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智能网概述
概述
电信网的发展经历了一段漫长的过程。
1965年电信网络开始引入程控交换,通过计算机的应用使简单的呼叫以外的业务成为可能.1976年七号共路信令系统开始用于中继信令的传输。
这种方式延迟小,可靠性高,误码率低,在电路接续的同时能传送信令消息,使得交互功能从集中控制转向分布处理成为可能。
80年代初随着新业务的发展,需要处理大量数据,分布式处理成为必然。
美国AT&T公司在1981年开展呼叫卡业务和800业务,开始将数据库与交换系统分离开来,把号码翻译集中在一个网络节点而不是分散在各交换机上,在网络中初步引入智能。
这就是现在的智能网的雏形。
智能网是提高网络智能化的最新技术和概念。
自从八十年代在美国提出后,它得到了迅速发展。
智能网不仅满足用户对电信业务的要求,更快速方便地产生新业务,而且还为电信界带来巨大的经济效益。
因此,世界上著名的电信公司纷纷投资智能业务的研究与开发并开放多种智能网业务。
随着我国的通信网向数字化,综合化,智能化,个人化方向发展,智能网最终将广泛应用于各类网络。
1.1智能网的概念和特征
原CCITT在1992年公布了Q.1200系列建议,正式命名智能网IN(IntelligentNetwork)一词。
即智能网是在原有的通信网络基础上,为快速,方便,经济,灵活地提供新的电信业务而设置的附加网络结构(Architecture).这个体系的目标是要为所有的通信网络服务,即它不仅可以为现有的电话网(PSTN)服务,为公用分组交换数据网服务(PSPDN),为窄带综合业务数字网服务,也可以为宽带综合业务数字网和移动通信网服务。
智能网的核心是如何高效地向用户提供各种新业务。
通信网的传统技术和软件编程方法,一个新业务从最初定义到上网使用,一般需要1.5~5年,而智能网的目标则要将这个周期减少到6个月。
新业务的开发周期缩短,可以大大削减投资,并提前向用户开放业务,提高网络的利用率,取得经济效益。
但是如何实现这个目标呢?
智能网的基本思想是在网络中把交换和智能分离开来,实行集中业务控制;即设置一些功能实体,如:
业务控制点SCP,业务交换点SSP,智能外设IP,业务管理系统SMS业务数据点SDP,业务生成环境SCE。
这些功能部件独立于现有的网络,是一个附加网络结构。
归纳起来,智能网有如下特征:
--有效地使用信息处理技术;
--有效地使用网络资源;
--网络功能的模块化;
--重复使用标准的网络功能来生成和实施新的业务;
--网络功能灵活地分配在不同的物理实体中;
--通过独立于业务的接口,网络功能间实现标准的通信;
--业务用户可以控制由用户所规定的业务属性;
--业务使用者可以控制由使用者所规定的业务属性;
--标准化的业务逻辑;
1.2智能网标准化研究
Ameritech公司在1986年到1990年间制定了一系列标准:
1。
IN/1,在这个标准里首次提出了智能网的概念。
2。
IN/2,这是一个完全独立于业务的结构。
但是,IN/2的目标定得太高难以实现,后来又提出了IN/1+,但仍没有得到推广。
3。
MVI(多厂商协调会),它建立在运营公司和生产商之间广泛的合作基础上,由此发展成现在的广泛应用的高级智能网标准-AIN.AIN也是在不断发展的,版本0是基于IN/1的结构。
版本1于1991年有BellCore发布并决定分阶段实施。
于是有了AIN0.1,AIN0.2和AIN1.0版本。
在北美大力推广智能网的时候,欧洲也开始了对智能网的研究,并取得了一定的成果。
国际电联在1988~1992年研究期内,确定了对智能网国际标准的研究,并于1992公布了能力集1(CapabilitySet1,简称CS-1),称作Q.120X和Q.121X系列。
这个标准结合了AIN的思想,同时也参考了欧洲运营商和厂家的经验。
在CS-1的建议中提出了25种IN业务和38种IN特征。
ITU-T在1993年5月和12月会议上,对CS-1建议作了进一步的补充。
欧洲电信标准局ETSI根据欧洲的情况,从1989起开始制定适合欧洲条件的智能网标准COREINAP。
它是CS-1的一个子集。
该项工作已于1993年上半年完成。
目前,智能网的研究正在不断深入。
国际电联ITU-T11第十一研究组作为专门机构,每年开会讨论和制定智能网的国际标准。
在1995年4月召开的会议上,公布了CS-2的草案。
CS-2的目标是考虑移动通信业务和网间的增值业务,如:
个人的移动业务和手机的移动业务,多个网络之间进行通信,比如跨接不同的国际800号业务。
在CS-2中把智能网开发的业务进行了扩大,它有电信业务,业务管理业务,业务生成业务三大类。
在电信业务中主要考虑多方业务,个人业务,不同网之间的互通业务以及其他业务.
网间互通类型的IN业务有:
被叫集中付费(IFPH),附加费率(IPRM),大众呼叫(IMAS),电话投票(IVOT),虚拟网(GVNS),方呼叫类型的IN业务有:
完成对忙用户的呼叫(CCBS),会议呼叫(CONF),呼叫保持(CH),呼叫转移(CT),呼叫等待(CW)
此外,还有多媒体业务(MMD),终端键码保护业务(TKCP),信息存
储和前转(MSF),个人和终端移动的移动业务.
ITU-T还在讨论CS-3,主要用于宽带传输,提供宽带业务,比如利用全球卫星通信提供全球电视会议业务和全球电视点播业务等。
1.3智能网发展的现状与未来
在目前阶段,北美从1990年起遵循Bellcore的AIN标准;而欧洲则从1992年起以CS-1标准为基础,各功能部件间的接口也按智能网应用协议INAP执行。
CS-1提出了25种业务,其主要业务类型均可以实施。
另外,许多国家将SSP的功能扩展至汇接局和转接局。
预计随着国际标准向前发展,北美的AIN将发展成AIN2版本ITU-T则提出CS-3。
这两种标准之间将逐步趋向一致。
而且,移动通信,个人通信以及通信网的网络管理等都将建立在智能网的基础之上不仅如此,许多智能外设的智能化程度也将有很大的提高。
智能网业务
2.1概述
随着电信网络的发展,用户对业务的要求越来越高,表现为用户希望提供的业务种类多,而且使用方便,能快速,经济地提供业务,甚至希望能自己参与管理.对于一个电信网络能向用户提供的业务可以分成两大:
基本业务(BasicService)和补充业务(SupplementaryService).补充业务是在基本业务基础上增加不同的业务特征(ServiceFeature)组成各种新业务.用户在使用业务时可以感受到的业务特征可以从:
选择路由,限制呼叫,用户支撑,呼叫量控制,业务管理,以及计费等方面体现出来.智能网除了在电话网或ISDN网上能提供的补充业务以外,还可以提供功能更强的补充业务,充分利用网络的智能性.
根据电联Q.1200系列建议,在智能网第一阶段(INCS-1)中明确了25种智能网目标业务和38种目标业务特征.如下所示:
INCS-125种目标业务
1.ABDAbbreviatedDialing
2.ACCAccountCardCalling
3.AABAutomaticAlternativeBilling
4.CDCallDistribution
5.CFCallForwarding
6.CRDCallReroutingDistribution
7.CCBSCallCompletiontoBusySubscriber
8.CONConferenceCalling
9.CCCCreditCardCall
10.DCRDestinationCallRouting
11.FMDFollow-meDiversion
12.FPHFreephone
13.MCIMaliciousCallIdentification
14.MASMassCalling
15.OCSOriginatingCallScreening
16.PRUPremiumRate
17.SECSecurityScreening
18.SCFSelectiveCallForwardingonBusy/Don'tAnswer
19.SPLSplitCharging
20.VOTTelevoting
21.TCSTerminatingCallScreen
22.UANUniversalAccessNumber
23.UPTUniversalPersonalTelecommunication
24.UDRUser-definedRouting
25.VPNVirtualPrivateNetwork
INCS-138种业务特征
1.ABD缩位拨号2.CRG用户规定振铃
3.ATT话务员4.DUP向被叫用户提醒
5.AUTC证实6.FMD跟我转移
7.AUTZ核准码8.MAS大众呼叫
9.ACB自动回叫10.MMC跟随会议
11.CD呼叫分配12.MWC多路呼叫
13.CF呼叫前转14.OFA网外接入
15.CFC遇忙/无应答时呼叫转移
16.ONC网外呼叫17.GAP呼叫间断
18.ONE一位号码19.CHA呼叫保持通知
20.ODR出局相关路由寻找21.LIM呼叫限制器
22.OCS发端呼叫筛选23.LOG呼叫记录
24.OUP向发端用户提醒25.QUE呼叫排队
26.PN个人编号27.TRA呼叫转发
28.PRMC附加计费29.CW呼叫等待
30.PNP专用编号计划31.CUC闭合用户群
32.REVC反向计费33.COC咨询呼叫
34.SPLC分离计费35.CPM客户特征管理
36.TCS终端呼叫筛选37.CRA用户规定的录音通知
38.TDR时间相关路由寻找
ITU-T认为可由38种业务特征构成25种业务.例如,800号(FPH)业务有两个必须的业务特征:
一个号码(OneNumber)和反向计费(Re-verseCharging).这是业务的基本功能,可以构成商用业务.比如,用户想向微软公司咨询产品,只需拨一个统一的号码就可接通,而且不向主叫用户收费,由微软公司付话费.当然,还有其它16种可选的业务特征,用以支持种类繁多的高级被叫付费业务.
2.2智能网业务的类型
根据产生智能网业务的控制情况,智能网业务分为A类和B类.A类业务是由INCS-1阶段所支撑的,属于"单端点"(SingleEnded),"单控制点"(SinglePointofControl)产生的业务.是由单个用户调用并直接影响该用户.大多数A类业务只可以在呼叫建立或终止期间调用.
所谓单端点,是指在一个呼叫中,该业务特征仅适用于呼叫的一方,而与该次呼叫中的另一方的业务和网络布局无关.在这种不相关性下,只要呼叫的各方之间业务特征不发生相互影响,则呼叫的各方用户可以具有相同的或不相同的单端点业务特征.比如,如果用户甲申请使用了200业务,那么他就可以通过该业务来接通用户乙的电话,而用户乙则可能根本没有申请这类业务.
所谓单控制点,说明的是一种控制关系,指一个呼叫的各个方面只受到处于任一点的一个而且仅一个业务控制功能的影响.也就是说,业务的使用者任何时间点只能使用一种业务而不能同时使用多种业务.B类业务是非单端点,非单控制点产生的业务,即业务可以在呼叫建立期间的任意点调用,由一个或多个用户调用并直接影响这些用户.
另外,还有些业务介于A类业务与B类业务之间.SSF与SCF对于A类业务来说控制相对简单,SSF起到一个"顾客"的作用,向SCF请求与业务有关的信息,在任意时刻交换机保持着连接控制.而对于B类业务来说交换机还要保持与外部业务逻辑的连接控制,需要传递比A类业务丰富得多的信息,共享更多的进程关系.
目前,ITU-T已经标准化的25种智能网目标业务,绝大多数属于A类业务.但完成对忙用户的呼叫(CCBS)和会议呼叫(CON),已经超出了A类业务的范围,需要增加一些附加的网络能力才能实现.
2.3INCS-1目标业务的含义
1.记帐卡呼叫(ACC,AccountCardCalling)
指用户可以在任何一部话机上呼叫任何一个目的码,而把呼叫的费用记在由ACC码所规定的帐号上.这项业务采用"200"作为业务接入码,因此又称为"200"业务.它最主要的特点是可以使用任意的双音多频话机进行本地或长途通信,而不管该话机有无长途权限.
使用该业务,主叫用户拨"200",然后按语音提示输入卡号(CardNumber),相应的密码(PersonalIdentificationNumber).当系统对用户输入的卡号和密码进行核对并确认之后,持卡用户听到拨号音后输入被叫号码就可通话.
还有一种"300"业务,它具有更丰富的业务特征,可以提供带密码和不带密码两种不同的记帐卡呼叫业务.
.2.被叫付费(FPH,Freephone)
这是一种反向收费业务.使用该业务的用户作为被叫接受来话并支付通话的全部费用.这些用户通常是一些公司或服务行业,为了招揽生意而向其客户提供免费呼叫.其业务接入码是"800",故又称为"800"业务.一般来说,在特定区域内的普通电话用户都可使用这一号码免费呼叫800号业务用户.
扩展后的800业务还为用户提供了更多的灵活性.比如,根据主叫地区和时间的不同,网络自动将呼叫转至不同的被叫话机,而被叫号码只有一个.另外,所有的800业务的呼叫都在发端局排队,被叫不必为排队的呼叫支付长途电话费.而且,800业务的用户可以随时了解自己的话务量和累计的费用.
3.虚拟专用网(VPN,VirtualPrivateNetwork)
用户可以利用公用网的资源建立一个专用网,即利用公用网的用户线和一些交换设备,构成一个能在一个用户群内进行相互通信联系的网络.虚拟专用网含有专用编号计划(PNP),呼叫前转,呼叫保持等专网的能力.这种业务主要是为在不同地区具有多个分支机构的大型商业部门提供.利用程控网络节点中的软件控制非永久性地向用户提供可按用户意愿灵活组网的专用网服务,既能为用户节约建设和维护专网的费用,又使电信部门扩大了服务范围.
专用网的编号,可以为一群用户提供不同于公用网编号计划的号码结构和方法,产生呼叫的数字序列.
4.电话投票(VOT,Televoting)
使用该业务的用户,如大众媒体,咨询机构等,可以向网络申请一个电话投票的号码,通过电话网进行民意调查.希望发表意见得用户可以打这个号码,听到提示音,按相应数字的键盘.系统则将这些意见汇总并统计,当该业务终止时,网络运营者将总的投票结果告诉业务的用户.
5.分摊计费(SPL,SplitCharging)
该业务使主,被叫各自支付一部分电话费.分摊计费的用户可以有多个终端,分布于局部,全国或国际范围内.主叫用户拨打分摊计费的号码,就可到达某一终端;网络运营者用分摊计费的费率对主叫和被叫分计费.
6.通用接入号码(UAN,UniversalAccessNumber)
使用本业务的用户可以在不同的区域具有若干终端线路,但均可用一个通用号码来拨通,并根据主叫的发话区域把呼叫接到相应的一个终端.用户也可以规定哪些来话应接到哪个终端.被叫付费的号码就是通用接入号码的一个典型例子.
7.通用个人通信(UPT,UniversalPersonalTelecommunication)
用户在一个唯一的个人号码(PTN)基础上,接入任何一个网络并可跨越几个网络通信.为了进行路由选择,PTN总是按照各用户的要求,翻译成相应的电话号码,将来话接到他的所在地.
这项业务允许用户有移动的能力,而且只通过唯一的个人通信号码便可进行通信.
用户使用该业务时,在他离开某处前,先向智能网登记下一处的电话号码.别人仍使用他的PTN向其呼叫,智能网会根据该用户最后登记的号码进行跟踪.
8.发端去话筛选(OCS,OriginatingCallScreening)
用户的发话可以通过网络的发端去话筛选能力进行控制.可以在某一时间段,根据筛选清单对某些去话进行控制.但对一些具有特殊权限或个人身份码的用户,可以"逾越"筛选清单的限制.
智能网的概念模型
智能网的概念模型INCM(IntelligentNetworkConceptualModel)是国际上公认的设计和描述智能网体系的一个综合的,规范的框架,但它本身并不是一个体系.INCM把智能网分成四个平面,每个平面从不同的角度提供网络能力.INCM从业务方面,全局功能平面,分布功能平面,物理平面对智能网进行描述,如图1所示.
注:
SF-业务属性,FE-功能实体,PE-物理实体FEA-功能实体动作,SIB-与业务无关的模块,BCP-基本呼叫过程
图1智能网概念模型
(1)业务平面(SP,ServicePlane)
这最高层平面用于定义业务,它反映了智能网对用户提供的业务.业务是由业务特征来描述的,而业务特征又是由总体业务逻辑来描述的.这一层与实际的物理网络无关,也是用户可以感受到的.一种业务可以只具有一种业务特征,也可以有几种业务特征.例如,被叫付费业务至少有两个业务特征:
OneNumber和ReverseCharging.又如,虚拟专用网业务,需要专用网编号计划的特征,有时还需要有鉴别权.
业务平面还可以包含业务的定做和业务的管理.即可以根据用户的具体需要对标准业务进行修改.
另外,在业务平面上还要考虑业务和业务属性的交互作用.在一次呼叫期间,可能有两种以上的业务,一般来说,各种业务之间都能协同工作,但有时会发生负向业务交互.比如,连续的无条件转移业务有可能会引起无终止的循环,自动叫醒和无条件转移业务有可能会引起不必要的用户转移.所以,在业务平面上如何消除和限制负向的业务交互作用是一个不可忽视的问题.
(2)全局功能平面(GFP,GlobalFunctionalPlane)
全局功能平面是对全网能力的综合描述,它反映了智能网所具有的总的功能,它既是面向业务设计者,也是面向业务生成者.
全局功能平面中包含下述三个主要部分:
A.基本呼叫处理功能BCP
它用来处理普通的基本业务呼叫和智能网业务呼叫.当处理智能网业务呼叫时,BCP的触发机制启动相应的触发点,开始执行GSL总业务逻辑,为网络呼叫方提供基本的呼叫连接.BCP包括:
起始点POI,返回点POR,由这些点提供BCP至GSL的接口.
对于一个给定的智能网业务或智能网业务特征至少有一个POI点而POR点的数量则由所支撑业务逻辑来决定,可能有一个或多个.如图2所示.
注:
POI---起始点POR---返回点BCP---基本呼叫过程
图2GSL示例
B.独立于业务的积木式组件SIB
在全局功能平面中,网络的功能被作为独立于业务的积木式模块(SIB)模型化,它们被总体业务逻辑用于建立业务.在INCS1阶段,Q.1200建议中已确定13种SIB(ServiceIndependentBuildingBlocks),概括了象计费,用户相互作用,呼叫排队这样一些领域,用来实现智能网业务及
其特征.网络基本呼叫处理能力被作为一个特殊的SIB----BCP(BasicCallProcessing)基本呼叫处理部分.欧洲的ETSI则除了有电联规定的13种SIB外,还补充了7种SIB.由于这些SIB与业务无关,所以可以被不同的业务重复使用.CS-1中的标准SIB如下:
算法(Algorithm)计费(Charge)比较(Compare)
分配(Distribution)限制(Limit)排队(Queue)
呼叫信息记录(LogCallInformation)核对(Verify)
筛选(Screen)业务数据管理(ServiceDataManagement)
状态通知(StatusNotification)翻译(Translate)
用户话音提示(UserInteraction)
C.总业务逻辑GSL
总业务逻辑(GlobalServiceLogic)是使一些SIB有序地连在一起的纽带,主要提供支撑IN业务的不同SIB连接在一起的格式,说明了在SIB链上可能分出和接入SIB的情况,以及SIB通过POR返回点终止的地方.业务逻辑是根据业务功能,通过组合一些SIB和相关数据得到的.
例如,对一个最简单的800号业务,其业务逻辑是由三个SIB构成的:
屏蔽(Screen),用户交互(UI),翻译(Translate).当用户拨出号码后,交换机检测出这个智能业务呼叫后,送到SCP启动屏蔽功能,如果能在数据库里查到这个号码,则表示是合法注册的.接着进入翻译功能,把这个形式号码翻译成真正的号码,把这个号码送回交换机继续接续.如果查不到用户拨打的号码,则启动用户交互功能,向用户发一个话音提示,如"号码无效请挂机".
(3)分布功能平面(DFP,DistributedFunctionalPlane)
网络中的功能实体放在分布功能平面中,它使GSL和SIB的作用分布在不同的功能实体中,GFP的每个SIB都映射到DFP的一个或多个功能实体中,由功能实体中的FEA协同工作完成每个SIB的功能,在功能实体之间完成确定的分布及功能关系.
比如,用户交互的SIB--UI,它的向用户发出话音提示的功能则要涉及SCF,SRF,SSF三个功能实体.SCF启动SSF和SRF连接,得到提示音;SCF也向SRF发送播放提示音的命令.SRF建立与SSF连接,并根据SCF发来的命令播放相应的提示音;另外,如果需要接收用户拨号,SRF则收号并向SCF报告所收号码.
在这一平面中,我们真正能够看到的用功能实体定义的传统的网络结构.在Q.1211建议中,ITU-TCS-1定义了功能化的IN结构,如图3所示
图3智能网的分布功能平面
在图中,椭圆形表示功能实体(FE),每个功能实体中又含有若干功能实体动作(FEA),在功能实体之间传递的消息称作信息流(IF).在CS1中,给出了SCF--SSF,SCF--SDF,SCF--SRF之间的信息流定义及其形式化描述SRF之间的信息流定义及其形式化描述,以高层通信协议的方式进行,称为智能网应用协议(INAP).从各FE的物理通信接口看,SCF--SDF,SCF--SRF,SCF--SSF之间采用七号信令TCAP接口.1994年ITU-T又建议SCF--SDF之间接口采用X.500.另外,CCAF--CCF,CCF--CCF,SRF--CCF之间还存在话音通路.
以下是对这些功能实体的简要说明:
CCAF(呼叫控制接入功能)
它提供用户接入,是用户和网络呼叫控制功能间的接口.通常是终端呼叫设备.
CCF(呼叫控制功能)
它处理所有的呼叫,提供呼叫/连接处理和控制,提供接入智能网功能的触发机制(如:
传递事件给SSF),通常是指交换机.
SSF(业务交换功能)
它处理CCF和SSF之间的通信,识别业务控制触发,管理CCF和SSF之间的信令.即它接收CCF发来的IN的业务识别,做相应处理后转发给SCF,并执行SCF返回的命令.
SCF(业务控制功能)
它在智能
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