USSD 技术

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手机上运行；
   （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00001111）。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（identifier）、长度（length）和内容（data）。 GSM03.40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USSD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*+447000366366#）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。
 
短消息市场无疑是今年市场的热点。但是，在认清短消息所带来的潜力的同时，短消息的不足也逐渐凸现。短消息的明天是什么？电信运营商如何使用短消息来打通与消费者进行交互式沟通的新渠道？

　　对短消息的“得陇望蜀”

　　当短消息的旋风冲向市场的时候，没有谁感受不到它的威力。调查数据更体现了短消息驰骋市场的豪气：据预测，今年全国手机短信发送量将突破560亿条，远远超过去年全年158亿条的总量。一年下来仅手机之间的文字信息传送就可以创造近60亿元的营业收入。

　　但在短消息如日中天的时候，我们也有了新的期待。例如能否通过短消息实现实时的信息交互，甚至进行各种交易。这颇有些“得陇望蜀”的味道，但作为明天的应用，这似乎也是一种必然。

　　USSD(非结构化补充数据业务)就是在这种背景下出现的。这是一种基于GSM网络的新型交互式数据业务，它是在GSM的短消息系统技术基础之上而推出的新业务。

　　与短消息系统（SMS）不同，USSD在会话过程中一直保持通话连接，提供透明通道，不进行存储转发；而SMS在物理承载层没有会话通道，是一个存储转发系统。由于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。就响应时间而言，USSD比短消息的响应速度快。SMS很适合进行点到点的通信方式，USSD主要开展端到系统间的联系。

　　通过增加USSD与短消息中心的连接，可将USSD与SMS、各SP(短信内容服务商)有效结合互通，从而为广大用户提供更多的增值业务服务。

　　寻找USSD的“秘密武器”

　　USSD的特色究竟在哪里？

　　首先，易用性是USSD最大的特色。用户只需要从手机键盘上敲入一个短接入号码，如“#10#”，就可以直接从手机上发出服务请求。在这之后，所有的服务都可以菜单的形式来完成，包括商务、体育、财经、生活、娱乐、游戏等各种服务，当然也可以包括一些行业服务，例如手机充值、话费查询和车牌管理。用户不需要再记那些繁杂的号码，菜单是系统自动更新的，信息将会以交互的形式实时在用户和运营商之间传递。

　　响应速度快当然是USSD最有“杀伤力”的特色。因为不需要存储转发，USSD系统对于用户的呼叫请求是即时响应，对于交互性服务可以在数据通话中一直保持电路连接，使响应时间大大加快，主要的响应时延已转移为应用服务器一端。

　　最后，用户也不用担心自己的手机不支持USSD。面对USSD的巨大市场，如今市面上的大多数手机都已经开始支持USSD服务，例如摩托罗拉、诺基亚、爱立信、西门子、松下等品牌的大部分手机。

　　USSD剑指何处？

　　现在USSD的应用刚刚拉开了帷幕。中国移动和中国联通已经开始进行这方面的试点。也许不久的将来，您就可以体会到下面的应用：

　　◆ 信息服务门户(Messaging-Portal)

　　利用USSD的链路保持特性与交互菜单功能，可以建立类似WAP的门户网站(如建立“移动梦网”的门户站)，用友好的人机界面，通过导航方式让用户及时找到消息，让所有支持USSD的中文手机上网冲浪。

　　◆ 手机预付费卡充值、话费查询

　　使用USSD充值可以不占用话音信道，操作方式快捷、简单明了，直接使用单条指令即可完成。通过USSD方式将大大节约移动网络资源，也给用户带来了方便，提高了客户服务的质量。

　　◆ 在线交互游戏、有奖竞猜、广告发布、市场调查

　　充分利用USSD的交互性特点，用户可以方便地进行21点、养宠物等游戏，另外可以大力发展有奖竞猜、广告发布、市场调查等活动，使用户可以得到赞助厂家提供的优惠或奖金奖品，提高用户对移动公司的忠诚度。

　　◆ 移动电子商务、移动银行

　　利用USSD响应快速、操作简便的特点，用来做移动电子商务完成小额交易是最佳工具。可投入使用的项目如“移动彩票”，当使用USSD来进行交易时会变得很方便。配合STK卡的加密算法，将来可扩大到银行转账、大额商品支付等使用范围。

　　◆ 企业网信息管理

　　通过USSD手机，企业用户可以快速连接企业内的数据库，完成信息检索，对于大数据量的查询更可在线实时完成，与现在的WAP企业网功能一致，但费用大大减少了。