移动智能网的应用及标准化进展

2019-11-03 09:27:45

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供稿：网友

廖建新王晶（北京邮电大学国家重点实验室北京100876）　　摘要本文回顾了移动智能网标准的发展历程；对我国移动智能网的应用和发展进行了总结；介绍了移动智能网的最新标准化工作；结合近期的热点移动智能业务，对我国移动智能网的进一步建设和发展提出建设性的意见。

　　关键词智能网移动智能网第三代移动通信系统

1 引言

　　近年来，移动智能网技术在国际电信领域得到了广泛关注和迅速发展，移动智能网产品的成功应用已取得巨大的经济效益和社会效益。基于移动智能网技术，人们方便、有效地开发出越来越多的各具特色的新业务。这些业务不但为移动运营商在集中于业务竞争和服务竞争的市场竞争中取得核心优势提供了有力的支持，也为广大移动用户带来了快捷、方便、丰富多彩的服务。

　　由于移动通信网中终端用户的移动性，使得移动智能网业务的执行和管理比固定智能网中的业务更为复杂。在ITU-T的智能网标准 IN CS-1阶段尚没有涉及对移动智能网中提供智能业务的支持，在CS-2阶段给出了有关个人移动性和终端移动性的一些属性，对移动性业务的全面支持的研究则在CS-3、CS-4阶段中进行。为适应移动通信市场对移动智能业务的迫切需求，ETSI、ANSI等标准化组织分别推出了针对GSM及CDMA网络的移动智能网标准——CAMEL（Customized applications for Mobile Network Enhanced Logic）和WIN（Wireless Intelligent Network）规范，并随移动通信系统向2.5G、3G的演进不断进行规范的演进。目前国际上在线的商用移动智能网系统大部分都是遵循这两种规范建设的。

　　近年来，移动智能网技术在全球范围内得到了广泛的应用。仅以预付费业务（移动智能网提供的一种业务）为例，亚太地区 2001 年新增移动电话用户中的预付费用户数已占到了76.2%。截止到2002年年底，我国的移动智能网用户数也占到了全部移动用户总数的一半以上。在中国移动智能网的应用过程中，对移动智能网技术进行了有力的增强和扩充，提供了多种适合中国国情的新业务。移动智能网技术在中国移动智能网建设中的应用已达到国际领先水平。

　　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，各标准化组织也针对网络演进的趋势，积极进行移动智能网新标准的研究工作。

　　本文将首先总结移动智能网技术的发展历程及其在中国的应用，然后介绍移动智能网标准的最新演进情况；最后，结合近期的热点业务，提出我国继续推进移动智能网建设的建议。

2 移动智能网标准的发展历程

　　国际上主要有3个标准化组织负责制定移动智能网相关标准。其中，ITU-T作为国际智能网标准的制定者，更强调对网络功能结构模型的研究和确定，并不针对具体的网络类型。ETSI的CAMEL标准和ANSI的WIN标准则分别针对GSM网络和CDMA网络制定，其标准可用于商用网络建设，并随各自网络的演进不断发展。

2.1 ITU-T智能网标准中对移动性的支持

　　在ITU-T的IN CS-1阶段并未涉及对移动智能网中提供智能业务的支持。1997年ITU-T发布了IN CS-2阶段标准，该标准主要研究智能网的网间互连及网间业务、移动业务和多方呼叫业务，提出了10个有关个人移动性的业务属性和9个有关终端移动性的业务属性，虽然注明是以实现通用个人通信业务 ( UPT ) 和FPLMTS ( 即目前的IMT-2000 )为目的，但不限于此。建议中并未给出个人移动性和终端移动性业务。1999年初推出的IN CS-3标准草案主要涉及IN与Internet的综合，并明确了IN支持移动的第一步要达成的目标，即：

　　· 加强窄带移动网上的普通业务，如预付费业务（PPS）；

　　· 加强窄带移动网上的UPT、VPN、FPH等业务；

　　· 实现号码可携带性（NP）；

　　· 实现虚拟归属环境（VHE）的部分功能；

　　· 支持移动性管理。

2.2 ETSI的CAMEL标准

　　CAMEL标准是由ETSI制定的移动智能网标准，用于在GSM网络中向用户提供智能业务。ETSI CAMEL标准是分阶段制定的，目前已发布了CAMEL1、CAMEL2阶段标准和CAMEL3标准草案，CAMEL4标准也在研究之中。自支持GPRS的CAMEL3标准开始，CAMEL标准就转由ETSI 3GPP统一制定。CAMEL标准是基于ITU-T IN各阶段能力集制定的。其中， CAMEL1、 CAMEL2基于ITU-T IN CS-1，而CAMEL3则基于IN CS-2。CAMEL各阶段标准的演进主要是针对分布功能平面提供的功能实体、标准化的接口及支持的CAP操作进行。当然，功能实体的增加、接口的增强及操作的丰富必然会增加所支持业务的种类及业务特征。

　　目前在商业网上大规模应用的最新成熟标准为CAMEL2标准。CAMEL2标准完全针对GSM网络，提供对移动呼叫智能业务的支持，包括移动发端呼叫智能业务和移动终端呼叫智能业务。为此，在原GSM网络中引入了gsmSCF、gsmSSF、gsmSRF功能实体及其之间的CAP协议，并对GSM网络中的MSC/VLR、GMSC及HLR的功能进行了增强，对原MAP协议进行了增强和扩充。

2.3 ANSI的WIN标准

　　WIN标准由ANSI TIA/EIA/3GPP2负责制定。与CAMEL根据网络能力制定各阶段标准不同，WIN标准是基于所支持的业务制定各阶段标准的。目前已发布了WIN Phase I（IS-771）、WIN PPC（IS-826）及WIN Phase II（IS-848）阶段规范，并在进行下一阶段规范的研究。其中，IS-771规定的业务包括来话呼叫筛选、主叫名字显示及语音控制业务；IS-826专门针对PPC业务；IS-848主要针对计费增强类业务，包括立即计费（AOC）、额外费率业务（PRC）、被叫集中付费业务（FPH）、拒绝不希望的干扰电话呼叫（RUAC）和增强的优选语音业务等。目前发布的WIN标准都是基于ITU-T IN CS-2阶段规范制定的。

　　与CAMEL标准的内容不同，由于直接针对迫切的市场业务需求，WIN各阶段的标准中对本阶段支持的业务、业务属性及业务信息流都进行了详细的定义。同时，目前发布的WIN标准同样只提供对移动呼叫智能业务的支持，包括移动发端呼叫智能业务和移动终端呼叫智能业务。为此，在原CDMA网络中引入了SCP、SN等实体，但没有像CAMEL标准那样，为智能网实体引入新的接口协议，而是沿用了原有的MAP协议，并进行了必要的补充和增强。

3 移动智能网技术在中国的应用和发展

3.1 中国GSM移动智能网的发展

　　1997年前后，针对移动通信市场对预付费业务的强烈需求，我国基于ETSI的CAMEL标准开始进行GSM移动智能网的建设。在建设初期，由于基础网络（包括MSC、GMSC及HLR）无法立即实现基于CAMEL规范的全网升级，曾一度采用Overlay的过渡方案提供预付费业务。这种方式虽然在较短的时间内缓解了市场需求的压力，但其带来的迂回路由、依赖于特殊号码段、可提供的业务属性受限、独立SSP（完成升级后将不再需要）的建设带来的资源浪费等问题日益明显。因此，国内GSM移动网络运营商在设备提供商和移动智能网提供商的积极配合下，确立了尽快完成全网升级的原则。到2000年，全网升级已基本实现。

　　目前，中国GSM移动智能网已实现遵循CAMEL2规范的全网设备升级，成为全球范围内最大、技术最先进的成熟商用的移动智能网系统；根据网络现状及业务需求，对CAMEL2技术进行了有力的增强和扩充，新增了充值中心（VC）等实体和移动智能网系统与多个外部实体的接口并实现了协议的标准化；在骨干网和本地网上，设计并实现了多种符合中国国情、具有本地特色的新业务。其中的PPS业务更是作为基础业务而非补充业务向用户提供，将移动用户直接划分为预付费及后付费两大类，使得移动智能网脱离了原来“附加网络”的地位而成为基础核心网络中的重要组成部分，而移动虚拟专用网（VPMN）业务则是全球首个采用完全CAMEL2技术实现的业务。这些移动新业务增强了运营商的核心竞争力，吸引了大量新老用户，有效提高了网络利用率，带来了巨大的经济效益和社会效益。

3.2 中国CDMA移动智能网的发展

　　GSM移动智能网运营的巨大成功无疑为运营商在商用尚不足1年的CDMA网络上建设移动智能网系统提供了强大动力。中国CDMA移动智能网建设将遵循WIN最新阶段规范——预付费（PPC）阶段及WIN Phase II阶段规范进行，目前已推出了虚拟专用网业务，预计于2003年中期推出预付费业务。

4 移动智能网标准的最新发展

4.1 ITU标准的最新发展

　　由于在CS-3建议出台前，ITU在对第三代移动通信系统（IMT-2000）的网络侧研究中引入并强调了移动网与智能网的综合，因此ITU对移动智能网的研究也逐渐转向IMT-2000。在ITU-T于2001年出台的IN CS-4部分建议草案中，也明确了其对IMT-2000协议的支持。

　　已出台的IMT-2000网络侧规范体现了移动网与智能网的全面综合。目前，ITU-T成立了专门的研究组（“IMT-2000 and Beyond”SSG）对IMT-2000进行研究。

4.2 CAMEL标准的最新发展

　　与以前阶段相比，CAMEL3规范主要在以下几方面进行了增强：

　　· 呼叫处理方面增加：在VMSC触发的移动终端业务，呼叫失败触发智能业务，拨入业务，防过载控制。

　　· 对GPRS的支持：控制GPRS会话及PDP上下文。

　　· 对短消息（SMS）的支持：控制电路交换及包交换方式的移动发端短消息。

　　· 对移动性事件通知的支持。

　　· 对客户数据的查询及修改。

　　· 对客户位置查询能力的增强。

　　其中，对GPRS互连的支持是CAMEL3标准的主要部分，它使得CAMEL业务从传统的移动呼叫业务扩展到以GPRS网络为承载网络的移动数据业务中。

　　CAMEL4主要在以下几方面扩展了其研究范围和能力：

　　· 对传统电路交换领域的呼叫控制的增强。主要包括呼叫方处理及稳态呼叫控制，包括对gsmSCF发起呼叫的支持；此外，还支持移动对移动呼叫的优选路由。

　　· 增加了对移动终端短消息过程的支持。

　　· 增加了与ip多媒体子系统的互连，用于对IP多媒体会话的控制。这部分内容是CAMEL4最重要的组成部分。通过在核心网络的S-CSCF上实现业务交换功能IM-SSF，实现了智能网与第三代移动通信系统的All IP核心网络的互连，确立了智能网在该系统的业务/应用层面的位置和作用。

4.3 WIN标准的最新发展

　　目前，定义了基于位置业务的WIN Phase III阶段草案已经发布（PN-4818/IS-843），包括车队及资产管理（FAM）、基于位置的计费（LBC）、基于位置的信息服务（LBIS）和增强的呼叫选路（ECR）等业务。为此，标准中引入了智能网与移动定位实体（MPC）的接口。这类业务的实现有赖于网络中定位能力的增强。

　　除基于位置的业务规范外，3GPP2目前正在进行的WIN相关研究还包括：

　　· 增强型的预付费业务。在原WIN PPC阶段规范的基础上，增加了基于电路交换的预付费数据业务及预付费用户收发短消息的能力。

　　· 优先接入业务（PAS）。此类业务在网络繁忙时，为用户提供优先接入空闲链路的能力。该业务应只限于紧急公共安全使用。此部分的标准化进度目前有停滞的迹象。

　　此外，3GPP2 WIN工作组还在进行的工作包括：通过SCP进行流量控制，对WIN呼叫模型的修改等。

5 结束语

　　总结我国移动智能网应用的经验，结合自身网络环境和本地化需要，及时开发新的业务；根据业务需要对移动智能网技术进行增强和扩充；及时推出我国的移动智能网技术标准（包括设备标准、业务标准和信令标准）是成功的关键。

　　结合移动智能网技术、标准的发展和在我国的应用情况及应用趋势，近期可能的热点移动智能业务主要包括：移动商务类，其中最富代表性的是移动小额支付业务；移动位置类，包括基于位置的计费、位置查询，基于位置的信息服务等；资源增强类，包括个性化的回铃音、会议电话等；灵活接入类，主要包括一卡多号、统一接入号码等；数据业务控制类，包括预付费多媒体短信，GPRS预付费业务等。要实现这些业务，需要对现有移动智能网技术、接口和功能实体进行必要的增强。

　　此外，在进行移动智能网的建设中，还应该大力加强对移动智能网新技术的研究，逐步从技术和标准的追随者变为引导者和制定者，将我国的业务需求反映到相关国际标准中，不断推出新的移动智能业务，确保技术的先进性和实用性。

　　廖建新，教授，东信北邮信息技术有限公司总裁。

　　王晶，博士，东信北邮信息技术有限公司资深技术专家。从事移动智能网、宽带IP智能网研究。

----《中国数据通信》