移动智能网技术(2)

目前，中国的移动用户数已突破1.4亿户，中国已成为世界上最大的移动电话市场。其中，GSM移动用户数占移动用户总数的90%以上。本期讲座即介绍GSM移动智能网中的CAMEL技术。上一讲内容是移动智能网技术综述，下一讲将介绍CDMA移动智能网中的WIN技术。

　　4 CAMEL技术

　　作为世界上最大的移动通信网——GSM网，其移动智能网技术的发展和应用具有举足轻重的意义。CAMEL(移动网络增强定制应用逻辑)建议就是由ETSI(欧洲电信标准组织)制订的专用于GSM移动通信系统的移动智能网标准，用于在GSM网中向用户提供智能业务。ETSI CAMEL建议已经历了CAMEL1、CAMEL2和CAMEL3共3个阶段。其中，CAMEL2建议已于1999年3月最终完成并冻结。CAMEL3阶段建议正在制订中。

　　中国的移动智能网建设主要是基于CAMEL2建议进行的。经过两年多的发展，移动智能网系统已覆盖全国各省市，包括移动预付费业务(中国移动的“神州行”和中国联通的“如意通”都属于该业务)在内的多种移动智能业务已得到了用户的广泛认可，成为运营商吸引用户、提高效益、参与市场竞争的有力手段。

　　为了实现CAMEL建议，运营商需要建立一个移动智能网平台，提供包括SCP(业务控制点)、SMP(业务管理点)等在内的移动智能网设备；同时，还需对现有的GSM网进行升级，使其能支持相应的CAMEL建议。本文下面介绍的技术内容都属于CAMEL2建议范畴。

　　4.1 CAMEL体系结构和基本技术

　　4.1.1 CAMEL签约信息的基本概念

　　GSM用户若要使用CAMEL业务，就必须成为CAMEL业务用户，这就需要在原来的用户信息基础上增加关于CAMEL业务的信息——CSI(CAMEL签约信息)。用户申请的CAMEL业务不同，所拥有的CSI数据就不同。这些数据因其性质不同，分别被存储在HLR(归属位置寄存器)和/或VLR(拜访位置寄存器)之中。

　　CAMEL签约信息包括O-CSI、T-CSI、补充业务通知CSI、翻译信息标记CSI、USSD CSI和USSD通用CSI等。其中，最主要的CSI是O-CSI(发端CAMEL签约信息)和T-CSI(终端CAMEL签约信息)。申请了发端CAMEL业务的用户具有O-CSI，而申请了终端CAMEL业务的用户具有T-CSI。

　　4.1.2 CAMEL2网络体系结构及功能实体

　　图2为CAMEL2的网络功能结构图。图中，GSM原有的实体包括：HLR、VLR、MSC(移动交换中心)与GMSC(关口移动交换中心)。为了实现CAMEL业务，需要在这些功能实体原有功能的基础上增加一些功能。

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图2 CAMEL2网络功能结构

　　(1)HLR
为了能支持CAMEL业务，HLR中增加了O-CSI、T-CSI等签约信息。当移动用户进行位置更新或O-CSI信息发生改变时，HLR将O-CSI信息发送给VLR；当HLR接收到询问路由的信息时，将O-CSI/T-CSI信息发送给GMSC。HLR还和gsmSCF(GSM业务控制功能)有一个接口，以便随时提供询问信息。

　　(2)VLR和MSC

　　为了支持CAMEL业务，VLR需要能存储CAMEL的用户信息，当用户漫游到某个VLR区域时，这个VLR将O-CSI作为部分用户数据存储在数据库中。当处理需要CAMEL支持的业务时，MSC从VLR接收到O-CSI信息，并向gsmSSF(GSM业务交换功能)请求指示。在处理过程中，MSC监视请求的呼叫状态并通知gsmSSF其状态信息。

　　(3)GMSC

　　为了能够支持CAMEL业务，GMSC（关口移动交换中心）在处理需要CAMEL支持的业务时，需要从HLR接收到O/T-CSI信息，并且向gsmSSF请求指示。在此处理过程中，GMSC监视请求的呼叫状态，并且通知gsmSSF其状态。
在图2所示的CAMEL2网络结构中，在GSM网络上新增加的智能网实体有gsmSSF、gsmSCF和gsmSRF(GSM专用资源功能)。它们各自的功能同智能网中的SSF(业务交换功能)、SCF(业务控制功能)和SRF(专用资源功能)的功能基本相同。

　　(1)gsmSSF

　　作为MSC/VLR与gsmSCF之间的接口，负责将MSC报告的呼叫状态信息进行转化，然后发给gsmSCF，或者接受gsmSCF的指示，进行格式转化，再给MSC。

　　(2)gsmSCF

　　gsmSCF是一个动态的数据库和事务处理单元，负责执行CAMEL业务逻辑，以实现特定的业务，控制呼叫的接续和计费等。它是移动智能网的中心。

　　(3)gsmSRF

　　主要用于提供各种特定资源，例如提示语音资源和二次收号器，它与MSC、gsmSCF有接口。

　　在CAMEL2网络体系结构中，HLR与gsmSCF组成归属网络，代表了用户的归属性质；GMSC与gsmSSF组成询问网络(对移动用户作为被叫的呼叫而言)；MSC/VLR/gsmSSF组成拜访网络(对移动用户作为主叫而言)。

　　4.1.3 CAMEL建议

　　如图2所示，CAMEL建议包括CAP和MAP。CAP全称为CAMEL应用部分(CAMEL Application Part)，应用在两个智能网实体(即gsmSSF与gsmSCF，gsmSRF与gsmSCF)之间；MAP全称为移动应用部分(Mobile Application Part)，应用在GSM实体之间或GSM实体与智能网实体之间(即：HLR与gsmSCF，MSC与gsmSRF，HLR与VLR，HLR与GMSC之间)。

　　CAP(CAMEL应用协议)基于智能网的INAP(智能网应用协议)，主要是基于CS1(能力集1)的INAP。CS1一共有29条INAP操作，CAMEL用了其中的一部分，操作的名称相同，但是其中的参数有所不同。CAMEL2中的CAP操作共有22条，如ApplyCharging、ApplyChargingReport、ConnectToResource、 CallInformationReport、CallInformationRequest等。

　　当前普通的GSM网所用的MAP(移动应用协议)为MAP Phase 2协议。为了实现移动网与智能网的互连，提供CAMEL业务，就需要对现有的MAP协议进行升级，升级为MAP Phase 2＋协议。MAP Phase 2＋协议是为了实现CAMEL业务而对原有的MAP Phase 2协议作了一些修改，增加了HLR与gsmSCF、gsmSCF与MSC之间的接口程序，并在原有的程序中增加了涉及到CAMEL签约信息的参数等内容。具体如下：

　　(1)gsmSCF与HLR之间的信息流主要是gsmSCF在任意时间向HLR询问用户信息的请求，以及HLR对此请求的响应。

　　(2)新增加的MSC与gsmSCF之间的信息流只有一条，是补充业务通用通知，用于MSC向gsmSCF通知所调用的补充业务。

　　(3)HLR与VLR之间的消息流主要有删除用户数据请求与响应，插入用户数据请求与响应。为了支持CAMEL业务，在这些消息中增加了有关CAMEL业务数据的参数项。

　　4.1.4 CAMEL检测点

　　为了实现gsmSCF对移动智能业务的控制，一些基本的呼叫事件对gsmSCF应该是可见的。DP(检测点)就是呼叫过程中检测到这些呼叫事件的点。可对DP进行配置，使得gsmSSF在呼叫处理到达这些DP点时通知gsmSCF，并允许gsmSCF影响后续的呼叫处理。若没有配置DP，则呼叫处理继续进行，不牵涉gsmSCF。

　　在gsmSSF的CAMEL业务处理过程中，识别3类不同的检测点：

　　(1)触发检测点-请求

　　TDP-R(触发检测点-请求)此类检测点是静态配置的。遇到这类检测点时，启动一个CAMEL控制关系，呼叫处理挂起。

　　(2)事件检测点-请求

　　EDP-R(事件检测点-请求)此类检测点是在一个CAMEL控制关系内动态配置的。遇到这类检测点时，启动一个CAMEL控制关系，呼叫处理被挂起，gsmSSF等待来自gsmSCF的指令。

　　(3)事件检测点-通知

　　EDP-N(事件检测点-通知)此类检测点是在一个CAMEL控制关系内动态配置的。遇到这类检测点时，继续呼叫处理(不挂起)。

　　在呼叫处理过程中，只有遇到DP并满足触发条件时，gsmSSF才会向gsmSCF请求指令。触发条件又可分为终端呼叫的触发条件和发端呼叫及前转呼叫的触发条件。触发条件可以是某些目的地号码、某些基本业务码等。
当所遇到的已配置的检测点满足触发条件时，gsmSSF通过一个关系向gsmSCF发送信息流。为处理特定CAMEL业务操作而在gsmSCF与gsmSSF之间建立的关系称为CAMEL关系。共有两类：

　　(1)CAMEL控制关系

　　当gsmSCF可以通过CAMEL关系影响呼叫处理时，该关系称为CAMEL控制关系。

　　(2)CAMEL监视关系

　　当gsmSCF不能通过CAMEL关系影响呼叫处理时，该关系称为CAMEL监视关系。

　　4.1.5 发端/终端CAMEL签约信息的内容

　　CAMEL客户的发端/终端CAMEL签约信息包括：

　　(1)gsmSCF地址

　　用户的呼叫为相应的发端/终端CAMEL业务时，对该业务进行控制的gsmSCF的网络地址。该信息用于建立gsmSSF到gsmSCF的关系。

　　(2)业务键

　　该信息用于指示在gsmSCF中应调用的业务逻辑。

　　(3)缺省呼叫处理

　　指示当gsmSCF与gsmSSF之间的对话出现错误时，应释放呼叫还是根据用户请求继续呼叫处理。

　　(4)触发检测点列表

　　指示TDP(触发检测点)的位置。

　　(5)检测点触发条件

　　指示gsmSSF是否应向gsmSCF请求指令。

　　(6)CAMEL能力处理

　　指示所支持的CAMEL阶段。在HLR向GMSC或VLR发送的CSI中，不会包含任何其出现阶段晚于该信息指示的CAMEL阶段的数据。不同的CSI中可以包含不同的CAMEL能力处理值。

　　4.2 CAMEL技术的发展

　　目前，ETSI正在进行CAMEL3规范的制订。CAMEL3阶段的规范是由ETSI 3GPP统一制订的，目的是同时支持3GPP(第三代移动通信合作计划)、UMTS(通用移动通信系统)及GSM网络。此外，CAMEL3阶段还试图支持与北美网络的互连。因此，在许多操作中，增加了北美相关参数。目前，CAMEL3的标准仍处于研究阶段，相关的建议也在不停地变动。

　　4.2.1 CAMEL3的研究范围及能力

　　与CAMEL2阶段相比，CAMEL3阶段的研究范围将进一步扩展至如下方面：

　　(1)支持GPRS(通用分组无线业务)会话及PDP(分组数据协议)格式的上下文应用；

　　(2)对HLR中客户数据的控制；

　　(3)对网络信令负荷的控制。

　　具体地说，CAMEL3对CAMEL2能力的增强主要体现在以下方面：

　　(1)对基于电路交换的呼叫控制的增强。主要是增加了VMSC的移动终端呼叫、移动前转呼叫以及防过载控制；

　　(2)支持与GPRS网络的互连，控制GPRS会话及PDP上下文，提供基于分组交换的CAMEL数据业务；

　　(3)控制电路交换方式及包交换方式的移动发端短消息业务；

　　(4) 移动性管理业务及gsmSCF对客户位置和状态的主动查询。利用该功能，CAMEL3阶段可支持基于位置的多种移动智能业务。

　　4.2.2 CAMEL3阶段对GPRS数据业务的支持

　　与GPRS的互连是CAMEL3阶段引入的重要技术。通过与GPRS的互连，可以将CAMEL业务的应用范围扩展到数据业务，从而大大提高CAMEL业务的服务内容，丰富业务属性。

　　为支持CAMEL3阶段与GPRS之间的互连，ETSI还定义了GPRS-CSI及gsmSCF与gprsSSF之间的新增CAP协议。

　　4.2.3 CAMEL展望

　　在CAMEL3阶段，通过引入与GPRS网络的互连，移动智能网技术被进一步应用到移动数据业务中，可以实现同一用户终端多个数据应用并发执行情况下的CAMEL业务支持；此外，CAMEL3阶段还引入了对发端短消息的支持、用户位置信息获取、流量控制等。这一切都大大增强了CAMEL业务的提供能力。

　　可以预见，随着CAMEL技术的不断发展，结合最新的移动通信技术，CAMEL移动智能网将可以实现与移动数据网络及Internet网络的互连，提供包括移动数据预付费、股票信息查询、移动商务、移动位置业务等多种移动智能业务；而网络容量和传输能力的不断增强也将使这些业务逐渐增强为多媒体业务。此外，移动网络体系结构的进一步发展也将智能网实体逐步纳入移动通信系统中，实现CAMEL移动智能网向第三代移动通信系统的最终融合。