1引言

      移动通信网已经发展到了2.5代，并向3G过渡，以GPRS（General Packet Radio Service），WAP（Wireless Application Protocol）为代表的移动互联网技术支撑起了基于分组交换的移动数据业务，给用户带来的全新的体验，代表了移动增值业务未来的发展方向。与此同时，移动智能网经过十几年的发展，确立了其作为移动话音增值业务领域的主流技术的地位。移动智能网部署广泛，提供了预付费（PPS，Pre-Paid Service），虚拟专用网（VPN，Virtual Private Network）等大量移动智能业务，其中PPS用户总数已超过了移动用户总数的一半[1]。

      目前移动智能网和移动互联网之间缺乏技术上的互通和业务上的融合。随着网络的演进和用户的增加，这一缺憾将对二者的进一步发展产生严重影响：对移动智能网来说，现有的语音形式的用户交互界面过于单调，使移动智能网的能力局限在传统的电路交换领域里，缺乏新的业务属性，无法提供有吸引力的语音/数据综合业务。而对移动互联网来说，由于移动智能网不支持对分组交换数据业务的计费，因此导致了占用户总数一半以上的PPS用户无法使用移动互联网，这极大地限制了移动互联网的发展。

      由此看来，为了保证移动智能网和移动互联网的持续健康发展，必须解决它们之间的互连互通问题。

2现有的研究成果

      关于移动智能网和移动互联网的互通及相关技术，已经有了一些研究成果。

1.1无线电话应用（WTA）[2]

      在移动互联网领域，WAP论坛（现已并入开放移动联盟OMA）为了实现WAP与移动电话业务的融合，在WAP v1.2中提出了无线电话应用（WTA，Wireless Telephony Application）技术。通过在终端上定义一组开放的接口WTAI（WTA，Wireless Telephony Application Interface），WTA使WAP网页和WAP终端能够调用移动电话网络的功能。同时，WTA中还定义了WTA服务器，用以提供网络侧的WTA能力和业务。WTA的逻辑结构如图1所示。

                                                                                         图1 WTA逻辑结构

      WTA的工作模式分为以客户端为中心和服务器为中心两种。

      以客户端为中心的模式中，移动互联网和移动网络的互通由终端实现，因此WTA服务器与移动网络之间不需要交互。WTA客户端预先从WTA服务器下载业务网页和脚本。当用户通过该业务网页发起业务，或WTA客户端收到来自移动网络中的特定通信事件（如呼入）时，业务脚本被激活，通过WTAI调用终端的能力来进行处理。

      以服务器为中心的模式中，移动互联网和移动网络的互通由WTA服务器实现。WTA服务器可以接受WTA客户端的请求并发起业务，或根据移动网络中发生的预定义的事件（如呼入）向WTA客户端提供内容，进行实时交互。

      WTA协议中没有定义WTA服务器与移动网络之间接口的具体内容，只是提出了可以使用智能网实体作为移动网络中与      WTA服务器接口的实体，从这个角度说，WTA提出了WAP与移动智能网互通的需求。

1.2IN-IP互通[3~5]

      从1997年开始，ITU-T、IETF、EURESCOM、ETSI等标准化组织就开始研究PSTN（Public Switch Telephone Network，公众电话交换网）通过智能网与IP网络互通的技术。研究的成果集中体现在ITU-T在IN CS4阶段提出的IN-IP互通体系结构中，如图2所示。

                                                          图2 IN CS4阶段IN支持IP网络的增强的功能体系结构

      IN-IP互通的体系结构将网络分为业务应用层和呼叫承载层，并通过网关实体实现智能网与IP网络的互通。业务应用网关功能（SAGF）实现分布式业务逻辑（如OSA，JAIN等）的应用与智能网的业务控制和呼叫控制功能之间的互通，使智能网能力向IP网的开放；业务控制网关功能（SCGF）实现智能网与IP网在业务控制层的互通，同时提供底层协议适配功能以及必要的防火墙/安全功能；信令网关功能（SGF）是可选的，它实现ISDN与IP网络的呼叫控制信令之间的互通，同时也将提供底层协议适配功能以及必要的防火墙/安全功能。

      IN-IP互通业务分为从IP侧发起的业务和从PSTN侧发起的业务，前者包括点击拨号、点击传真、H.323及SIP用户拨叫800等业务，后者包括Internet呼叫等待业务。

      IN-IP互通研究的是PSTN/ISDN通过固定智能网与IP网络的互通，这与本文的研究问题即移动智能网与移动互联网的互通有很大的差异。但是IN-IP互通中将网络按互通功能分层的思想以及某些业务的概念都值得借鉴。

1.3 CAMEL3[6]

      由ETSI和3GPP联合制订的CAMEL（Customized Application of Mobile Enhanced Logic）是移动智能网遵循的主要技术规范。目前CAMEL2已在现网上大规模应用，CAMEL3仍在制订和完善中。

      CAMEL3除了对电路交换域的移动智能网网络能力进行增强外，还将移动智能网的能力延伸到分组交换域，使移动智能网具备了对GPRS进行实时控制和计费的强大能力，如图3所示。

                                                                 图3 CAMEL3在分组交换域的体系结构

      CAMEL3要求SGSN升级支持gprsSSF，通过CAP协议受到SCP的控制。CAMEL3中还定义了GPRS移动智能用户的签约信息数据GPRS-CSI，可触发GPRS智能业务。符合CAMEL3的SCP可对GPRS的会话和PDP（Packet Data Protocol）上下文进行控制，还可按时间、流量和QoS等因素对GPRS进行计费。

1.4其他研究成果

      文献[7]提出了利用WAP进行移动智能业务管理和呼叫控制的思想。文献[8]则进一步提出了用移动智能网提供的信息（如位置信息）增强移动互联网业务的概念。文献[9]提出了GPRS对网络智能的需求，并介绍了以CAMEL3方式实现的“基于策略的接入控制”类GPRS增值业务。

      在移动互联网业务的预付费实时计费方面，文献[10]提出了数据业务的计费需求和计费模型；文献[11]提出了一种私有的预付费解决方案，可对第3层（流量）和第7层（应用）进行计费；文献[12]提出了按URL进行内容计费的需求和解决方案。

总的来说，上述成果提出了移动智能网与移动互联网互通的部分需求和一些局部的技术方案，但缺乏系统的体系结构和完整的解决方案，缺乏对新业务属性和关键技术的总结。下面我们将在这些研究成果的基础上进一步明确互通的需求，提出一个完整的互通体系结构和方案，分类论述各种互通新业务，最后介绍其中的关键技术。

3互通体系结构与方案

      移动智能网与移动互联网互通的需求可归纳为以下两个方向：

      水平方向：将移动互联网作为移动智能网业务的接入、交互和管理手段，使移动智能网能够提供语音/数据综合智能业务。

      垂直方向：使移动智能网支持对移动互联网业务的实时计费和接入控制，使移动智能业务用户（主要是PPS用户）也能够使用移动互联网业务。

      根据上述需求，我们提出了移动智能网和移动互联网互通的体系结构，如图4所示。

                                                                    图4 移动智能网和移动互联网互通的体系结构

      该体系结构将网络划分为三个层次，即管理层，业务控制层和呼叫/承载层。

      在管理层，新增一个业务管理服务器用以实现基于移动互联网的移动智能业务管理[13]。该服务器的前台是一个普通的WAP服务器，后台则实现了业务管理接入功能（SMAF），与SMP通过SMAP-SMP内部接口相连。用户可在WAP终端上输入该服务器的URL，经WAP网关访问该服务器上的WML网页，进行业务数据查询/修改等业务管理操作，其工作过程类似使用SMAP进行业务管理的过程。

      在业务控制层，新增一个业务控制服务器用以实现基于移动互联网的移动智能业务控制和实时交互。该服务器的前台是普通的WTA服务器，提供WTA页面下载和推送（PUSH）功能，后台则与SCP之间通过内部接口进行交互。通过该接口，一方面SCP可以控制WTA服务器向WAP客户端PUSH WAP网页，此时WTA服务器实现了与专用资源功能（SRF）类似的功能；另一方面WTA服务器可以向SCP报告WAP事件，从而触发智能业务逻辑。

      在呼叫/承载层，考虑到移动互联网协议栈复杂、应用丰富的特点，移动智能网对移动的计费和接入控制必然是多层次的。在GPRS层，SCP可通过CAMEL3中定义的CAP3协议对具备gprsSSF功能的SGSN进行控制，实现对用户接入GPRS的鉴权，对GPRS接入网络的选择以及对GPRS基于流量、时间或QoS的计费；在WAP层，SCP可通过新增的独立的计费网关从WAP网关获取计费信息，实现基于URL的计费；在更高的层次，对于MMS这种由运营商直接提供的应用，由于其计费请求简单（按MMS数量计费，费率固定），因此SCP可通过增强的SMPP（EMPP）协议[14]对MMSC进行直接控制，实现对用户的鉴权和按MMS数量进行的计费；而对于由第三方SP/CP提供的各种内容类应用，由于其计费请求复杂（按内容计费，价格不定），因此需要先由计费网关进行收集和实时处理，再以统一的接口向相应的SCP发出计费请求。通过计费网关，SCP可以实现对第三方SP提供的移动互联网应用的实时或准实时计费。计费网关在物理上将SCP与外部实体隔离开，保证了SCP的安全，同时它还具有收敛外部接口的作用，减少了SCP对外接口的种类和数量。根据运营商的需要，计费网关可采用不同的技术实现，可以采用类似移动梦网的私有技术和接口，也可以采用标准的OSA（Open Service Access）[15]技术和接口。

4新增的业务属性和业务

      在实现了上述体系结构后，移动智能网的能力将得到很大的增强，能够支持一些全新的业务属性，说明如下：

• 可视界面

  移动互联网提供的WAP方式的用户交互界面是可视的，因而更加直观方便。在进行菜单选择和长信息浏览时其用户交互界面比传统语音方式更友好。

• PUSH

  所谓PUSH是指业务控制服务器可以主动向用户发送WAP页面。这个功能是通过WAP网关实现的，需要WAP终端和网关支持WAP 1.2以上的版本。

• 点击拨号

  所谓点击拨号是指用户登陆该业务控制服务器后，可以通过点击网页上某个链接的方式发起与其对应号码之间的通话。点击拨号有两个特点，一是操作方便快捷，用户发起电话只用点击相关的电话链接而不用输入冗长的电话号码；二是实现了逻辑号码和实际号码的分离，页面上的所显示的电话链接可以只是一个逻辑上的标识（如昵称），用户点击该链接后由网络来决定实际要接续的电话号码，这样既可以实现对目的号码的保密，又可以通过前转功能提高接通率。

  需要说明的是，WTA中以客户端为中心的模式虽然也可以实现点击拨号，但却不能实现逻辑号码和实际号码的分离。

• 在线状态（Presence）管理

  所谓在线状态管理是指业务控制服务器可以作为Presence服务器而记录用户的在线状态。用户可以登陆该服务器修改自己的在线状态或浏览他人的在线状态。在线状态包括上线，下线，隐身上线等。

      利用上述业务属性，可以开通很多新的数据/语音综合智能业务，说明如下：

      在管理层，可以实现基于移动互联网的业务管理业务，包括对PPS，VPN，音乐回铃音，个人通信秘书等智能业务的管理业务。用户可以通过移动互联网查询和管理个人的业务数据。

      在业务控制层，可以开通基于移动互联网的交互型数据/语音综合业务，包括：

• 来话通知业务：

  用户被叫时会收到从业务控制服务器PUSH来的一个WAP页面，显示该呼叫的信息，并询问对此呼叫的处理方法，用户可选择接听，拒绝，前转，播放提示音等；

• 移动广告业务：

  用户浏览广告页面并回答问题后即可免费拨打电话或赢得话费，这部分话费将由广告商提供；

• 语音即时消息业务：

  用户可用移动互联网登陆业务网页，浏览在线用户信息，通过点击拨号发起电话呼叫；

• 移动声讯业务：

  用户可以登陆移动声讯的网页，浏览声讯资源列表和说明，通过点击拨号发起声讯通话；

• 电话黄页业务：

  用户可以登陆电话黄页网页，浏览和查询，并通过点击拨号发起通话；

• 电话会议业务：

  用户可以登陆电话会议网页，通过点击拨号发起电话会议，并可动态管理电话会议。

• 在呼叫/承载层，可以使移动智能业务用户使用移动互联网业务，包括：

• MMS预付费业务：

  当SCP与MMSC之间建立控制关系后，可使PPS用户使用MMS业务；

• GPRS预付费业务：

  当SCP与SGSN之间建立CAP3接口后，可使PPS用户也能使用GPRS；可按流量、时间、QoS等因素对GPRS计费；

• GPRS VPN业务：

  使现有的VPN业务扩展到GPRS领域，可支持对企业与员工之间GPRS通信的路由控制，并进行灵活的计费；

• 第三方内容预付费业务：

  当计费网关设立后，可使预付费用户使用各种由第三方SP/CP提供的移动互联网内容业务。

5计费策略与方案

      移动智能网和移动互联网的互通可以引入新的功能和业务属性，但也会带来一些新问题，其中，如何对基于移动互联网的业务管理和业务控制进行计费是一个关键问题。

      按照惯例，运营商为用户提供的业务管理功能应该是免费的，基于移动互联网的业务管理也不例外。另一方面，为了降低门槛，扩大用户群，运营商对基于移动互联网的业务控制一般也会采取简便、优惠的计费策略，如包月制。考虑到目前对移动互联网的计费广泛采用了按流量无差别计费的方式，我们提出了一种有差别的特殊计费方案：在GGSN中将业务管理服务器和业务控制服务器的IP地址设为特殊的IP地址，允许任何移动用户访问业务管理服务器，允许已注册的用户访问业务控制服务器。对于后付费移动用户，计费中心将对其访问特殊IP地址的话单作特殊计费（如免费），而对访问其他IP地址的话单则按照一般的计费标准进行计费；对于还没有开通GPRS功能的PPS用户，可以为其单独开设一个特殊的GPRS APN，PPS用户在终端设置该APN后，可免费的访问业务管理服务器上各业务的URL，已注册的PPS用户还可以访问业务控制服务器上各业务的URL。WAP网关将禁止PPS用户访问除此以外的其它URL。

      本方案基于国内移动网络现状而设计，充分考虑了技术可行性和实施成本，对现有业务影响小，可在现有网络中迅速实现。该方案已得到了运营商的认可。

6结束语

      移动智能网和移动互联网的互通体现了运营商在2.5G和3G环境中进一步提升网络智能，加强网络控制力的迫切愿望。在互通的水平方向，移动互联网为移动智能网提供了全新的业务管理、业务交互和业务接入方式，增强了用户体验，提供了新的业务属性和业务。在互通的垂直方向，移动智能网对移动互联网多层次的控制和支持使广大的PPS用户也可以使用各种基于移动互联网的数据业务，这将显著扩大移动互联网的用户基础。

      本文对现有的相关技术及研究成果进行了总结，在此基础上提出了移动智能网与移动互联网互通的整体解决方案。对互通的体系结构，新增的业务属性和业务以及计费策略等进行了深入研究。在历时2年的研究过程中，作者先后与中国移动的总部和7个省公司的多个部门进行了交流，了解了当前移动智能网和移动互联网的市场需求以及潜在的技术问题，并就本文的内容征求了意见和建议。相信本文的研究成果将在促进移动智能网与移动互联网的互通，提供大量新业务，以至最终以较低成本解决3G业务瓶颈问题方面发挥重要作用。

参考文献