智能網(wǎng)技術(shù)在未來通信系統(tǒng)中的發(fā)展

夏敏磊 徐嘯濤 洪旭升

1 浙江機電職業(yè)技術(shù)學院電氣電子工程學院 浙江 310053

2 諾基亞西門子通信技術(shù)(北京)有限公司浙江分公司 浙江 310053

0 前言

隨著網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)的發(fā)展和用戶業(yè)務需求的增加，傳統(tǒng)智能網(wǎng)技術(shù)體系暴露出越來越多的問題。未來智能網(wǎng)在各種通信系統(tǒng)中如何發(fā)展，如何制造新的業(yè)務增長點和新的業(yè)務運營模式，已成為業(yè)界關(guān)注的焦點。

1 智能網(wǎng)與位置服務系統(tǒng)的結(jié)合

移動通信發(fā)展到今天，最能體現(xiàn)它勃勃生機的地方在于其豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務和增值業(yè)務。因為它們適應了信息時代人們對移動業(yè)務的要求，給人們的生活帶來了巨大的便利。位置服務(Location Services,LCS)又稱定位服務，是通過移動通信網(wǎng)，獲取移動用戶的位置信息，然后提供相應服務的一種增值業(yè)務。到2011年，在各種移動通信業(yè)務用戶數(shù)排名中，定位業(yè)務用戶數(shù)位居第二，高于Email業(yè)務，移動電子商務，移動銀行等增值業(yè)務，將形成用戶數(shù)僅次于語音業(yè)務的增值業(yè)務。位置服務為移動智能網(wǎng)增添了內(nèi)容，它將在未來移動智能網(wǎng)業(yè)務的發(fā)展種起著重要的作用。

以智能網(wǎng)方式實現(xiàn)位置服務的優(yōu)點是：利用智能網(wǎng)成熟的業(yè)務平臺，能夠快速生成多樣的位置業(yè)務；位于電信網(wǎng)內(nèi)，易于維護，安全性高；支持各種用戶接口(語音，短信，WAP)；網(wǎng)絡(luò)實體之間使用標準接口(WIN、CAMEL)；支持各種定位技術(shù)(cell-ID、E-OTD、A-GPS、TOA)；支持各種基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(GSM、CDMA)。位置服務可以用在許多的范疇，包括一些高端或低端的用戶，也可包括公共事業(yè)或私人用途上，它有著十分廣闊的應用前景，具體可概括為以下幾個方面。

1.1 安全方面－緊急救援和求助

移動的不確定性給人們的安全帶來了一定的威脅。隨著活動范圍的擴大，這種威脅也越來越大。因此，危險情況下的緊急求援就顯得尤為重要。只要用戶的手機支持移動定位業(yè)務，用戶就可以撥打救援中心的電話，如中國的 110、美國的911、日本的411電話。

1.2 追蹤方面－汽車導航、車輛追蹤、艦隊追蹤

在很多人口密集的大城市里，交通阻塞的問題急待解決，對車輛導航、智能交通的要求也越來越迫切。為此而發(fā)展出了智能交通系統(tǒng)(ITS)。自動車輛定位系統(tǒng)(AVLS)是ITS的核心。利用蜂窩定位系統(tǒng)實現(xiàn)的AVLS將定位、通信、計算機信息處理與控制等構(gòu)成一個有機整體，更有利于多種信息的融合。并且，與其他的AVLS相比具有更好的城市覆蓋和靈活方便的漫游管理功能等。

1.3 計費方面－基于位置和事件的計費系統(tǒng)

基于用戶位置的靈活的計費系統(tǒng)將是未來移動電話運營商拓展業(yè)務，吸引客戶的重要手段。隨著移動電話定位業(yè)務的提出，移動電話運營商又可以增加一種新型的收費方式，即按移動電話的使用位置收費。在靈活計費系統(tǒng)的設(shè)計中，用戶在家里和/或辦公室使用移動電話時，因為移動性低(和陸基電話類似)，只會被收取很低的費用；用戶在所屬城市，或某一固定區(qū)域內(nèi)移動通話時，收費將接近于現(xiàn)行標準；而用戶進行大范圍漫游時，將會被要求支付較高的費用。

2 智能網(wǎng)技術(shù)與Internet的互聯(lián)

智能網(wǎng)和 Internet都是目前發(fā)展迅速，極具市場潛力的技術(shù)。兩者有著共同的目標，就是向人們提供聯(lián)接與服務，以交換信息。但是由于歷史和技術(shù)的原因，它們走著各自獨立的發(fā)展道路。繼續(xù)這種相互割裂的“縱向集成”式的發(fā)展方向是不經(jīng)濟的，所以人們開始考慮兩者的互通，將這兩種技術(shù)有機結(jié)合起來。這將為營運商帶來極大的經(jīng)濟效益。

對于智能網(wǎng)與Internet的互聯(lián)，ITU-T的研究組給出了它的方案。該方案的特點是完全建立在 IN網(wǎng)絡(luò)原理的基礎(chǔ)上，Internet是一個同IN異質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，按照IN原理，智能網(wǎng)同非智能網(wǎng)互聯(lián)時需要通過IAF(Interworking Agent Function，互聯(lián)代理功能)實體進行。如圖1所示，IN和Internet之間具有一個明確的IAF實體來完成兩網(wǎng)之間的互聯(lián)。IAF可以在物理上處于Internet接入商的位置，它同CCF(呼叫控制功能)的承載連接實際上就是Internet接入時用的連接。IAF和SCF(業(yè)務控制功能)的接口就是IN中定義用來實現(xiàn)互聯(lián)的接口。

圖1 智能網(wǎng)與Internet互聯(lián)方案

PSTN與Internet的互聯(lián)使得功能較弱的電話機終端與功能強大的 Internet終端結(jié)合起來，充分發(fā)掘電信網(wǎng)能夠提供的業(yè)務。而智能網(wǎng)與Internet互聯(lián)是PSTN與Internet互聯(lián)的關(guān)鍵?？梢哉f，智能網(wǎng)與 Internet的互聯(lián)代表了近期和今后電信網(wǎng)及因特網(wǎng)發(fā)展的新方向。它可充分利用智能網(wǎng)的業(yè)務生成能力對當前各種 VoIP提供解決方案，并使當前已有的智能網(wǎng)業(yè)務應用領(lǐng)域得到擴展。

3 智能網(wǎng)技術(shù)在下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)中的應用

智能網(wǎng)最大的貢獻是實現(xiàn)了呼叫連接和業(yè)務提供的分離。智能網(wǎng)將呼叫連接和業(yè)務提供相分離，極大的提高了網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務的能力，大大的縮短了新業(yè)務提供的周期。而下一代網(wǎng)絡(luò)是業(yè)務驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)，作為下一代網(wǎng)絡(luò)的一個重要的關(guān)鍵問題，業(yè)務提供應該受到更大的重視。因此，如何使智能網(wǎng)更有效的結(jié)合進下一代網(wǎng)絡(luò)中，已成為一個很重要的課題。

目前智能網(wǎng)中SCP對業(yè)務采用集中控制方式，存在著控制瓶頸問題，較難適應大業(yè)務量的處理，也影響到實時業(yè)務開發(fā)的難度，影響了業(yè)務的生成速度，從而加長了業(yè)務生成的周期。

在下一代網(wǎng)絡(luò)中需要對傳統(tǒng)智能網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做適當調(diào)整。要逐漸簡化SCP的控制功能，而交由軟交換機完成，把SCP演進成獨立于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、位于軟交換體系業(yè)務平面上的應用服務器。此外，演進后SCP所處的業(yè)務平面與傳統(tǒng)電路交換結(jié)構(gòu)的業(yè)務平面相比，最大的不同是基于軟交換體系的新業(yè)務平面更具開放性。從而演進后的應用服務器更有利于不同業(yè)務間的兼容和第三方業(yè)務應用的提供。

圖2 軟交換與智能網(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu)

如圖2所示為軟交換與智能網(wǎng)的互聯(lián)結(jié)構(gòu)。只要將軟交換網(wǎng)絡(luò)與智能網(wǎng)中的業(yè)務控制點(SCP)通過基于 IP網(wǎng)的INAP協(xié)議相結(jié)合，通過軟交換接入的用戶就可以方便地使用原來智能網(wǎng)上的業(yè)務。這種方式不但可最大限度的保護運營商在智能網(wǎng)上的投資，還能有效繼承傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務。從理論上講，NGN通過這種方式可以提供現(xiàn)有智能網(wǎng)中的所有業(yè)務，如記賬卡、被叫集中付費等。考慮到與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的兼容，在向下一代網(wǎng)絡(luò)演進時需要與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(如 PSTN、PLMN、N－ISDN、H.323 IP電話網(wǎng)、七號信令網(wǎng)等)互連互通，所以演進過程中還需要保留信令與媒體網(wǎng)關(guān)，以實現(xiàn)與傳統(tǒng)智能網(wǎng)等的連接。

4 智能網(wǎng)在3G中的應用與發(fā)展

隨著移動通信網(wǎng)從基于電路交換的第二代移動通信系統(tǒng)(包括GSM、窄帶 CDMA系統(tǒng))向基于分組交換的第三代移動通信系統(tǒng)的演進，移動通信網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務也從傳統(tǒng)的語音業(yè)務向數(shù)據(jù)業(yè)務擴展。這為移動智能網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了更為廣泛的基礎(chǔ)。隨著移動智能網(wǎng)標準的不斷發(fā)展與完善，移動智能網(wǎng)的發(fā)展將越來越規(guī)范?；谝苿又悄芷脚_的新業(yè)務的開發(fā)將越來越靈活與快捷，種類也越來越豐富。而且隨著一些新技術(shù)的出現(xiàn)，使得現(xiàn)有問題不斷解決，在設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)性能等方面將得到不斷改進。

第二代移動通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中原本沒有智能網(wǎng)，智能網(wǎng)都是作為獨立的疊加網(wǎng)與底層的移動通信網(wǎng)實現(xiàn)互連互通。而第三代數(shù)字移動通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的一個重要特征就是智能網(wǎng)和移動網(wǎng)的綜合。因此在第三代移動通信系統(tǒng)(3G)中，才能真正實現(xiàn)了智能網(wǎng)與移動網(wǎng)的完全融合。

歐洲的ETSI稱第三代移動通信系統(tǒng)為UMTS。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由核心網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)組成。核心網(wǎng)絡(luò)提供交換和傳輸功能，將采用ATM網(wǎng)絡(luò)，并提供與當前網(wǎng)絡(luò)的后向兼容；業(yè)務網(wǎng)絡(luò)為移動用戶提供附加的業(yè)務和控制邏輯，將基于 IN概念實現(xiàn)；接入網(wǎng)絡(luò)包含所有與無線有關(guān)的部分，實現(xiàn)無線功能。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

它相當于智能網(wǎng)四層平面模型中的物理平面。其中，MT為移動終端，BTS為基本傳輸站，CSS為蜂窩位置交換，LE為本地交換系統(tǒng)，MSCP為移動業(yè)務控制系統(tǒng)，MSDP為移動業(yè)務數(shù)據(jù)系統(tǒng)。UMTS的這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與智能網(wǎng)是非常類似的，即將交換與控制分離，交換傳輸由核心網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，業(yè)務提供與控制功能由移動控制功能來實現(xiàn)。業(yè)務邏輯在MSCP中存放并運行。業(yè)務數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)在MSDP中存放，從而實現(xiàn)一個非常靈活的提供和刪除業(yè)務的機制，移動網(wǎng)中有關(guān)無線管理的業(yè)務，如位置登記、越區(qū)切換、呼叫鑒權(quán)等都可以由這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。

5 總結(jié)

市場競爭要求運營商不斷的創(chuàng)新業(yè)務，這是智能網(wǎng)產(chǎn)生和發(fā)展的重要推動力。科技的進步為智能網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了必要的條件：隨著業(yè)務的不斷推陳出新，智能網(wǎng)技術(shù)正全方位的融合進其它網(wǎng)絡(luò)中，智能型的業(yè)務將會與人們的生活聯(lián)系越來越緊密。

[1]李建軍,傅江,秦臻.實現(xiàn)移動智能網(wǎng)的策略與步驟[J].通訊世界.2000.

[2]Iakovos Venieris,Heinrich Hussmann.廖簡新譯.智能寬帶網(wǎng)[M],人民郵電出版社.2001.

[3]續(xù)合元.NGN領(lǐng)域的進展和展望[J].中興通訊技術(shù).2009.

[4]王成武.NGN的演進過程探討及成都電信 NGN項目的實現(xiàn).碩士論文[D].成都:電子科技大學.2009.

[5]周玉婷.NGN網(wǎng)絡(luò)及其接入方案[J].通信與信息技術(shù).2009.

[6]馬鮮艷.智能網(wǎng)技術(shù)及網(wǎng)間互通[J].現(xiàn)代電子技術(shù).2007.