インテリジェントネットワーク

インテリジェントネットワーク（IN ）は、ITU-T Q.1200シリーズ勧告で規定されている標準ネットワークアーキテクチャです。 ^[1]これは、固定通信ネットワークと移動 通信ネットワークの両方を対象としています。これにより、通信事業者は、固定ネットワーク上のPSTN、ISDN、携帯電話やその他のモバイルデバイス上のGSMサービスなどの標準的な通信サービスに加えて、付加価値サービスを提供することで差別化を図ることができます。

インテリジェンスは、コアスイッチや機器のインテリジェンスに基づくソリューションとは対照的に、コアネットワークのスイッチング層とは異なるサービス層のネットワークノードによって提供されます。IN ノードは通常、電話会社や携帯電話事業者などの通信サービスプロバイダーによって所有されます。

IN は、ネットワーク スイッチング センターとネットワーク オペレータが所有するその他のネットワーク ノード間の シグナリング システム #7 (SS7)プロトコルによってサポートされます。

• 遠隔投票
• 通話スクリーニング
• ローカル番号ポータビリティ
• フリーダイヤル
• プリペイド通話
• アカウントカード通話
• 仮想プライベートネットワーク（家族グループ通話など）
• セントレックスサービス（仮想PBX）
• プライベート番号プラン（ディレクトリに番号が未公開のまま）
• ユニバーサルパーソナルテレコミュニケーションサービス（ユニバーサルパーソナル電話番号）
• 大量通話サービス
• 海外の携帯電話からプレフィックスフリーダイヤル
• 海外からのシームレスなMMSメッセージアクセス
• 逆充電
• ホームエリア割引
• プレミアム料金通話
• 通話に関連するさまざまな基準に基づいた 通話の分配
  • 位置情報に基づくルーティング
  • 時間ベースのルーティング
  • 比例的なコール分配（2つ以上のコールセンターまたはオフィス間など）
• コールキューイング
• 通話転送

INの概念、アーキテクチャ、プロトコルは、もともと国際電気通信連合の標準化委員会であるITU-Tによって標準として開発されました。それ以前は、多くの通信事業者が独自の実装を行っていました。^[2] INの主な目的は、従来の通信ネットワークによって提供されていたコア電話サービス（通常は音声通話の発着信、場合によっては通話転送）を強化することでした。このコアは、オペレータが標準の電話交換機にすでに存在するサービスに加えてサービスを構築するための基盤を提供します。

IN の完全な説明は、Q.1210 から Q.1219 まで、または Capability Set One (CS-1) として知られるようになった一連のITU-T標準で明らかになりました。これらの標準では、アーキテクチャ ビュー、ステート マシン、物理的な実装、プロトコルを含む完全なアーキテクチャが定義されました。これらの標準は通信サプライヤやオペレータによって広く採用されましたが、世界のさまざまな地域での使用のために多くのバリエーションが生まれました (以下のバリエーションを参照)。

CS-1 の成功に続いて、CS-2 という形でさらなる機能強化が行われました。標準は完成しましたが、CS-1 ほど広く実装されませんでした。これは、バリアントの能力が高まったためという理由もありますが、従来の電話交換機の限界を押し上げる問題に対処したためでもあります。

IN 開発の主な推進力は、既存のネットワークに高度なサービスをより柔軟に追加する方法の必要性でした。IN が開発される前は、すべての新機能やサービスをコア スイッチ システムに直接実装する必要がありました。ネットワーク障害を防ぐためにソフトウェア テストを広範かつ徹底的に行う必要があったため、リリース サイクルが長くなりました。IN の登場により、これらのサービスのほとんど (フリーダイヤル番号や地理的番号ポータビリティなど) はコア スイッチ システムから独立ノードに移行され、モジュール式のより安全なネットワークが構築されました。これにより、サービス プロバイダーはコア スイッチ メーカーにリクエストを送信して長い開発プロセスを待つことなく、ネットワークにバリエーションや付加価値サービスを追加できるようになりました。IN テクノロジは当初、フリーダイヤル番号を通常のPSTN番号に変換するなど、番号変換サービスに使用されていましたが、その後、カスタム ローカル エリア シグナリング サービス(CLASS) やプリペイド電話通話 など、はるかに複雑なサービスが IN 上に構築されました。

IN サービスまたはアーキテクチャを取り巻く主要な概念 (機能的観点) は、SS7アーキテクチャと関連しています。

• サービス スイッチング機能(SSF) またはサービス スイッチング ポイント(SSP) は電話交換機と同じ場所にあり、通話中に呼び出される追加のサービスのトリガー ポイントとして機能します。SSP は、通話の開始から終了までの抽象ビュー (オフフック、ダイヤル、応答、無応答、話中、切断など) を表す有限状態マシンである基本通話状態マシン (BCSM) を実装します。各状態を通過すると、交換機は検出ポイント (DP)に遭遇します。ここで SSP は、SCP へのクエリを呼び出して、続行方法に関する追加の指示を待機します。このクエリは通常、トリガーと呼ばれます。トリガー基準はオペレータによって定義され、加入者の発信番号またはダイヤルされた番号が含まれる場合があります。SSF は、付加価値サービスを必要とする通話を制御する役割を担います。
• サービス制御機能(SCF) またはサービス制御ポイント(SCP) は、SSP からのクエリを受信する別のプラットフォーム セットです。 SCP には、オペレータが希望する動作 (つまりサービス) を実装するサービス ロジックが含まれています。 サービス ロジックの処理中に、通話の処理に必要な追加データが SDF から取得される場合があります。 SCP のロジックは、SCE を使用して作成されます。
• サービス データ機能(SDF) またはサービス データ ポイント(SDP) は、追加の加入者データ、または通話の処理に必要なその他のデータを含むデータベースです。たとえば、加入者のプリペイド クレジット残高は SDF に保存され、通話中にリアルタイムで照会されます。SDF は、別のプラットフォームである場合もあれば、SCP と同じ場所にある場合もあります。
• サービス管理機能(SMF) またはサービス管理ポイント(SMP) は、オペレータが IN サービスを監視および管理するために使用するプラットフォームまたはプラットフォームのクラスターです。サービスの構成を保存し、統計とアラームを収集し、コール データ レポートとイベント データ レポートを保存する管理データベースが含まれています。
• サービス作成環境(SCE) は、SCP に存在するサービスを作成するために使用される開発環境です。標準ではあらゆる種類の環境が許可されていますが、Cなどの低レベル言語が使用されることはほとんどありません。代わりに、独自のグラフィカル言語を使用して、通信エンジニアが直接サービスを作成できるようにします。言語は通常、第 4 世代タイプであり、エンジニアはグラフィカル インターフェイスを使用してサービスを構築または変更できます。
• 特殊リソース機能(SRF) またはインテリジェント ペリフェラル(IP) は、SSP と SCP の両方に接続して、音声アナウンスの再生やユーザーからのDTMFトーンの収集など、主に音声通信に関連する特殊なリソースを通話に提供できるノードです。

上記のコア要素は、標準プロトコルを使用して相互に通信します。標準プロトコルを使用すると、さまざまなメーカーがアーキテクチャのさまざまな部分に集中でき、どのような組み合わせでもすべてが連携して動作することを確信できます。

SSP と SCP 間のインターフェースはSS7ベースで、 TCP/IPプロトコルと類似しています。SS7 プロトコルは、OSI 7 層モデルの大部分を実装しています。つまり、IN 標準では、インテリジェント ネットワーク アプリケーション パート ( INAP)と呼ばれるアプリケーション層のみを定義するだけで済みます。INAP メッセージは、 ASN.1 を使用してエンコードされます。

SCP と SDP 間のインターフェースは、標準ではX.500ディレクトリ アクセス プロトコル (DAP) として定義されています。IETFからは、実装がかなり簡単なLDAPと呼ばれるより軽量なインターフェースが登場したため、多くの SCP では代わりにこれを実装しています。

コアとなる CS-1 仕様は、他の標準化団体によって採用され、拡張されました。欧州版はETSIによって開発され、米国版はANSIによって開発され、日本版も存在します。各地域でバリアントが作成された主な理由は、現地で製造および導入された機器間の相互運用性を確保するためです (たとえば、基礎となる SS7 プロトコルのバージョンは地域間で異なります)。

新しい機能も追加され、それによってバリアントが互いに、また主要な ITU-T 標準から分岐しました。最大のバリアントは、モバイル ネットワーク拡張ロジック向けカスタマイズ アプリケーション(略して CAMEL) と呼ばれていました。これにより、携帯電話環境向けの拡張が可能になり、携帯電話事業者は、加入者がローミング中でもホーム ネットワークで受信するのと 同じ IN サービスを提供できるようになりました。

CAMEL はそれ自体が主要な標準となり、現在は3GPPによって管理されています。この標準の最後の主要なリリースは CAMEL フェーズ 4 でした。これは現在積極的に作業が行われている唯一の IN 標準です。

Bellcore (後にTelcordia Technologies )は、北米向けのIntelligent Networkの派生としてAdvanced Intelligent Network (AIN)を開発し、米国の大手通信事業者に代わってAINの標準化を行った。AINの当初の目標はAIN 1.0であり、1990年代初頭に規定された( AIN Release 1、Bellcore SR-NWT-002247、1993)。^[3] AIN 1.0は技術的に実装不可能であることが判明したため、簡略化されたAIN 0.1およびAIN 0.2仕様が定義されることになった。北米では、Telcordia SR-3511 (当初はTA-1129+として知られていた) ^{[4]およびGR-1129-COREプロトコルが、}サービス制御ポイント(SCP)やサービスノードなどのINシステムとスイッチをリンクするために使用されている。^[5] SR-3511は、SCPとサービスノードを直接接続するTCP/IPベースのプロトコルを詳述しています。^[4] GR-1129-COREは、SSPを介してSCPをサービスノードに接続するISDNベースのプロトコルの一般的な要件を提供します。^[5]

近年、IN 標準の開発活動は衰退していますが、この技術を使用するシステムは世界中に数多く導入されています。アーキテクチャは安定しているだけでなく、常に新しいサービスが追加され、継続的な収益源であることが証明されています。メーカーは機器のサポートを継続しており、陳腐化の問題はありません。

それにもかかわらず、特にVoIPとSIPの分野では、新しいテクノロジーとアーキテクチャが登場しています。INAPなどのプロトコルよりもAPIの使用に多くの注目が集まっており、 JAINやParlayという形で新しい標準が登場しています。技術的な観点から見ると、SCE は独自のグラフィカルな起源からJava アプリケーション サーバー環境へと移行し始めました。

「インテリジェントネットワーク」の意味は、主に計算とアルゴリズムの進歩によって時間とともに進化しています。より柔軟なアルゴリズムとより高度なプロトコルによって強化されたネットワークから、データ駆動型モデルを使用して設計されたネットワーク^[6]、AI対応ネットワーク^[7]まで。

• IP マルチメディア サブシステム
• サービス層
• 付加価値サービス

• Ambrosch, Wolf D .; Maher, Anthony; Sasscer, Barry 編 (1989)。『インテリジェントネットワーク』ベルリン・ハイデルベルグ: Springer。ISBN 3-540-50897-X。表紙からグリーンブックとも呼ばれる。
• フェインバーグ、イゴール（1997年）。インテリジェントネットワーク標準。ニューヨーク：McGraw-Hill Professional Publishing。ISBN 0-07-021422-0。
• マゲダンツ、トーマス (1996)。インテリジェントネットワーク。ロンドン・ボン: ヴァン・ノストランド・ラインホールド社。ISBN 1-85032-293-7。
• アンダーソン、ジョン R. (2002-10-30)。インテリジェント ネットワーク。ロンドン: IET。ISBN 0-85296-977-5。

• インテリジェント ネットワークに関するチュートリアル (2011 年 7 月 24 日アーカイブ)