（计算机应用技术专业论文）基于parlay+x的下一代网络业务生成环境的研究.pdf

南京邮电学院硕士研究生学位论文摘要 摘要 下一代网络( n g n ) 是业务驱动、多网融合、开放灵活的网络，它实现了业务 与呼叫控制相分离、呼叫与承载相分离，使业务真正独立于网络，用户不必关心 与业务承载相关的底层网络知识以及具体的通信协议，就可以在n g n 下快速有效 地开发和部署电信新业务，这是n g n 的最大好处之一。 本文对n g n 业务生成的两大关键技术开放式业务接口和脚本语言进行 了详细的分析和比较，并在此基础上通过研究目前业界有关下一代网络业务生成 环境( n g ns c e ) 的设计，根据下代网络业务生成环境的需求，提出了总体设计 方案。根据该方案，我们设计了一个基于w s f l 业务脚本描述语言和p a r l a yxw e b s e r v i c e 的原型系统，该系统具有图形业务编辑、业务脚本生成、业务脚本解释 和业务仿真执行等基本功能。 最后，本文对系统关键部件，包括图形业务编辑器、业务脚本生成器、业务 脚本解释器以及业务仿真器的设计租实现进行了详细的介绍，并给出n g ns c e 的运行情况。 关键词：下一代网络：业务生成环境：w s f l ；p a r l a yx ；w e bs e r v i c e s 南京邮电学院硕士研究生学位论立 a b s t r a c t a b s t r a c t n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r kf n g n ) i sa no p e na n df l e x i b l en e t w o r k i ti s e i c e d r i v e n ，a n dm i x e dw i t hm u l t i p l en e t w o r k s i nn g n ，s e r v i c ei ss e p a r a t e df r o mc a l l c o n t r o l ，w h i l ec a l li ss e p a r a t e df r o mc a r r y i n g t h e r e f o r e ，s e r v i c ei si n d e p e n d e n to l l n e t w o r k u s e r st a i ld e v e l o pa n dd e p l o yt h en e wt e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c e sq u i c k l y a n de f f e c t i v e l y ，a n dn e e dn o tt ok n o wt h eu n d e r l y i n gn e t w o r k sa n dc o m r o u n i c a t i o n p r o t o c o l st h a te a r l yt h es e r v i c e s t h i si st h eo n eo ft h eb e s tb e n e f i t so f n g n i nt h i sp a p e r , t w oi m p o r t a n tt e c h n o l o g i e sa b o u tn g ns e r v i c eg e n e r a t i o na r e a n a l y z e da n dd i s c u s s e di nd e t a i l ：o p e ns e r v i c ea c c e s sa n ds c r i p tl a n g u a g e w e s t u d i e dt h ea r to ft h es t a t ea b o u tn o n s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t ( s c e ) d e s i g n ， a n dp r e s e n tt h eg e n e r a ld e s i g ns c h e m e ，a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t so f n g n i no u r s c h e m e ，w ed e s i g n e dap r o t o t y p eb a s e do nw s f l ，is e r v i c eg e n e r m i o ns c r i p t l a n g u a g e ，a n dp a r l a yxw e bs e r v i c e t h i ss y s t e mh a sm a n yf u n c t i o n s ，s u c ha s g r a p h i c a ls e r v i c ee d i t i n g ，s e r v i c es c r i p tg e n e r a t i o n ，s e r v i c es c r i p ti n t e r p r e t i n g ，s e r v i c e e x e c u t i o ns i m u l a t i o n ，a n ds oo n a tl a s t , t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h ek e yc o m p o n e n t so ft h es y s t e mi s d e s c r i b e di nd e t a i li nt h i sp a p e r , s u c ha sg r a p h i c a ls e r v i c ee d i t o r , s e r v i c e s c r i p t g e n e r a t o r , s e r v i c es c r i p ti n t e r p r e t e r , a n ds e r v i c ee x e c u t i o ns i m u l a t o r t h er e s u l t so ft h e n g ns c eo p e r a t i o n sa r ea l s od i s c u s s e d ， k e yw o r d s ：n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ；s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t ；w s f l ： p a r l a yx ：w e bs e r v i c e s h 南京邮l u 学院坝j j 州究生学位论文 缩略词 缩略词 缩略词 英文全称译文 a p i a p p l i c a t i o np r o g r a mi n t e r f a c e 应用程序接口 a t m a s y n c h r o n o u st r a n s f e rm o d e 异步传输模式 b s c b a s es t a t i o nc o n t r o l l e r 基站控制器 c p l c a l lp r o c e s s i n gl a n g u a g e 呼叫处理语言 d o md o c u m e n to b j e c tm o d e l 文档对象模型 d t d d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n 文档类型定义 h l rh o m el o c a t i o nr e g i s t e r 归属位置寄存器 h t t p h y p e r t e x tt r a n s f e rp r o t o c o l超文本传输协议 i d li n t e r f a c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e 接口描述语言 i e t fi n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e i n t e r n e t 工程任务组 i n i n t e l l i g e n tn e t w o r k 智能网 i n a p i n t e l l i g e n t n e t w o r k a p p l i c a t i o n智能网应用协议 p r o t o c o l i n c m i n t e l l i g e n t n e t w o r k c o n c e p t u a l智能l - j i 念模掣 m o d e l l s d n i n t e g r a t e ds e r v i c ed i g i t a ln e t w o r k综合业务数字网 i t ui n t e r n a t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o n国际电信联盟 u n i o n j a i n i n t e g r a t e dn e t w o r ka p i sf o rt h ej a v aj a v a 平台的综合网络 p l a t f o r m a p i 南京邮i u 学院坝k t i ) f 究生学位论文 缩略词 j c a tj a i nc o o r d i n a t o ra n dt r a n s a c t i o n j a i n 协调与事务处理 j c cj a i nc a l lc o n t r o lj a i n 呼叫控制 j s l e e j a i n s e r v i c e l o g i c e x e c u t i o nj a i n 业务逻辑执行环 e n v i r o n m e n t 境 j s p aj a n 、 s e r v i c ep r o v i d e ra p i j a l n 业务供应商a p i j v mj a v av i n u a lm a c h i n e j a v a 虚拟机 m g c pm e d i a g a t e w a yc o n t r o lp r o t o c o l 媒介网关控制协议 m s cm o b i l es w i t c hc e n t e r 移动交换中心 n g nn e x to e n e r a t i o nn e t w o r k 下一代网络 o s a o p e ns e r v i c ea r c h i t e c t u r e开放式服务体系 p l m np u b l i cl a n dm o b i l en e t w o r k 陆上公用移动通信网 p s p d np a c k e ts w i t c h e dp u b l i cd a t an e t w o r k 分组交换公共数据网 p s t n p u b l i cs w i s h e dt e l e p h o n en e t w o r k 公共交换电话网络 r m ir e m o t em e t h o di n v o c a t i o n 远程方法调用 s c es e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t 业务生成环境 s c fs e r v i c ec a p a b i l i t yf e a t u r e 业务功能特征 s c m ls e r v i c ec r e a t i o nl a n g u a g e 业务生成标识语言 s c p s e r v i c ec o n t r o lp o i n t 业务控制结点 s c ss e r v i c ec a p a b i l i t ys e r v i c e 业务功能服务器 s g m ls t a n d a r dg e n e r a l i z e d m a r k u p标准通用标志语言 l a n g u a g e s i bs e r v i c ei n d e p e n d e n tb u i l d i n gb l o c k 业务无关构件 南京邮电学院颂j ：gf 究生学位论文 缩略词 s i ps e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o l会话发起协议 s l e es e r v i c el o g i ce x e c u t i o ne n v i r o n m e n t业务逻辑执行环境 s m ss e r v i c em a n a g e m e n ts y s t e m 业务管理系统 s o a p s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l 简单对象访问协议 s s ps e r v i c es w i t c hp o i n t 业务交换结点 t c p t r a n s p o r tc o n t r o lp r o t o c o l传输控制协议 t d mt i m ed i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 时分多路复用 u d d i u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r y ，a n d 统一描述、发现和集成 i n t e g r a t i o n u r lu n i f o r mr e s o u r c el o c a t o r 统一资源定位器 v l r v i s i t e dl o c a t i o nr e g i s t e r 访问位置寄存器 v o i c e x m lv o i c ee x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 语音可扩展标识语言 w s d lw e bs e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e w e b 服务描述语言 w s f lw e bs e r v i c ef l o wl a n g u a g e w e b 服务流语言 x m le x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 可扩展标识语言 7 4 南京邮电学院学位论文独创性声明 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，论文中不包含其他人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：卫童! 垒日期：蒸生生! 1 一一 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：罩友j 螽坠导师签名；_ 3 丛日期：上剑 南京邮电学院硕士研究生学位论文引言 课题背景： 引言 目前通信技术和计算机技术的发展日新月异，异构网络间的多网融合已是大 势所趋。而传统的智能网仍然是一个封闭的系统，其业务设计使用业务独立构件 ( s i g ) 来定义整体业务逻辑和业务数据，而不同开发商的s i b 差别较大而且和 智能网平台紧密相关，从而使业务的开发始终受制于智能网平台的实现方式，业 务开发只能由网络运营商来完成。由于传统的智能网的业务生成环境与具体的通 信协议和信令相关，所生成的业务又与具体的运行平台相关，因此传统的智能网 技术已不能适应下一代网络业务驱动、多网融合、开放灵活的发展要求。 下一代网络的发展要求呼叫与承载相分离、呼叫控制与业务相分离，使业务 真正独立于网络，业务开发者不必关心与业务承载相关的底层网络知识以及具体 的通信协议，快速、灵活地生成个性化的电信业务。基于上述要求，下一代网络 使用开放的应用编程接口( a p i ) 把底层通信网络的各种协议抽象为容易理解的 一套接口，使业务提供商方便快捷地开发业务成为可能。这些a p i 独立于具体 网络，从而使得使用这些a p i 开发的业务应用与特定网络细节无关。 当前最具有影响的a p i 有两个：p a r l a y 和j a i n 。p a r l a y 组织是由b t 、 u 1 t i c o m 、m i c r o s o f t 、n o r t e l 和s e i m e n s 5 家公司联合发起成立的，主要研究支 持外部应用访问安全网络的内部资源的网络接口规范，咀拓宽网络的智能化范 围，促使第三方业务供应商或电信运营商基于这一接口平台，采用不同的技术开 。 发通信产品、提供通信业务，同时为特定的用户群快速定制个性化业务以作为普 通业务的补充。由于p a r l a ya p i 过于复杂，所以p a r l a y 组织又定义了p a r l a yx ， p a r l a yx 相当于p a r l a ya p i 的一个精简子集，它对原有的p a r l a ya p i 进行组 合和封装，p a r l a yx 以w e bs e r v i c e 的形式开放这些a p i ：j a i n 是由s u n 公司 开发的基于j a v a 的a p i ，设计的主要目的是使用j a v a 语言将通信网络的信令进 行标准化，并且定义了一个创建、测试和部署业务的通用框架，以便在j a v a 平 台上迅速部署下一代电信业务。这两个a p i 互相补充和借鉴，日益广泛地应用于 i p 通信网络。 开放的编程接口为我们提供了访问底层网络的能力，而设计一个下一代网络 南京邮电学院硕士研究生学位论文引言 的业务生成环境，让用户快捷有效的开发新业务，还需要使用某种定制的脚本语 言来描述业务。目前，下一代网络基于x m l 的脚本语言主要有：i e t f 的c p l 、 j a i n 的s c m l 、w 3 c 的v o i c e x m l 和i b m 的w s f l 等。 业务生成环境( s c e ) 是业务开发者设计新业务的专用系统，它应包括业务 编辑、业务生成、业务验证和仿真等重要工具。下一代网络业务生成环境要求给 业务开发者提供一个方便高效的开发环境，使业务开发者能够快速、灵活地生成 和部署个性化的电信业务。针对上述要求，我们通过研究各种脚本语言和应用编 程接口技术，设计了一个基于w s f l 业务脚本描述语言和p a r l a vxw e bs e r v i c e 的原型系统，该系统具有图形业务编辑、业务脚本生成、业务脚本解释和业务仿 真执行等功能，很好地实现了课题要求。 论文选鼹来源和本人i 作： 本课题来源于中兴通讯2 0 0 3 高校科研合作项目“下代业务生成环境( s e e ) 的研究”。南京邮电学院计算机技术与科学系9 0 6 实验室承担了该课题的研究、 分析、设计和原型系统的实现。本人参加了该课题的研究、分析和设计阶段的全 部工作，和原型系统开发中业务仿真模块的分析、设计和编码工作。 本文组织： 本文共分六章。第一章简单介绍了下一代网络产生的背景、特点及其网络分 层；第二章叙述了智能网产生的背景、概念和概念模型；第三章对各种业务生成 技术进行了介绍和分析，并在此基础上提出了业务生成的技术路线；第四章对技 术路线中采用的两项关键的技术p a r l a y xa p i 和w s f l 做了详细地分析和介绍： 第五章对n g n s c e 的总体设计方案及各模块的设计进行了详尽地阐述；第六章介 绍了n o n 心c e 原型系统的运行情况。最后，对全文进行了小结并对将来的工作进 行了展望。 2 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第一章n g n 概述 1 1n g n 产生的背景 第一章n g n 概述 目前，以互联网为代表的新技术革命正深刻地改变着传统电信的概念和体 系，电信界正面临着一场巨变，其特点是： ( 1 ) 新业务层出不穷，数据业务快速发展，数据业务量迅速膨胀。在一些 经济发达国家，数据业务量已超过话音业务量。 ( 2 ) 新的语音压缩技术已经可将语音压缩在低于6 4 k b i f f s 的信道上传递。 这种技术已经在i p 电话、第二代和第三代移动通信系统中得到广泛应用。未来 网络的带宽资源将主要用于数据业务，而话音业务则可用固定的甚至更少的带 宽。 ( 3 ) 基于i p 或a t m 的分组交换数据网日益发展壮大，这种分组交换网将 适合各种类型信息的传递，而且网络资源利用率高。 传统的基于t d m 的p s t n 话音网虽然保证语音有优良的品质，但对新业务 的提供需要较长的周期，面对日益竞争的市场显得力不从心。相对于语音通信， 基于i p 的网络通信发展迅猛，推动着传输和分组交换技术的进步。这些技术反 过来又降低了i p 通信和交换的成本，使得分组语音业务得到快速发展。因此， 基于t d m 的p s t n 话音网必将和分组交换数据网融合，形成可以传递话音和数 据等综合业务的新一代网络。 1 2n g n 的特点 下一代网络是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网 络构架，有以下三大特征1 1 】。 ( 1 ) 采用开放的网络构架体系，其特点如下： 将传统交换机的功能模块分离成独立的网络部件，各个部件可以按相 应的功能划分，各自独立发展。 部件间的协议接口基于相应的标准。部件化使得原有的电信网络逐步 走向开放，运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品来组建网络。 部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网络的互通。 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第一章n 6 n 概述 ( 2 ) 下一代网络是业务驱动的网络，其功能特点是： 业务与呼叫控制分离。 呼叫与承载分离。 分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。用户 可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终 端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。 ( 3 ) 下一代网络是基于统一协议的分组网络。 1 3n g n 的网络分层 下一代网络在功能上可分为如下四层i ”，如图1 1 所示。 图卜1 下一代网络的分层结构图 接入和传输层( a c c e s sa n dt r a n s p o r tl a y e r ) ：将用户连接至网络，集中用 户业务并将它们传递至目的地，包括各种接入手段。 媒体层( m e d i al a y e r ) ：将信息格式转挽成为能够在网络上传递的格式。 例如：将话音信号分割成a t m 信元或i p 包。此外，媒体层可以将信息选路至目 的地。 控制层( c o n t r o ll a y e 0 ：包含呼叫智能。此层决定用户收到的业务，并能 控制低层网络元素对业务流的处理。 业务应用层( n e t w o r ks e r v i c e a p p l i c a t i o nl a y e o ：在呼叫建立的基础上 提供额外的服务。 4 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第二章传统智能网概述 第二章传统智能网概述 2 1 智能网产生背景 智能网( i n ) 是当今通信网发展的主要潮流之一，在国内外引起了广泛重视， 被称为2 1 世纪的通信网，从其产生背景和发展历程看，智能网是计算机技术、 电信技术以及市场驱动的产物。 自从上世纪末电话问世以来，经过了几十年的相对缓慢的发展，从本世 纪6 0 年代起，随着微电子技术、计算机技术、数字传输技术的发展，通信技术 终于进入了一个迅速发展的阶段。首先是数字程控交换技术的产生，为通信网络 结构的演进提供了有利条件；其后是共路信令系统的形成，丰富了信令系统的功 能，提高了网络传输的可靠性和传送效率；8 0 年代以来网络用户对电信新业务 的需求与目俱增，各交换机生产厂家必须不断地对其交换机的软、硬件作调整， 才能适应网络运营者和用户的要求。这种方法不但实现起来困难、效率低、周期 长，而且其灵活性也很差，不能让用户自行生成新业务，制约了新业务的开展。 人们也试图通过增加专用设备( 如1 6 8 语音平台等) 的方法来提供新业务，但这 种方法既不标准也不灵活，功能也很有限，只具有短期效果，不利于业务的进一 步扩展，因此部分厂家和部门开始合作，研究在不改变电信网硬件结构的条件 下，采用集中业务逻辑处理和集中数据库系统手段，加速生成电信新业务的技术。 终于在1 9 8 4 年由美国b e l l c o r e 提出了智能网的概念，并立即引起各国的极大兴 趣，纷纷投入人力物力研究智能网，使智能网得到了快速的发展。 2 2 智能网的概念及目标 智能网是一个用于产生和提供电信业务的体系结构，它能快速、方便、灵活、 经济、有效地生成和实现各种新业务的体系。这个体系的目标是为所有的网络服 务，即它不仅可以为现有的电话网络( p s t n ) 、分组交换数据网( p s p d n ) 、窄 带综合业务数字网( n i s d n ) 服务，还可以为宽带综合业务数字网( b i s d n ) 、 移动通信网( p l m n ) 和i n t e r a c t 服务a 智能网的目标不仅在于今天能向用户提出诸多的业务，而且着眼于今后也能 方便、快速、经济地向用户提供新的业务。因此，智能网为向用户提供新业务采 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第二章传统智能嗣概述 用了一种新的方法，即建立集中的业务控制点和数据库，进而进一步建立集中的 业务管理系统和业务生成环境来达到上述目的。 智能网是个生成和提供新业务的体系，它的特征是【2 】： ( 1 ) 有效地使用网络资源： ( 2 ) 网络功能的模块化； ( 3 ) 重复使用标准的网路功能生成和实施新的业务； ( 4 ) 网路功能灵活地分配在不同的物理实体中； ( 5 ) 通过独立于业务的接口，网路功能之间实现标准通信： ( 6 ) 有效的使用信息处理技术； ( 7 ) 业务用户可以控制由用户所规定的业务属性； ( 8 ) 业务使用者可以控制由使用者所规定的业务属性； ( 9 ) 标准化的业务逻辑管理。 可见，智能网的目标，是利用独立于业务的功能块、功能实体的标准通信， 有效地利用己有的资源，快速、简便、灵活地提供各种新的补充业务。 2 3 智能网的概念模型 智能网概念模型i n c m 2 1 ( i n t e l l i g e n tn e t w o r ke o n c e p t u nm o d e l ) 是设计和描 述智能网体系的框架。i n c m 由四个平面组成，即业务平面、总功能平面、分 布功能平面和物理平面。每个平面都概括地表达了由i n 所构成的网络在不同 方面所提供的功能。i n c m 结构如图2 - l 所示： s p 舢钔， 乡 g f p 面芸蓦向 一氲廷多一 麓7 参黔、o 妙蜘平面 图2 - 1 智能网概念模型 6 南京邮屯学院硕士研究生学位论文 第二章传统智能网概述 业务平面s p ( s e r v i c ep l a n e ) 反映了i n 面对用户提供的业务。s f ( s e r v i c e f e a t u r e ) 为业务特征。 总功能平面o f p ( o l o b a lf u n c t i o n a lp l a n e ) n i 块2 fi n 所具有的总的功能。它包 括基本呼叫处理部分b c p 、业务独立构件$ i b 以及b c p 和s i b 之间的起始点p o i 和返回点p o r 。 分布功能平面d f p ( d i s t r i b u t e df u n c t i o n a lp l a n ) 是在i n 中如何分布各种功能 的一种模型。它包含各种不同的功能实体。 物理平面p p ( p h y s i c a lp l a n e ) 是用来标志各个物理实体以及这些实体之间的 接口。 业务平面中每一个业务特征是由总功能平面中总的业务逻辑和包括呼叫处 理在内的s i b 的组合来实现的，这种转换过程就是业务生成过程。 总功能平面中的每一个s i b ，在分布功能平面中至少出现在一个功能实体 中，一个s i b 可以在多个功能实体中实现，因此需要几个功能实体配合工作。总 功能平面中的个业务逻辑可以转换成分布功能中的一个或几个分布业务逻辑。 这种转换关系也是业务生成过程。 分布功能平面中的功能实体确定了对应的物理实体的性能，每一个功能实体 必须转换到一个物理实体中，但一个物理实体可以包括一个或多个功能实体。功 能平面中功能实体间的关系，在物理实体中规定为种规程，分布业务逻辑可以 动态加载到物理实体中。这种转换体现在业务管理过程中。 由各功能实体组成的典型的智能网结构 2 1 如图2 2 所示。 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第二章传统智能嗣概述 图2 2 智能网体系结构 其中，业务交换结点s s p 是具有7 号信令功能的交换机，它般包含简单 的业务接入功能，用来识别智能业务呼叫，悬置需要特别处理的呼叫，通过7 号信令请求s c p 中相关业务逻辑支持，然后根据s c p 的指令完成相应的动作。 业务控制结点s c p 是智能网的关键系统，它根据运行的业务逻辑指示业务 交换结点完成相应的动作。s c p 中的业务逻辑由s m s 加载和管理。代表网络各 项基本功能的可复用软件模块s i b 一般经过严格测试后固化在s c p 中。业务逻 辑是描述这些模块的不同组合并对具体参数赋值的数据文本。 独立智能外设i p 负责提供语音提示、接收用户拨号等特殊资源的能力。 业务管理系统s m s 负责智能网的业务管理、故障管理、配置管理、计费管 理、性能管理和安全管理等重要职责。 业务生成环境s c e 是业务开发商设计新智能业务的专用系统，它应包括业 务逻辑编辑、业务数据编辑、业务验证和仿真等重要工具。 8 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第三章业务生成技术分析 第三章业务生成技术分析 3 1 传统智能网业务生成技术 传统智能网通过业务生成环境来生成新的智能业务。业务生成环境s c e i 2 】 是智能网与业务设计者之间的接口，也是具体体现智能网快速、高效引入增值业 务特色的功能实体。从上一章介绍的智能网概念模型的四层结构和和智能网体系 结构可以看出，智能网业务开发的主要流程如下： ( 1 ) 在s c e 中，业务开发者通过操作s c e 图形用户界面，使用与业务无 关的构件s i b 定义新业务的业务逻辑，并为新业务编辑相应的数据，然后把业务 逻辑和业务数据装配在一起，构成一个完整的业务。 ( 2 ) 在新设计的业务通过严格的语义语法一致性分析和仿真后，将业务逻 辑传递给业务管理系统s m s ，由s m s 代为管理。 ( 3 ) 业务管理系统s m s 将业务逻辑加载到业务控制结点s c p ，在s c p 提 供的业务逻辑执行环境s l e e 中执行业务逻辑，把呼叫控制指令发给业务交换结 点s s p ，由s s p 根据s c p 的指令完成相应的动作。 业务生成环境s c e 由客户机和服务器两部分系统组成。客户机端负责向用 户提供业务逻辑、业务数据和业务数据库表的编辑功能、业务调试和调试的人机 交互界面功能等。服务器端提供业务调试和测试所需要的s c p 业务执行环境。 智能网技术经过多年的发展己十分成熟，但其自身还存在着一些先天性的缺 陷。这些缺陷主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 智能网与具体的承载网绑定在一起，成为承载网的实体，不同承载网 内的智能网技术采用不同的协议，这不仅导致不同网络的用户无法共享相同的增 值业务，还为跨网络提供混合业务增加了困难。 ( 2 ) 在智能网中定义的独立于业务的可重用功能块s i b ，由于没有实现标 准化，不同厂商开发的s i b 差别很大而且与智能网业务平台紧密相关，从而使业 务的开发始终受制于智能网平台的实现方式，封杀了业务提供商和独立业务开发 商的生存空间。 ( 3 ) 由于业务平台的专用性，一般只有网络运营商在设备提供商的技术支 持下才能开发增值业务。使得业务开发周期加长，无法满足用户对新业务灵活化 9 南京邮电学院硕士研究生学位论文第三章业务生成技术分析 和个性化的需求。 综上所述，传统智能网的这些缺点已不适应当前电信业发展的趋势，严重阻 碍了电信增值业务的进一步发展。 3 2n g n 业务生成技术a p i 下一代网络的发展要求呼叫与承载相分离、呼叫控制与业务相分离，使业务 真正独立于网络，业务开发者不必关心与业务承载相关的底层网络知识以及具体 的通信协议，快速、灵活地生成个性化的电信业务。基于上述要求，人们提出在 网络层和业务层之间提供标准的开放的应用编程接口( a p i ) ，屏蔽底层异构网络 以及复杂的信令交互，开放网络的能力，使得第三方业务开发商不需要了解太多 通信背景知识和相关网络协议，就能快速、灵活地开发和部署新的增值业务。 目前最有影响的a p i 有两个：一是由各国主要通信制造商和运营商联合开发 的p a r l a y ，已成立专门的p a r l a y 标准化组织，推进该技术的更新、发展和应用： 另外一个是由s u n 公司开发的基于j a v a 的j a i n 。这两个a p i 互相补充和借鉴， 日益广泛地应用于i p 通信网络。 3 2 1d a i n j a i n 【2 1 ( i n t e g r a t e dn e t w o r ka p i sf o rt h ej a v ap l a t f o r m ) 由s u n 公司开 发，是一组基于桌面和服务器j a v a 技术的a p i ，其宗旨是使用户能够在桌面计 算机上方便地开发各种电信网络应用。因此，又可称为面向综合网络的j a v a a p i 。 这里的综合网络包括传统的p s t n i s d n 、无线网络和i p a t m 分组网络。其设计 的主要目的是使用j a v a 语言将通信网络的信令进行标准化，并且定义了一个创 建、测试和部署业务的通用框架，以便在j a v a 平台上迅速部署下一代电信业务。 j m n 有以下三个主要技术目的： ( 1 ) 业务可移植性：j a i n 将各种电信网络的专用接口融合为一个统一的编 程接口，这样对于一种业务只需编写一次应用程序，就可以在各种网络上运行， 从而支持业务的可移植性。 ( 2 ) 网络融合：网络融合的含义为支持任何网络。构想的应用既可以在 p s t n i s d n 上运行，也可以在耪动分组网络上运行，还可以设计实现融合异种 1 0 南京邮电学院硕士研究生学位论文第三章业务生成技术分析 网络能力的新的业务。 ( 3 ) 安全的网络接入：安全的网络接入的含义为可由任何人使用。位于网 络之外的第三方应用可以通过该a p i 直接访问网络资源和设备。 j a i n 结构模型自上而下分为以下四层： ( 1 ) 网络层：即各类实体网络，包括传统电信网的业务交换点t ( s s p ) 交换机、移动网的移动交换中心( c ) 以及i p 通信网的软交换机( s s w ) 媒 体网关控制器( m g c ) n 守( g k ) 等。业务最终由这些网元完成。 ( 2 ) 协议层：即上述各类网络的控制信令，由协议专家组负责制定信令协 议的标准化接口规范。 ( 3 ) 业务层：即各类网络的业务控制实体，例如传统电信网的业务控制点 ( s c p ) 、移动网的基站控制器( b s c ) 归属位置寄存器( h l r ) 访问位置登记 器( v l r ) 移动交换中心( m s c ) 组合系统，以及i p 通信网的应用服务器，这 些实体通过相应的信令协议控制网络层实体完成所需的业务。 ( 4 ) 应用层：即在j a v a 平台上的具体应用程序，通过j a i n 编程接口调用 下层的业务层和协议层功能，实现构想的各种应用。 ， j a i n 使复杂的网络信令和业务实现过程对于用户屏蔽，使得用户可以专注 于应用逻辑的开发，而不必关注具体网络的实现细节。j a i n 应用a p i 规范包括 以下三部分： ( 1 ) 业务a p i ：其作用是业务创建和执行的管理以及不可信任的第三方接 入系统的安全性管理。典型的a p i 包括负责业务创建的j s c e 、负责业务配置和 生命期管理的j s l e e 和负责第三方接入的框架a p i 。 ( 2 应用a p i ：其作用是各类基本网络能力的实现。对于呼叫控制能力来 说，其典型的a p i 就是负责基本呼叫控制的j c c 和负责在呼叫任意阶段调用增值 业务的协调和事务管理的j c a t 。j c c 和j c a t 结合，可以对任意网络任意类型的 呼叫，按统一的模型支持呼叫启动、处理、应答和观察。 ( 3 ) 协议a p i ；其作用是实现各类网络信令协议。这是j a i n 的重要特点， 已定义多种a p i ，支持从传统电信网到i p 通信网的多种协议。 图3 一l 给出表示上述分类的j a i na p l 分层结构。其中，不信任的第三方通 过业务a p i 安全接入，受信任的第三方直接接入，由此构成安全的电信应用平台， 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第三章业务生成技术分析 其上运行业务管理j s l e e 。图3 一l 仅示出呼叫控制业务的a p i ，该类a p i 调用相 应的协议a p i ，支持应用在各类网络上的实现。 j a i n 和p a r l a y 是两个并行发展各具特色的a p i ，各自拥有相当的市场。两 者相比，p a r l a y 是由电信界设计开发的，其呼叫控制a p i 的定义借鉴电信网模 型，考虑得比较周全，应用编程接口采用抽象的u m l ( 通用建模语言) 定义，可以 用不同的编程语言实现；j a i n 是由计算机界设计开发的，其协议a p i 考虑得比 较周全，应用编程接口采用j a v a 语言定义和实现，可充分利用丰富的j a v a 资源。 目前，两者不断互相借鉴和融合，基本走向是呼叫控制a p i 借鉴p a r l a y 的定义， 协议a p i 借鉴j a i n 的定义，实现语言以j a v a 为最具挑战性。 l 不受信任的 | l j a i n ? k 务 | i蹙信任的 li第i 力应用r |生成环穗 几 第一方废甩 i 。黻接入p a 黼i i “ l i 安全的r u 储领域 i j a i n 、f i 务逻辑执行环援 l 晤朋1i ( j s l e e ) l l ij a 呐呼州控制( j c c ) ； p i j a t m 调和事务处置i 【u c - t ) 童固 j ，一一一一一一一一一一、 ( 各种通信 6 i 络 、) 网络描 、一一一一一一一一 a p i ：应硝蝙张接几i n a p ：智能网应片 协i 2 = 【 t c 、p ：垮锄处理应_ i j l f 分 s i p ；会话扁动协议b l e p ：移础 广协议 i s l p ：综台业务心j 、部分m g c p ：媒体嘲关控制协没 图3 1j a i na p i 的分层结构 3 2 2p a r la ya p i 和p a r i a yxg e bs e r v i c e 1 9 9 8 年3 月，p a r l a y 2 ： ：作组由b t 、u l t i c o m 、m i c r o s o f t 、n o r t e l 和s e i m e n s 5 家公司联合成立，主要研究支持外部应用访问安全网络的内部资源的网络接口规 范，以拓宽网络的智能化范围，促使第三方业务供应商或电信运营商基于这一接 南京邮电学院颁十研究生学位论文 第三章业务生成技术分析 口平台，采用不同的技术在无线、i n t e r n e t 或公众交换网上丌发通信产品、提 供通信业务，同时为特定的用户群快速定制个性化业务以作为普遍业务的补充。 p a r l a y 工作组的工作重点在于制定a p i 规范，但不包括如何实现a p i 、基于a p i 的应用、底层网络软件、物理构件和物理接口。为此p a r l a y 组织积极鼓励电信 和u 业界作为一个整体来参与a p i 的设计和实现。 由于p a r a y 规范过于庞大和复杂，比较难以掌握，目前8 0 的p a r l a y 业务 只用到了2 0 的p a r l a ya p i ，所以p a r l a y 组织着手定义了p a r l a yx ，p a r l a yx 通过把原来的p a r l a ya p i 进行组合和封装，在p a r l a ya p i 层之上建立了各具特 色的p a r l a y 业务组件模板，每种p a r l a yx 组件只用到了较少的a p i s ，以适应 不同的业务需要。p a r l a yx 是一套简单、高度抽象的a p i ，这些a p i 具有访问电 信网络的能力，使得那些对电信领域不太熟悉的i t 开发者也能很容易地理解， 更加方便地丌发各种各样新的业务。另外，p a r l a y 组织还将规范映射到w s d l ( 网 络业务描述语言) ，建立p a r l a y 的w e b 服务器。如图3 2 所示，p a r l a yxw e b s e r v i c e 【j 1 可以通过p a r l a y a p i s 来实现，也可以直接访问网络功能来实现。 图3 2p a r l a ya p i s 和p