來源：電子技術(shù)應用  作者：段 騫 李維嘉
摘要：介紹了USSD的背景和特點，并與消息、GPRS和WAP相比較，論述了其在工業(yè)應用上的可行性及優(yōu)點，并以中電五十所成功運營在烏魯木齊的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)為例，講述了USSD在工業(yè)應用中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接口協(xié)議和通信流程。
關(guān)鍵詞：非結(jié)構(gòu)化補充數(shù)據(jù)業(yè)務 通用分組無線業(yè)務 業(yè)務提供者 中國移動點對點
非結(jié)構(gòu)化補充數(shù)據(jù)業(yè)務USSD（Unstructured Supplementary Service Data）是一種基于全球移動通信系統(tǒng)GSM（Global System for Mobile Communications）網(wǎng)絡的、實時在線的新型交互會話數(shù)據(jù)業(yè)務；它基于用戶識別模塊SIM（Subscriber Identity Module）卡，利用GSM網(wǎng)絡的指令通道傳送數(shù)據(jù)，是在GSM的短消息系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上推出的新業(yè)務，在業(yè)務開拓方面的能力遠遠強于SMS系統(tǒng)。
USSD技術(shù)單獨使用或與目前的短消息技術(shù)、通用分組無線業(yè)務GPRS（General Packet Rodeio Service）技術(shù)相結(jié)合，可為客戶提供種類繁多的增值業(yè)務，如移動銀行、金融股票交易、手機話費查詢、氣象信息預報和查詢、收發(fā)電子郵件、航班查詢、網(wǎng)上訂票、民意測驗等。采用USSD對原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響較小，且運營商還可以針對本地網(wǎng)的具體情況靈活地推出功能業(yè)務，方便地為移動用戶提供各類數(shù)據(jù)業(yè)務；另外USSD不僅可用于一些信息服務，利用移動運營商提供的通信網(wǎng)絡，也可應用于工業(yè)范圍，USSD的應用可使工業(yè)監(jiān)控通信的范圍大大擴展，功能增強，成本降低，所以這種業(yè)務在香港特區(qū)、新加坡等國家和地區(qū)已有廣泛的應用，在我也有廣闊的應用前景。
1 USSD的特點及與其他業(yè)務的比較
USSD系統(tǒng)與短消息業(yè)務SMS（Short Message Service）、GPRS和無線應用協(xié)議VAP（Wireless Application Protocol）的應用范圍相似，但有其自己的特點。

圖1

USSD在通話狀態(tài)下使用獨立專用控制信道SDCCH（Stand-alone Dedicated Control Channel），數(shù)據(jù)傳輸速率大約為600bps；而非通話狀態(tài)時，USSD使用快速輔助控制信道FACCH（Fast Associated Control Channel）,數(shù)據(jù)傳輸速率大約為1kbps，比SMS傳輸速率高。目前，用戶只能在非通話狀態(tài)下使用WAP，數(shù)據(jù)通過業(yè)務信道TCH（Traffic Channel）進行交換，其傳輸速率大約為9.6kbps，目前WAP的響應時間較慢，且需專門的WAP手機支持。
USSD在會話過程中一直保持通信連接，提供透明通道，不進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)；而SMS在物理承載層沒有會話通道，是一個存儲轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，用戶完成一次查詢需要進行多次會話過程。由于USSD與GPRS類似，在交互中保持一個會話過程，每次數(shù)據(jù)發(fā)送不需要重新建立信道，所以USSD系統(tǒng)對用戶的呼叫請求是即時響應，使響應時間大大加快，主要的響應時延已轉(zhuǎn)移為應用服務器一端，響應時間比短消息快。
USSD在交互式會話中可以提高直觀的菜單操作，方便用戶使用，在一次信息服務中，只需要撥打服務號碼，以后就可以按菜單提示進行下一步操作，可以建立類似WAP的門戶網(wǎng)站來提供電信增值服務。
USSD和GPRS適合不同的用戶群。在工業(yè)環(huán)境下，在通信量不大、每次通信量只有幾K數(shù)據(jù)量的情況下使用USSD的費用低廉；而GPRS傳送帶寬高，適用于信息量大的數(shù)據(jù)傳輸。
現(xiàn)在市面上的手機大多支持USSD服務。在工業(yè)應用中，大多具有SMS和GPRS功能的通信模塊或芯片也支持USSD服務。
2 USSD在工業(yè)應用中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
如圖1，監(jiān)控中心通過Internet或?qū)＞�與USSD平臺建立TCP/IP連接，USSD傳輸終端通過GSM的公用網(wǎng)絡與USSD平臺建立無線連接，通過USSD平臺與GSM網(wǎng)絡、監(jiān)控中心和現(xiàn)場監(jiān)控單元建立起一個數(shù)據(jù)通信的通道。在移動USSD平臺中有數(shù)據(jù)庫備份數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心除應用平臺外，還可備有有線瀏覽器進行監(jiān)測。透過GSM網(wǎng)絡和USSD平臺，無線瀏覽器和手機也可與監(jiān)控中心建立聯(lián)系。
其中，USSD服務器有兩個網(wǎng)絡接口分別對應于歸屬位置寄存器HLR（Home Location Register）和局域網(wǎng)：一方面，它通過七號信令SS7（Signaling System No.7）的移動應用部分Map(Mobile Application Part)與SM系統(tǒng)的HLR連接；另一方面，它通過專線以傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議TCP/IP（Transfer Control Protocol/Internet Protocol）與應用監(jiān)控中心連接。應用監(jiān)控中心與USSD服務器的接口協(xié)議可為短消息點對點SMPP（Short Message Peer to Peer）或中國移動點對點CMPP（China Mobile Peer to Peer）。GSM系統(tǒng)及USSD均起透明通道的作用，監(jiān)控中心可以發(fā)出指令，對終端或手機進行通信控制或發(fā)送短消息，手機或終端也可通過USSD服務來對監(jiān)控中心發(fā)出請求以得到相應的服務。通信通道建立之后，就可以象一般的工業(yè)總線一樣，監(jiān)控中心對遠程終端進行三遙操作，終端也可以主動上報報警、開機等信息。

3 USSD的接口協(xié)議
USSD的接口協(xié)議與短消息類似，采用SMPP或CMPP。SMPP是國際通用的協(xié)議，CMPP