移动通信USSD业务探讨

发布: 2010-10-20 00:52 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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移动通信USSD业务探讨
    摘要对移动通信USSD业务和工作机制进行了探讨，并简要介绍了USSD业务目前的发
展状况。
    关键词 USSD GSM SMS 业务码
      USSD（unstructured supplementary service data）定义为移动台和网络应用之
间经过归属位置寄存器（HLR）传递信息和指令的一种机制，它为移动通信用户提供基于
文本的界面，用于管理用户的业务。譬如，用户在手机上输入“**21*1234567#SEND”，
则该用户的所有来话都将被转移到号码1234567。
    USSD与短消息业务（SMS）都是通过网络的信令通道传递的。不同之处在于短消息属
于存储转发方式，USSD则属于面向对话方式。当用户访问USSD业务时，该对话通路保持
连接，直到对话结束。
    此外，由于提供了通过HLR直达外部业务节点的传输USSD字串透明通路，用户还可访
问位于GSM网络以外的业务节点。
    总的来讲，USSD具有如下特点：
   （1）快速。在交互式应用中，由于只需建立一次连接，减少了多次建立信令连接的
时延，来回一次的响应时间比短消息业务短，最短是短消息的七分之一；
   （2）方便。用户无需进行逐级菜单选择，而是直接输入USSD命令字串；
   （3）支持漫游。USSD的每一条命令都要经过HLR，因此用户漫游时，以基于USSD业务
的同样方式运行；
   （4）广泛适用。USSD可在目前所有的GSM手机上运何；
   （5）功能强。能以对话方式和信息业务菜单方式提供服务。
    USSD本身也有一些局限：如USSD命令字串较难记忆。但用户可将常用业务的USSD字
串存入手机电话本，以减少记忆和输入难度。
    USSD的GSM标准包括三个阶段：
   （1）早先的USSD Phase1，仅支持由移动台发起的操作。
   （2）目前的USSD Phase 2标准，进一步支持由网络发起的操作，并能在移动台和网
络节点之间建立对话，进而在对话上进行多个后续操作。
   （3）欧洲电信标准委员会（ETSI）正在考虑未来增强的USSD标准——USSD phase2+，
包括提供：数字编码方式DCS，用于区别MMI方式和承载方式：以二进制编码取代字符形
式的业务码（service Code），用于确定网络路由；引人短消息中的UDH（User Data 
Header）概念（见GSM03.04）；以及同时支持多个对话。
1  工作机制
1.1  移动台发起对话
    移动台发出“调用：处理USSD请求”，发起一次对话，网络或发送“USSD响应”回
应，或返回“结果：处理USSD请求”，以释放本次对话。移动台或网络可在任何时候，
通过发送第三层无线消息 REKEASE COMPLETE释放此次对话。
1.2  网络发起对话
    网络调用USSD请求操作，发起一次对话，移动台返回结果。任何一方都可随时发送
RELEASE COMPLETE，释放此次对话。
1.3  操作参数
    每个USSD操作带有两个参数：数据编码方式DCS和USSD字串，前者指定后者中数据
的编码方式。根据GSM02.90，在所有移动台发起的操作中，其DCS必须设定为“Language 
Unspecified”和“Default alphabet”。根据GSM03.38，其编码为OXOF（二进制为0000
1111）。根据GSM03.90，如果DCS设定值与标准规定不符，网络应拒绝处理该操作。
1.4  USSD字串
    当USSD充当全双工的数据包传送机制时，采用与SMS一样的消息结构。在SMS中，用
户数据段可由短消息本身或再附加一个消息头（UDH）组成。在GSM03.40中定义：UDH包
括一个或多个信 元（IE，Information Element）。一个IE由三个字段组成：标记（id
entifier）、长度（length）和内容（data）。
    CISM03.40中定义的信元结构如下：信元标记（IEI）1字节，由GSM03.40定义；信元
长度（IEL）1字节，指示信元内容的长度；信元内容（IEI）1到n字节，表示信元承载的
信息内容。
    业务码（Serve code）是网络运营商特定的参数，用于标记网络节点。用户必须输
入业务码来调用某个服务，如字串“*#SC*n characters＃”中，SC表示业务码。
    移动台发出的第一条USSD字符串中必须带有业务码，负责引导字符串到达目的节点，
以便在移动台和网络应用之间建立对话。在后续的操作中，不再需要业务码。（GSM02.
90中标记了两类业务码：VPLMN和HPLMN，前者将USSD字串引导到HLR，后者引导到MSC／
VLR。
    如果最终应用位于GSM网络之外，则HLR上的USSD应用程序作为中介，负责将收到的
USSD操作进行转换，并传递给最终应用程序。USSD字串的最大长度与操作类别有关，同
时还受限于信令层TCAP消息的容量配置：
    移动台亚网络  调用：处理USSD请求（移动台发起对话），133字节；
    网络至移动台结果：处理USSD请求（移动台发起对话），160字节；
    网络至移动台调用：USSD请求（移动台发起对话），154字节；
    网络至移动台调用：USSD请求（网络发起对话），144字节；
    移动台至网络结果：USSD请求（网络发起对话），154字节；
    其它信息：160字节。
1.5  定时器
    为了监督USSD对话和防止对话吊死，每体操作部启动相应的定时器：
    （1）“处理USSD请求”定时器
    当网络收到“处理USSD请求”时，开启该定时器，直到网络向移动台发出“处理US
SD请求结果”一对话释放一为止。定时器限定对话全长有效值为1-10min。
    （2）“调用：USSD请求”定时器
    当网络发出“调用：USSD请求”时，启动该走时器，直到收到“结果：USSD请求”。
定时器限定移动台应用程序处理时间为1～10min（包括用户看到屏幕信息，并按键的时
间）。
1.6  网络寻址
    USSD业务寻址方式有两种： 
    （1）利用业务码直接寻址到USSD节点和外部业务节点；
    （2）业务码只负责引导到USSD节点，再根据USSD字串中携带的地址，由该节点二次
寻址到业务节点。此后者的优点在于能使用户在一个对话中访问多个外部业务节点，条
件是后续对话的每次操作都要携带外部业务节点的地址（如业务书点的IP地址）。
2  应用现状
    USSD业务在国内（除香港地区外）应用尚不普遍，但在香港地区及国外都有应用，
如：香港数码通采用SemaVision公司的SMSC和USSD网关，实现“SmartInfo”业务，用户
输入特定的USSD业务代码，继而用短消息方式接收股票交易、外汇交易等信息；英国
VODAFONE使用USSD来设置和取消无条件呼叫前转业务；瑞典Swisscom目前约有10个网络
运营商使用其SIM卡应用平台（SICAP），这是一种基于USSD的预付值漫游解决方案（GSM
 card easy roam）：正在漫游的用户可将要呼出的号码通过USSD字串（*101*+4470003
66366#）发到SICAP后，再由SICAP回叫该用户，并把他接通到“4471000366366”号码上。
    目前基于USSD业务的电信产品主要有：（1）SEMA Group的Sema Vision USSD网关，
已用于香港数码通，实现商品化并投入实际运营的USSD平台；（2）Logica Aldiscon提
供的USSD服务器，采用SMPP（Short Message Peer to Peer）协议作为应用程序接口，
支持与SMS交互，并提供可配置的多种路由；（3）爱立信的WebOnAir平台，支持多种协
议，包括SMS、USSD Phase2和WAP；（4）诺基亚的Nokia ArtusUSSD中心，提供专用的
API接口。
    3  市场前景
    随着电信改革的发展和入关期限的临近，国内电信市场将逐步开放。USSD技术单独
使用或与目前的短消息技术、GPRS技术相结合，可为客户提供种尖繁多的增值业务，如
信息服务、移动电话银行通过移动台访问电子论坛等，市场前景十分广阔。