移动智能网
移动智能网是在移动网上快速、经济、方便、有效地生移动智能网成和提供智能新业务的网络体系结构,主要目标就是为所有通信网络提供满足用户需要的新业务。
正文
智能网的目标是为所有通信网络提供满足用户需要的新业务。移动智能网是在移动网上快速、经济、方便、有效地生
成和提供智能新业务的网络体系结构。由于在GSM、CDMA移动网中采用智能网方式可向用户提供业务特性强、功能全面、灵活多变的移动新业务,具有很大的市场需求,所以移动智能网已逐步成为移动通信提供新业务的首选解决方案。移动网与智能网的综合是未来实现全球个人通信业务的技术基础,移动智能网的完整形式是第三代移动通信系统(3G)。实现移动网与智能网的互连是实现综合的第一步,也是移动智能网的关键技术。
功能结构
ITU-T建议的公共陆地移动通信网(PLMN)的功能结构如图所示。
(1)移动通信网的组成
MSC.Software公司:移动业务交换中心,完成信息处理交换和向系统其它功能实体提供接口。负责建立,控制,终止呼叫,路由选择,搜集计费信息,协调与固定电话网之间的业务,提供与非话业务互联的功能。为此,它提供到固定网(PSTN,ISDN,PDN)的接口,与基站子系统(BSS)的接口及与其它MSC互联的接口。
BS:基站,负责发射频信号的发送和接收以及无线信号接入固定网络系统的设备,由基站控制器(BSC)和基站收发信机(BTS)两部分功能实体组成。
MS:移动台,是用户使用的终端设备。例如GSM系统中的MS是由移动设备和用户识别卡(SIM)两个独立部分组成,系统是通过SIM卡来识别移动用户的。
HLR:归属位置寄存器,是系统的中央数据库,存储着该HLR控制的所有存在的移动用户的相关数据。主要存储两类信息:一是与提供电信业务有关的用户数据;二是与用户当前位置有关的信息,用它来接通移动用户。
VLR:拜访位置寄存器,是存储用户位置信息的动态数据库。当移动用户漫游到一个新的移动业务交换中心时,新的移动业务交换中心的外来用户位置寄存器向原移动交换中心的本地用户位置寄存器询问移动用户数据。为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件,一旦移动用户离开该VLR的控制区域,则重新在另一个VLR登记,原VLR则取消该移动用户的临时记录数据。
AUC:鉴权中心,存储鉴权信息和加密密钥,用以防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。
EIR :设备识别寄存器,存储移动设备的国际移动台识别码(IMEI),以确保网络内所使用的移动设备的唯一性和安全性。
此外,系统还设立了操作维护中心(OMC),对全网进行监控和操作。
(2)移动通信网的接口
Um接口:无线接口,又称空中接口,是MS与BTS之间的通信接口。此接口主要用于传送无线资源管理。移动性管理和接续管理等信息。
A接口:无线接入接口,是MSC与BS之间的通信接口。它通过2Mbit/s PCM数字链路实现MSC与BSC之间的接口。此接口主要用于传递移动台管理,基站管理,移动性管理,接续管理等信息。
B接口:MSC与VLR之间的接口。主要用于传递MSC向VLR询问有关MS的当前位置信息及位置更新等消息。
C接口:MSC与HLR之间的接口。当建立呼叫时,MSC通过此接口从HLR处选择路由的信息,呼叫结束时MSC向HLR送计费信息,此接口主要用于传递路由信息和管理信息。
D接口:HLR与VLR之间的接口。此接口主要用于交换有关移动台位置和用户管理信息,保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫。
E接口: MSC之间的接口。此接口主要用于切换过程中交换有关切换信息的启动和完成切换功能。
F接口: MSC与EIR之间的接口。此接口主要用于交换有关的国际移动台设备识别码管理信息,EIR存储国内和国际移动台设备识别码,MSC通过F接口查询,以校对移动台设备的识别码。
G接口:VLR之间的接口。此接口主要用于向分配临时移动用户识别码(TMSI)的VLR询问此移动用户的国际移动台识别码(IMSI)的信息。
移动通信网的接口是开放型的,其中B、C、D、E、F、G为内部接口。
CAMEL与WIN
针对第二代移动通信系统的GSM和CDMA两种技术体制有两种移动智能网技术方案:
(1)CAMEL方案
CAMEL方案是欧洲电信标准化组织(ETSI)推出的为GSM系统制定的移动智能网技术标准,CAMEL全称为移动网络增强型逻辑的客户化应用,它是基于GSM MAP协议,为了支持GSM移动智能网,采用MAP Phase2+协议,目标是解决GSM移动通信网与智能网的互连问题。
(2)WIN方案
WIN方案是美国电信工业联盟(TIA)推出的为CDMA系统制定的移动智能网技术标准,WIN即无线智能网,它是基于ANSI-41 MAP协议,为了支持CDMA移动智能网,采用ANSI-41E协议,它是一个完全基于智能网的核心网络协议。
从1995年开始发展GSM移动通信,已成为GSM第一大国,CAMEL方案将是我国移动智能网的主流方案,我国的移动智能网将基本按照CAMEL建议来发展;随着2001年中国联通增强型IS-95 CDMA网络的正式开通,使我国形成了GSM与CDMA两种技术体制并存的局面,提供了更多的差异化服务,该网络能够支持国际漫游、机卡分离方式,具有基本的智能网业务(如移动预付费业务等),则WIN方案将是我国移动智能网的另一种技术解决方案。
WIN与CAMEL的技术比较
(1)接口、应用协议
CAMEL方案和WIN方案均使用NO.7信令作为各功能实体之间传送控制信息的信令系统,对于WIN无线智能网,所有的接
口均为MAP协议;对于CAMEL移动智能网,接口协议除了MAP协议之外还有CAP协议。CAP全称为CAMEL应用部分,CAP是基于ETSI的INAP制定的。例如SSP与SCP之间采用NO.7信令相连,其中CAP用于对话,MAP用于SSP向MSCP送补充业务调用通知。若要提供移动智能业务,需要将GSM的MAP协议升级为MAP Phase2+。
移动智能网SSP信令协议如图所示
GSM和CDMA采用TCAP进行网络控制,由于WIN的协议是对MAP协议的补充,所以它们为TCAP的一个用户;而CAMEL的协议则不同,CAP和MAP分别为TCAP的两个不同的用户。呼叫相关信令通过ISUP连接到外部网络。
(2)智能业务的支持
WIN的智能业务是基于ITU-T IN CS-2来定义的;CAMEL的智能业务为GSM移动用户提供智能业务来定义的,它采用智能网业务控制功能,提供一种机制,使GSM网络能够提供独立于服务网络的业务。
WIN的协议对业务信令流程规定得很详细;而CAMEL的协议没有对业务信令流程进行规定,只是定义了业务的含义和业务特征。
网络结构
GSM移动智能网和CDMA移动智能网的应用规程协议虽然各不相同,但移动智能网的结构有极大的相似性,移动智能网
的网络结构如图所示。
移动智能网中SCE、SMP、IP和SMAP等功能实体的作用与它们在固定智能网中基本相同。
MSCP是移动智能网的核心,存储有关业务逻辑及业务特征数据,包括CAMEL业务逻辑,实现运营特定的业务,控制呼叫的接续和计费,是业务执行的平台。另外为了实现智能业务,除以上五种功能实体以外,要求全网所有端局MSC、GMSC、HLR均支持MAP Phase2+及CAMEL规范,这就需要对现有GSM网络的MSC/VLR和HLR进行版本升级:MSC/VLR和GMSC通过升级MAP版本,成为具有SSP功能的MSC/VLR/SSP和GMSC/SSP;HLR为了支持CAMEL业务,也需要升级MAP版本。
由于按目标网建立一个标准的移动智能网需要较长的时间,在短期内实现全部升级困难较大,所以在省内移动智能网建设中可考虑一种向目标网过渡的中间方案来提供预付费业务。
移动智能网业务
(1)预付费业务(聚苯硫醚)
系统为每个PPS用户建立唯一的帐户,只有在帐户上有一定数量金额的情况下,用户才能进行呼叫。呼叫建立时,基于PPS用户的帐户决定接收或拒绝呼叫。在呼叫过程中实时计费并扣除PPS用户预付的金额,余额不足时予以拆线。
实现预付费业务主要有以下四种方式:SIM卡、业务节点、热计费和移动智能网。
(2)移动虚拟专用网业务(MVPN)
移动虚拟专用网业务是指用户可以利用移动通信网的现有资源,构成一个能在某个用户群内进行相互通信的逻辑专用网络。适用于某个企业、团体内部的专网通信,具有独立的编号方案,可提供网内呼叫、网外呼叫、记帐呼叫、呼叫前转和话务员登录等专用网功能。
(3)通用接入号码业务(UAN)
使用本业务的用户可以在一些地点或不同的区域具有若干个无线或有线终端,但均可用一个通用电话号码来拨通。可以事先规定哪些来话接至哪个终端或者因某些原因禁止该呼叫。被叫集中付费电话号码是UAN的一个典型业务。
(4)其它业务
除了以上三种业务外,还有其它移动智能网业务,如先进的选路业务、屏蔽业务(入呼叫,出呼叫)、使用限制、基于位置的业务等。
中国移动通信集团于1999年推出基于移动智能网的预付费卡“神州行”业务,陆续推出的移动智能新业务还有亲情号码业务、个人号码业务、分区分时计费业务、移动广告业务等;中国联通于1999年推出移动电话”如意通”预付费业务。
发展前景
移动智能网最终的目标网络结构是一致的,都是由核心网络和无线接入网络组成的第三代移动通信系统。ITU-T称之为IMT2000,而ETSI称之为UMTS。
核心网络由交换网络和业务控制网络组成。交换网络提供交换和基本的传输功能;业务控制网络为移动用户提供附加业务和控制逻辑,将基于智能网实现。核心网络的发展有2个观点:第一个观点是基于B-ISDN,直接采用ATM/IP网络;第二个观点是基于现有GSM(GPRS)核心网和CDMA(ANSI-41)核心网,从第二代系统逐步演进,GSM可能的演进途径是2G→GPRS→3G,CDMA可能的演进途径是2G→CDMA 1X→3G。最近第二个观点已经赢得更多的支持。
GPRS核心网是基于GSM核心网来实现的,在900/1800MHZ GSM移动通信系统中增加相应的设备,交换部分增加GPRS网关支持节点(GGSN)、GPRS业务支持节点(SGSN)、DNS和各种网关设备等,其它设备需升级以支持GPRS功能。CDMA 1X核心网基于CDMA核心网来实现的,在IS-95 CDMA移动通信系统中增加相应的设备,交换部分增加分组域,包括分组数据服务节点(PDSN)、归属代理(HA)和AAA服务器。
无线接入网络提供无线接入功能,包括基本空中接口和智能网接口。无线接入网络发展的焦点是第三代移动通信系统的空中接口标准。
参考资料
智能移动体验中心 http://www.smartphonecn.com/
相关概念
移动智能网,智能公话网络,宽带智能网,SS7 ,GSM,CDMA,3G ,GPRS