的划分及实现，说明了每个功能实体FE中可以完成哪些功能实体动作（FEA，FunctionalEntityAction），以及在这些功能实体之间进行信息交互的信息流。5.2.4物理平面•分布功能平面定义的功能实体FE、功能实体动作FEA以及信息流都与物理实现无关。•分布功能平面提供的是一个逻辑模型，只说明一个功能实体需要具有什么样的功能，并不涉及实现这些功能的语言或硬件平台。•物理平面（PP，PhysicalPlane）是从网络实施的角度来考虑的，它描述了如何将分布功能平面上定义的功能实体映射到实际的物理设备上，每一个功能实体必须转换到一个物理实体中，但一个物理实体可以包括一个或多个功能实体。•各功能实体间传递的信息流则映射为物理设备之间的信令规程——智能网应用规程（INAP，INApplicationProtocol）。•智能网的物理结构如图5-6所示，下面对主要的物理实体进行描述。图5-6智能网的物理结构图5-7新业务的创建与加载5.3固定智能网•智能网技术首先在固定电话网中得到应用。•我国从1992年开始研究智能网技术，以北京邮电大学、原邮电部传输所等为代表的一些科研院所开始对智能网的体系结构、协议标准、试验系统等展开研究，并迅速完成了一些有价值的研究成果。•在国家“863”计划的支持下，1995年，北京邮电大学率先开发出国内第一个基于INCS-1的智能网系统CIN02，1998年又完成了基于INCS-2的智能网系统CIN03并迅速转入实际应用。•目前，我国自主开发的智能网设备占国内固定智能网市场份额的95%以上，并进入了国际市场。•智能网技术已成为我国电信制造业自主研发与应用最成功的项目之一。5.3.1固定智能网结构•固定智能网的基本结构图如图5-8所示，其框架部分与图5-6所示的智能网物理平面图相同，在此基础上，图5-8添加了SSP与固网交换机、用户终端的连接，以便接收并处理固网用户对智能网业务的呼叫。图5-8固定智能网结构图1．业务交换点SSP•SSP的基本功能如下所述。（1）控制呼叫连接的建立和释放。（2）检测智能业务呼叫。（3）与SCP的信息交互。（4）操作维护管理功能。2．业务控制点SCP•SCP是智能网的核心部件，其中驻留有业务逻辑程序（SLP，ServiceLogicProgram）和用户数据，提供对智能网业务的控制能力。•SCP中通常含有业务控制功能（SCF）和业务数据功能（SDF）两个功能实体。3．智能网应用规程INAP•智能网是通过在各功能实体之间相互传递消息，协调工作来完成各项任务的。•ITU-T采用高层通信协议的形式对智能网各功能实体间传递的信息流进行了规范，并将其称为智能网应用规程INAP。5.3.2典型业务1．被叫集中付费业务2．记账卡呼叫业务3．虚拟专用网业务4．通用个人通信业务5．彩铃业务图5-12被叫端局触发的PSTN用户呼叫彩铃用户流程5.4移动智能网5.4.1移动智能网结构•智能网不但可为固定电话网服务，而且还可为移动通信网服务。•多年来，我国在GSM、CDMA等移动网中引入智能网技术向用户提供灵活多样的新业务，产生了很好的市场效益。•但在移动网中，智能网所连接的不再是PSTN/ISDN交换机，而是MSC、HLR等移动网络设备。•相应地，网络实体之间接口协议也发生了变化，如在SCP和SSP、HLR、MSC之间进行信息交互时使用的是CAP和MAP协议，相关协议将在后面作具体的介绍。图5-13移动智能网网络结构图1．CAMEL方案•CAMEL的全称是应用于GSM的“移动网络增强逻辑的客户化应用（CustomizedApplicationforMobilenetworkEnhancedLogic）”，它的目标是解决GSM移动通信网与智能网互连的问题。•CAMEL采用智能网的业务控制功能，使GSM网络能够提供独立于网络的业务。图5-14CAMEL的功能结构模型•与GSM网络相比，GSM移动智能网需要增加gsmSSF（业务交换功能）、gsmSRF（专用资源功能）、gsmSCF（业务控制功能）。（1）归属位置寄存器（HLR）。（2）网关移动交换中心（GMSC/SSP）。（3）移动交换中心（MSC/SSP）。（4）GSM业务控制功能（gsmSCF）。（5）GSM专用资源功能（gsmSRF）。图5-15No.7信令协议栈2．WIN方案•无线智能网WIN（WirelessIntelligentNetwork）是美国电信工业联盟（TIA）推出的，为CDMA系统制定的移动智能网技术标准。•与CAMEL标准相似，WIN规范也是分阶段制定的，到目前为止已发布了WINPhaseI阶段的IS-771、WIN预付费阶段的IS-826和WINPhaseII阶段的IS-848。•WINPhaseⅢ阶段的IS-843标准正在制定过程中。•WIN第一阶段（WINPhaseI）协议发布于1999年，建立了基本的呼叫模型以及用于支持灵活业务结构的一些操作。•WINPhaseI提供的业务包括来话呼叫筛选（ICS，IncomingCallScreening）、主叫标识显示（CNP，CallingNamePresentation）以及语音控制业务（VCS，Voice-ControlService）等。•WIN第二阶段（WINPhaseII）协议提供一些附加业务功能，以及向3G网络过渡所需的一些网络功能和操作。•WINPhaseII中还定义了智能网预付费业务的MSC触发机制。•WIN第三阶段（WINPhaseIII）协议将提供一些对基于位置服务的业务支持。•WIN基于ITU-T的INCS2，通过在CDMA网络中引入智能网，在移动环境中向用户提供无“缝”的终端移动性、个人移动性和先进的网络业务。•WIN体系结构是在CDMA网络原有模型的基础上，通过引入智能网实体实现的。1．预付费业务•预付费业务（PPS，PrePaidService）是指用户为要进行的呼叫或要使用的业务预先支付费用的一种业务。•用户通过购买具有固定面值的充值卡等方式，预先在自己的账户中存储一定的资金。•当用户发起呼叫时，系统根据用户账户的状态、余额和有效期等信息决定接受或拒绝呼叫。•在呼叫过程中，系统对用户实时计费并从用户账户中扣除相应的金额。•当用户余额不足时，提示用户，并在账户资金用完时终止呼叫。•预付费业务为运营商提供了一种无风险的经营方式，还可以减少话费欺诈行为，防止呆账、死账；为用户提供了无需信用审查即可开户、无需定期交费、无需押金的服务。•预付费业务是全球范围内应用最为成功的智能网业务之一。2．移动虚拟专用网业务（MVPN）•移动虚拟专用网业务是指用户可以利用移动通信网的现有资源，构成一个能在某个集团用户群内相互通信的逻辑专用网络。•适用于某个企业、团体内部的通信，具有独立的编号方案，可提供网内呼叫、网外呼叫、记账呼叫、呼叫前转和话务员登录等专用网功能。•MVPN业务利用GSM或CDMA的网络资源，为移动用户提供类似固网小交换机的专用网络业务。•网内的移动用户可以形成一个闭合用户群，相互之间可以通过拨短号（比如移动电话的后四位）的方式呼叫网内的其他移动用户。•虚拟网内的呼叫不仅资费更低，而且还可以设置网内呼叫筛选、呼叫类型限制等功能。5.5Internet与智能网•智能网与Internet互通的设想最初是由IETF提出的，并于1997年7月成立了PINT（PSTN/InternetiNTerworking）工作组，专门研究智能网与Internet的互通，研究怎样通过Internet（主要是Web方式）访问、控制和增强PSTN业务。•ITU-T于1997年9月在其第11研究组内成立了一个专题研究小组，主要研究如何利用智能网结构来支持IN/Internet互通业务，包括业务、结构、管理和安全等方面的内容，并将这方面的研究纳入了INCS-3及CS-4研究计划中。•在我国，由北京邮电大学于2001年初完成了智能网与Internet互通设备的研制任务，所用技术基于ITU-T的INCS-4建议，并有所增强。•目前Internet与智能网的融合，还体现在运营商通过Internet向用户开放部分智能网用户数据的查询、修改，以及支持用户通过基于Web的方式实现部分智能业务的开通和管理等。5.6下一代