pstn网络智能化改造-论文(编辑修改稿)

pstn网络智能化改造-论文(编辑修改稿)内容摘要：

三代移动通信系统的综合。 智能网的基本思想 是，依靠 信令网和大型集中数据库的支持，将网络的交换功能和控制功能相分离：简化交换机的软件，使之只完成基本的接续功能；引入业务控制点，具体怎样根据智能业务的业务逻辑完成呼叫的接续步骤，让业务控制点来决定。 交换机采用标准接口与业务控制点相连。 这样，需要增加或修改新业务的时候，不必改动各交换 系统 的交换机，只要在业务控制点中增加或修改新业务逻辑，并在大型集中数据库中增加新的业务数据和用户数据即可。 固定智能网是最早建设并投入商用的智能网络。 同以后出现的基于 GSM 和 CDMA网络的移动智能网相比，它的实体组成相对简单， 含有 移动网络所特有的功能实体。 图 21 是 ITUT 定义的 CS1智能网功能实体分布图。 新乡 PSTN 网络智能化改造 7 图 21 CS1 分布功能图 其中包含的功能实体：  呼叫控制功能（ CCF）：处理所有呼叫，包括识别智能业务，通常指程控交换机。  呼叫控制接入功能（ CCAF）：通常是终端呼叫设备，如话机、 PABX 等。  业务交换功能（ SSF）：处理 CCF 和 SCF 之间的通信，即接收 CCF发来的智能业务识别，作相应的处理后转发给 SCF，并且执行 SCF 返回的命令。  业务控制功能（ SCF）：这是智能网的核心，在 SCF 中存有业务逻辑和特殊数据，而且可以通过标准接口和 SSF、 SRF、 SDF 通信，在 SCF的控制下实现完整的一次智能业务呼叫。  专用资源功能（ SRF）：向用户提供网络的专用资源，如话音提示、话音识别和接收 DTMF 二次拨号等。 SMF SMAF SCEF SRF SDF SCF CCF CCF SSF SSF CCAF CCAFF 新乡 PSTN 网络智能化改造 8  业务数据功能（ SDF）：是智能网的数据库，提供用户和网络的数据。  业务管理功能（ SMF）：完成智能网的全部管理功能，包括对业务的管理、网络的管理和用户的管理。  业务管理接入功能（ SMAF）：是与 SMF 接口的人机界面。  业务生成环境功 能（ SCEF）：完成新的智能业务的生成、验证和测试功能。 物理平面 物理平面是面向实现的，它描述了如何将分布功能平面上的各个功能实体映射到实际的物理实体上，也就是各个功能实体在网络上的物理产品中实现。 在每个物理实体中可以包括一个或多个功能实体，但一个物理实体中不可能有多于一个的同样的功能实体。 物理平面包含的物理实体有：  业务交换点（ SSP）：具有呼叫控制功能（ SCF），业务交换功能（ SSF）。 当 SSP是一个与用户相连的交换机时，它还具有呼叫控制代理功能（ CCAF），专用资源功能（ SRF）也可以包含 在 SSP 内。 一般以原有的程控交换机为基础，在其上加上一个 SACEIN 模块，该模块专门用于处理与智能网有关的消息，如智能网呼叫识别、智能网呼叫、事件的监测及激活、语音通知话务测量、呼叫记录和 计 费等。  业务控制点（ SCP）：具有业务控制功能（ SCF），也可以含有业务数据功能（ SDF），作为智能网的核心部件， 储存了用户数据和业务逻辑，接受 SSP 送来的消息，查询数据库并根据业务逻辑向 SSP 发出下一命令，指导 SSP按照既定业务逻辑新乡 PSTN 网络智能化改造 9 执行整个呼叫过程。 SCP 可以直接或经过信令网接入 SDP 中的数据，可以通过信令网连接到 SSP 和 IP。 由于 SCP 的工作量相当大，对其处理速度的要求又很高，一般由大中型计算机和大型实时高速数据库构成。  业务数据点（ SDP）：具有业务数据功能（ SDF），可以直接由 SCP 或 SMP 接入，或经过信令网接入。  智能外设（ IP）：具有 SRF 功能，也可以含有业务交换 /呼叫控制功能（ SSF/CCF）。 IP连接到一个或多个 SSP，并与信令网相连和其它实体通信。  附件（ AD）：功能与 SCP 相同，但它通过高速接口直接与 SSP 相连。  业务节点（ SN）：具有 SCF， SDF， CCF/SSF 和 SRF 功能。 业务节点可以控制智能网 业务，与用户进行各种信息交互。 由于内部的各种功能实体包含在同一物理节点内，所以他们之间的通信可以采用内部协议， SN 直接连到一个或多个SSP，采用点到点的信令和传送连接。  业务交换和控制点（ SSCP）：具有 SCF， SDF 和 CCF/SSF 的功能。  业务管理点（ SMP）： 是一种计算机系统，具有业务逻辑管理、业务数据管理、用户数据管理的功能。 完成业务提供、收集状态等项操作维护任务，为了管理目的 SMP 可以和任何其他物理实体相连。 智能网业务由 SCE 产生，经由 SMP 下载到 SCP。 具有特殊权限的管理员可以通过 连接 到 SMP 上修改、创建用户数据。 SCE 是业务创建环境，它的功能是根据客户的需求生成新的业务逻辑。 新乡 PSTN 网络智能化改造 10 IP通常具有各种语音功能，如语音合成、播放录音通知等。  业务生成环境点（ SCEP）：具有 SCEF 功能。 用于定义、开发和测试一项智能业务，并把它输入到 SMP，再经 SMP 加载到 SCP，因此 SCEP 直接与 SMP 连接。  业务管理接入点（ SMAP）：具有 SMAF 功能。 SMAP 直接与 SMP 相连，也可以包含在 SMP 中 表列出了各物理实体包含的功能实体 ； ╲ FE PE ╲ SCF SSF /CCF SDF SRF SMF SCMF SMAF SSP O C O O － － － SCP C － O － － － － SDP － － C － － － － IP － O － C － － － AD C － C － － － － SN C C C C － － － SSCP C C C O － － － SMP － － － － C O O SCEP － － － － － C － 新乡 PSTN 网络智能化改造 11 SMAP － － － － － － C 表中： C＝核心 O＝任选 －＝不允许 INAP 协议集 固定智能网的通信采用 SS7 信令， SS7信令系统中的智能网应用部分（ INAP）是专门用于固定智能网通信的。 INAP 是建立在 TCAP 和 SCCP 协议层之上的，在图 22所示的 SS7 协议 中可以看出 INAP 在 SS7 协议中所处的位置： 图 22 INAP 在 SS7 协议 的位置 INAP 实际上定义的是功能节点之间的接口规范，包括的接口有：  业务交换点（ SSP）和业务控制点（ SCP）间的接口。  业务控制点（ SCP）和智能外设（ IP）间的接口。  业务控制点（ SCP）和业务数据点（ SDP）间的接口。  业务交换点（ SSP）和智能外设（ IP）间的接口。 新乡 PSTN 网络智能化改造 12 INAP 的体系结构 INAP 是一种远程操作服务要素（ ROSE Remote Operations Service Element）用户规程，该规程是包 含在成份子层中传送的。 INAP 应用规程的体系如上图 23所示。 图 23 INAP 应用规程体系图 SACF（ Single Association Control Function） 是单相关控制功能，当一个物理实体与其它物理实体单独交互作用时，由 SACF使用一套 ASE 来提供一种协调功能。 MACF（ Multiple Association Control Function）是多相关控制功能，当多个物理实体交互作用时，由 MACF 在几套 ASE 之间提供协调功能。 ASE（ Application Service Element） 是应用服务单元，每一个 ASE 支持一个或多个操作。 INAP 是所有智能网应用服务单元规定的总和。 智能网应用服务单元称为 TC用户。 SAO（ Single Association Object）是单相关体。 新乡 PSTN 网络智能化改造 13 由图 23可见，智能网应用部分是由 TCAP 和 SCCP 支持的。 智能网中各实体之间传送的操作 是包含在 TCAP 成份子层中，并作为单位数据 UDT 在 SCCP 中传送。 INAP使用 SCCP 的说明 INAP 使用 SCCP 的 0 类业务――基本无连接业务。 INAP 利用 SCCP 全局码（ GT）、 MTP 的信令点编码（ SPC）和子系统编码（ SSN）完成寻址的目的。 TCAP AC（应用上下文）考虑 应用上下文是对话启动者或对话响应者建议的应用上下文识别，表示应用实体（ AE）应该包含的应用服务单元（ ASE）的数量和种类。 TCAP 应用上下文商议规则要求，如果对话启动者所建议的 AC 可以接收，对话响应者就 要在第一个后向消息中返回。 如果所建议的 AC 不可以接收，并且用户不希望继续对话，可以提供另一个 AC 去开始一个新的对话。 TCAP AC 商议方式只适用于 SCF 接口。 操作的串、并执行 在某些情况下需要区分操作是并行还是串行完成。 所谓 串行操作 是指某一个操作必须在其它操作进行到一定程度或者完成以后才可以执行，而 并行操作 是指某一操作可以和其它操作同步执行。 在 INAP 中，操作的串、并行完成应遵循以下的规则： 新乡 PSTN 网络智能化改造 14 o 计费操作可以和其它操作并行完成； o 需要同步执行的操作要放在同一个消息中 ，不能同步执行的操作，要放在不同的消息中； o 不是放在同一消息中的所有操作都要串行执行。 INAP 操作 为了完成智能业务，智能网的各个功能实体间需要交换信息流，在 INAP 规程中 [7]，将有关的信息流都抽象为操作或操作结果。 中国国家标准的 INAP 规程中，根据开放业务的需要，定义了 56种操作。 这些操作分为四种类别： 类别 1：成功和失败都要报告； 类别 2：仅报告失败； 类别 3：仅报告成功； 类别 4：成功和失败都不报告。 固定智能网的特点 固定智能网是智能网体系原型，早期的智能网规 范就是针对固定网制定的。 同移动智能网相比，因为基础网络的差异，结构简洁而清晰。 主要实体 固定智能网可控制的实体主要是 SSP。 各个交换机分级或直接联入独立 SSP 上，将试呼信息、鉴权信息和连接信息上报 SCP。 如图 24 所示，固定网和移动智能网相新乡 PSTN 网络智能化改造 15 比， SCP 减少了和 HLR,VLR 以及 VC 和短信中心的连接，控制功能和信令流程相对比较简单。 图 24 固定智能网实体图 触发方式 在移动智能网中，移动网络要保存手机用户的签约信息或者用户轮廓文 件，但是固定电话号码并没有与之相关的智能用户信息。 固定电话只有在呼叫发起时，通过呼叫前缀来判断本次呼叫是否为智能呼叫。 交换机负责前缀匹配，发现并上报此智能呼叫到 SSP； SSP分析此呼叫属于何种智能业务，填写业务键触发 SCP。 这种特殊号码触发方式限制了智能业务的灵活度、智能控制范围和业务的自由交互。 在固定电话网中 用户数据分散在各个端局的本地数据库中，端局不支持业务交换点 (SSP)功能。 由于用户数据分散管理，很多端局不支持业务交换点 (SSP)功能，使传新乡 PSTN 网络智能化改造 16 统固定智能网的业务只能采用接入码或固定号码段方式触发，业 务开展不便，用户操作复杂，对于主叫类业务，端局不能将无接入码的智能业务触发上来，导致固定预付费业务难以实施；对于同振、彩铃等被叫类业务，由于业务属性与被叫相关，发话局以及中间接续交换机无法感知其业务属性，不能在呼叫落地前将呼叫发送到 SSP局进行相应的业务触发与处理，使得被叫类智能业务基本无法开展，即使开展也存在大量的话路迂回，对于一号通业务，必须靠固定号码段触发，号码资源分配不灵活。 用户信息 与移动用户需要非常多的参数（比如：手机用户的漫游地，所在地，漫游小区、IMSI 号码、交换机能 力级等等信息）来进行定位、计费和选路相比，固定用户的用户信息量比较简单。 而由于固定网络与移动网络的差异，固定智能网同移动网络智能网相比，各个操作含有的参数要少很多，计费的复杂度和话单处理上也要简单的多。 被叫流程 固定电话的触 发方式（前缀触发）限制了智能呼叫对被叫流程的处理。 当智能用户 被叫端时，前缀触发的方式无法将此次试呼触发到 SCP。 对于同振、彩铃等被叫类业务，由于业务属性与被叫相关，发话局以及中间接续交换机无法感知其业务属性，不能在呼叫落地前将呼叫发送到 SSP 局进行相应的业务触发与。