其中，USSD服务器有两个网络接口分别对应于归属位置寄存器HLR（Home Location Register）和局域网：一方面，它通过七号信令SS7（Signaling System No.7）的移动应用部分Map（Mobile Application Part）与GSM系统的HLR连接；另一方面，它通过专线以传输控制协议/ 网际协议TCP/IP（Transfer Control Protocol/Internet Protocol）与应用监控中心连接。应用监控中心与USSD服务器的接口协议可为短消息点对点SMPP(Short Message Peer to Peer)或中国移动点对点CMPP(China Mobile Peer to Peer)。GSM系统及USSD均起透明通道的作用，监控中心可以发出指令，对终端或手机进行通信控制或发送短消息，手机或终端也可通过USSD服务来对监控中心发出请求以得到相应的服务。通信通道建立之后，就可以象一般的工业总线一样，监控中心对远程终端进行三遥操作，终端也可以主动上报报警、开机等信息。
3  USSD的接口协议
    USSD的接口协议与短消息类似，采用SMPP或CMPP。SMPP是国际通用的协议，CMPP是中国移动根据我国情况在SMPP基础上自己制定的协议，二者体系结构大体相同，应用范围也相同，但数据包的格式及内容有一定的差异。CMPP在2003年6月30日版本已升到了3.0。
    两者的消息均分为消息头和消息体，其中消息头长度是固定的。主要信息为消息总长度、命令类型和消息流水号。命令类型用来说明消息的类型是连接，还是由USSD中心到业务提供者SP（Service Provider）的消息或由SP到USSD中心的消息，断开连接及其回应等。消息流水号顺序累加，步长为1，循环使用，一对请求和应答消息的流水号必须相同。在SMPP中还有一个请求消息的回应是否成功的状态信息，而在CMPP中相应信息放到了消息体中。消息体则根据消息的类型和内容来决定长度和数据，但其所携带的自定义信息长度不超过160个字节，自定义信息即平时通过手机输入或接收的短消息内容或工业通信中的自定义通信规约部分。相对于SMPP而言，CMPP增加了许多信息，尤其是计费和号码的信息。
    以下是采用CMPP的USSD消息在VB中的结构定义：
    Type UssdCmppMsgStruct
        '------------Message Header
        Total_Length As Long      '消息总长度(含消息头和消息体)
        Command_Id  As Long   '命令类型
        Sequence_Id  As Long    '消息流水号
        '---------------Message Body
        Msg_Id(7) As Byte        '信息标识
        Pk_Total As Byte         '相同Msg_Id的信息总条数
        Pk_number As Byte       '相同Msg_Id的信息序号
        Registered_Delivery As Byte '是否要求返回状态确认报告
        Msg_level As Byte           '信息级别
        Service_Id(9) As Byte     '业务类型
        Fee_UserType As Byte    '计费用户类型    
        TP_pId As Byte          'GSM协议类型
        TP_udhi As Byte         'GSM协议类型
        Msg_Fmt As Byte         '信息格式
        Msg_src(5) As Byte       '信息内容来源
        FeeType(1) As Byte       '资费类别
        FeeCode(5) As Byte       '资费代码
        ValId_Time(16) As Byte   '存活有效期
        At_Time(16) As Byte      '定时发送时间
        Src_Id(20) As Byte        '源号码
        DestUsr_tl As Byte        '接收信息的用户数量
        Dest_terminal_Id() As Byte '接收USSD信息的MSISDN号码,length=21*DestUsr_tl
        Msg_Length As Byte       '信息长度 <160 byte
        Msg_Content() As Byte     '信息内容
        USSD_TYPE(7) As Byte   'USSD会话类型
    End Type
4  USSD的通信过程
    在工业应用的监控中心和USSD服务器接口的两种协议中，尽管SMPP和CMPP的数据包格式不大相同，但二者的流程大体相同。在目前USSD的应用中，大部分是应用在信息资讯等电信增值服务中，在工业的应用中还不多，但由于USSD业务的方便快捷、费用低廉等优势，在工业应用中的前景大有可为。
    在USSD的通信会话过程中有两种方式，由手机或终端发起的会话连接和由应用平台或监控中心发起的对话连接，以下介绍两种流程。
    首先，在两种连接流程中，监控中心都要与USSDC（USSD Center）先建立一个连接，一般采用长连接。所谓长连接，指在一个TCP连接上可以连续发送多个数据包。监控中心发出连接请求，USSDC收到后给予回应，监控中心收到回应后，就表明USSDC到监控中心的通路已经搭建好了，这个通路在平时一直保持连接，在线路空闲时要发送链路" title="链路">链路检测包及其回应以维持此连接。当信道上没有数据传输时，通信双方应每隔时间C发送链路检测包以维持此连接，当链路检测包发出后超过时间T未收到响应，应立即再发送链路检测包，再连续发送N-1次后仍未得到响应则断开此连接。参数C、T、N原则上可配置，现阶段中国移动的建议取值为：C=3min，T=60s，N=3。数据包采用并发方式发送，加以滑动窗口流量控制，窗口大小参数W可配置，现阶段中国移动的建议值为16，即接收方在应答前一次收到的数据包最多不超过16条。
4．1 终端发起的会话
    如图2，RTU为手机或带GSM通信功能的终端，SP为监控中心。RTU通过USSDC发给SP的命令都是DELIVER命令，SP用SUBMIT命令通过USSDC把消息传给RTU。DELIVER和SUMBIT都是 SMPP与CMPP中的命令类型，具体数据格式可参见SMPP或CMPP协议。在USSD应用中有一个字段的数据是短消息应用中没有用到的，用来说明DELIVER和SUBMIT的命令参数，在CMPP中是Service_Id，在SMPP中是Servid_Type,在本文中称为USSD_TYPE，易于理解。不同的交换机使用的USSD_TYPE内容可能不一样，这里以新疆移动使用的USSD服务器为例说明。

    (1)终端或手机拨打运营商提供的服务号（例：*139*1＃），通过USSDC发送给SP一条请求连接命令DELIVER（REQUEST_CONNECT），USSD_TYPE参数的内容为“PSSRR”，传送一个移动到应用的会话请求。
    (2)SP收到后发送SUBMIT(REPLY)，USSD_TYPE的内容为“USSRR”，RTU收到信息后即与SP建立起一次会话连接，SP在此命令中把消息发送到手机上，可以提供直观的菜单方式让用户决定下一步的操作，如在新疆乌鲁木齐运行的监控系统中，把某些相关人员的手机设定后，这些手机就可以通过拨打专用服务号，与监控中心建立起一次会话连接。手机上马上会显示“欢迎进入本系统:1.系统介绍；2.数据查询;3.故障查询;4.退出”。
    (3)用户可通过菜单提示按键来获得想要的服务,USSDC收到请求后向SP发送 DELIVER(SERVICE_REQUEST)，USSD_TYPE为“USSRC”，传送从移动到应用的一个USSR相应，用户的回复信息可在此命令中传给SP。如第（2）步骤，手机可按“1“键向SP发送进入系统介绍界面的请求。
    (4)SP收到请求后，与第（2）步骤一样，发送SUBMIT(REPLY)命令，将系统介绍文字菜单发送到手机上，用户可重复在第（3）和第（4）步骤间多次交互，获取想要的信息。
    (5)最后完成手机发出断开请求，如在主菜单上按“4”选择退出，USSDC发送DELIVER(RELC)命令给SP，USSD_TYPE为“RELC”，传送结束会话命令给SP。
    (6)SP发送SUBMIT（FINISH）命令,USSD_TYPE为“USSNR”，在该命令中附带“欢迎再次使用”等结束语的消息，手机收到后与SP结束一次会话过程。也可以由SP发送SUBMIT(RELR)，USSD_TYPE为“RELR”，主动断开会话。
    在整个通信过程中，RTU与SP保持连接，直接对话，速度比短消息快得多。用户只需拨打专用号码，就可以根据菜单进行下一步操作，进行远程访问并查询各个远程监控终端的数据和故障，及时掌握第一手资料。当然也可根据用户要求，在SP的程序中加入远程遥控或其它扩展功能。
4．2  SP发起的连接
    在工业应用中，大部分的通信过程是由监控中心发起的，下面终端发起的会话主要是一些突发事件（开机申请、主动报警等）。一些平时主要的通信任务（遥测、遥控等）都是由监控中心发起的，终端收到后给予回应，尤其是一些应急处理更需要由监控中心主动发起。这种会话方式的实现需询问当地移动运行商是否支持。
     如图3，结合一次遥测数据来说明SP发起的会话通信流程。