无线智能网业务开展的关键技术研究
发布时间:2006-10-14 3:56:43   收集提供:gaoqian
张磊 廖建新 王晖


  【导读】 无线智能网是基于CDMA的智能网,移动智能网基于GSM通信网络。本文首先介绍了无线智能网的体系结构,然后对于无线智能网业务开展中存在的一些未解决问题进行了探讨,并与移动智能网的同类问题作了对比分析,提供了相应的解决方案,最后对于无线智能网业务的发展作了简要的展望。

  北京邮电大学国家重点实验室博士研究生,主要研究方向为无线智能网、移动智能网以及智能网在第三代移动通信中的应用等。

  北京邮电大学国家重点实验室博士研究生,主要研究方向为无线智能网。

概述

  无线智能网(WIN)是基于CDMA移动通信网的智能网系统。根据TIA/EIA所制定的WIN规范,无线智能网采用基于ITU-T的CS2能力集。CS2能力集在智能网网间互连和互连业务方面作了详细的研究和定义,因此WIN从理论上说可以为用户提供更多更先进的智能业务。目前,WIN主要经历了WIN Phase 1(IS-771)、PPC(IS-826)、WIN Phase 2(IS-848)、WIN Phase 3(IS-843)四个阶段。

  图1是无线智能网的分布功能平面,其中虚线框内的是智能网功能实体,虚线框外的是原有CDMA网络功能实体。当WIN提供智能业务时,由原有的CDMA网络提供和移动有关的管理(例如位置登记更新、终端鉴权、加密、切换、补充业务执行等),由智能网进行智能业务的处理,包括业务的生成、加载、执行、管理等。



图1 WIN分布功能平面


  无线智能网业务开展的优势在于利用CS2强大的互连能力快速地为CDMA用户提供更多的增值业务以及具有差异化的客户定制业务。但在TIA/EIA的相关协议中并没有对于无线智能网如何为用户提供业务做出明确说明,同时相关国际规范的推出总是无法避免的延后于不同业务的实际应用,因此,借鉴类似网络的成功经验是WIN快速发展的捷径。在国内,移动智能网业务的迅速推广给无线智能网的发展提供了很好的参考价值,网上大量实际应用的智能业务使无线智能网的发展有了一个很好的起点,可以在新业务推出之前就对此业务的技术问题、市场反应进行深入的预先研究,从而为CDMA用户提供更多更成熟的选择。

触发方式探讨

  在WIN规范中,定义了DP和Trigger。但是在触发条件满足时,并不会直接通知SCP应该触发何种业务,而是将相应的信息上报到SCP,由SCP决定应该触发的业务或业务属性。

  也就是说,WIN的相关规范以及信令的设计决定了业务的选择权在SCP侧,SSP只负责将智能用户的呼叫触发到SCP,至于智能用户触发何种业务,SCP如何控制,之后各实体之间如何交互,SSP并不需要了解。因此业务的触发就由SCP控制,SSP配合实现相应的功能。

  这一特点与移动智能网CAMEL规范的相关规定不同,在移动智能网上,业务选择权主要在SSP侧,通过签约信息或号码分析确定业务,SCP的相关控制功能有限。另外,在移动智能网上不具备只触发业务属性的条件。由于SCP是CDMA或GSM网络上智能化程度较高的实体,显然无线智能网中SCP在业务选择上起主导作用会使业务的的触发更加灵活。

多业务交互研究

  当智能网中的业务发展达到一定程度的时候,将不可避免地会出现多业务交互的情况,并且多业务的交互将随着业务的开展越来越突出。

  对于业务交互,分为两种模式:业务属性交互和业务间交互。对于业务属性交互而言,由于属于同一个业务,因此可以通过业务申请时的管理来进行避免。当用户申请某一个业务时,业务管理模块需要根据对于该用户信息进行判断筛选,从而避免用户申请了两个或者多个产生冲突的业务属性。此功能通过业务管理点SMP中的相应功能实现。而对于业务之间的交互,由于业务的存放可能位于不同的SCP,因此将涉及到不同SCP之间的信令交互,以便完成业务的交互功能。

  由于无线智能网中网间实体具备互连的功能,因此业务的交互便可以利用网间互连实体的信令交互实现。此部分信令用于获取冲突信息,例如Search和Modify。智能呼叫触发的归属SCP向产生冲突的对端SCP索取冲突信息,覆盖归属业务本身的一些属性,将冲突业务的部分功能加入到归属业务中,从而完成业务的交互。

  目前移动智能网主要应用的是CS1阶段标准,多业务交互问题尚无明确的方案,设备和业务提供商主要通过CS2的能力扩展实现相应的功能。由于缺少规范的统一约束,各厂商之间的CS2操作必然存在差异,客观上限制了厂商间的业务交互。

  只有利用CS2的SCP互连能力,并由此制定了统一的国内标准,才能有效的解决多业务交互问题。

短消息机制研究

  目前国内无线智能网网络采用目标网方式实现,所有用户数据均存放在归属的HLR中,所有的MSC均具有SSF功能。当SSP发现一个智能呼叫时,触发相应的DP点和Trigger,发送MAP消息到SCP,SCP根据消息中所携带的主被叫号码信息触发相应的业务逻辑,之后通过O/TAnswer、O/TDisconnect消息,对用户进行通话计费。当智能用户为预付费用户时,通话结束后,由SCP从用户的相应账户中扣除用户的通话费用。

  而对于短消息业务,由于预付费用户的账户存放在SCP中,要做到实时计费,必须由MSC或者短信中心向用户归属的SCP发送相关信令,通知SCP对于短消息进行计费和鉴权。但是在目前的WIN规范中,并没有提供相关的信令和流程,因此需要通过其它途径解决后付费用户的实时短信问题。

  提供短消息方案在实际应用中有两种选择,一种是改造原有协议,利用WIN或者CDMA本身的一些信令,通过对其参数进行重新定义,从而满足短消息实现功能的需求;另一种是利用其它已有协议,增加WIN网络中实体接口,从而实现短消息功能。

  在WIN的已有协议中,用于点对点短消息交互的信令是SMDPP操作,该操作并不限定交互实体双方的类型,只是提供了一个点对点短消息交互的流程,因此可以将该操作应用于SCP和MC之间。但是由于SMDPP操作本身并不携带计费和鉴权信息,因此需要对于该操作的参数进行针对性扩充,例如增加计费类型标记、费率标记、后续操作标记、用户状态标记等,满足后付费用户的鉴权功能。

  从利用另一条途径的方向考虑,可以采用目前业界广泛应用的SMPP(Short-Message-Peer-to-Peer)协议。该协议可以在多种协议栈上实现,如X.25,TCP/IP等,它定义了短消息中心MC和非PLMN短消息实体(ESME)之间的接口,因此在可以将SCP作为ESME,与MC建立此接口,从而完成对于预付费用户短消息过程的控制和计费。但是SMPP协议本身也只是规定了MC和ESME之间的相关接口,并不针对于某一项具体应用和业务,因此对于预付费用户实现点对点短信而言,同样需要对于SMPP协议进行增强,该增强类似于上面提到的对于SMDPP操作所作的增强。

  比较以上两种途径:采用SMDPP操作需要增加MC和SCP的接口;采用SMPP协议需要增加MC和SCP的接口,同时增强SCP之间的接口。就实际的网络应用而言,增加或者增强基于ANSI NO.7信令的MAP协议与增加SMPP协议相比要求要更高一些。另外,目前短消息业务数据量很大,采用MAP接口会增加NO.7信令网的通信压力,而基于TCP/IP的SMPP的部分连接可以将数据量的传输通过数据网进行,减少了No.7网络由于突发话务量的增加产生的网络拥塞。减少短消息在网上的多次路由也是避免网络拥塞的有效措施。因此采用基于SMPP协议改造的短信方案实现的难度和时间相对更小,对于CDMA网络所造成的影响也在合理的范围内。

  在移动智能网上,一种选择是制定专用的MC与SCP之间的接口规范实现了上面的功能,另一方面,在CAMEL3的规范中已经明确要求此阶段的网络设备要支持针对短消息的网间互连功能,因此,在GSM网络中还可以选择CAMEL3的方案。

智能用户数据业务研究

  无线智能网建立在CDMA基础移动网络之上,当CDMA网络发展到CDMA 1X阶段时,为智能用户提供数据服务成为无线智能网优先考虑的方向。同样地,WIN的规范并没有相应的内容来说明这一点。

  在CDMA1X网络中增加了新的物理实体来为用户提供数据服务- PDSN(Packet Digital Switch Node),为CDMA2000 1X移动通信网络系统中的移动台提供接入"Internet"、"Intranet"和"WAP"的能力,类似于接入服务器。

  对于智能用户使用数据业务,SCP所需要做的就是根据一系列操作来控制用户使用数据业务,包括用户的接续、计费等,而对于用户使用的是何种数据业务,传送的数据信息并不关心。因此需要在PDSN和SCP之间建立连接,当智能用户使用数据业务时,由PDSN通知用户所在的SCP,SCP发送控制指令到PDSN,从而完成相应的控制功能。具体的网络结构如图2所示。

  由于PDSN位于数据网络中,因此SCP和PDSN之间的信令交互可以通过数据方式进行,可以采用如下的方式:



图2 智能用户数据业务提供网络图


1. 用类PINT协议实现。PINT协议是IETF组织制定的电信网络和数据网络互通所采用的上层控制协议。SCP和PDSN之间的信令交互可以利用PINT协议中的会话建立、控制、结束部分,进行信令的传输,而具体的传递内容格式根据不同的需求自行定义。

2. 利用XML语言实现。由于数据业务的数量和种类远多于传统呼叫业务,因此从可扩充性方面考虑可以采用扩充功能良好的XML语言实现,当然当底层建立接连时所需要的交互可以不采用XML方式实现。

  总之,采用数据方式实现SCP和PDSN之间的交互需要保证协议的可扩充性,随时应对不同数据业务的需求;需要保证传输的可靠性,采用合适的传输机制保证数据的安全和稳妥传输。在使用数据业务时,不同的计费策略将在很大程度上影响协议的复杂程度和实现的可操作性,因此协议的设计中对于计费功能的需求需要充分考虑。

  移动智能网在CAMEL3 GPRS应用阶段的SGSN-SCP接口有类似的作用。

结束语

  随着CDMA移动通信网络的发展,用户对于新业务的需求越来越明显,移动网络和Internet的互连成为移动网络发展的重要领域,业务竞争将成为运营商取得优势地位的关键所在。

  另外,差异化的服务已成为移动运营商发展更多用户的共识,而差异化服务在国内首先体现在个性化的业务上。在这方面,智能业务有着明显的优势,利用智能网平台通过智能业务来发展用户将成为今后CDMA网络发展的必然趋势。


----《中国通信》
 
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