USSD原理及应用
摘要 本文介绍了USSD（Unstructured Supplementary Service Data）技术的技术实现与系统构成，并对移动数据增值业务的发展进行了探讨，对推广USSD的应用有重要的指导意义。
Abstract This dissertation describes the USSD system in detail, as a new technology compares to SMS, USSD plays a more important role in value-added services of China Mobile, new services are also introduced and will be instructive in further application
关键词 USSD SMS 应用
1 引言
数据增值业务是中国移动近年发展的一个亮点，随着“移动梦网”计划的提出和实施，中国移动、移动用户、SP三个相互依存的主体形成了一个蓬勃发展、不断完善的生态圈。据统计，截止2002年，中国移动用户量突破1.4亿户，短信年发送量创造了近750亿条的历史高峰。2003年底全国短信发送量达到1500亿条的历史新高，其他手机终端业务如移动“彩信”以及基于WAP over GPRS、KJAVA、BREW、.NET技术平台的各项移动数据业务也有强劲增长。
2 USSD与传统的SMS比较
USSD（Unstructured Supplementary Service Data）即非结构化补充数据业务，是一种新型基于GSM网络的交互式数据业务，它是在GSM的短消息系统技术基础上推出的新业务，和短消息业务构成互补，实现无缝整合应用，克服了短消息易用性、交互性差的缺点，为“移动梦网”提供了更为广阔的发展空间。
USSD与短消息SMS系统相比，存在着一定的差别。主要体现在以下三个方面：
1．在传输信道的应用上，非通话态下USSD和SMS使用相同的信令信道即SDCCH，数据传输速率大约为600bits/s；而在通话态时，USSD使用FACCH信令信道，数据传输速率大约为1000bits/s，比SMS传输速率高。
2．在连接的建立上，USSD是面向连接的系统，因此每次消息发送不需要重新建立信道，而且在通话态下使用快速随路控制信道FACCH，而 SMS在物理承载层没有会话通道，只是一个存储转发系统。所以就响应时间而言，USSD比短消息的响应速度快。
3．在应用程序的开发上，USSD使终端用户与网络运营商定义的应用之间，通过对话的方式交换数据。USSD目前阶段为 Phase II，其主要特点在于手机和网络侧均可发起USSD会话，即NI和MI，网络侧发送的数据能够在终端上显示，在终端上键入的字符串能够传送到网络中运营商指定的应用中心，USSD提供的这种交互手段，使得它业务开拓方面的能力要远远强于SMS系统。
3 USSD对GSM系统的影响
我们从无线侧对USSD业务开通后对GSM系统的影响进行分析：
根据GSM规范，在移动的基站上分为2—6个载频，每个载频又时分成8个信道，共有16—48个物理信道。而在这些物理信道上又根据实际情况需要，分出若干个信道作为信令信道。通常一个物理信道可设置8个逻辑信道SDCCH和8个SACCH。一个SDCCH信道用于一次语音通话的建立。而在通话开始后，此信道便被释放。通常话路建立时间大约在2、3秒钟左右。
USSD系统与GSM系统的连接关系如下图：
USSD在使用时不占用话音信道，也不占用一个物理信令信道，而只是占用了一个逻辑信道（SDCCH）。 一般情况下SDCCH是非常空闲的，所以USSD并不会影响到正常的话音功能。同时在USSD规范中也规定了，USSD是信令信道应用中级别最低的一个应用，当SDCCH非常拥挤时，系统会自动切断USSD应用，进行话音信令的传输。如果USSD在某个基站使用量经常处于拥挤时就可以考虑设置减少话音信道，增加信令信道。
因为每个基站可同时连接的USSD应用是一定的，而且又受到SDCCH传输速率的限制（每条最多1.3K/秒），所以USSD对Abis接口，A接口以及GSM网络侧的影响是非常小的。
4 USSD系统的构成
USSDC（非结构化辅助数据服务中心）是整个USSD系统平台的基础，在最小配置下，它单独就可以完成USSD所需有的各种业务，完成全部的功能要求，包括计费、管理等辅助功能。UUSSDC从逻辑上可以划分为六个部分。如下图所示：
4.1 系统平台（platform）
系统平台是USSDC及其各个功能模块运行的基础。它通常包括运行USSDC的操作系统，数据库以及与SS7的接口。
4.2 内核（kernel）
内核是非结构化辅助数据服务中心的核心，它实现USSD消息的路由功能，并实现非结构化辅助数据服务中心和GSM网接口的服务处理。通常内核实现以下功能：
l 从USSDC MAP模块抓取USSD消息；
l 将USSD消息发送给USSDC MAP模块；
l 向API接口分发消息；接收API发送过来的消息；
l 管理与MAP模块的接口；
l 管理USSD会话ID，MSISDN及应用程序号；
l 提供每个会话的定时器功能；
l 号码的转换及禁用功能；
l 向USSDC日志模块分发事件信息，以产生计费信息和日志文件。
4.3 GSM网络接口
由于各地GSM交换机产家不同，USSD与GSM互联目前尚无定义标准接口，因而暂时使用D接口。
4.4 应用接口API
应用接口API定义了非结构化辅助数据服务中心与外部应用程序交互的接口规范。非结构化辅助数据服务中心的应用API接口选用SMPP3.4协议标准。
4.5 管理(Management)
l USSDC的管理功能包括资源监测，配置等。通常实现下面的功能：
l 日志管理
l 产生报表
l 计费管理
l 系统资源管理
l 出错管理
l 配置管理
l 应用管理
4.6 USSD网关
USSDC作为梦网中的一个网络实体，为移动公司现有的SMS服务提供了一种全新的访问机制。USSD网关是USSD中将USSDC与梦网连接起来的模块。
USSD网关的主要功能包括：
l 对各个ICP分组管理，建立多级用户菜单
l 实现USSD请求和SMS请求的映射
l 通过EMPP接口于SCP连接，实现预付费用户的扣费管理。
l 生成话单，实现按业务计费。
l 提供API接口，利于ICP开发业务。
移动公司可利用USSD网关提供的菜单管理功能对梦网中已经存在的增值服务进行结构化，MS用户只需要拨叫一个特服号，就可以下载可以点播的服务菜单。
5 USSD业务的探讨
中国移动集团公司对于USSD定位了三大业务：信息点播、小额支付类业务、工业控制（企业）类业务，结合市场需求以及调查的市场资料，我们对这三大类业务给出一些具体的发展模式。
5.1 信息点播
运营商可以根据其直观、易操作的特点将点播类USSD应用投入到客户服务中，从而节省了宝贵的空中话音信道资源。
典型的点播类USSD应用如下：
l 积分查询、话费查询及交费
l 竞标业务：竞标商品、查询、竞标信息、竞标价格
l 交友：会员注册、性别、年龄、修改、找朋友
l 投资理财：股票、指数、股票交易、银证转帐、股评、外汇行情、国债行情、福彩、体彩、足彩
l 生活资讯：时事纵横、体育快报、娱乐专递、交通信息、航班、火车时刻、轮船信息、交通违规
l 手机游戏：足彩单注王、竞猜、查询对阵表
l 下载区： 铃声下载、图片下载、 Logo下载
5.2 小额支付类业务
在移动商务方面，USSD的及时性、交互特性很好的支持小额（移动）支付以及银行转账类的业务。相比语音方式更加方便易用，相比短信方式更加快速可靠。
移动用户通过手机键盘键入“*<业务接入号>*<参数>#”将业务请求通过GSM网络提交到USSD业务中心，业务中心进一步将业务请求发送到电子商务应用平台，在用户和商务应用之间建立起一个实时的数据传输通道，完成各种业务。
浙公网安备 33010602011771号