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硕士论文：基于p a r i a y o s a 的开放业务体系结构研究 基于p a r i a y ，0 s a 技术的开放业务体系结构研究。 摘要 如何在n g n 环境中创建和部署新型业务是n g n 的关键问题，这属于业务 体系结构的范畴。我们从分层和分域的角度介绍了下一代网络及其业务体系的发 展。为支持第三方业务开发和快速引入新型业务，开放业务技术在分层网络结构 的上层扮演了重要的角色。s i p ，j a l n ，p a r l a y ，o s a ，w e bs e r v j c e s 都是n g n 中重要的开放业务相关技术。我们分析了它们的典型特征，特别将p a r l a y ，o s a 技术分别与其它三种技术进行了详细的比较。结论是：p a r i a y ，o s a 技术与其它 三种技术在n g n 业务开发范围内是互相补充的，高层抽象接口技术的出现绝对 不是为了取代底层网络互连协议。 业务控制模型的发展经历了从集中控制到分布控制，从垂直集成到水平集 成，从封闭到开放的路线：与之相应，业务融合的发展也经历了从信令互连到业 务互连的路线。我们分析了发展过程中的代表技术，结论是：基于p a r i a y ，o s a 的业务体系较好的吸取了业务模型发展过程中的优点，但其业务体系结构仍然需 要增强。我们扩展p a r i a y ，o s a 的两层结构为三层结构，在业务提供商与网络提 供商之间引入提供业务组件及其执行环境的虚拟网络层。考虑业务移动带来的动 态可配置需求，我们探讨了引入移动代码中间层的p a r i a y ，o s a 业务体系结构。 开放电信网络环境下，外部业务开发的各个环节都需要作出适应性的调整。 我们分析了基于p a r a i y ，o s a 技术的业务开发平台及其相关技术。结论是：开放 业务处理的对象将由传统意义上的物理资源简化为虚拟网络资源，业务的开发过 程将更多的外现为对虚拟网络资源的逻辑处理配置。开放业务的核心逻辑由 p a r i a y ，o s a 接口的调用序列组成，虚拟资源通过资源代理绑定到实际物理资源。 仿真实验部分验证了我们基于p a r i a y 。s a 技术的开放业务开发过程。结论是： 正确的设置触发器和处理a p i 调用逻辑是业务开发的关键步骤，对p a r i a v o s a 开发工具包仍有较大需求空间。 关键词l 下一代网络，业务，p a r i a y o s a ，开放业务体系结构，业务开发，移 动代码技术 夺研究得到国家8 6 3 高技术项目“多媒体个人移动业务体系结构及其实现技术的研究，资 助。( 项目编号：2 0 0 2 a a l 2 1 0 6 9 。) 硕士论文：基于p a r i a y 0 s a 的开放业务体系结构研究 r e s e a r c ho np a r i a y ，o s a 。c h n o l o g yb a s e do p e ns e r v i c ea r c h i t e c t u r e a b s t 阳c t h o wt oc r e a t ea n dd e p l o y m e n ts e n ，i c e si nt h en g ne n v i r o n m e n ti so n eo ft h ek e y i s s u e so fn g n i ti sj nt h e $ c o p eo fn g n ss e n ，i c ea r c h i t e c t u r e t h ed e v e i o p m e n to fn g n a n di t ss e n ，i c ea r c h i t e c t u 怕a r ei n t r o d u c e d 行r s 削yf r o mai a y e r da n dd o m a i n e dp e r s p e c t i v e 1 no r d e rt os u p p o r t3 r dp a r t ys e r v i c ed e v e i o p m e n ta n d 旧p j d l yi n t r o d u c es e r v i c e s o p e n s e r v i c et e c h n o i o g i e sp i a ya ni m p o r t a n tr o i e s i pj a l n ，p a r i a y ，o s aa n dv 、 e bs e r v i c e sa r e a t h ed o m i n a n to p e ns e n ，i c et e c h n o i o g i e so fn g n t h e i rc h a r a c t e n s t i c sw e 怕a n a i y z e d ， e s p e c i a yar e l a t i v e i yd e t a i l e dc o m p a r i s i o n o fp a a y ，o s at e c h n o i o g yw t ht h eo l h e r t h r e e w a sg i v e nv v ec o n d u d e dt h a t 谴i sac o m p l e m e n t a r yr e i a 幅o n s h i p 跌蜘怜e np a r i a y 船s a w i t ht h eo t h e rt h 旧ei nt h es c o p e0 fn g ns e r v i c ed e v e i o p m e n t t h ee m e r g e n c eo fh i g h l e v e ia b s ”a c ti n t e r f a c e s a b s o i u t e i y a r en o tf o rt h e r e p i a c e m e n t o f u n d e r i y i n g i n t e m e h o r k j n gt e c h n 0 1 0 9 i e s t h ed e v e l o d m e n to fs e r v i c ec o n t r o lm o d e lt a k e sar o u t ef r o mc e n t r a i i z e dc o n t r o it o d i s t r b u t e dc o n t r o i ，f r o mv e m c a i i n t e g r a t j o n1 0 h o r i z o n t a ii n t e g r a t i o n ：i 瞅e i yt h es e r v i c e c o n v e r g e n c em o d e it a k e sar o u t ef r o ms i g n a n gi n t e n o r k j n gt os e n ，i c ei n t e r w o r k i n gt h e t y p c a ft e c h n o i o g i e sw e r ea n a i y z e d w ec o n c i u d e dt h a tp a r i a y ，0 s ab a s e ds e n ，i c e a r c h j t e c t u r ea d o p t st h ea d v a n t a g e so fo t h e rs e n ，i c em o d e i s ，b u ti t ss e r v i c ea r c h i t e c i u r e s t n e e dt ob ee n h a n c e d e ) ( t e n d i n gt h et w o - t i e ra r c h i t e c t u r et ot h r e e l i e ra r c h j t e c l u r e w e r ep r o p o s e d ，n a m e i yi n t e r p o s j n ga na d d i t i o n a l l a y e rb e t w e e ns e n ，i c ep r o v i d e ra n d n e m o r kp r o v l d e rw h i c h t a k i n gc a r eo f 舱r v l c ec o m p o n e n t sa n di t se x e c u 缸o ne n v j r o n m e n t w h e n d y n a m i cc o n 竹g u r a t i o nw a st a k e ni n t oc o n s i d e r a t i o n _ nr e s p o n s et 0t h er e q u i r e m e n t o fs e n ，i c e m o b i | i mam o b ec o d em i d d i e w a r ee n h a n c e dp a r i a y ，0 s ab a s e ds e r v i c e a r c h i t e c t u r ew a sp r o p o s e d i nt h eo p e nt e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r ke n 、，i r o n m e n t ，e a c h s t e po fe ) c t e m a is e n ，i c e d e v e l o p m e n tn e e d sa d a p t i v em o d m c a a o n t h ep a a y ，0 s ab a s e ds e n ，i c ep i a t f o r mw a s a n a i y z e d w ec o n c i u d e dt h a tt h ep r o c e s s e do b j e c t so fo p e ns e n c ea r es i m p i m e df r o m t r a d i t i o n a ip h y s c a i 怕s o u r c e si n t ov i r t u a ln e m o r k r e s o u r c e s ，a n dt h ep r o c e s so fs e r v i c e t h i sw o r k1 sp a m a l l ys u p p o n e d b yn 绷o n 酬8 6 3 h i g h _ e c hp r o g 强m ( n o 2 0 0 2 m 1 2 1 0 6 9 ) 硕士论文：基于p a r i a y o s a 技术的开放业务体系结构研究 d e v e l o p m e n ti se p 旧s s e db yt h ec o n 行g u r a t i o n o f i o g i c a i h a n d i e so fv i r t u a ln e l w o r k r e s o u r c e st h ec o r es e n ，i c el o g i ci sc o m p o s e do fi n v o k e da p is e q u e n c e s ，a n d 陀s o u r c e p r o x i e s b n dt h ev i r t u a n e m 0 r kr e s o u n c e st o p h y s i c a l r e s o u r c e s t h es i m u f a t i o n e x p e r i m e n tp a r t i a yv e n 仉e do u rp a r i a y ，o s ab a s e ds e r v i c ed e v e i o p m e n tp r o c e s s w e c o n c l u d e dt h a ta p p r o p r l a t et n g g e rs e 仕i e m e n ta n dc o n e g u r a t i o no fa p | i n v o k e di o g i ca r e k e ys t e p s a n dt h e r es t f i sar e q u i r e m e n tf o rp a r f a y 如s ab a s e ds o 仃w a r ed e v e f o p m e n t k i t s k e y w o r d s ln e ) c tg e n e r a 茴o nn e t w o r k ，s e n ，i c e ，p a a y 舱s a ，o p e ns e n ，i c ea r c h t e c t u r e s e 川c ed e v e l o p m e n t ，m 0 b j i ec o d e t e c h n 0 i o g y 南京邮电学院学位论文独创性声明 y ，6 2 8 9 7 4 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：日期： 南京邮电学院学位论文使用授权声明 南京邮电学院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电学院研究生部办理。 研究生签名：导师签名： 硕士论文：基于p a r l a y o s a 的开放业务体系结构研究 第一章下一代网络及其业务体系简介 1 1 下一代网络 下一代网络( n g n ) 是随着电信业的新发展而引入的概念，其原因是多方面 的：市场解除管制后的开放竞争格局：由于因特网的广泛使用而带来的爆炸式的 数字化流量；用户对新型多媒体业务的日益增长需求；用户对通用移动性的日益 增长需求等。 i t u t 【1 】对n g n 的定义是【2 】：基于分组交换的能够提供包括电信业务在内 的多种业务：能够使用多种宽带、服务质量使能的传输技术；业务功能独立于底 层的传输功能。它支持用户自由的访问不同的业务提供商，支持通用的移动性， 能以一种一致的和无处不在的方式向用户提供业务。 n g n 将无缝地融合公共电话交换网络( p s t n ) 和数据交换网络( p s d n ) ，从而 创建一个统一的多业务网络。与以往大型、集中、专有的交换基础设施不同， n g n 将中心局( c o ) 功能推到网络的边缘，形成的是一个分布式的网络基础设施。 圈1 - 1 分层细化的n g n 功能模型 利用新的、开放的技术，可降 低进入市场的门槛，增加灵活 性，既能容纳基于电路交换的 数据，也能容纳基于分组交换 的数据。根据业务和承载相分 离，承载与控制相分离的思想， i t u 提出了n g n 的功能模型。 在垂直结构上，分为应用层、 控制层、传输层；在水平结构 上分为接入层和核心层。 n g n 的宏观结构，可以进 一步细化。垂直方向可以分层 细化，水平方向可以按域细分。从功能划分的角度，可以将n g n 结构划分为图 1 1 的5 层【3 】。相邻的层次之间是客户机服务器关系，较低层为较高层提供服 硕士论文；基于p a r i a y ，o s a 的开放业务体系结构研究 务。跨越所有层的是运营支撑系统和商务支撑系统( o s s ，b s s ) 。不同层次提供不 同层次的抽象级别，抽象能力通过一系列的应用编程接口( a p i ) 来表达，位于高 层的a p i 其抽象层次相对较高。 域可能跨越一层或多层。功能域由在一个或者多个层次执行的相关功能构 成。商业域一般来说要跨越一个或者多个功能域，是从商业角度来划分的。为降 低进入市场的时间，n g n 需要清晰分离的功能域，以最大程度的支持n g n 架 构及其组件的重用性。由于通信和分布计算技术的融合，设计个高度可靠、健 壮、实时的中间件成为可能，用它来隐藏来自单独应用的分布复杂性。参照n g n 的清晰分离原则，n g n 的域划分如图1 2 所示。 应用 i 驻地 企业 i ， 图1 2 具有清晰分离模式的n g n 功能域划分 由图1 2 可知，n g n 清晰的分离的了具有q o s 使能的网络传输域和面向对 象的业务应用域，分离的二者通过分布处理环境( d p e ) 耦合在一起【4 】。业务域 包括业务数据和逻辑，向用户提供端到端的功能性。传输域处理来自业务域的具 有服务质量需求和特定策略限制的连接请求。分布式处理环境域提供统一的中间 件基础设施，以使位于业务域和传输域的分布组件能够互相通信。 1 2 下一代网络的业务 过去人们对于n g n 的关注主要集中在支持什么样的接入，如何设计骨干传 输网，如何在新的环境下处理运营和管理之类的具体的有关n g n 的技术话题， 但比这些问题更为重要和关键的话题应当是下代网络的业务以及如何在下一 塑主笙壅：薹至! ! ! ! 塑里! 垒堕茎堕些墨堡墨堕塑翌塞 代网络的环境下实现这些业务。对n g n 业务的基于产业的共同理解将有助于明 确每一种技术的需求，同时也有助于明确需要产业界共同合作的领域a ee 雹e 厂i 磊 广i 磊 厂i i 、一，、，一7 雹雹蟹 图1 3 下一代阿络的业务类型 计算机能力的增强和软件技术的不断发展，使得开发更多的更强大的应用成 为可能【5 ，6 】，前提是应用之间要能有效的交互。新的网络需要支持无缝交互的能 力、公共接口、协议。当开发一项新业务的时候，所有的方面都是需要考虑的： 从实现到部署使用，从端用户到市场、商业案例的考虑等。技术的革新，除了极 大影响和提高了人们的生活方式和生活水平以外，同时也带来了激烈的竞争。随 着竞争程度的增加，如何充分利用自身的核心竞争力并为新出现的通信环境做好 准各就成为各公司在为自己定位时需要考虑的基本问题。在这种激烈的竞争环境 中，为了争取客户和市场份额，业务提供商必须努力寻找新的方法。推出和部署 新型业务无疑是方法之一，当然同时也期望成本不能太高。结果是，许多业务提 供商都将面向下一代网络的业务看作是一种吸引和留住主要利润客户的方法。图 1 3 表示了n g n 的些重要业务类型【7 】。 统一和一致的n g n 业务提供方法将有助于通过消除现有具体业务的，专有 的，不可重用的解决方式的弊端来降低提供新业务的成本和进入市场的时间。而 且，n g n 可以方便运营商部署高级业务，从而在扩展其能力的同时保持了竞争 力。所以，公网运营商需要寻求般的业务架构来提供增值业务。 从客户的角度来讲，他们需要的是高带宽的多媒体和信息密集业务。电信业 务的演化将使业务提供商可以灵活的聚焦于微观市场，向终端用户提供更为个性 化的业务。首要目标是让用户以任意的媒体格式，通过任意的工具，在任意时 间、任意地点获取任意量的用户感兴趣的信息。 硕士论文：基于p a r i 驯，o s a 的开放业务体系结构研究 1 3 n g n 的业务体系结构 要在n g n 的环境下实现n g n 业务，需要重新考虑n g n 的业务体系结构。 n g n 的首要目标是提供个一般性的、统一的、容易控制的环境，以便在此环 境的基础上构建各种类型的跨越各种传输网络的业务和管理应用。这种控制环境 的关键特征包括： 结构上的分层。n g n 环境的核心是结构上的分层。首先也是最重要的是， n g n 业务明显分离了业务会话控制与底层的传输网元。通过这种分离的思 想，n g n 同时也将控制功能分离成为特征控制、业务，会话控制、连接性控 制。进一步的，n g n 将业务层分离为接入，业务和通信会话控制，从而可以 独立于其它会话处理每一会话。最重要的是，这些分离允许业务可以独立于 底层的传输和连接性考虑进行部署，业务开发者不需要知道所部署的业务的 传输类型。 开放的业务接口，a p i 。基于应用编程接口的开放开发环境使得业务提供商， 第三方应用开发商，可能的端用户可以快速无缝地创建和引入新型应用。这 就给予了业务提供商对于业务创建过程更多的控制，并允许他们重用已有的 应用组件，从而加速了新业务的引入。本文将要讨论的p a f l a o s a 接口就 是非常重要的开放业务接口。 分布的网络智能。在n g n 的业务环境中，适于销售的业务可以被极大的拓 展到包括更多的更富有变化的业务以及关联的网络智能。n g n 的分布处理环 境( d p e ) 将这种网络智能从物理网元中分离出来，网络智能可以分布到网络 中的适当位置，功能能力将不再与物理网元组合在一起。 1 4 虚拟主环境开放业务访问 在下一代移动网络中，考虑到用户环境和通信条件的变化，业务移动管理性 问题也是必须解决的。3 g p p 【8 】针对个人移动业务环境( p s e ) 提出了虚拟主环境 ( 、，h e ) 和开放业务访问( o s a ) 的概念( 图1 - 4 ) 【9 。在v h e 定义下，个人业务能够跨 越网络边界移动，在不同的终端之间移动。不管位于什么网络，使用何种终端( 在 其终端和网络能力范围之内) ，用户将一致的获得同样的个性化特征、定制的用 6 户接口和业务。 o s 内a h 图1 - 4 v h e ，o s a 总体结构概览 按照这种新的通信模式，通信网络及其组件的设计目标将支持端用户和业务 供应商之间的新业务的协商，而不需要网络运营商和接入提供商的帮助。甚至任 何用户都能成为业务提供者。基于全l p 【1 0 1 1 】和o s a 的理念，个人移动通信的业 务架构需要考虑的目标是【1 2 】： 任意的接入。允许端用户通过任意网络接入因特网。端用户和访问网络通过 可信任的第三方协商，因此也就可以允许匿名l n l e m e t 接入。 设备移动性。允许端用户在网络内或者网络之间的漫游，同时维持任何正在 进行的会话。这就需要为移动设备自动分配网络地址并将正在进行的通信重 定向到新地址。要么将重定向实现为透明的网络业务( 如：移动i p ) ，或者是 实现为透明的网络业务和应用层位置感知的组合( 如：s i p + 移动l p ) 。 业务移动性。用户在某一网络获取的业务能够跟随用户到另外的网络。不但 需要维持业务在寻址时的可达性，而且能够跟随用户到达新的网路在新的环 境下运作。 个人移动性。终端用户能够移动到的新的网络中而且使用同样的地址可达， 这不但针对的是语音业务而且针对其它应用。 自适应通信。终端用户的通信模式能够根据用户环境和通信条件变化的事件 自主调整。这就意味这终端用户可以通过存储和重用业务数据而知道如何最 佳的响应通信事件。 a d h o c 应用协商。用户、资源和虚拟对象之间的通信只需最少的共享业务知 识，这就意味着需要一种新的一般性的业务协商协议。 7 硕士论文：基于p ar l a y o s a 技术的开放业务体系结构研究 1 5 n g n 业务体系的开放性 关于n g n 业务体系的开放性可编程性，可以从以下三个角度来考察：商业 角度，结构角度，工程角度【1 3 】。 从商业角度看，新开发的标准或技术是否被接受和得到部署主要取决于是否 至少存在一种成功的商业案例。管理机构要求网络运营商向第三方业务和应用提 供商开放他们的网络能力，规章导致重新审视目前的业务发布模型，并由此对体 系上和商业上的决策产生重大影响。在n g n 的业务体系中，需要标准化的不再 是业务，而是业务能力。为避免缺乏商业案例的危险，3 g p p 标准化组织定义了 一系列的“核心业务”。包括u m t sr e l e a s e9 9 中的位置业务，u m t sr e l e a s e 4 中的多媒体消息业务，以及r e l e a s e5 或者r e i e a s e6 中的在席业务。电信界 正面临一种新的挑战：找到“边缘业务”和“核心业务”的适当平衡。 从结构角度看，n g n 业务体系源自模块化的思想【1 4 ，1 5 】。在层次化的结构 中，一个完整的系统将包含一系列独立的构件( 层) ，这些构件通过定义好的接口 相连接。基于接口的开放性和标准性，每一构件都是可以被替换的。每一构件的 实例( 产品) 都应遵守开放接口规范。 宏观上，未来的网络将被划 分为三个主要的域：用户域，网 络域，业务域( 图1 5 ) 。相应的 产生三类接口。用户位于网络边 界，通过用户网络接口( u n i ) 访 问核心网络能力。业务和应用提 供商位于网络的另一侧，通过业 务网络接口( s n i ) 访问网络核心 图1 5 从宏观上看未来的弼络体系结构 能力，控制传统网络业务或者是提供新的增强的核心业务。在网络域中，互连通 过网络一网络( n n l ) 接口实现。从图1 - 5 中还可以看到，用户域包含“边缘业务”。 在软件层面上，开放的接口意味着开放的应用编程接口( a p i ) 。业界非常关注 标注化开放a p i s ，包括出现的开放网络a p l s ( p a r i a y 【1 6 】) 和3 g p p 的开放业务访 问( 0 s a ) 。p a r l a y 船s a 最吸引人的地方在于它向第三方业务和应用提供商开放 了由运营商所控制的网络能力。开放a p i 作为接口的优势在于它提供了对于低 硕士论文：基于p a r i a y o s a 技术的开放业务体系结构研究 层网络能力的高层抽象。结构层次上网络的开放性就在于一种实现和平台无关的 方式定义业务和使用a p l s ，使其尽量的通用。 从工程角度看，由于通信网络的分布性和开放a p i 的引入，需要保证网络的 完整性问题f 1 7 l 。系统的分布性意味着各种实体并不是工作在同样的处理平台， 但是又需要在一起工作以完成某些性能和业务，需要考虑的关键问题包括不可预 测的远端访问延迟，并行性和部分发生故障等。基于a p i 的架构虽然抽象了底 层网络的能力，但是不可避免的将以失去细节为代价。如果接口没有抽象某些能 力提供给外界，那么运行在其上的应用又有什么用呢? 有没有“智能接口”的存 在呢? 互操作性也是一个挑战问题，不同制造商的设备如何能保证互通? 这些问 题都是需要解决的。 1 6 论文主要工作 如何在下一代网络的环境中创建和部署新型业务是n g n 的关键问题，这属 于业务体系结构的范畴。n g n 业务体系结构的重要特征是采用开放的应用编程 接口。通过开放的应用编程接口来消除现有具体业务的，专有的，不可重用的解 决方式的弊端来降低提供新业务的成本和进入市场的时间。p a r i a v ，o s a 是业界 非常关注的标准化接口，我们将讨论以p a r i a y ，o s a 技术为基础的开放业务体系 结构，包括相关的开放业务技术，业务控制模型和业务融合模型，开放业务开发 平台技术等。主要采用比较分析，建立抽象模型并结合仿真试验的研究方法，同 时辅之以适当的理论分析。 我们首先比较分析了s i p ，ja | n ，p a r i a y ，o s a ，w s 这四种典型的开放业务 相关技术。特别的，将p a r i a y ，o s a 开放业务接口技术与其余三种开放业务相关 技术进行了较为详细的比较。比较主要从体系结构的角度出发，包括各种技术能 够实现的功能以及它们所支持的应用和服务器之间的交互类型，也包括从商业角 度上的一定程度的比较。 针对开放电信业务环境，我们深化了对业务的认识。在开放网络环境下，业 务不再被看作是向用户提供功能的自包含的功能体，而是被看作由开放的代码块 组成。p a r i a y ，o s a 开放业务接口技术的引入开辟了业务空间层，因此业务控制 模型和业务融合模型都与传统的模型有着根本的区别。我们分析了业务控制模型 9 硕士论文：基于p a r i a y ，o s a 技术的开放业务体系结构研究 和业务融合模型的发展路线，着重分析了基于p a r i a y ，o s a 接口技术的业务控制 模型和业务融合模型，并提出了基于p a r i a y ，o s a 接口技术的业务模型的扩展模 型。 从传统业务开发技术和业务平台结构及其局限性出发，我们设计了基于 p a r i a y ，o s a 技术的开放业务开发平台，包括p a r j a y ，o s a 网关的内部实现结构， 外部业务平台的组成结构等等。对于具体的业务开发，我们提出了开放业务开发 的模型，并着重分析了开放接口技术带来的对业务开发各个环节的适应性调整。 我们认识到：在开放电信网络环境下，业务开发更多的外现为对虚拟网路资源的 配置处理。特剐的，针对业务移动性强加的动态配置需求，我们建议采用移动代 码中间件技术将p a r i a y ，o s a 的两层结构扩展到三层结构。 最后，我们利用e r i c s s o nn r g 仿真软件仿真了“语音呼叫路由器”的简单业 务，主要涉及p a r i a y ，0 s a 的多方呼叫控制( m p c c ) 和用户交互( u i ) 接口，同时选 择了e r i c s s o n 的辅助软件开发包( s d k ) 。我们描述了开放业务开发仿真试验的整 个过程，包括业务设计分析，业务实现分析，业务测试分析，业务结果分析等部 分。实验对我们提出的开放业务开发模型作出了部分的验证，完整的验证是我们 未来需要做的工作。 1 0 硕士论文：基于p a r l a y ，o s a 技术的开放业务体系结构研究 第二章开放业务相关技术及其比较 2 1a p l 的分层结构模型 a p i 的构造是一个结构化过程，主要包含三个步骤：定义a p i 的需求，定义 a p l 的信息模型，选择目标中间件协议。接口定义语言( 1 d l ) 使得以独立于编程语 言的方式规范业务a p l 成为可能，而且可以充分利用来自面向对象编程领域的 成果。l d l 编译器实现接口到特定编程语言之间的绑定。 图2 1 是a p l 的分层结构模型【1 8 】，它划分了三种a p i 层次。按照这种划分， 实现能力的组件可以被嵌入到共享的编程环境之中，这与c o r b a 组件模型和企 业j a v a b e a n s 所遵循的容器方法是吻合的。资源a p i 描述如何处理和控制网络 实体和特殊的电信资源。网络能力a p i 位于资源a p l 之上，描述如何结合网络 资源实现对网络的控制。网络外部a p l 描述提供给第三方应用开发商的网络能 力，第三方应用开发商可以通过外部a p i 在不拥有底层电信网络的基础上向其 客户提供业务，从而形成虚拟网络运营商( v n o ) 。 厂一歪亚丽 + _ 二二二= = ：_ = = = _ 二二二二二二二一+ 外部胴 j l 一 l认证 ： 业务级协定j 广_ j _ _ l r j _ l _ _ j _ - l i 壁! ! 墼型jl 塑堕i旦塞堡j i 一l - 一 r 一r _ 。 。一。r 一 网络能力 p 资源胴 各种协议 图2 1 a 引的分层结构模型 可以看到，如果能在网络侧采用统一的标准协议接口，那么网络融合也是可 行的，技术的发展显示s l p 协议正在扮演“统一协议”的角色。资源a p i 是对底 层协议的进一步抽象，这属于j a | n 的协议专家组( p e g ) 的工作范畴。网络能力 a p i 将网络能力抽象为接口供外部业务提供商使用，这是j a i n 的应用专家组 ( a e g ) 、p a r i a y ，o s a 业务能力规范的工作范畴。为保证位于企业域的不可信任的 应用对网络能力的访问，p a r i a y ，o s a 的框架a p i 和j a i n 业务提供a p i 都提供了 硕士论文：基于p a r l a y o s a 技术的开放业务体系结构研究 相应的访问控制接口。w s 是基于因特网的网络应用领域发展起来的实现网络服 务组合和调用的接口，这样的基于因特网的开发模型正随着电信网络的开放逐步 应用于电信业务的开发。那么，到底基于s i p ，j a l n ，p a r i a y ，o s a 以及w s 技术 的业务体系具有什么特征? 这些开放业务相关技术之间又有什么区别和联系? 这些正是本章想要回答的问题。 2 2 基于s i p 技术的业务体系 s l p 【19 】是应用层的信令协议，它并不直接提供业务，但可以作为实现其它业 务的基础。s i p 的广泛采用被认为承担的是整个通信业的未来，它被认为是下一 代网络的i s u p ，用于实现l s d n 所未能实现的业务综合f 2 0 】。l s u p 代表的是电 话发展过程中共路信令的演化，而s l p 潜在的将带来更深刻的变化。s i p 将把人 们引进多媒体通信的时代，并利用i n t e m e t 技术提供创新的机会。 s l p 包括四个逻辑实体：用户代理，登记器，代理服务器和重定向服务器1 2 1 】。 用户代理发起请求，通常也是最终的目的地。登记器跟踪记录属于此网络域的用 户。代理服务器是应用层的路由器，转发s i p 协议和请求。重定向服务器接收 请求并返回另一个用户代理或者服务器的位置。s i p 最初主要用于发起、修改、 中止多媒体会话，但s i p 的高度扩展性使得s i p 被用在其发明者所没有想到的 地方。s f p 最首要的五种使用模型如下( 它们应用到应用提供商网络的情况如表 2 1 所示) 【2 2 】： “应用基础设施”使用模型描述使用s i p 访问应用服务器的主流方法。 “p s t n 到s i p 互连”使用模型描述使用s i p 连接p s t n 的方法。 “s i p 终端电话重用”使用模型描述s i p 终端如何访问网络业务。 “基本s l p 端到端”使用模型描述s i p 实现端到端网络的方法，用于支持点 对点通信( p 2 p ) 。 “高级s i p 端到端”使用模型描述实际实现s i p 端到端的方法，解决基本 s i p 端到端实现的固有问题。 表2 1 s i p 使用模型和演进情景 使用模p s t n 矧p 互连应用设麓s i p 终蝈 基本高级s i p 端到 l 型 重用靖网络 硕士论文：基于p a r i 纠f o s a 技术的开放业务体系结构研塞 演进 s i p tq 9 3 1 到网p i n ts l p 应访问s i p下一访问p o t s 情景 s i p关，s p i r i t s用接口 终端代业 终端 务 t d m是是是是是是 否n ，a 软交换 是是是是是是否n ，a s i p 是否是否是n | a是是 基于s l p 的应用开发工具并不十分完善，使用未加扩展的协议( s i p ，r t p 等) ， 不能有效的开发出应用。主要原因是抽象的层次太低，而且应用不容易移植。 i e t f 提供了两个方面的工具，一类针对端用户，另一类则针对专业的可信任的 开发者。c p l 面向端用户并且是基于x m l 的，但是它限制了可以开发的应用的 种类，而且要求脚本和会话控制必须位于同一位置。s i pc g i 基于h t p pc g i 发展而来，面向专业的和可信任的开发者，虽然少了很多限制，但是脚本仍然需 要和会话控制位于同一位置。s l ps e n ，i e ta p l 以h 丌ps en ，l e t 为基础发展而来， 最初由l e t f 发起，后来转移到j a v a 开发社区，虽然面向的仍然是专业开发者， 但是被认为是目前最有前景的。扩展s i p 的头域用于业务创建也是方法之一。 l e t f 基于s i p 的应用开发工具是针对特殊的信令协议的，如果全部采用s l p 相关协议规范来实现的话，这些基于s i p 的开发工具是非常有利用价值的。但 当面对混合网络环境的时候( 如电路交换，分组交换) ，就没法利用这些工具。i e t f 基于s l p 的开发工具还不是很成熟，相关规范也处于不断的发展变化之中，因 此会影响开放性和互操作性。当考虑来自3 g 的广阔应用需求的时候，l e t f 的 应用开发工具远远不能满足需求。一些种类的3 g 应用不能用i e t f 的开发工具 来开发，因此对其它开发工具有很大的需求空间，基于p a r l a y ，o s a 接口的开发 工具对于i e t f 的开发工具就是很好的补充。 2 3 基于p a r i a y ，o s a 接口技术的业务体系 p a r l a 0 s a 结构包括四个重要的功能组件( 图2 2 ) ： 应用。通过p a r l a y ，o s aa p i 访访问网络运营商提供的业务接口，可以被部 署在第三方管理域内。 硕士论文：基于p a a y ，0 s a 的开放业务体系结构研究 框架。提供安全可控的访问网络 接口的功能，防止网络被不正当 的使用。同时它还提供业务登记 接口以允许引入新的业务接口。 业务。业务由业务接口( 外部接 口) 和业务对象( 实现) 组成。业务 接口提供访问能力的方法，它们 由业务对象实现。 资源。通过业务对象访问的网络 能力，包括交换机、智能外设， 瓜聂卜厂、 应应应应 用用用用 i23n a p i 、 厂高1 陶陶、 r。1。 l网络能力 【一一 图2 - 2 p ar l a y ，o s a 组件架构 邮箱系统，计费系统等。 幽2 。3 应用与p a r i a y o s a 网关的交互 p a r i a y ，o s a 网关的逻辑功能可以分布到多个系统。为获取业务的应用，应用 必须首先完成与框架的交互，框架向应用返回请求业务的引用，然后由应用选择 其需要的业务( 见图2 3 ) 。引用只在应用的单一会话中有效，应用通过业务引用 触发其上的方法，然后( 通过协议) 执行在网络上的操作。 为使实现的业务可以为应用所访问，应用必须向框架注册( 图2 - 4 ) ，这将通过 业务登记a p i 实现。当业务被应用选择的时候，框架触发业务提供的业务工厂 接口，获得业务引用并返回给应用，应用利用它来访问业务。登记的业务通过业 务属性描述。 硕士论文：基于p a n a y ，o s a 技术的开放业务体系结构研究 p a r l a v ，o s a 是技术无关的，接口规范由u m l 定义，可以定义其到 l d u c o r b a ，w s d l ，s o a p ，j a v a 的映射。框架是p a r l a y ，o s a 结构的核心， 其提供的功能包括： 安全可控的、能计费的对网络业务的访问。 通过业务登记过程引入新的业务。 管理整个基于p a r i a y ，o s a 接口的系统的完整性。 图2 - 4 注册新业务的过程 2 4 基于j a l n 接口技术的业务体系 j a n 【2 3 2 5 】技术的优势在于业务移植性，网络融合和对电信网络的安全访 问。j a l n 利用j a v a “编写一次，随处运行”的特性，提供了一套标准的公共框 架接口来实现业务的移植性。ja l n 通过实现的多种协议栈实现业务融合，允许 通过j a l n 框架在任意安装了j a v a 运行引擎的平台上实现软交换的功能。j a i n 通过限制应用可以执行的功能和提供安全的远程方法触发过程，为网络应用提供 了安全的环境。 j a l n 集成有线、无线和分组网络的方法是通过分离基于业务的逻辑和基于 网络的逻辑，因此j a l n 的结构主要由应用层和协议层两层组成( 图2 5 ) ，相应的 分别与其应用专家组( a e g ) 和协议专家组( p e g ) 的工作相对应。协议层标准化到 i p ，有线，无线信令协议的接口。应用层定义业务访问接口( j a i ns p ：a ) ，j a v a 呼叫控制( j c c ) ，j a v a 协调和事务处理( j c a t ) ，j a i n 业务生成环境( j a i ns c e ) ， 电信级j a i n 业务逻辑执行环境( j a i ns l e e ) 。 图2 5 j a i n 的分层结构 图2 6 表示了j a i n 接口的三个抽象层次【1 8 】。 在最底层，业务创建可以绕过j c c 甜c a t 从而获取更细的控制和可能的性能 提高，但这是以复杂性和失去j c c ，j c a t 的抽象为代价的。业务创建者可以 直接定义和访问j a l n 协议 适配器。协议专家组在这层 制定的a p i s 适配器将映射 到底层网络的资源或者协 议。 在第二层，业务的呼叫控制 独立于底层的信令协议，它 们与j c c ，j c a t 交互。大范 围的能力对信任应用都是可 见的，特别是对网络提供商 认证的应用。 第三层抽象的是更为安全的 j a i ns p a 接口。在这层， 网络能力的子集可以为非信 任的业务所访问，特别针对 的是第三方开发的业务。 圈2 - 6 j a i n 的三个抽基层次 硕士论文：基于p a n a y ，0 s a 技术的开放业务体系结构研究 不管是信任的还是非信任的业务，都可以通过企业级j