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2023年3月19日发(作者:桥梁结构)智能网的概念及特点概述
1.1智能网的概念及特点
1.智能网产生的背景
目前电信网正向数字化、智能化、综合化和个人化的方向发
展,传统的电话业务已经逐渐不能满足人们的需要,人们对
通信能力的要求不断提高,并希望电信网能为用户提供更
多、更方便的新业务。
在智能网出现以前,开发这类新业务的方法是:每增加一种
新业务,网络中所有交换机都需要增加相应的软件模块。由
于交换机数量十分庞大,而且型号各异,交换机的原理、结
构、设计方法和软件都各不相同,因此,每增加一种新业务,
必须对网络中所有交换机的软件进行修改,这样做不但工作
量大,而且涉及面广。有些交换机还受设计上的局限性限制,
仅修改软件无法实现新业务;即便是能实现,但由于实现的
费用高、周期长、可靠性差,所以,新业务推广进程非常缓
慢。而且由于新业务的增多,业务生成周期、网络中多厂商
设备、业务的顾客化、业务提供者在单一网络上竞争等问题
也越来越突出,因此,寻求一种统一的并且能保护网络上现
有的交换设备巨大投资的解决方案,成为了智能网概念产生
的重要驱动因素。
智能网的基本思想是:交换机仅完成最基本的接续功能,而
所有增值业务的形成均由另一个附加网络——即智能层(智
能网)来完成,如图1-1所示。
图1-1智能网
同时,技术的进步也促进了智能网的提出和发展。首先,智
能网是计算机与通信的结合,它使得电信事业受益于计算机
的发展;其次,数据库技术的发展为各种业务所需的数据处
理提供了条件;七号信令系统的推广使用,更为智能网的发
展准备了所需要的网络基础。
1992年3月,CCITT(现国际电联ITU-T)发布了关于智能网
的第一套建议INCS-1(能力集1)。INCS-1采用了Bellcore关
于智能网的许多思想,在此基础上,提出了智能网概念模型
(INCM:IntelligentNetworkConceptualModel),它标志着
智能网技术正式形成。
业务管理系统
数据网
SCP
1
SCP
2
智能层
NO.7信令网
信令层
传输
/
交换层
SSP
4
SSP1
SSP3
SSP2
2.智能网的概念
智能网(IN:IntelligentNtework)是在原有通信网的基础上
设置的一层叠加网络,是快速、方便、经济、灵活、有效地
生成和实现各种新业务的体系结构。其目标是为所有的通信
网络服务,不断为各种网络提供满足用户需要的新业务,如
图1-2所示。
图1-2智能网的应用范围
通过智能网,运营公司可以最优地利用其网络,加快新业务
的生成;可以根据用户各自的需要来设计业务,向其它业务
提供者开放网络,增加收益,保护用户的投资。目前使用较
多的智能网业务包括200号业务、300号业务、“神州行”预付
费业务等。
B-ISDN
Network
智能网
PSPDN
N-ISDN
PSTN
Mobile
3.智能网的体系结构
下面是一个典型的智能网体系结构,从物理实体及功能实体
的角度描述了各实体间的互连关系,并以此说明一个新的智
能业务从创建到使用的全过程。
如图1-3所示,一般地,一项新业务由业务生成环境(SCE:
ServiceCreationEnvironment)生成,经过验证后由业务管理
点(SMP:ServiceManagementPoint)提交给业务控制点
(SCP:ServiceControlPoint)。业务在SCP内执行,业务的
一次执行由SCP与业务交换点(SSP:ServiceSwitchingPoint)
共同协作完成。智能外设(IP:IntelligentPeripheral)提供智
能网业务所需的专用资源。在业务执行的过程中,SCP控制
IP向用户播放录音通知和收集拨号数据等。此外,智能网体
系结构中还包含业务管理接入点(SMAP:Service
ManagementAccessPoint),向用户提供接入到SMP,对智
能网业务及节点进行管理的接口。
图1-3智能网体系结构图
IN结构网中,SCP与SSP、IP通过七号信令系统互连,完成业
务的呼叫控制;SCP与SMP经公用数据网(如X.25)连接,
完成系统的业务管理、网络管理及接入管理的控制。
4.智能网与现有通信网的关系
智能网是建立在所有通信网之上的一种体系结构化的概念,
它可以为各种通信网提供增值业务。智能网既可为现有的电
话网(PSTN)、综合数字业务网(ISDN)、移动通信网(GSM,
CMDA等)提供服务,也可为宽带综合数字业务网(B-ISDN)
提供服务,它是叠加在这些通信网基础之上的一种网络。
智能网与现有通信网的关系如图1-4所示。
图1-4智能网与现有通信网的关系
通常将叠加在PSTN/ISDN网上的智能网系统称为固定智能
网,叠加在移动通信网基础之上的智能网系统,则称为移动
智能网;叠加在B-ISDN宽带网上的智能网系统称为宽带智能
网。INCS-1和INCS-2标准主要研究智能网如何叠加在
PSTN/ISDN网,为PSTN/ISDN网的用户提供增值业务;IN
CS-3和INCS-4标准主要研究移动智能网和宽带智能网。
5.建设智能网的必要性
近年来,随着世界范围内通信市场的不断发展,各种通信网
规模的不断扩大,市场竞争也日趋激烈。电信运营商为扩大
市场份额,争夺用户进行的竞争目前已进入业务竞争阶段。
提供多样化、多层次的新业务和建立更完善的服务体系成为
运营商保有更高的市场份额的重要手段。通过提供多种满足
用户需求的新业务,可以提高设备的利用率,增加用户的月
使用费,产生新的利润来源,并提高用户的忠诚度,从而确
保运营商的投资回报,并增加利润,有效提高市场竞争力。
作为能在现有通信网上快速、方便、灵活、经济、有效地生
成和实现各种新业务的体系,智能网的建设是有效满足用户
对新业务不断增长的需求,并给运营商带来丰厚利润的最佳
选择。这是因为:
(1)智能网可以方便地生成新的业务
在智能网的体系中配有业务生成环境(SCE)。利用这个业务
生成环境可以方便地开发新的业务。因为智能网是采用了模
块化的设计思想,将实现业务的基本功能分成独立于业务的
积木式组件(SIB:ServiceIndependentBuildingblock),如
运算、筛选、计费、限制翻译等。SIB是独立于业务的。需
要生成新的业务时,根据新的业务逻辑,将已有的SIB连接,
即构成新的业务。将新的业务逻辑和业务数据加载到智能网
设备上,即获得新的业务。
(2)智能网便于管理业务
智能网系统中配有业务管理点(SMP)和业务管理接入点
(SMAP)。用户可以通过SMAP接入到SMP,对业务数据及
用户数据进行补充、修改、增加和删除等操作。通过这种方
式,运营商可以方便地管理业务。同时,对某些可以向用户
提供部分业务管理功能的业务(如虚拟专用网VPN),业务
用户也可以通过这种方式对相关部分进行管理。
(3)智能网可以降低业务的提供成本
在智能网中,新的业务的生成可以充分利用原有的资源
(SIB),一般情况下不需要增加新的硬件,也不需要对系统
软件进行修改,因此新业务的生成需要的费用较低,同时业
务的提供成本也大为降低。
1.2智能网标准的发展
1.2.1北美智能网标准
自1967年美国首先开放了“免费电话”——800号业务以后,
智能业务在世界各国逐渐得到了发展。在80年代初期Bell系
统解体后,新组建的7家地区控股公司及贝尔通信研究公司,
出于业务发展的需要,明确地提出了建设智能网的设想,即
IN/2方案,如图1-5所示。
图1-5IN/2方案:整体结构
根据当时情况,IN/2方案涉及面很广,在短期内不能实现,
于是推出了IN/1+方案,如图1-6所示,以期在几年内即可得
到实施。
图1-6IN/1+方案:整体结构
由于对IN/1+方案的性能有所怀疑,因此IN/1+计划实际并未
实施。1988年由Bellcore发起,几个地区通信公司、交换机厂
商与计算机软硬件供应商组织了一个智能网论坛MVI。通过
MVI努力,从1989年起开始制订高级智能网版本0标准(AIN
Release0),并于1991年实施。目前北美智能网均按此标准执
行。
1.2.2智能网的国际标准
国际电联电信标准部门(ITU-T)和欧洲电信标准协会(ETSI)
从1989年开始着手制订智能网的国际标准,1992年,ITU-T
发布了智能网的第一套建议INCS-1。INCS-1标准中列出了
38种IN业务属性,如:自动回叫、呼叫前转、反向计费、大
众呼叫等;并定义了25种新业务,如:记帐卡呼叫(ACC)、
虚拟专用网(VPN)、通用个人通信(UPT)、被叫集中付费
(FPH)等。每一种新业务都是由38种业务属性中的若干个
属性组成,其中有些是必选的,有些是可选的。如:被叫集
中付费业务至少需要两个业务属性,一个属性是唯一号码
(OneNumber),因为对于一个申请被叫集中付费的用户,
对外界公开的只有一个特定号码800xxxxxxxx(其中800是接
入码,xxxxxxxx是局向号码),其他用户要呼叫该800号用户,
均要使用这一号码;另一个属性是反向计费(Reverse
Charging),这是被叫集中付费的主要特征,被叫集中付费业
务还有16个可选属性。
随着智能网的发展,1997年ITU-T又推出了CS-2标准,该标
准主要研究智能网的网间互联经及网间业务。在INCS-1的基
础之上,又定义了16种新业务,如:全球虚拟网(GVNS)、
网间被叫集中付费(IFPH)、网间电话投票(IVOT)、网间
大众呼叫(IMAS)等业务。
在制订INCS-2标准的同时,ITU-T就着手于INCS-3标准的研
究,1999年初,ITU-T又推出了INCS-3标准草案。INCS-4
标准的制订工作也正在加紧进行。INCS-3和INCS-4标准的
主要研究内容包括:移动网、宽带综合业务数字网(B-ISDN)、
Internet与智能网综合方面的研究。
有关智能网的ITU-T建议,是一组Q.12XY系列建议。其中X
代表是哪一个阶段标准,Y表示该标准的具体方面。如表1-1
所示。
表1-1智能网国际电联建议一览表
建议号建议名称
一般原理
Q.1200
智能网标准的构
成
Q.1201
智能网结构原理
Q.1202
智能网业务层结
构
Q.1203
智能网全局功能
层结构
Q.1204
智能网分布功能
层结构
Q.1205
智能网物理层结
构
Q.1208
接口标准(一般
原理)
Q.1209
智能网用户手册
能力集1
(CS-1)
Q.1211
CS-1智能网入
门
Q.1213
CS-1智能网的
全局功能层
Q.1214
CS-1智能网的
分布功能层
Q.1215
CS-1智能网的
物理层
Q.1218
CS-1智能网的
接口标准
Q.1219
CS-1智能网的
用户手册
Q.1290
智能网定义中所
用术语汇编
能力集2
Q.1221
CS-2智能网入
(CS-2)门
Q.1223
CS-2智能网的
全局功能层
Q.1224
CS-2智能网的
分布功能层
Q.1225
CS-2智能网的
物理层
Q.1228
CS-2智能网的
接口标准
Q.1229
CS-2智能网的
用户手册
Q.1290
智能网定义中所
用术语汇编
为了能适应和推进智能网技术的发展及应用,我国邮电部于
95年由电信传输所提出中国智能网应用规程C-INAP。
1.2.3智能网欧洲标准
智能网可以分为两大类,有线智能网和移动智能网。上面讨
论的是有线智能网标准的发展情况。对于移动智能网的研
究,早在95年就已开始,一开始并没有具体的标准协议出现,
各厂商各自制定了自己的标准,并且据此进行了不少的研究
工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初
期的产品。这些工作都为最终移动智能网标准的形成,积累
了经验。
1997年末,美国蜂窝电信工业协会(CTIA)制定了移动智能
网的第一个标准协议IS-41D协议。
1998年1月,欧洲电信标准研究所(ETSI)在GSMPhase2+
阶段引入了CAMEL(CustomisedApplicationforMobile
networkEnhancedLogic)协议,当时的版本是Phase1。
随着ETSI在GSMPhase2+阶段对CAMELPhase1标准的完
成,移动智能网技术的发展开始步入新的阶段。由于CAMEL
Phase1提供了开放的接口,使不同厂商间的设备可以互联,
满足了漫游的需要。但CAMELPhase1协议集比较有限,支
持的业务较少,CAMELPhase2通过对CAMELPhase1的加
强,使得移动智能网技术能提供更丰富的业务。
1.2.4智能网标准发展的目标
除了北美智能网标准、智能网的国际标准外,Bellcore提出了
信息联网体系结构(INA),国际电联制订了电信信息网络体
系结构(TINA),它们的产生对智能网标准的发展起了积极
的推动作用。智能网标准的发展过程如图1-7所示。
图1-7智能网标准的发展
随着智能网标准的不断发展,人们自然会构想最终智能网的
结构。研究最终智能网的体系结构是智能网的一个重大课
题,最终智能网体系结构的研究目标是为了适应当前技术的
飞速发展、用户对业务需要的快速增长、各种业务的网间互
联以及通信市场中的竞争机制,需要提出一种灵活、能够适
应最新技术发展、满足各种业务要求的通信网控制和管理模
式。最终智能网体系结构应采用面向对象技术(OOT)和开
放分布处理(ODP)环境。智能网的最终发展目标是:智能
网将逐步扩展到数据通信、移动通信和宽带通信领域,并与
电信管理网(TMN)、电信信息网络体系结构(TINA)相融
合,以形成一种更灵活、适应未来技术发展的通信系统。