基于业务和交换相分离的智能网IN

来源：作者：出处：巧巧读书 2006-06-05 进入讨论组

摘要：电信网络的迅猛发展，急切需要一种可为各类电信网提供快速、经济、方
便生成新业务的附加网络，它就是我们所要讨论的智能网。本文就IN的智能业务，网
间互通，及IN与GSM、Internet及B－ISDN的结合作了探讨。

    智能网（IN：Intelligent Network）是一种建立在基础信息网络之上，基于业
务和交换相分离的概念，为用户提供各种新业务的一层新型网络结构。它是在程控交
换机得到普遍应用，计算机技术得到迅速发展，7号信令网得到广泛实施的条件下。
以程控交换机为节点。7号信令作为各节点间的传输手段及业务控制计算机作为核心
的电信网络。其业务的控制由一个集中的节点（即SCP：业务控制点）来完成，业务
的生成和业务的管理也由集中的节点来完成，而网络中的交换机完成基本的呼叫处理，
并在业务控制点的指挥下最终完成各种复杂的业务。由于智能网可通过建立集中的业
务控制点和数据库，并进一步建立集中的业务管理和业务生成环境，而快速、经济、
方便地为现有电话网络（PSTN）、公众分组交换数据网（PSPDN）、窄带综合业务数
字网（N－ISDN），甚至计算机互联网（Internet）、移动通信网（如 GSM网）和宽
带综合业务数字网（B－ISDN）等网络提供各种增值业务。它将网络的功能化为小的、
可以重复使用的功能块，当用户申请新的业务时，可以在现有的功能块基础上象搭积
木一样为用户拼接出所需的业务。其优越性不仅在于能最优地利用各种电信网络，快
速生成各种新业务，而且能够为管理提供方便；为业务运行者赢得市场并带来丰厚的
利润回报。
    一、智能网概念模型（INCM）
    由于智能网所服务的网络不同，所提供业务的复杂程度也不尽相同，而且随着通
信技术的不断发展会有新的技术及网络出现。为便于智能网提供、生成和管理业务，
ITU-T的第11研究组（SG11）计划将智能网分阶段进行研究，就不同阶段提出不同的
要求，也即对智能网概念模型（INCM）的各个平面（即业务平面SP、总功能平面 GFP、
分布功能平面 DFP和物理平面 PHP）及不同实体间的接口规程作出相应的规定，提出
相应的建议。
    智能网概念模型（INCM）本身并非一个系统，它只是设计和描述智能网络体系的
一个框架。这个框架不仅适用于CS－1和CS－2，也适用于智能网的其它能力级。它从
业务的定义。业务逻辑的生成、业务的不同功能实体／物理实体的实现以及功能实体
／物理实体之间的通信等方面来考虑，将概念模型分为业务平面、总功能平面、分布
功能平面和物理平面。智能网各个阶段一般是根据提供的业务来进行划分的，即根据
业务平面所定义的业务及业务特征来确定其他平面要实现和支持这些业务应具有的能
力。业务平面反映了智能网在这个能力级可以向用户提供什么样的业务，其能力级的
能力对这些业务是完全支持的。该平面对业务及业务特征进行了定义，而与业务的实
现无关。每一种业务由业务特征（SF）组成，一种业务可以具有一种或几种业务特征；
不同的业务可以具有相同的业务特征，也可以具有不同的业务特征。总功能手面反映
了智能网所具有的总功能。叮U一丁在不同阶段所提出的总功能是不一样的，后面阶
段提出的总功能是在第一阶段的基础上增加一些新的功能，总功能上的这些功能应保
证业务平面的各业务特征得以实施。其功能有基本呼叫处理部分（BCP）、独立于业
务的积木式组件（SB）以及BCP和SIB之间的起始点（P0I）和返回点（POR）。分布功
能平面是基于IN业务网络中不同功能实体中的实施，此平面中对智能网中为实现业务
而承担不同任务的功能实体进行定义的，并对这些功能实体所要执行的动作、相互之
间要传递的信息流进行了定义。具体内容包括在分布平面功能平面中有哪些功能实体，
各个SB的功能分布在哪些功能实体中，同时说明了分布业务逻辑。分布业务逻辑只有
包括实现SB功能时各个功能实体的动作和功能实体间的信息流。ITU建议的分布功能
平面所包含的功能实体有：呼叫控制功能（CCF）、业务交换功能（SSF）、业务控制
功能（SCF）、特殊资源功能（SRF）、业务数据功能（SDF）、呼叫控制接入功能
（CCAF）、业务管理功能（SMF）、业务生成环境功能（SCEF）。业务管理接人功能
（SMAF）等。物理平面则反映了上述平面中的功能实体如何在物理设备中的实施，该
平面对功能实体和物理实体的映射关系进行了定义，并定义了物理实体之间的接口规
程。物理上，呼叫控制功能和业务交换功能共同存在于智能交换机上，称为业务交换
点（SSP）；业务控制功能存在于业务控制中心，称为业务控制点（SCP）；特殊资源
功能存在于智能外设（IP）中，业务控制的有关信息就在业务交换点、业务控制点、
智能外设等节点之间传递，这些设备共同完成对智能呼叫的控制。另外有业务管理系
统（SMS）、业务生成环境（SCEP）、业务管理接入功能的设备（SMAP）等与智能网
业务管理相关的物理实体。物理平面可以包合一个到多个功能实体，一个功能实体只
能位于一个物理节点中，而不能分散在两个物理节点中。
    二、智能网业务
    智能网业务就是通过智能网向智能用户提供的附加业务。它和非智能网所提供的
附加业务的方法是不同的。在智能网中，由于将业务处理和呼叫处理分开，其网络节
点只完成基本的呼叫处理，而将智能业务从普通的网络节点上分离出来，每个网络节
点连至智能网的集中设置的业务控制点，向用户提供智能业务。如拨打800XXXX免费
电话，智能网先将800XXXX这个号码送至业务交换点SSP，再由后者将该号码送至业务
控制点SCP。SCP首先在数据库中审查该呼叫的合法性，如果是合法的，则通过泽码表
进行号码翻译，将它翻译成普通电话号码送给SSP，然后由有关交换机负责完成话路
的连接。
    智能网所提供的业务可以分为单端点、单点控制的业务和多端点、多点控制的业
务两大类。单点控制的业务特征应用于一个呼叫中的一个用户，并用于独立于参与呼
叫的任何其他用户的业务和拓扑等级，它描述的是任何一个时候一个呼叫的同一个方
面受一个且仅受一个业务控制功能的影响。而多端点控制业务是在一个单独的呼叫段
中有多个业务逻辑实例进行交互的能力。
    ITU－T1992年颁布了智能网能力集（INCS－1），其研究的范围主要是PSTN、N－
ISDN和移动网上提供各种增值智能业务，它只能在一个网内提供智能业务。它是智能
网的第一阶段，在业务平面共定义了25种业务和38种业务特征，总功能平面共定义了
14个SIB，用这些SIB可以实现业务平面定义的所有业务和业务特征。
    ITU-T颁布的INCS－2标准定义了16种基本业务和64种业务特征，1997年9月SG11
的第二次研究组会议上，审议了CS2（Q.122X系列）的最后修改建议，除Q.1229外全
部提交全会通过。CS2的标准业务有电信业务、业务管理和业务生成业务三类，在电
信业务中，除包括 CS1阶段的业务外，主要类型有网间业务、个人移动业务和呼叫
方处理业务三类业务。它新增了关于移动通信网的业务特征和网间互通能力，向用
户提供了网间业务。个人移动业务有：用户鉴权、用户登记、UPT的选项业务特征等。
业务管理和业务生成业务是CS2中新考虑的业务，对它们的研究还停留在功能结构上，
具体的规程在CS2中还没有研究。
    正在形成的能力集3（INCS－3）是CS2的进一步发展，其研究分为CS－3.1近期和
CS－3.2中长期，CS3.1的目标业务除支持CS2业务外，还支持三类业务：移动业务。B
－ISDN业务和多网络支撑的IN业务，CS－3.1仅支持有限的宽带业务。CS-3.2是一个长
期目标，它的目标业务是真正的多点间连接的宽带多媒体业务，它的呼叫模型将考虑
B－ISDN呼叫和承载连接分开的概念，并将引入B-ISDN的功能实体，真正做到同B—ISDN
的综合。CS－4阶段的草案也已开始研究。 CS—3和CS一4阶段都将增加IN与Internet
结合的业务。
    智能网是一个业务网络，其建设包括业务建设和网络建设两部分，而业务建设是
智能网建设的关键。评价一个智能网的优劣主要是看其能否将智能业务开展起来，能
否容易地引入新业务。我国在智能网开放哪些智能网业务，主要看是否有智能业务和
市场发展前景。原邮电部在1995年初就开始考虑和尝试在中国的    电话网上引人智
能网业务，以满足开展增值业务的市场需要，特别是电话卡业务。当时国内的一些商
家已利用智能网平台开发了200电话卡业务。由于这些平台的技术比较老化，采用R2信
令，接续速度慢，平台的扩充和组网能力弱，虽然其平台可通过X.25网实现互连，但
其处理能力和通用性差，很大程度上限制了电话卡业务的发展。因此建设标准化的智
能网是发展我国智能网业务的关键。1997年全国智能网一期工程建成，向全国智能用
户开放具有较大的市场和用户吸引力的电话计账卡 ACC业务、被叫集中付费 FPH业务
和虚拟专用网VPN业务。目前电总已标准化的智能业务有七种：电话计账卡ACC（300）、
虚拟专用网VPN（600）、被叫集中付费FPH（800）、通用个人通信UPT（700）、广域
集中用户交换机WAC、电子投票VOT（181）、大众呼叫MAS。
    1．自动电话计账卡业务ACCS（300）
    自动电话计账卡业务（ ACCS：Automatlc CallingCard Service）是一种具有巨
大用户吸引力的智能业务，它允许用户持卡在任何一部电话机（包括长途有权和长途
无权的话机）上拨打长途电话和国际电话，而将电话费用计在自己的卡上，与所使用
的话机无关。它非常适合经常外出的用户使用，有了电话卡打电话可以不用宾馆或饭
店过高价格的电话。真正实现“一卡在手，方便外游”。
    2．被叫集中付费AFP（800）
    被叫集中付费业务（AFP：Advanced Free Phone Servlce）是一种出现较早的智
能业务，比较适合商家使用。其优势在于计费性能，业务用户可对主叫用户通过一个
免费电话。由于是被叫付费可以吸引用户使用，对于商业用户的业务推销和业务联络
非常有用。AFP业务对于商家的另一吸引力在于可以享受资费折扣优惠。它对于电信运
行部门、商家和使用者都有好处，被称为是一种很有发展前景的智能业务。
    3．虚拟专用网业务VPN（600）
    虚拟专用网业务（VPN：vlrtual Private Network）是一种利用公用电信网的资
源，通过程控网络节点中的软件控制向大型企业的用户提供非永久的专用网络业务，
它可以避免重复投资和网络的维护工作，同时用户可以管理自己的网络。用户可以通
过VPN得到快速的业务应用，而运行部门通过虚拟专用网业务可以充分利用已建的网络
资源。它在我国也有一定的市场。
    4．通用个人通信UPT（700）
    通用个人通信（UPT：Universal Personal Telecommunication）让用户使用一个
唯一的个人通信号码，可以接人任何一个网络并能够跨越多个网络进行通信。该业务
实际上是一种移动业务，它允许用户有移动的能力，用户可通过唯一的、独立于网络
的个人号码接收任意呼叫、并可跨越多重网络，在任意的网络一用户接口接入。该业
务为流动人员的通信带来了通信方便，它是未来通信发展的主要业务之一。
    5．广域集中用户交换机WAC
    广域集中用户交换机（WAC：Wide Area Centrex）是把分布在不同交换局的“集
中用户交换机”和单机用户组成一个虚拟的专用网络，即广域集中用户交换机。通过
广域集中用户交换机，使资源在专用和公用网络之间自由分配，集团用户可以从设备
维护中解放出来，设备直接连接到公共电话网的终端。该业务比较适合地理位置分散
的业务用户。

6．电子投票VOT（181）
    电子投票（VOT：Televoting）是向社会提供一种征询意见或民意测验的服务，即
用户拨打一个号码表示意见，系统将登记和记数此电话；同时，用户收到一个确认的
录音通知。网络对每个投票号码的呼叫次数和用户意见信息进行统计，业务用户可随
时通过终端和双音多频（DTMF）话机查询自己业务的统计信息。这些特殊的投票号码
可以重新再分配，而且对这些号码的呼叫可以进行不同的费率来进行计费。
    7．大众呼叫MAS
    大众呼叫（MAS：Mass Calling）是一种类似热线的业务，它最主要的特征是具有
有效的防止在瞬时大话务量时出现的网络阻塞现象。通过向电信部门申请一个热线电
话号码，听众在拨此号码时，系统会将呼叫者接到节目支持人热线电话，也可以设置
一段录音通知，呼叫者根据录音通知进行选择，系统能自动对此进行统计并供业务用
户查询。它是一种适合于广播、电视等新闻界对听众、观众开放的一种业务。
    三、智能网的网间互通
    IN CS－1的智能业务主要服务于PSNT和 N－ISDN网络，它只能在一个网内提供增
值业务。在电信业得到蓬勃发展的今天，通信网络日趋错综复杂、业务不断推陈出新。
智能业务不仅需为电话公众网络服务，而且要求可以与其他部门建设的网络及国际通
信网互通；为此，在CS－2中增加了网间互通的能力。根据我国已建的智能同情况和
目前电信业务运行业的发展实际，智能网的互通在我国具有十分重要的意义。
    目前已有中国电信和中国联通两家主要电信业务运行机构，随着信息时代的来临，
社会对信息需求的不断递增，还会出现其他的电信业运行部门。不同网络运行部门的
智能系统需要互通互连。
    电力网、铁道网和军网等专网和公网的智能网系统也需要网间互连能力的支持。
    当然，不同国家间的智能网的互联也需要网间互通能力的支持。而且，我国的智
能网业务需要与国外相连，以提供国际被叫付费或国际电话卡业务。
    目前在我国的一些经济发达地区已建和正在建本地智能网。各个本地智能网（可
能采取不同机型）需要网间互通能力的支持，以提供更广泛的智能业务。
    智能网间最基本的互通方案有：SCF－SCF互联。SCF－SDF互联和SDF－SDF互联三
种。其中SCF－SCF互联方案发生在两个领域的SCF功能实体之间。
    在CS－2中增加的网间业务主要有：网间被叫集中付费（IFPH）、网间附加费率
（IPAM）、网间大众呼叫业务（IMAS）、网间电子投票业务（IVOT）、全球虚拟网业
务（GVNS）、国际电信计费卡业务（ITCC）等等。一个网间互通业务可采用SCF－SCF
互联方案来实现，也可以采用SCF—SDF互联方案及同时采用上述两方案来实现。这主
要取决于智能网的系统体系结构、系统的业务逻辑分布情况及系统业务数据的分布情
况。
    四、智能网络的体系结构
    根据我国智能网体制规定，我国的智能网采用基于业务交换点SSP的网络体系。在
网中配置了业务交换点SSP、业务控制点SCP、业务数据点SDP。业务管理系统SMS、业
务生成环境SCE、业务管理接入设备SMAF和智能外设IP，并通过NO.7信令网组成全国智
能网。
    业务控制点SCP：是智能网络的核心部件，是智能网中业务逻辑和数据集中的控制
点。它包括业务控制功能（SCF）和业务数据功能（SDF）两大部分。一个SCP可以处理
单一的IN业务，也可以处理多种IN业务。从安全性考虑，SCP及数据库应成对设置，目
前我国的智能网建设还处于初期，每个业务用户数据库仅放在一个数据库中，而没有
考虑备份数据库。
    业务交换点SSP：主要负责呼叫控制和业务交换，可以和其他功能实体体系相互通
信，获得附加的信息。可以通过SSP接到业务控制点SCP和业务数据库点SDP。其功能可
以在目前任何交换机上通过版本升级和软件修改来实现。从IN业务的组织考虑，SSP设
在端局位置最好，但所需的SSP数量较多，并需较长的时间。目前我国智能网的SSP先
设在少数长途局，在省内建设时可设在汇接局，并可以做到SSP的逐步下移。
    智能外设IP：主要提供智能业务所需的语言提示和数字接收功能。目前IP主要用
于送各种录音通知和接收用户的双音多频信息，而且这些信息是通过SSP接收的，故将
IP和SSP放在一起。随着智能网的发展，SSP数量的增多，IP功能的增强，需采用独立
的IP。
    业务数据点SDP：主要用于向用户提供业务所需要使用的数据。目前我国的智能网
没有引入该设备，而将SDP和SCP放置在一起。
    业务管理点SMP：主要负责网络管理、业务管理和系统管理。它是整个网络的管理
中心，SMP和SCP之间的管理路由是必备的管理路由。通过该路由可以加载新的智能业
务到智能网中，及加载新的智能业务用户，修改业务用户的数据，并实现对整个网络
的管理。
    业务生成环境SCE：是智能网中较关键的节点，是智能网快速、方便、灵活地实现
新业务的重要保障。利用独立于应用的模块（SIB）在业务生成环境中，可以方便、快
速地提供业务，并将其输入到SMS中。
    业务管理接入设备SMAF：主要负责为操作员提供一种接入到业务管理点，以具有
对业务和网络进行管理的能力。SMAF常根据业务的需要来设置。
    我国的智能网在北京设置了一个业务管理系统（SMS）和一个业务生成环境（SCE），
在北京、上海、广州各设了一个业务控制点（SCP），全国开设的SSP省局已由一期的12
个扩充至目前的22个SSP，随着智能网的发展，将在其他C2以上城市及部分经济发达的
C3级城市建设新的业务交换点SSP。
    省内智能网的建设是全国智能网建设的组成部分，开始大都设置一个SCP，几个SSP，
以及相应的SMP和SCE。省内的SSP通过NO.7信令可接入到全国智能网的SCP。
    目前我国智能网建设中还设置了用于开放国际智能业务的一个SMPI和SCPI和三个
SSPI（即：北京、上海、广州三个国际局）。
    五、智能网与全球通GSM的结合
    移动通信在本世纪末的惊人发展，是在中国通信史上前所未有的。特别是GSM在中
国的奇迹般发展，使我国一跃而成为世界上的移动大国。移动通信（特别是GSM）与智
能网的结合在我国显得意义尤为重大。它不仅是移动通信发展中所提出的迫切要求，
也是智能网在我国得到发展的必然趋势。
    GSM与智能网的结合既可加快GSM网向个人通信发展的步伐，也可改进了GSM网络的
服务，扩大GSM网络的电信业务，从而为其运行部门带来经济效益。
    1997年ITU-T通过的智能网CS－2标准定义了一些移动智能业务及网间互连业务。
目前一些商家提出了GSM综合智能网的实现方案。欧洲电信标准化协会（ETSI）已经把
智能网标准引入GSM网作为GSM第2+ 阶段的主要内容之一。
    GSM网中，SSP可以和移动业务交换中心（MSC）集成在一起，以提高GSM网的智能
业务接人服务。智能网的SCP应与GSM网的归属位置寄存器（HLR）可以通信，移动用户
的所有用户数据，包括基本业务和补充业务数据，特别是智能网业务数据，都要在HLR
中定义。移动用户的智能网数据库可以由统一的SMP、SCE来生成管理和提供。
    六、智能网与互联网Internet的结合
    Internet在本世纪末的爆炸性发展，加快了人类社会向信息社会过渡的步伐，使
得信息业的竞争更为激烈。特别是第一代Internet的产生，通过Internet打电话已成
事实。如何将Internet和PSTN有效地综合起来，以充分利用两网的资源，保护已有的
电信投资，进一步开发新型的增值业务，扩展Internet的业务领域，对于Internet和
PSTN的发展都具有十分重要的意义。
    ITU-T第十一研究组在1997年9月成立了IN与Internet综合的专题研究小组，并纳
入了INCS3的研究计划，IETF于1997年7月成立了PINT工作组，专门研究IN与Internet
的互连。目前许多电信部门也在积极研究如何利用智能网向用户提供PINT业务。IN与
Internet互通业务将成为CS－3及CS－4能力组中的内容之一。
   IN与Internet互通的业务可以分为从Internet启动的业务和从PSTN启动的业务。目
前所提出的PINT业务大都是从PSTN启动的业务。主要有：点击拨号、点击发送、回送
传真、语直接入信息和来话通知等。
    实现IN与Internet互通的主要业务目前都被列在CS－4的草案中，究竟CS－4能够
支持哪些业务，还待今后的进一步研究。
    Internet与IN的结合，不仅对IN的业务发展和管理功能的增强产生了积极的作用，
还对IN的中长期演进产生了影响。Internet具有全球寻址、无连接化和分组化的特征，
在对协议簇的支持、具有开放性的接口和分层化结构等方面都优于IN。IN技术只有通
过与Internet的结合，才能促进智能业务走向快速发展的良好局面。
    七、智能网与宽带综合业务数字网B-ISDN的结合
    三网融合发展的大趋势，及信息时代的来临，促使了宽带综合业务数字网的发展。
它将在21世纪得到大发展，并成为信息社会的主要信息网络之一。研究IN与B一ISDN
的结合具有深远的意义。
    ITU-T在智能网建议的能力集-3（CS－3）中将推出宽带智能网（B－IN）的有关
建议。CS－3的研究分为CS－3.1和CS－3.2两个阶段，CS3.1中仅支持有限的宽带业务，
如：会话型宽带业务，但仅限于点到点连接，或通过服务器连接；广播型宽带业务；
消息传递和提取业务，也只考虑点到点连接。CS－3.2是一个长期的目标，它的目标
是真正实现多点连接的宽带多媒体业务。如远程教育、远程医疗、电视会议、多媒体
信息服务、视频点播等。这种业务提供的特点是它们可以共用同一平台，而不需要为
每一种业务配置一套专用的设备。它将是智能网在21世纪发展的重点。
    实现宽带智能网业务主要在INCM的分布功能平面DFP和物理平面PHP上。多方呼叫
的大量出现是宽带智能网业务的重要特点，因此要求建立多方呼叫的呼叫模型，及建
立宽带智能网的功能实体（FE）和物理实体（PE），并设计实现宽带智能业务所必须
的信令系统。同时修改智能网的交换管理功能模块，以满足比窄带单一网络复杂得多
的宽带多媒体网络的网络控制；设计提供宽带智能业务的智能外设（IP）和特殊网络
资源（SNR）等。
    智能网CS-3的实现基于INCS－1和INCS－2以及宽带信令系统，同时还需要有新的
面向对象的呼叫和连接建模方法、复杂的网络控制功能。IN与B－ISDN的结合，将促使
B－ISDN的发展及其业务的引入，加快通信业的发展；而且对IN和B－ISDN技术的发展
和成熟都有益处。
    八、结束语
    智能网技术在窄带网中已被广泛使用并获得了巨大的成功，越来越多的增值业务
的引入加速了人类社会向信息化的演进。移动通信的迅猛发展和Internet的异军突起，
使得IN与移动通信网和Internet的结合成为电信技术演进的必然趋势。随着宽带通信
的启动，智能网与B－ISDN的结合将产生新的多媒体业务。智能网在我国的发展还处于
初期，智能网在未来的通信网中具有巨大的发展前景，对未来的通信业将产生很大的
影响。它将成为今后电信运行部门增加收入和改善服务的主要途径之一。