（计算机应用技术专业论文）基于网格技术的电信增值业务模型研究与实现.pdf

摘要 摘要 随着电信行业竞争的加剧和互联网技术在电信领域的发展，传统的电信业务所 能带来的利润越来越薄，市场容量也趋于饱和。而互联网业务和短信业务等增值 业务的成功给人们展示了电信增值业务的美好前景。与传统的业务不同，增值业 务所涉及的应用范围更为广阔，这就导致在发展增值业务时需要考虑更多的问题， 设计更为复杂的接口协议，用来解决不同部门之间的设备、系统等的异构问题。 而网格技术的目的就是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资 源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源和专家资源的全面共享，屏蔽了 资源之间的异构性。网格技术的这些特点正适应了增值业务发展的需求。 本文针对现有电信增值业务体系架构中的多种缺陷，分析了当前增值业务系统 的发展情况和网格技术的网络资源共享能力，结合面向服务的网格体系结构说明 了网格技术在电信增值业务体系中应用的优势。然后结合网格技术的特点和增值 业务发展的需要给出了基于网格技术的电信增值业务模型。该模型实现了业务的 综合管理、内容的统一管理，避免了业务孤岛的产生、简化了网络架构，抽象出 公共的开放能力、提供统一的业务接入方式，具有分布、开放以及运营机制灵活 等特点，这些特定更能满足现代电信增值业务的可扩展、可移植、简单易行且周 期短的需求。该模型能够说明网格技术在电信领域实施的可行性，从而为基于m 的电信数据业务带来崭新的发展空间。文中详细说明了该模型的系统结构和运行 机制，并给出了基于0 g s a 的电信增值业务网格服务的实例。最后还对典型的增 值业务在模型系统中的应用分析和应用实例进行了详细的描述，并对其中涉及到 的一些关键技术也有所阐述。 关键词：电信增值服务网格计算o g s a 服务网格 a b s t r a c t a b s t r a c t o n gw i t ht h em o d 珊t i c m p e t i t i o n 龃dt h ed c ”l o p m e n t0 fj n t e r e ti n t c l e c o m m m l i c a t i o n 丘e l d ，t h ep r 0 丘to ft r a d i t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c 髂i sg e t t i n g d e s c c n d e d ，a n dt h em a r k e tc a p a c i t yi sg e t t i n gs a t u r a t i 珂鸹w e t h es 锄e 血c ，t h e c c c s s0 fi n t e m c ts e r v i c e s 缸ds b o r tm e 鹋a g cs e n ，i c e sh 弱b r o u g h tp e o p l eas p l e n d i d c x p e c t a t i f b ry a l u e - a d d e d 靶r v i c e s a ) m p a r e d w i t h仃a d i t i 伽i a l s e r r i c 鸭， t h e v a l u e a d d e ds e r v i c 器m u s td e a lw i t hm u c hm o r ca p p u c a t i o n s ，w h i c hl e a d san c c dt 0 o o 璐i d c rm o r eq u 嚣t i o n sa n dd e s i 髓m o r e 啪p l i c a t c d 衄e r f a c ep r o t o c o l st os 0 l v e 也e p r o b l e mo fi s o m e 璐i ne q l l i p m e n 括壮ds y s t e m s 丘咖d 加眙r e n td e p a n m e n t sw h 如 v a l u e _ a d d c ds e r v i c c sa d e v i s e d t h ep u r p o s eo f 鲥di sm a k i n gt h ew h o l ei t c m c ta h u g cs u p c rc o m p u t 盯 姐da c h i e v i gt h ea 1 1 一a r o 皿dp a r t a l ( eo f0 0 m p u t i n g m e m o 啦d a t a ， i n f o m a t i o n ，1 m a w l e d g c ，e x p c n 柚d o n a l lo ft h e s ef e a t i l r e sd e 丘工血c l ym e c tt h e r c q u 咖c n t so ft h ed e v e l o p m to fv a l u e a d d e ds e r v i c c s hv j e wo ft h ed e 岛c t so fe x i s t i n g 缸皿e w o r ko ft e 】e c o 衄如j c a l i 伽v a l u e - a d d e d r v i o 蓝s y s t e m ，也主sp a p 口a a 王了z e s 也ed e v e l o p m e mo f 也ee x i g t i n gv a l u e - a d d e d s e r v i c e ss y s t 衄a n dt h es h a r i n g p a c i t yo f 鲥df o rn c tr e s o 山c 船c b m b i n i d gw i t ht h e s 盯“c e 一0 r i e n t e ds y s t 锄丘觚姗r ko ft h e 鲥d ，t h ep a p 盯p r c s e n t st h ea d v a n t a g e so ft h e 鲥da p p l y i n g j nt h et d e c o mv a l u e - a d d e ds e r v i c c s t h c n ，t h ep a p e r 百v 髑a t e l e c 0 衄u n i 训叩v a l u e a d d c ds e i m o d c lb 嬲c d 鲥dt e c h n 0 1 0 9 y m b i n c dw i m t h ef e a t i l r e so f 鲥d 皿dt h ed e m 皿do fv a l u e a d d c d i n i sm o d e li m p l e m t st h e s y n t h e t i c a lm 龃a g e m e mo fs e i c c s 龃dt h eu n i f b 血m 柚a g e m e mo f n t e n t s ，b 嚣j d c si t 踟i ( bt h es e r v i c ei s l a n d 缸dm a b o st h es t n l c t u f eo fn e t w o 矗e a s i e li ta l s oa _ b s l r a c t s p u b c 叩c na b i h t y 衄dp 州d e st h es t a n 捌n e c tm e t h o do fs e r v i c c d n s e q u 锄d y ， t h j sm o d e lh 勰t h ef c a t u r e s0 fd i s t r i b u t c d 粗do p e n ，a n di t s0 p e n t i m c ( 枷s mi s n e x i b l c i h e r c f o r e i tc o u l dm tt h ed e m a n d0 fm o d c mt c l e c o mv a l u e a d d e ds e r v i c e m 0 碍s u i t a b l y ，w i t 曲a r ee x t e n d a b l e ，t r 蛆s p l 锄t a _ b i c ，e 够ya d dh v i n gs h o np c r i o d s t h s m o d c ls h o w st h ef e a s i b i h t yo fi m p l e m e n t i n g 鲥di nt e l e c 0 衄u n i c a t i o n 丘e l d ，卸d b r o u 曲tt h et e l e c 鲫d a t as e r v i c cb a s e do n 口an e w 缸t i l r ec 0 璐e q u c n t l y t h es y s t 伽 咖i c t l l r e 趾dl h eo p c r a t i m e c h a n i s mo ft h j sm o d e la i ed e s c r i b e di nd e l a i l ，觚dt h e 卯d r v i c ei n s t a n c c so ft h et e l e c o mv a l u e a d d e ds e r v i c eb 船e do n0 g s aa r ep r c s e n t e d a t l 船t ，t h ea n a i y s i sa n dd e s c r i p t i o no ft h ei m p l e m c n t a t i o o ft y p i c a lv a l u e a d d c ds e r v i o 鹉 i nt h em o d e ls y s t e mi sa l s o 百v e nd e t a i l e d l y ，卸ds o m ei n v o l v e ds i g i f i c 卸tm e t h o d sa r e d e s c d b e da sw e l l k e yw o r d s ：t e l e c o 叫u n i c a t i o n 、m u e a d d e ds e r v j c e g r i do g s as e r v i c c sg r i d 西安电子科技大学 学位论文创新性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 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 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子科技大学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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 盐塑盖日期：= 2 ：! ! ! 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复印手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 ( 保密的论文在解密后遵守此规定) 本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 本人签名：；墨咝日期：竺! ：! ：! 导师签名： j 醢 日期：兰12 ：! ：f 第章绪论 第一章绪论 随着互联网业务的发展，电信业务价值链得到了扩展，更多的价值链成员加入 合作体系。n 2 电信业务价值链上各方利益进行了重新分配。在价值链上游基础运 营商从事带宽的批发业务等一些基础电信业务利润会越来越薄，市场容量也逐渐 趋于饱和；而在价值链的下游，随着各种增值业务的开发、应用，市场规模和利 润呈不断放大之势。在这传统业务所带来的利润越来越薄的时刻，互联网和短信 等业务的成功展示了数据业务的良好前景。但是现有的增值业务实施方式不能适 应当前快速反应市场变化的需要，运营商迫切需要为增值业务的快速开发提供一 个支撑环境。与传统的业务不同，增值业务所涉及的应用范围更为广阔。为了提 供一个增值业务，运营商打造的供应链需要包括很多原来不曾涉及的部门，如银 行、证券公司等。这些部门可能同样具有成为供应链主的能力。因此在设计这样 的支撑系统时，需要考虑更多的问题，设计更为复杂的接口协议。用来解决不同 部门之间的设备、系统等的异构问题。网格把整个互联网整合成一台巨大的超级 计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源和专家资源 的全面共享，屏蔽了资源之阃的异构性3 1 5 6 1 。研究网格技术在电信企业特别是 电信运营商中的应用，对于提高电信运营的效率、保障电信运营商的投资以及适 应未来电信发展的需要具有十分重要的意义。 1 1 课题背景及意义 传统的电信业务已经不再是具有高回报的黄金业务，大家把注意力都转移到 增值业务上来4 1 。而面对增值业务的特点，具有多种支撑方案，网格因为其特点， 在电信增值业务方面有着良好的优势。在美国，其通信业务中己有8 0 是数据业 务，只有2 0 是话音业务。在国内，电信增值业务还处于起步阶段，基础电信运 营商为了能在潜力巨大的电信领域分一杯羹，纷纷开始进入增值业务领域。 如何在电信原有业务的基础上发展增值业务，拓展业务用户，让电信网络的 投资得到更丰厚的回报，将成为下一步电信业务发展的重点。刀硌。电信网络的一 大特点就是基础设旌建设投入巨大，而服务的边际成本相对较低，从而希望通过 新的支撑技术带来新的应用模式，通过对基础设施的充分利用和对已有资源的最 大程度的共享，获得最大的收益，同时实现更大的社会价值。由此可见，在电信宽 带网络下发展增值业务，需要新型的服务模式来推动，与此需求对应，网格的根 本特征是资源共享和分布协同工作，而服务网格的技术和应用模式主要面向宽带 !网格技术在电信增值业务系统中的研究与实现 网络实现资源共享与协作，这一本质特征正可以从底层支撑电信在各个层次上对宽 带资源进行整体的统一规划、部署、整合和共享，全面提升电信面向客户的服务 系统的规划、部署、运行和管理水平。面向电信宽带产业研发服务网格技术，开 发适合宽带业务的电信服务网格应用，将为解决电信运营商在宽带业务中遇到的 关键问题提供全套的解决方案，帮助电信产业奠定并完善现有的业务支撑体系， 同时拓展新业务体系，全面推进业务创新。 另一方面，通信网络在i n t c m e t 技术的推动下向支持动态的个性化电信业务的 多业务电信网络发展的趋势愈发明显，电信市场的开放要求电信运营商提供适应 市场需要的可运营的电信业务。传统的电信网络，无论是固定电话网、移动电话 网、智能网、数据通信网、传输网，还是综合业务数据网，出于提高资源复用率， 网络和业务的管理和维护的考虑，一直遵循面向连接的和封闭的网络和业务体系， 这使得电信业务的开发相当困难，第三方业务开发商难以介入，如何使通信网具 有开放的应用编程接口，使第三方业务供应商能够根据市场的需求设计出丰富多 彩的电信业务，也是需要考虑的问题。 另外，下一代电信网络架构是纯粹建立在软交换技术上的，所以它很难形成统 一方便的业务管理环境，不能保障q o s ，并且缺乏策略管理嵋。针对这些问题， 采用网格技术是一个很好的解决办法u 。因为软交换所处的网络结构层次比较低， 只要把网格和软交换充分结合起来，在网络层实现控制与业务的分离，在业务层 实现资源的透明、动态使用和调度，就能最终从上到下实现真正意义上的开放网 络。 1 2 下一代电信业务 下一代网络n g n 是目前电信界关注的焦点问题之一u 们。根据国际电联 r 1 1 j t 、e t s i 等标准化组织以及it m r sf 0 m m 、g a 咖e rg r p 等机构的研究，下 一代电信网络应当建立在以球技术为基础的全球信息基础设施g 之上，应能够 集成现有的各种电信基础设施和大量的m t e m e t 的应用，通过固定的、移动的、有 线的、无线的接入网络为用户提供丰富的、个性化的和专业化的电信业务。显然， 下一代的电信业务是建立在以口基础设施为核心，包含了各种传统网络的业务能 力基础上的伸蚰。为了能够在讲传输基础设施上提供下一代的电信业务，建立基 于碑基础设旌的跨网络电信业务控制平面c o n 缸o lp l e 和一个相对应的跨网络资 源管理平面m a n a g e m e n tp l a n e ，将每个电信业务的媒体控制、承载控制、会话控 制、路由控制、业务控制和策略控制纳入电信业务控制平面的范畴，将媒体、承 载、会话和业务的资源以及所对应的控制策略纳入电信业务管理平面的范畴，无 论这个业务的承载能力是由哪个物理网络提供的。 第一章绪论 3 近年来，软交换技术在采用口技术提供电话业务方面取得了显著的进展“”。 人们也已经看到，下一代宽带电信网络控制平面的电信业务控制技术，特别是跨 网络的多媒体多业务控制技术，已经成为软交换技术发展的方向。在中国，对下 一代电信业务控制技术的研究已经纳入了8 6 3 项目之中，并完成了电话业务软交 换的规范。从更广泛的意义上看，下一代网络要支持更丰富的电信业务，这意味 着不仅要支持目前的电话业务和数据通信业务的承载和控制，还要支持电信多媒 体业务的承载和控制。这些多媒体业务不仅仅是端到端双向实时通信意义上的业 务，涉及业务控制层的多方通信业务，或是涉及应用层的客户机服务器方式的电 子商务，还包括了单向的媒体流发送业务、内容分发业务、存储转发业务、内容 汇聚业务等等涉及新的承载能力的业务。作为电信业务的组成部分，这些业务必 须具有端到端的业务能力。这就是说，下一代网络中的多种多样的终端和接入网 络，传统的和基于口基础设施的核心网络，要在逻辑上组成一个完整的多媒体电 信业务体系。其中口基础设施要完成对自身各种多媒体承载能力和控制的支持， 也要完成对各种传统电信网络的承载互联能力和控制。因此，为了支持下一代电 信网络丰富的多媒体业务，在口基础设施上构造不同的承载能力和实现综合的控 制能力，以及把传统的电信基础设施的承载能力和控制能力与之协同工作，是未 来电信业务体系结构和软交换技术要解决的问题。 承载能力是网络资源对业务的支持程度的表达。当一个端到端的电信业务涉 及到网络中各个部分的承载能力时，必须对各个网络或是平台的资源进行同步的 控制和管理n 3 1 n 钔。所谓不同网络和业务平台的资源同步，是指当一个业务实例是 通过多个网络的业务能力提供时，在业务建立时要在各个网络中逐一为这个业务 实例分配资源。在业务结束时要解除对这些资源的占用。如果在业务的执行过程 中发生任何意外导致业务终止，需要释放所有相关的资源。同时，在目前网络和 业务的平台能力无法支撑业务实例的请求时，要能够发现新的，或寻找替代性的 网络和业务资源来支持这个业务。 在多媒体多业务的下一代网络上，由于多种不同的业务存在于同一个会话控 制体系之下，这种面向连接的跨网络对应互联实现资源同步的方法是难以实现的。 下一代的开放的多媒体业务会话协议与业务是相互独立的8 儿1 2 1 。通信的发起者可 以先建立会话，再动态地提出业务请求。与业务和应用相独立的会话控制也已经 出现在3 g p p 的口多媒体核心网的体系结构中。由于每个业务涉及到的各个业务 段有自己的编码体系、寻址模式和路由算法，不同的业务会涉及不同的网络，传 统单业务网络上通过业务匹配点来设置点到点业务匹配网关的方法是不可行的。 因此，必须寻求一种新的软交换方案支持建立在跨越多种网络提供端到端多媒体 业务的承载和控制资源的管理和同步。 在通过多种异构的网络提供电信业务的下一代网络中，必须在不改变各个网络 !网格技术在电信增值业务系统中的研究与实现 现有的信令和资源管理方式的前提下，通过在所有网络之上增加一个业务协同层 来解决资源同步管理问题。这个解决方案必须在业务层面上是抽象的，与物理的 平台结构无关，与具体的平台信令无关，与具体应用无关。更进一步，它不但不 能对现有的各个网络平台和现有的应用有任何影响，还要对今后新增的网络平台 能力和新的业务能力提供开放的支持。另外，下一代的电信业务已经大大超出了 基于传输和交换能力的点到点实时通信，大量的计算能力和存储能力也介入到电 信业务的提供中来。同时，电信业务的提供也从传统的呼叫处理向基于会话的多 业务处理发展。 所以，建立跨越平台的端到端的业务承载能力是一个关键的问题n 6 1 7 1 。在不 影响现有的业务体系结构的情况下支持业务资源的同步管理是必需的。开放网格 业务体系结构为我们提供了一个解决方案。即通过定义抽象的业务和接口，在现 有的网络和业务资源能力之上建立一个网格业务控制层。通过它来协调一个虚拟 组织下的不同的业务平台的资源配置和管理的同步，满足下一代电信业务动态管 理的需求。 1 3 本人所做工作 本文根据中国电信增值业务的特点，提出了一个基于网格技术的电信增值业 务模型。首先设计了该模型的组成框架，以及各个模块的功能划分，从而完成了 网格计算的概念模型设计，体现了网格技术的资源共享和协同服务的特点；其次 针对系统中的复合事件的检测机制以及网格环境下的计费策略做了详细的描述。 最后基于一个电信增值业务的具体应用说明了系统的管理策略和运行机制。 1 4 论文章节安排 论文大致分为三个部分。 第一部分是第一章到第三章，主要是对现有的电信增值业务的介绍和阐述，分 析了国内外电信增值业务的发展情况以及国内增值业务系统的发展现状。介绍了 网格技术的基本概念和网格技术在电信增值业务中的应用情况。 第一章是绪论，介绍论文背景及本人工作。 第二章介绍电信增值业务的概念和电信增值业务在国内外的发展情况，讨论了 电信增值业务系统框架的技术发展现状和发展趋势。在阐述了目前国内电信增值 业务发展所面临的问题后，描述了网格技术在增值业务系统中的应用情况和优势。 第三章介绍了网格技术的基本概念和发展情况，以及网格服务开发工具包 g i d b iy st o o l k i t s3 0 。 第一章绪论 5 第二部分是第四章和第五章，在前文论述的基础上提出了一个基于网格技术的 电信增值业务模型，描述了基于该模型的业务应用。 第四章详细介绍了基于网格技术的电信增值业务模型的系统结构，功能模块， 以及模型中增值业务网格服务的编写和部署。 第五章在介绍了两个基本的电信增值业务之后，描述了基于上一章所述模型的 业务应用过程。绘出了在业务运营过程中所用到的复合事件检测机制，介绍了本 模型中的计费模块，及其适应网格系统的结构和特点。 第三部分即第六章，是对全文的总结。 第二章电信增值业务 第二章电信增值业务 国内电信增值业务从2 0 0 2 年开始，成为产业各方关注的焦点，以互联网增值 和移动增值为代表的电信增值业务取得了突破性的进展，进入了急速增长阶段n 暑1 。 面对电信增值业务展现出来的潜力巨大的市场，运营商和产业各方不仅需要短信、 彩信、游戏、手机银行、移动定位等新业务、新应用的推出，更需要创造适合于 电信增值业务的新的商业模式与网络架构。 2 1 1 电信增值业务概念 2 1 电信增值业务的基本概念 电信增值业务是指凭借公用电信网络资源及其相关技术设备而开发的附加通 信业务，是对基础电信业务的延伸与开发，其实现的价值使原有网络的经济效益 增加。增值业务广义上可分两大类n 4 1 ： 以增值网( v a n ) 方式出现的业务。例如虚拟专用网、会议电视网、专用分 组交换网等。 以增值业务方式出现的业务。例如电子邮件、短信息、语音信箱等。 在电信增值业务网络系统中，网络设备制造商、电信运营商、虚拟运营商、 系统集成商、终端设备制造商、内容供应商等，都融于一个开放的产业链结构中， 形成了一个完整的电信增值服务体系。 2 1 2 电信增值业务的特征 和基础电信业务相比，电信增值业务具有以下特征2 】【l 踟： 1 ) 不同于基础电信业务，增值电信业务提供的所有业务均具有附加价值。与 电话装机、来电显示等靠用户数量的增长来达到利润增长的电信业务不 同，增值业务更多的是通过多种应用促进消费时长的增加来获取利润。 2 ) 使原有电信网经济效益不断增加的同时，刺激用户对核心业务以外需求的 增加。增值电信业务的核心要素是信息，吸引用户的不仅仅是网络接入本 身，更是通过网络接入获得的信息应用。这些信息应用，对于用户而言， 能够满足其沟通、娱乐、商务等多层次需求，对于运营商而言，能够提高 ! 网格技术在电信增值业务系统中的研究与实现 网络利用率，获得基础电信业务外的增值收益。 3 ) 在一定程度上提高了运行效率。在服务提供商和内容提供商加入电信业务 价值链之后，分担了电信运营商的业务负担，带来更多样性的服务，提高 了运行效率。 4 ) 通常不会占用基础电信业务运营系统的人员与设备。 5 ) 在基础电信业务资费的基础上，增值电信业务可以根据其附加价值属性制 定更高的资费标准。业务的多样性使得用户可以追求更丰富多样的服务， 在满足用户的基本业务需求之后所提供的附加业务可以带来更高的利润。 6 ) 除了业务的多样性外，增值电信业务还提供业务间在运行与管理上的协 作。基础电信业务是由网络设备制造商和电信运营商组成的相对封闭的产 业链，电信运营商完全可以依赖其网络资源独立经营：增值电信业务则要 求给用户提供不断更新的丰富应用，以增加其使用价值，客观上要求更多 主体参与到产业链中。 2 2 国内外电信增值业务的发展情况 2 2 1 国外电信增值业务发展情况 全球范围内，运营商充分发挥在业务创新方面的优势，在语音、数据、视频 等方面向用户提供各种各样的增值业务。而合作运营模式是目前运营商运用最广 泛的商业运作模式儿1 u 。 随着电信新技术和新业务的不断涌现，目前业务的分类方式已逐渐打破了传 统定义的业务，而逐步转变为由业务特征组成的分类模式。全球各国运营商提供 的增值业务可谓五花八门，基于不同的技术平台和不同的用户需求，国外运营商 充分发挥在业务创新方面的优势，在语音、数据、视频等方面向用户提供各种各 样的增值业务。基于传统网的话音及非话音增值业务，以及基于宽带互联网的增 值业务，包括口电话业务、视频业务、娱乐、游戏等，都得到了很好的发展。 国际上的增值电信运营发展较快，并且呈现出较成熟的经营局面。日本和韩 国在移动增值领域处于世界领先的地位。日本从颁布了电信法到后来信息化浪潮 兴起，日本电信市场己有6 8 家一类运营商和一千多家二类运营商。2 0 0 0 年左右， 日本开始了以实施互联政策和重组n t 为主要内容的第二次电信改革。n t 的重组 刺激了日本整个电信业的重组，其他电信运营商也积极拓展自己的业务领域，进 入新的业务市场。据了解，2 0 0 4 年1 1 月日本n t td o c o m 有3 4 的收入来自移 动数据增值业务。在业务创新领域，韩国人走在了前头，在1 7 0 0 万的韩国人口中， 第二章电信增值业务 9 移动普及率达到了7 0 ，而且在移动市场中，短信业务的比例已经很低，主要是 无线数据业务。 欧美电信业从2 0 0 0 年开始，进入了持续的低迷阶段。在商用终端不够成熟， 市场需求和应用没有启动的情况下，由于对第三代( 3 g ) 移动通信服务的盲目乐观， 欧美的电信运营商巨额投资于3 g 网络建设，造成了长达几年的电信泡沫，许多欧 美运营商为此背上了沉重的债务负担。2 0 0 3 年，美国的电信业开始逐渐恢复。面 向无线服务、设备支持服务、电视及语音会议以及高速因特网的服务实现了两位 数增长2 0 0 3 年无线领域的营业额达到1 3 4 5 亿美元。尽管无法与几年前的巅峰状 态相提并论，但最困难的时期已经过去，欧美电信业正在逐步恢复元气。2 0 0 4 欧 洲电信行业在经历了几年疲软之后显示出一些稳定和复苏的迹象，包括德国电信 和法国电信在内的一些电信公司过去一年问业绩都有所提升，欧洲电信行业的回 暖在财报上已经清晰可见。业务创新成为拉动欧美电信业发展的一大力量。为了 更好地顺应市场的需求，各大电信巨头纷纷推出了新的业务以吸引消费者，尤其 以宽带和移动增值服务为重，并且积极地向信息服务商转型。 2 2 2 国内电信增值业务发展情况 随着国内电信运营市场竞争加剧和开放步伐的加快，国外增值业务及其商业 模式已被引入我国订n 1 。通信技术的发展以及人们需求的多样化，使我国传统的 电信产业链逐步延伸和发展。传统电信运营商也正在改变过去的经营模式，由传 统的封闭式运营模式逐步走向开放合作的运营新机制。 我国的电信增值业务正在持续、快速的增长。这是一个极具潜力的市场，也 引起国内外资本的极大关注。目前中国的增值业务提供商己经超过1 万家，但在 实际收入与越心u 值上都远低于移动增值业务发展比较好的日韩市场。据了解， 中国移动来自移动增值业务的收入实际上只占总收入的5 。但是，我国在发展速 度和市场潜力上并不逊色。另一方面，我国电信增值业务虽然取得了可喜的业绩， 但与高速发展的电信产业、与不断膨胀的市场需求相比还相去甚远，主要原因是 增值业务在整个电信产业收入中所占的比例还比较小，尚未成为电信产业中的支 柱门类，另外，目前电信增值业务所能提供的服务种类、内容、质量、资费都难 以满足日益增长的消费需求，仍还处于发展初级阶段。具体表现在两个方面： 服务层面 “服务层面”主要指从电信增值业务提供商的角度分析我国电信增值业务的发 展现状”1 。目前，我国的电信增值业务提供商已有8 0 0 0 多家，这个数字还在飞速 的增长中。主要包括各类i s p ( 提供互联网接入服务及相关电信增值业务) 、1 c p f 提 供互联网内容相关服务) 、e s p ( 提供电子商务相关服务) 、a s p ( 提供企业r r 系统 卫网格技术在电信增值业务系统中的研究与实现 管理应用服务) 、虚拟运营商等等。这些增值业务提供商，没有网络设旌和频率、 带宽资源，而是通过租用网络并对网络资源进行整合，提供增值业务，或是提供 内容、应用开发等服务。他们多是拥有广泛的销售渠道和丰富的市场运作经验， 能够针对细分市场提供多样化增值业务的中小企业。另外，种种因索使得外资大 规模进入中国增值业务市场的情况并没有出现，外国电信巨头们大多采取观望或 谨慎进入的策略。 业务层面 近两年，增值业务成为运营商业务经营的一大亮点，短信、彩信、彩e 、手机 银行、移动游戏、移动定位等新业务使电信增值业务由概念逐步推向务实。国内 各电信运营商在推出增值业务方面互不相让，中国电信有“互联星空”，移动有“移 动梦网”，联通有“联通无限”m m 强) 。网通则推出了宽带增值业务一网通企业 在线，以及小灵通增值业务品r 卑一灵机e 动。从业务角度看，目前短信业务和互 联网接入服务发展态势最好。2 0 0 3 年，彩信业务也得到了一定的发展，虽然业务 量仍然不大，增长也不快，但已经开始形成部分比较稳定的客户群。以a d s l 和 以太网宽带接入为主的宽带用户急剧增长，带动了互联网增值业务的发展。在网 络条件具备的情况下，用户发展规模达到一个临界点后，用户会呈现“雪蹦”效 应，相关的服务会得到大量的应用。2 0 0 4 年以后，运行在宽带网络环境下的各种 服务成为了开发的重点，包括网络游戏。 相比之下，其他的增值业务市场还有待培养。虽然几乎所有的用户都经常使 用增值业务，但其中绝大部分用户仅仅使用短信息或彩铃等几项主要的增值业务。 只有极少比例的用户使用定制消息、网上银行缴费、在线炒股等其他业务。 2 3 电信增值业务框架的技术发展情况 2 3 1 传统电信业务开发模式 传统的电信新业务的开发模式是由交换机厂商独自以私有的方式编译交换机 软件，然后，对交换机软件进行升级，由交换节点对路由，信令，及费用进行处 理。业务的开发人员不但要熟悉底层异构网络以及复杂的信令交互，而且还面临 着业务的跨平台性问题【射。传统的基于t d m 的p s t n 话音网，虽然可以提供6 4 k b i 垤 的业务，但业务和控制都是有交换机来完成的。这种技术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。 随着口、移动业务的急剧发展，通信终端的不断智能化，如何在融合不同的通信 网f p s t n ，h l t e m e t 和移动网) 的同时提高它们的利用率，为用户提供各种个性化的 第二章电信增值业务 业务并迅速开发，已经成为当前电信业发展的当务之急。 2 3 - 2 传统智能网业务开发模式 1 1 智能网( i n t c l u g 衄t n e 锕。咄踯的概念是美国于1 9 8 4 年提出的，智能网的定义 中并没有人们通常理解的“智能”含义，它仅仅是种“业务网”，目的是提高通 信网开发业务的能力n 3 l 。智能网是在原有通信网络基础上，提供新的电信业务而 设置的附加网络结构。智能网的核心是如何高效地向用户提供各种新的业务。智 能网的基本思想是在网络中把交换和智能分离开，实行集中业务控制。 传统电信业务主要是通过以智能网为代表的集中式网络智能来实现，并且几 乎完全部署在各运营商的网络界限内。在目前的电信环境中，这种业务提供模式 实际上是处在一种封闭的状态中。它的典型特征是业务开发和部署的整个过程都 在网络运营商排他性的控制之下。虽然这种封闭式的业务提供模式易于管理并且 可靠性高，但是在现代商业环境中，它的缺点也是巨大的。由于网络运营商负责 所有业务的开发与维护，这样就很难实现业务开发和部署的灵活性，特别是网络 运营商很难及时获得对特定用户群需求的深层了解，因而推出新业务的周期很长。 随着电信技术和信息技术的融合，分布式对象结构更适于帮助运营企业快速 部署新业务，提供开放的接口，综合网络管理和信令。另外，利用中间件技术能 够使业务逻辑独立于底层软硬件结构和通信协议。 2 3 3 下一代网络中的业务开发模式 运营商要综合不同的第三方业务特征和企业数据来快速开发和实施新应用，而 这在传统的智能网中很难实现。下一代网络的发展要求网络运营商和业务生成分 离，形成一种独立于运营商的第三方业务提供商角色，并在此基础上形成多方构 成的开放式价值链，各参与方共同提供和使用业务，共同获益n 3 们。下一代网络 在功能上分为以下四层，如图2 1 所示： 接入和传输层( a c c e s sa n dt r a 璐p o nl a y e r ) ：将用户连接至网络，集中用户业 务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 c r ) ：将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。 控制层( c o f r o l l a y e r ) ：决定用户收到的业务，并控制底层网络元素对业务 流的处理。 网络服务层( n e m o r ks e n ，j c ej a y e r ) ：在呼叫建立的基础上提供额外的服务。 竺 网格技术在电信增值业务系统中的研究与实现 ： 。嚣嚣 石孟i 蒸。妻受塑 丽翻 倌夸网关路由控橱 控髑居上 l 攀交r 、蕊f 一样岁 篡强曼一- “。赫i 岳姊磊； ；签无线技术远墙模拟用户 一 。：了 、 线缆调制解调摹、 母业用只溺隧，用户驻地网络。 图2 1 下一代网络的分层结构图 在下一代网络中的电信业务服务器要有以下几种主要功能： 提供增值业务及其驻留和运行环境。主要包括业务的性能监测、系统资源 检测、系统日志和业务日志、负载控制与平衡、故障处理等。 提供对业务生命周期管理的支持。主要包括对业务的加载、业务激活和对 激活、业务卸载等的支持在不影响正在运行业务的前提下，实现业务的 动态加载和动态更新是必需的。 提供对第三方业务驻留、运行和管理的支持。新的业务层出不穷，应用服 务器除了需要提供一定的自身业务外，还必须提高对第三方业务的运行管 理支持，以保持对业务提供的可扩展性和开放性 提供基于w 曲、结合代理技术的个性化业务。 业务冲突的避免、检测和解决。随着下一代网络中业务种类和数量的激增， 业务问发生冲突的可能性也迅速增加，所以业务冲突管理功能显得尤为重 要。 提供不同层次的业务开发接口。 2 4 目前国内电信增值业务发展所面临的问题 互联网的发展大大改变了电信业务的面貌，移动通信网和固定通信网都利用 互联网和l i i 技术开发了各种业务，出现了很多固定和移动融合、话音和数据融合 的业务。业务的多种化使得支撑各种业务的网络纷纷被提出并开发出来。但是各 个业务网络只能提供独立的业务，垂直建设的各个业务网络之间是孤立的目前 这种孤立的业务网络制约了业务间的融合，造成了一定的资源浪费3 ”。 下一代网络是业务驱动的网络，即业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离。 分离的目的是使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。n g n 业务用 户将按个人或组织来划分，用户的位置可以与网络无关，用户可根据自己的喜好 自由选择通信模式和传输媒体来享受某种业务，业务还可以针对个人或小组的特 第二章电信增值业务 1 3 点进行定制，这就对业务生成的灵活性提出了更高的要求。 传统智能网的业务生成只是在呼叫控制上对业务特征进行了组合，而不涉及 对承载能力进行组合。虽然下一代网络在网络结构上做到了呼叫控制与承载分离、 业务与呼叫分离，在网络能力和业务提供、生成上实现了开放，但是从整个电信 网层面来看，仍然无法实现不同电信管理域内网络资源和业务能力的共享，资源 配置不能做到最优化，同时也不利于电信业务的快速部署。因此在n g n 上建立多 业务组合的业务生成以及管理环境已不再仅仅是传统智能平台能完成的任务。 在增值业务建设的初期，多数的运营商为了能够快速的占领增值业务这个新 的商业领域都采用以最快的速度，建设最容易实现的增值业务平台，来吸引更多 的服务商投入。但是由于运营商在平台建设时，长远的发展考虑不够充分，造成 了一个个业务通信孤岛，如图2 2 所示。 7 五蕊面! 1 7 五蕊蕊jf 图2 2 增值业务通信孤岛 所谓的业务通信孤岛是指各业务之间没有通信，孤立存在。对于某项业务建 设只针对某种通信手段，即使使用相同的附加信息都要不同的软件。造成这种现 象的原因在于运营商针对每种通信手段提供了不同的接入平台，不同的接入接口， 不同的接口协议，甚至不同层次的接入手段。这就使得原本能够互通的信息或者 需要互通的业务不能够使用，就造成了一个个业务通信层次的孤岛。业务只能跟 自己本身相互协调而没有业务之间的配合。同时，对于同种信息的重复性建设也 加大了服务商自身的开发风险和成本，使服务商们对部分业务望而却步。业务通 信孤岛的形成，严重的阻碍了整个增值业务领域的发展。 另外，业务接口的不统一也制约了业务的发展。业务接口统一是系统平台建 设统一的基础，“业务通信孤岛”同时也意味着各通信孤岛间的接口是孤立的，没 有统一的接入接口，这就带来很大的问题。首先是服务商难度和开发风险加大， 因为服务商需要为每一种增值对象建设不同的应用程序。将本属于运营商的难度 转嫁给服务商，在增加开发难度的同时，也加大了服务商的先期投入，使得服务 商的风险加大，妨碍了服务商数量的增加，也就阻碍了增值业务的发展。其次没 坐网格技术在电信增值业务系统中的研究与实现 有统一的接口，也就是说对业务接入存在多种接口协议。这对服务提供商开发业 务造成了很大的困难。 还有复杂的通信协议也加大了服务商的接入难度。服务商的重点应该放在提 供可使己有通信手段得到更大增值的信息或服务，业务底层的通信不应成为其工 作重点和难点。但是，即使再简单的通信协议还是需要报文和握手。对于那些己 经比较成熟的和共性的业务类型和业务流程，每个服务商也要构建相同的软件系 统来满足不同的信息源的使用，这样在宏观上造成了软件建设上的浪费。 所以综上所述，现有电信业务体系有以下一些问题： 各自为阵，互不通用：不同运营商的网络资源和业务资源互不兼容或共享， 迄今没有一种方案实现上述资源的有效集成。 受限于网络能力和业务处理能力：同一运营商内部的网络资源和业务处理 能力可能会出现瓶颈，影响系统的容量。 受限于业务的来源：各个运营商之间业务种类的不同，使得一个运营商的 业务覆盖不能做到无缝。 受限于通信费用：同运营商内部针对一类业务用户访问远程节点的花销 会比本地节点的花销大，这样既增加了用户的费用也增加了运营商资源运 维的成本。 受限于建设费用：如果要建设一个广域的分布式的电信业务系统，庞大的 建设费用和资金风险使这类系统在经济上的可行性不容乐观。 2 5 小结 伴随着增值业务领域的成熟和发展，现有增值业务系统平台的问题也逐渐暴 露出来，目前的增值业务平台并不能够适应下一代网络的增值业务发展的需求。 虽然下一代网络在网络结构上傲到了呼叫控制与承载分离、业务与呼叫分离，在 网络能力和业务提供、生成上实现了开放，但是从整个电信网层面来看，仍然无 法实现不同电信管理域内网络资源和业务能力的共享，资源配置不能做到最优化， 同时也不利于电信业务的快速部署。在解决了部分问题的同时，由于在建设初期 考虑的不够全面而造成了一些问题： 平台建设不统一 业务通信接口不统一 不能最大限度地实现资源共享 通信接口协议复杂 这些问题严重的阻碍了整个电信增值业务领域的进步。解决上述问题，让增 值业务接入平台更加适应现在和未来的增值业务发展，以促进整个增值业务领域 第二章电信增值业务 的进步，是n g n 中增值业务发展的关键。 第三章网格计算 第三章网格技术 1 7 网格就是“把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源，存 储资源，数据资源，信息资源，知识资源，专家资源的全面共享”昭1 5 。网格 计算能够实现充分的资源共享，能够在现有软、硬件架构下达到运营投资的利润 最大化，可实现运营商、用户和电信设备制造商的共赢。将网格技术应用在电信 企业，特别是电信运营商中，能够提高电信运营的效率、保障电信运营商的投资 以及适应未来电信发展的需要。 3 1 1 网格的基本概念 3 1 网格基本概念 网格就是一个集成的计算与资源环境，或者说是一个计算资源池n 5 1 。网格能 够充分吸纳各种计算资源，并将它们转化成一种随