智能网技术在未来通信系统中的发展

夏敏磊 徐啸涛 洪旭升

1 浙江机电职业技术学院电气电子工程学院 浙江 310053

2 诺基亚西门子通信技术(北京)有限公司浙江分公司 浙江 310053

0 前言

随着网络融合技术的发展和用户业务需求的增加，传统智能网技术体系暴露出越来越多的问题。未来智能网在各种通信系统中如何发展，如何制造新的业务增长点和新的业务运营模式，已成为业界关注的焦点。

1 智能网与位置服务系统的结合

移动通信发展到今天，最能体现它勃勃生机的地方在于其丰富多彩的数据业务和增值业务。因为它们适应了信息时代人们对移动业务的要求，给人们的生活带来了巨大的便利。位置服务(Location Services,LCS)又称定位服务，是通过移动通信网，获取移动用户的位置信息，然后提供相应服务的一种增值业务。到2011年，在各种移动通信业务用户数排名中，定位业务用户数位居第二，高于Email业务，移动电子商务，移动银行等增值业务，将形成用户数仅次于语音业务的增值业务。位置服务为移动智能网增添了内容，它将在未来移动智能网业务的发展种起着重要的作用。

以智能网方式实现位置服务的优点是：利用智能网成熟的业务平台，能够快速生成多样的位置业务；位于电信网内，易于维护，安全性高；支持各种用户接口(语音，短信，WAP)；网络实体之间使用标准接口(WIN、CAMEL)；支持各种定位技术(cell-ID、E-OTD、A-GPS、TOA)；支持各种基础网络(GSM、CDMA)。位置服务可以用在许多的范畴，包括一些高端或低端的用户，也可包括公共事业或私人用途上，它有着十分广阔的应用前景，具体可概括为以下几个方面。

1.1 安全方面－紧急救援和求助

移动的不确定性给人们的安全带来了一定的威胁。随着活动范围的扩大，这种威胁也越来越大。因此，危险情况下的紧急求援就显得尤为重要。只要用户的手机支持移动定位业务，用户就可以拨打救援中心的电话，如中国的 110、美国的911、日本的411电话。

1.2 追踪方面－汽车导航、车辆追踪、舰队追踪

在很多人口密集的大城市里，交通阻塞的问题急待解决，对车辆导航、智能交通的要求也越来越迫切。为此而发展出了智能交通系统(ITS)。自动车辆定位系统(AVLS)是ITS的核心。利用蜂窝定位系统实现的AVLS将定位、通信、计算机信息处理与控制等构成一个有机整体，更有利于多种信息的融合。并且，与其他的AVLS相比具有更好的城市覆盖和灵活方便的漫游管理功能等。

1.3 计费方面－基于位置和事件的计费系统

基于用户位置的灵活的计费系统将是未来移动电话运营商拓展业务，吸引客户的重要手段。随着移动电话定位业务的提出，移动电话运营商又可以增加一种新型的收费方式，即按移动电话的使用位置收费。在灵活计费系统的设计中，用户在家里和/或办公室使用移动电话时，因为移动性低(和陆基电话类似)，只会被收取很低的费用；用户在所属城市，或某一固定区域内移动通话时，收费将接近于现行标准；而用户进行大范围漫游时，将会被要求支付较高的费用。

2 智能网技术与Internet的互联

智能网和 Internet都是目前发展迅速，极具市场潜力的技术。两者有着共同的目标，就是向人们提供联接与服务，以交换信息。但是由于历史和技术的原因，它们走着各自独立的发展道路。继续这种相互割裂的“纵向集成”式的发展方向是不经济的，所以人们开始考虑两者的互通，将这两种技术有机结合起来。这将为营运商带来极大的经济效益。

对于智能网与Internet的互联，ITU-T的研究组给出了它的方案。该方案的特点是完全建立在 IN网络原理的基础上，Internet是一个同IN异质的网络，按照IN原理，智能网同非智能网互联时需要通过IAF(Interworking Agent Function，互联代理功能)实体进行。如图1所示，IN和Internet之间具有一个明确的IAF实体来完成两网之间的互联。IAF可以在物理上处于Internet接入商的位置，它同CCF(呼叫控制功能)的承载连接实际上就是Internet接入时用的连接。IAF和SCF(业务控制功能)的接口就是IN中定义用来实现互联的接口。

图1 智能网与Internet互联方案

PSTN与Internet的互联使得功能较弱的电话机终端与功能强大的 Internet终端结合起来，充分发掘电信网能够提供的业务。而智能网与Internet互联是PSTN与Internet互联的关键。可以说，智能网与 Internet的互联代表了近期和今后电信网及因特网发展的新方向。它可充分利用智能网的业务生成能力对当前各种 VoIP提供解决方案，并使当前已有的智能网业务应用领域得到扩展。

3 智能网技术在下一代网络(NGN)中的应用

智能网最大的贡献是实现了呼叫连接和业务提供的分离。智能网将呼叫连接和业务提供相分离，极大的提高了网络提供业务的能力，大大的缩短了新业务提供的周期。而下一代网络是业务驱动的网络，作为下一代网络的一个重要的关键问题，业务提供应该受到更大的重视。因此，如何使智能网更有效的结合进下一代网络中，已成为一个很重要的课题。

目前智能网中SCP对业务采用集中控制方式，存在着控制瓶颈问题，较难适应大业务量的处理，也影响到实时业务开发的难度，影响了业务的生成速度，从而加长了业务生成的周期。

在下一代网络中需要对传统智能网的网络结构做适当调整。要逐渐简化SCP的控制功能，而交由软交换机完成，把SCP演进成独立于网络设备、位于软交换体系业务平面上的应用服务器。此外，演进后SCP所处的业务平面与传统电路交换结构的业务平面相比，最大的不同是基于软交换体系的新业务平面更具开放性。从而演进后的应用服务器更有利于不同业务间的兼容和第三方业务应用的提供。

图2 软交换与智能网互联结构

如图2所示为软交换与智能网的互联结构。只要将软交换网络与智能网中的业务控制点(SCP)通过基于 IP网的INAP协议相结合，通过软交换接入的用户就可以方便地使用原来智能网上的业务。这种方式不但可最大限度的保护运营商在智能网上的投资，还能有效继承传统智能网业务。从理论上讲，NGN通过这种方式可以提供现有智能网中的所有业务，如记账卡、被叫集中付费等。考虑到与传统网络的兼容，在向下一代网络演进时需要与传统网络(如 PSTN、PLMN、N－ISDN、H.323 IP电话网、七号信令网等)互连互通，所以演进过程中还需要保留信令与媒体网关，以实现与传统智能网等的连接。

4 智能网在3G中的应用与发展

随着移动通信网从基于电路交换的第二代移动通信系统(包括GSM、窄带 CDMA系统)向基于分组交换的第三代移动通信系统的演进，移动通信网络提供的业务也从传统的语音业务向数据业务扩展。这为移动智能网技术的发展提供了更为广泛的基础。随着移动智能网标准的不断发展与完善，移动智能网的发展将越来越规范。基于移动智能平台的新业务的开发将越来越灵活与快捷，种类也越来越丰富。而且随着一些新技术的出现，使得现有问题不断解决，在设备、网络性能等方面将得到不断改进。

第二代移动通信系统的体系结构中原本没有智能网，智能网都是作为独立的叠加网与底层的移动通信网实现互连互通。而第三代数字移动通信网网络侧的一个重要特征就是智能网和移动网的综合。因此在第三代移动通信系统(3G)中，才能真正实现了智能网与移动网的完全融合。

欧洲的ETSI称第三代移动通信系统为UMTS。其网络结构是由核心网络，业务网络和接入网络组成。核心网络提供交换和传输功能，将采用ATM网络，并提供与当前网络的后向兼容；业务网络为移动用户提供附加的业务和控制逻辑，将基于 IN概念实现；接入网络包含所有与无线有关的部分，实现无线功能。其网络结构图如图3所示。

图3 UMTS网络结构图

它相当于智能网四层平面模型中的物理平面。其中，MT为移动终端，BTS为基本传输站，CSS为蜂窝位置交换，LE为本地交换系统，MSCP为移动业务控制系统，MSDP为移动业务数据系统。UMTS的这种网络结构与智能网是非常类似的，即将交换与控制分离，交换传输由核心网络实现，业务提供与控制功能由移动控制功能来实现。业务逻辑在MSCP中存放并运行。业务数据和用户数据在MSDP中存放，从而实现一个非常灵活的提供和删除业务的机制，移动网中有关无线管理的业务，如位置登记、越区切换、呼叫鉴权等都可以由这种网络结构来实现。

5 总结

市场竞争要求运营商不断的创新业务，这是智能网产生和发展的重要推动力。科技的进步为智能网的产生和发展提供了必要的条件：随着业务的不断推陈出新，智能网技术正全方位的融合进其它网络中，智能型的业务将会与人们的生活联系越来越紧密。

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