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北京邮电大学硕士研究生论文摘要 支持p a ri a y 多媒体和会议能力的 业务验证环境的设计与实现 摘要 随着网络技术的迅速发展，人们对多媒体通信的需求日益强烈。 但是一个新的多媒体和会议业务开发完后，在部署到网络中投入运 营前需要进行一系列的测试以保证其正确性、安全性、可用性等。 业务验证环境为多媒体和会议业务的仿真调试和测试提供了一个仿 真的网络环境。 本文共分为四个部分，第一部分介绍了项目的研究背景及意义， 并对下一代网络体系结构、业务支撑环境以及p a r l a y 进行了简要介 绍，这是本文研究的基础。 第二部分首先对业务验证环境在业务支撑环境中的位置进行说 明，明确了系统对外提供的接口。通过对p a r l a y 文档中多媒体和会 议呼叫控制部分接口的分析，本文从业务测试人员和业务开发人员 的角度，对业务验证环境的功能需求进行了详尽的分析。 第三部分首先对原系统进行了分析，并在前两部分分析的基础 上，指出了原系统需要改进的地方，给出了新系统的总体架构设计。 紧接着作者在对原有系统进行分析后，发现原有系统的呼叫控制模 型沿用了智能网c s 一2 的b c s m 模型，该模型太过简单，一方面它没 有实现信令控制与承载控制的分离，与下一代网络的特征相背离， 另。方面，其主被叫绑定过死，但是在会议呼叫中，已没有了主被 叫的概念，因此，该模型完全不能支持多媒体和会议呼叫业务。为 解决该问题，针对项目实际，以p a r l a y 业务测试为核心，本文提出 了一种新的能适用于测试环境的呼叫控制模型。在新的呼叫控制模 型的基础上，作者对原有系统进行了重构。同时，由于会议呼叫还 增加了资源管理方面的操作，因此本文又在此基础上，为满足系统 功能要求，试着提出了一种资源预约和分配算法。明确了相关系统 的架构设计，呼叫控制模型的选型、资源管理算法的设计后，本文 重新对系统进行了设计和实现。在本部分最后，给出了针对本系统 的测试策略以及方法，通过测试证明了设计的正确性。 北京邮电大学硕士研究生论文 最后一部分文章对作者在课题期间的工作进行了总结，并提出 了下一阶段业务验证环境需要改进和完善的地方。 关键词：业务验证环境，p a r l a ya p i ，多媒体，会议，呼叫控制 1 1 1 北京邮电大学硕士研究生论文英文摘要 t h ed e s i g na n di m p l e m e n to ft h es e r v i c e 、a ij d a r i o ne n v i r o n m e n ts u p p o r t i n g m u l m e d i a a n dc o n f e r e n c ec a l ! a b i l i t i e si n p a r i 。a y a b s t r a c t w i t ht h e r a p i d l yd e v e l o p m e n to ft h en e t w o r kt e c h n o l o g y , t h e d e m a n df o rm u l t i m e d i ac o m m u n i c a t i o ni sg r o w i n gq u i c k l y b u ta f t e ra n e wm u l t i m e d i ao rc o n f e f e n c es e r v i c ew a sd e v e l o p e d ，as e r i e so ft e s t s m u s tb ec a r r i e do u tb e f o r ei ti sd e p l o y e di n t or e a ln e t w o r k st oe n s u r ei t s a c c u r a c y , s e c u r i t y , a v a i l a b i l i t y a n ds oo n t h es e r v i c ev a l i d a t i o n e n v i r o n m e n t p r o v i d e s as i m u l a t i o nn e t w o r ke n v i r o n m e n tf o rt h e d e b u g g i n ga n dt e s t i n go fs e r v i c e s t h et h e s i sc o n s i s t so f f o u r p a r t s t h e f i r s tp a r tg i v e sab r i e f i n t r o d u c t i o nt ot h eb a c k g r o u n do ft h ep r o j e c t ，t h en e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ， s e r v i c es u p p o r t i n ge n v i r o n m e n ta n dt h eo p e ns e r v i c ei n t e r f a c ep a r l a y , a l l o ft h e s em a k e u po ft h eb a s e so ft h i sp a p e r t h es e c o n dp a r ti n d i c a t e st h ep o s i t i o no ft h es y s t e mi nn g na n dt h e i n t e r f a c ei tp r o v i d e sf i r s t l y a n dt h e nt h i sp a p e rg i v e sad e t a i l e da n a l y s i s o ft h ef u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t so ft h es y s t e mf r o mp e r s p e c t i v eo fat e s t e r a n dap r o g r a m m e ro fs e r v i c e s b a s e do nt h ef i r s tt w op a r t s t h et h i r dp a r ti n t r o d u c e st h ed e s i g na n d i m p l e m e n to ft h es y s t e m a f t e ra n a l y z i n gt h eo l ds y s t e m , w ef o u n dt h a t p r e s e n tc a l lm o d e lc a nn o ts a t i s f ya l lc o m p l e xc o n t r o l l i n gr e q u i r e m e n t s r e q u i r e db ym u l t i m e d i as e r v i c e sa n dc o n f e r e n c es e r v i c e s o nt h eo n e h a n d ，b c s mm o d e lc a n ts e p a r a t et h eb e a r e rc o n t r o lf r o mt h ec a l lc o n t r 0 1 s ot h a ti tc a n tm e e tt h ed e m a n do ft h em u l t i m e d i ac a l lc o n t r 0 1 o nt h e o t h e rh a n d ，t h eo r i g i n a lc a l lm a t h i n e sa n dt h et e r m i n a lc a l lm a c h i n e s w e r et i e dt i g h t l yi nt h ep r e s e n tc a l lm o d e l ，s ot h a ti tc a nn o tb ea p p l i e dt o t h ec o n f e r e n c ec a l lc o n t r 0 1 i nw h i c ht h ec o n c e p to fo r i g i n a la n dt e r m i n a l c a l lp a r t ya r en o ts u i t a b l e a i m i n ga tt h e s en e w c h a l l e n g e sb r o u g h tb y 北京邮电大学硕士研究生论文英文摘要 m u l t i m e d i ac a l l sa n dc o n f e r e n c ec a l l s an o v e lu n i v e r s a l l a y e r e d m u l t i m e d i ac a l lc o n t r o lm o d e l ，w h i c hs u i t a b l et ot h et e s t i n ge n v i r o n m e n t ， i sp r o p o s e d o nt h es a m et i m e ，t h i s p a p e ro f f e r s an e wr e s o u r c e m a n a g e m e n ta l g o r i t h m , w i t hw h i c ht h er e s o u r c eo ft h em e d i as e r v e rc a n b eu s e da se f f e c t i v ei t sp o s s i b l e b a s e do nt h ea b o v em o d e la n da l g o r i t h m t h es y s t e mi sr e d e s i g n e d a tt h ee n do ft h i sp a r t ，a u t h o rg i v e ss e v e r a lt e s t m e t h o d sa n ds t r a t e g i e s ，a n dt h ea v a i l a b i l i t yo ft h en e ws y s t e mi sp r o v e d a f t e rc a r e f u l l yt e s t i n g i nt h ee n d ，t h i sp a p e rm a k e sa s u m m a r yo ft h ea u t h o r sw o r kd u r i n g t h ep r o j e c ta n dp o i n t so u tw h a ts h o u l db ei m p r o v e di nt h es y s t e mi nn e x t s t a g e k e yw o r d s ：n e x tg e n e r a t i o n n e t w o r k ( n g n ) ，s e r v i c e v a l i d a t i o ne n v i r o n m e n t ( s v e ) ，p a r l a ya p i ，m u l t i m e d i a ，c o n f e r e n c e ， v 北京邮电大学硕士研究生论文 声明 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本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，也不包含为获得北京邮电大学或其他 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： 御寝 日期：卿i 四 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电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北京邮电大学。学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被 查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、 缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守 此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：前中 琶壤日期：2 司皇2 名 剧程轹私。 印 醐： 九夕l ) c p 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 1 1 论文研究背景及意义 第一章绪论 在过去几年中，曾经飞速发展的电信业正在逐渐失去往日的辉煌，虽然电信 业务的收入仍在增长，但增速已经下降，a r p u 值也呈日益下降趋势。造成这种 局面的关键原因是缺少适合人们需要的、能进一步刺激电信业发展的新业务和新 应用。如何能够有效、快速、丰富地提供适合人们需要的电信增值业务，提高自 身的市场竞争能力，已成为困扰电信运营商的一大难题。网络的发展正从技术驱 动向业务驱动的方向演进。 与此同时，随着计算机技术的发展成熟，互联网和移动通信业务的迅速增长， 用户己不再满足于单一的业务体系，对业务的需求结构发生了重大的变化，越来 越多的用户提出了业务多媒体化，业务综合化以及业务个性化的要求。这些要求 传统的p s t n 网是根本不可能满足和实现的，这进一步激发了运营商对新网络体 系结构和业务提供能力的探索。 基于分组交换互联网的快速发展、v o i p 电话的成功实施、以及丰富多彩数 据型业务的不断涌现，为运营商带来新的希望。一种不同于当前一代的、大量采 用创新技术思想的、以分组交换技术为基础的、可同时支持语音、视频、数据、 文本和图像等多媒体业务的新型融合网络进入人们的视线，通常将其称之为下一 代网络。它是现有电信网技术与分组交换技术高度融合后形成的、面向新业务 应用的一种整体网络解决方案。同时为降低开发电信业务的复杂性和难度，让更 多的人加入开发通信增值业务的行列，从而促使更加个性化、多样化业务的诞生， p a r l a y 联合工作组制定了一套开放的、独立于具体网络技术的、面向对象的应 用编程接口( o s a p a r l a ya p i ) ，它屏蔽了底层复杂的网络能力，将底层网络功 能进行抽象，以业务能力集的方式提供给第三方开发人员，使其具有访问底层网 络资源和信息的能力。 随着人们生活品质的提高，丰富多样的多媒体业务已经成为电信运营商的一 个新的经济增长点。与此同时，p a r l a y 也将前面所述新型网络中的多媒体能力 以及利用此能力的会议业务分别作为一个能力集提供给第三方开发商，从而使得 快速方便地开发多媒体和会议业务成为可能。 然而一个新开发的多媒体业务或者会议业务，无论它先进与否，在被部署到 网络中投入运营前，都必须经过严格的测试，基于以下几点考虑业务测试的重要 性： 北京邮电大学硕士研究生论文 第一章绪论 1 ) 用户、业务提供商和运营商的要求。一方面，新开发出的业务必须与用 户需求或与业务提供商所作的宣传在功能行为方面保持严格的一致，否 则用户不会接受，而且业务提供商的商誉会受到影响；另外一方面，运 营商需要从运营的业务中得到有效的信息，并在各种情况下，特别是出 现故障时能对运营的业务实施及时有效的处理。 2 ) 时间和空间性要求。业务提供商必须保证新业务尽可能快速地开发和在 网络中部署，同时希望使用尽可能少的网络资源情况下，提高业务的性 能，如每分钟最大呼叫数等。 3 ) 网络安全性的要求。业务提供商必须保证新业务的运营不会对网络元素 造成破坏。 由此可见提供一个新的多媒体业务或者会议业务至少应满足以上的要求，而 它是由业务测试来保障的。然而，建立一个真实的网络环境用于业务测试费用太 高，而且使用也不方便。因此，建立一个仿真的网络环境，从而能方便快捷的测 试各种新业务，同时还能降低业务开发测试成本，成为一个具有实际意义的研究 课题。 2 0 0 1 年以来，北京邮电大学国家重点实验室先后承担了国家8 6 3 计划重大 项目“支持多媒体和移动业务的软交换系统”( 编号：2 0 0 2 a a l 2 1 0 1 2 ) 和“多媒 体与移动业务融合的软交换示范工程”( 编号：2 0 0 5 a a l 2 1 1 1 0 ) 。这两个项目中 的基于开放式a p i 的新一代业务支撑环境子项目，对基于开放式a p i 的新一代 业务支撑环境进行了深入的研究，提出了其总体结构、各功能实体的技术要求及 其软件结构，并基本实现了新一代业务支撑环境系纠鲫。在该业务支撑环境中， 也同时包含了一个业务验证环境，然而它还不能提供多媒体和会议能力的仿真。 因此，如何对原有系统进行重构，使其增加这两方面的能力，就成为本文的出发 点。 1 2 国内外研究现状 至2 0 0 6 年9 月为止，根据p a r l a yg r o u p 的统计，世界范围内商用的业务测 试工具只有8 家，比较常见的有a p p i u m 的a p p i u m - g b o x 、o p e n a p is o l u t i o n s 的 衄s 、e r i c s s o n 的n r g 。 a p p i u m g b o x 是一个基于p a r l a y o s a 的业务开发平台，它同时集成了 a p p i u m n s i m 网络仿真工具和a p p i u m - t a s 电信应用服务器。从业务的开发， 测试到部署a p p i u m g b o x 提供了一个完整的业务支撑环境。a p p i u m n s i m 仿真 测试环境提供了业务测试的功能，它支持的p a r l a y o s a a p i 包括f r a m e w o r ks c f 的部分a p i 、g e n e r a lc a l lc o n t r o ls c f 和u s e ri n t e r a c t i o ns c f 。 2 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 a t s ( a p p l i c a t i o nt e s ts u i t e ) 是一个独立的基于p a r l a y o s a 的业务测试工具。 它支持的p a r l a y o s aa p i 包括f r a m e w o r ks c f 的部分a p i 、m u l t ip a r t yc a l l c o n t r o ls c f 、m o b i l i t yu s e rl o c a t i o ns e r v i c es c f 、u s e ri n t e r a c t i o ns c f 和g e n e r i c m e s s a g i n gs e r v i c es c f 。 n r g ( n e t w o r kr e s o u r c eg a t e w a y ) 与a t s 类似，但包含了一个抽象c o r b a 通信的j a v a 软件开发包( s d k ) ，使用户不必直接基于a p i 进行业务开发，它不 仅支持规范的p a r l a y o s aa p i ，同时还扩展了这一定义，形成了p a r l a y o s a 的 超集，称为p a r l a y h o s a ，在结构上由p a r l a y 网关、电信网络和虚拟电话组成。 从产品的说明来看，由上述厂家开发的测试工具比较商业化，仅支持测试使 用自己开发工具生成的业务逻辑，而且对p a r l a y o s a a p i 的支持和提供的测试功 能来看还有很多不足的地方。例如对于多媒体业务以及会议业务的测试来说，上 述产品不支持m u l t i m e d i ac a l lc o n t r o l ( m m c c ) s c f 和c o n f e r e n c ec a l l c o n t r o l ( c c c1s c f ，因此，基于m m c cs c f 和c c cs c f 开发的业务，将无法 应用他们的工具进行测试。 国内方面，基于p a r i a y o s a a p i 的业务验证环境只有北京邮电大学的交换与 智能控制中心的s v e ( s e r v i c ev a l i d a t i o ne n v i r o n m e n t ) ，它支持的p a r l a y o s a a p i 包括m u l t i p a r t yc a l lc o n t r o ls c f 和u s e ri n t e r a c t i o ns c f ，目前尚未支持m m c c s c f 和c c c s c f 。 1 3 论文主要工作 从2 0 0 5 年3 月起，笔者进入北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 交换与智能控制研究中心，参与了国家8 6 3 计划“多媒体与移动业务融合的软交 换示范工程”。在项目中，笔者参与和负责了应用服务器子项目的测试工作，以 及对现有业务验证环境支持能力集的扩展工作，在原有系统支持的m u l t i p a r t y c a l lc o n t r o ls c f 和u s e ri n t e r a c t i o ns c f 能力集的基础上，增加了m u l t i m e d i ac a r c o n t r o l ( m m c c ) s c f 和c o n f e r e n c ec a l lc o n t r o l ( c c c ) s c f 能力集，并根据这两 个能力集的特点，对原有系统进行了大面积的重构，本论文就是在此工作的基础 上完成。主要的工作成果如下： 1 、支持多媒体和会议的业务验证环境需求分析说明书 2 、支持多媒体和会议的业务验证环境重构概要设计说明书 3 、支持多媒体和会议的业务验证环境详细设计说明书 3 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 1 4 论文的组织与结构 本文的主要内容是研究如何在原有业务验证环境的基础上增加多媒体和会 议能力。本文将从以下几个方面介绍作者的工作： 第一章，绪论即本章。对论文的背景及意义进行简单的介绍，然后说明了国 内外的研究现状和作者研究生阶段主要的研究工作，最后描述论文的组织和结 构。 第二章，相关背景介绍。对下一代网络体系结构、业务支撑环境、p a r l a y a p i 进行了简要介绍，为本文的后续分析进行背景铺垫。 第三章，支持多媒体和会议的业务验证环境的需求分析。首先指出了业务验 证环境在下一代网络中的位置，以及与业务支持环境的交互关系。然后对新的业 务验证环境的功能需求，进行了详细的分析阐述。 第四章，业务验证环境的总体结构设计。首先介绍了原有系统的架构以及工 作方式，并根据系统功能要求分析了需要对原有系统做哪些更改，在此基础上， 给出了新系统的系统结构，并对各个更改点进行了详细的分析。 第五章，系统的详细设计和实现。本章对系统中修改较大的点呼叫控制( c c ) 模块和资源管理模块进行了详细的分析。对于c c 模块，文章首先对原有系统中 c c 模块存在的问题进行了分析，为了解决存在的问题，文章提出了一种新的呼 叫控制模型，在对呼叫控制模型的业务视图进行了简要分析后，给出了系统在该 模型指导下的设计和实现。对于资源管理模块，文章尝试给出了一种新的资源预 留和分配算法。由于c c 模块呼叫控制模型的变化，导致了系统内部消息分发机 制的变化，在本章最后简要介绍了新的消息分发机制。 第六章，业务验证环境的测试。本章首先给出了系统整体测试的策略，紧接 着提出了设计测试用例的方法，由于测试用例过多，只针对每种方法给出了一到 两个用例，其余用例可依次方法设计，最后，文章给出了系统测试的结果并进行 了简要分析。 第七章，结束语。本章介绍作者在研究生阶段的论文总结和工作总结，然后 在论文总结的基础上，提出系统的不完善之处以及相应的改进意见。 4 北京邮电大学硕士研究生论文 第二章相关技术背景介绍 第二章相关技术背景介绍 2 1 下一代网络体系结构 下一代网络是建立在分组交换技术基础上，采用分层、开放的体系结构， 容纳多种形式的信息，方便实现语音、视频、图像和数据等多种媒体业务的开 放、融合的网络体系。从这个意义上说，下一代网络纵向涵盖了网络的应用层， 控制层，传输层，接入层，甚至终端层面的各种下一代技术，也横向包括了固 定网，移动网，互联网等各类网络体系的下一代技术。尽管下一代网络中所包 括的下一代技术繁多，但其主要技术特征应该归结为网络各层之间采用开放的 协议或a p i 接口，从而打破传统电信网封闭的格局，支持多种异构网络的融合。 更准确地说，下一代网络体系通过将业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分 离来实现相对独立的分层结构，使得上层业务的实现与底层接入的异构网络无 关，从而真正为独立的业务开放商、独立的业务提供商、甚至独立的业务运营 商提供了广阔的生存空间。因此，相对于以流量传输为目的的所谓t r a f f i cd r i v e n 的传统网络体系架构来说，下一代网络已被业界称为s e r v i c ed r i v e n 的网络体系 架构，其主要原理特征来源于网络控制层的核心技术软交换和应用业务层的核 心技术应用服务器以及推动网络资源能力开放的a p i 技术【”。图2 - 1 是典型的 n g n 体系结构： s 刚叭a y e r ia p s p e l i 晨川id s i r e e c t o r yil 姜竺，l | s p e o l i c yl c o n t r o ll a y e r f s o f t s w i t c h ll m e d i as e r v e r lj m e s s e s r v a g 拳n 9 l t r a n s p o r tl a y e r l 狮，圆圈 。 图2 - 1n g n 的体系结构 从图2 - 1 中可以看出n g n 从功能上可以分为接入层、传输层、控制层和业 5 北京邮电大学硕士研究生论文 第二章相关技术背景介绍 务层。以下是各功能平面的作用。 接入层：提供各种网络和设备接入到核心骨干网的方式和手段，主要包括 信令网关、媒体网关、接入网关等多种接入设备。 传输层；负责提供各种信令和媒体流传输的通道，n g n 的核心传输网将 是口分组网络。 控制层：主要提供呼叫控制、连接控制、协议处理等能力，并为应用业务 层提供访问底层各种网络资源的开放接口，该层的主要组成部分是软交换设备。 业务层：利用底层的各种网络资源为用户提供丰富多样的应用业务。主要 包括应用服务器( a p p l i c a t i o ns e r v e r ) 、策略管理服务器( p o l i c ys e r v e r ) 、a a a 服务器( a u t h o r i t y a u t h e n t i c a t i o na n d a c c o u n t i n gs e r v e r ) 等。其中最主要的功能实 体是应用服务器，它提供业务的执行环境。【2 j n g n 应具有以下的特点： ( 1 ) 支持业务的多样化，包括语音、数据和多媒体业务，支持实时的和非 实时的业务，支持业务的个性化、业务的移动性和灵活性； ( 2 ) 基于口协议的包传送； ( 3 ) 控制层与媒体层和业务层相分离； ( 4 ) 业务层与网络层松耦合并提供开放的业务接口，使第三方业务开发商 能够参与竞争开发新业务； ( 5 ) 具有端到端的宽带传输能力# ( 6 ) 能与现有的传统网络配合使用和互通；1 2 j 2 2 业务支撑环境 下一代网络业务层将多协议的接入功能与业务的运行功能分离，并在协议 接入的基础上扩展了各种协议到分解的网络能力和开放a p i 的映射功能以及使 用这些网络能力的交易控制功能，进而组成了一个异构网络中间件层次。利用 这个中间件使上层的业务在使用网络能力时不用再关心下层网络的差异和细 节。由于这个中间件对上提供下层网络的各种能力，我们借用0 m a 的术语， 称其为业务引擎( s e r v i c ee n a b l e r ) 层。这一层的功能实体是p a r l a y 网关及其组 成的中间件网络。而将分离出来的业务运行功能，称为业务支撑环境层，主要 负责业务的生成，执行和管理。 下一代网络业务支撑环境主要包括业务执行环境( s e r v i c ei j o g i ce x e c u t i o n e n v i r o n m e n t ，s l e e ) 、业务管理环境( s e r v i c em a n a g e m e n te n v i r o n m e n t ，s m e ) 和业务生成环境( 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 ) 。业务生成环境为业务开 发者方便、快捷地创建高质量的业务提供支持；业务执行环境为业务的运行提 6 北京邮电大学硕士研究生论文第二章相关技术背景介绍 供支持；业务管理环境为部署到业务执行环境中的业务的管理提供了与具体业 务无关的管理平台。它们互相配合，共同完成快速向用户提供多样灵活的增值 业务的任务。 下一代网络业务支撑环境的结构如图2 - 2 所示。 图2 - 2 业务支撑环境总体结构 通常，在业务支撑环境的一个域内，需要部署一个或多个s c e ，一个或多 个s l e e ，以及一个s m e 。s c e 、s l e e 以及s m e 可以部署在同一个物理结点 上，也可以部署在不同的物理结点上。当然，如果只计划部署一个s l e e ，也 可以将s m e 和s l e e 合二为一。一般而言，s l e e 、s c e 和s m e 之间的接口是 非标准化的。目前j a i n 组织正制定j a i ns l e e 和j a 矾s c e 之间的接口，有 望将这两个实体进行一定程度的标准化。 在外部接口方面，业务支撑环境和软交换系统之间存在三种形式的候选接 口：p a r l a y a p i 、j a l n a p i 或s i p 协议。由于j a i n 组织逐渐向p a r l a y 技术靠拢， 促使j a i n 规范逐渐演变成p a r l a y 规范的j a v a 版本，因此实际上目前用于业务 支撑环境和软交换之间的相互竞争的接口主要是p a r l a y 和s i p 两种，但通过内 部适配技术，也可以同时支持这两种形式的接口。 业务支撑环境中某一个域还可以通过特定的接口与其他域( 不一定属于同 一提供商提供的业务支撑环境) 进行交互。此外，业务支撑环境还可以利用丰 富的计算机领域的其他资源，如数据库服务器、a a a 服务器、l d a p 服务器等。 1 2 1 2 3 o s a p a r l a ya p i p a r l a ya p i 规范由p a r l a y 组织负责制定，该组织是一个非赢利性的国际组 织，其成员已经超过7 0 家，覆盖了国际上著名的电信运营商、网络设备供应商和 计算机软硬件供应商。p a r l a y 组织在制定规范时，力求简单、易用、可扩展。p a r l a y 7 北京邮电大学硕士研究生论文第二章相关技术背景介绍 a p i 规范采用了面向对象的方法，使用u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ，统一 模型语言) 1 进行描述，a p i 的实现基于中间件平台( 例如c o r 队、w e bs e r v i c e s 等) 。p a r l a ya p i 的定义与网络技术无关，它只为业务的实现提供统一的抽象接 口，用p a r l a ya p i 开发的应用能在多种网络上运行。自1 9 9 8 年1 2 月推出第1 版本 规范以来，p a r l a ya p i 已推出多个新的版本( 最新版本是5 o 版本) ，目前应用的 主流版本是2 0 0 2 年1 1 月推出的4 o 版本，该版本给出了以接口定义语言( i d l ， i n t e r f a c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ) 和w e b 服务定义语言( w s d l ，w e bs e r v i c e s d e f i n i t i o nl a n g u a g e ) 1 描述的接口。p a r l a y 组织的工作重点在于制定a p i 规范， 不包括如何实现a p i ，也不包括如何开发p a r l a y 应用、底层网络软件、物理构件、 物理接口和协议等。p a r l a y 组织积极鼓励电信和i t i 业界联合起来作为一个整体 参与a p i 的设计和实现。自3 0 版本以后，p a r l a y 组织与e t s i 、3 g p p 合作共同发布 a p i 规范，因此p a r l a ya p i 规范也被称为o s a ( o p e f ts e r v i c ea c c e s s ) ，相应的 业务架构称为p a r l a y o s a 。此外，i t u t 、i e e e 、i e t f 、o m g 、t i n a - c 、i p c c 、j a i n 等标准化和工业组织相继宣布在自己制定的标准规范中已经采用或者即将采用 p a r l a ya p i 规范。因此，可以说p a r l a y o s a 已经成为下一代网络事实上的开放式 业务a p i 标准。 p a r l a y o s a 的体系结构如图2 3 所示。由图中可见，p a r l a ya p i 包括两类接 口 2 4 3 ：服务接口( s e r v i c e i n t e r f a c e s ) 和框架接口( f r a m e w o r k i n t e r f a c e s ) ， 服务接口与框架接口的结合首次使传统网络能力在保证安全性前提下的开放成 为可能。服务接口为高层应用业务提供访问底层网络资源和信息的能力。服务接 口提供的能力包括现有网络的多种功能，例如呼叫控制( c a l lc o n t r 0 1 ) 、用户交 互( u s e ri n t e r a c t i o n ) 、移动性( m o b i l i t y ) 和邮箱( g e n e r i cm e s s a g i n g ) 等。 框架接口为服务接口提供必需的支撑能力，包括对服务接口的安全管理，保证上 层的应用以一种可扩展的和安全的方式使用p a r l a y 服务接口。图中资源接口 ( r e s o u r c ei n t e r f a c e s ) 的作用是使得p a r l a ya p i 与具体的资源相分离，实现 p a r l a ya p i 的网络独立性，以便使基于p a r l a ya p i 的应用可以在广泛的网络环境 中运行，避免重新开发已经存在的业务功能。现有的i s u p 、i n a p 、c a p 、h 3 2 3 、 s i p 等协议都可充当资源接口。资源接口的选择和定义不在p a r l a y 规范范围内。 8 北京邮电大学硕士研究生论文第二章相关技术背景介绍 一止r 妇卜 叵四匪口 面硐陌丙吲 i n t e g r i t ym a n a g e m e n t l 图2 - 3p a r l a y o s a 体系结构 基于p a r l a ya p i 的下一代网络业务提供架构如图2 4 所示。下一代网络基于 p a r l a ya p i 提供增值业务是通过基于p a r l a ya p i 的应用服务器实现的，软交换 p a r l a y 网关对应用服务器提供p a r l a ya p i 接口从而屏蔽下层各种网络的差异 性。 图2 - 4 基于p a r l a ya p i 的下一代业务提供架构 软交换p a r l a y 网关主要功能就是实现h 2 4 8 、h 3 2 3 、s i p 等协议与p a r l a y a p i 中相应服务接口之间的映射，实现底层网络能力的融合并对外开放，同时实 现框架能力以保证外界对网络能力的访问和使用是安全的和可管理的。软交换 p a r l a y 网关需要根据下层网络的不同能力( 呼叫、数据、短信、邮箱等) 实现 相应的p a r l a y 服务接口，并可根据需要不断扩充。应用服务器可以提供适合大众 用户的通用智能业务，也可以由第三方业务提供商根据自己的需要和特点提供面 向特定领域的或企业专用的业务等。 9 北京邮电大学硕士研究生论文 第二章相关技术背景介绍 2 4 小结 本章对业务验证环境所涉及的一些主要技术进行了简要介绍。首先介绍了下 一代网络体系结构，紧接着介绍了作为该项目主要背景的业务支撑环境的组成以 及其在下一代网络中的位置，最后还介绍 p a r l a ya p i 以及基于p a r l a y 的业务提 供体系。为下一章明确业务验证环境在n g n 中位置以及功能提供了理论背景。 北京邮电大学硕士研究生论文第三章支持多媒体会议能力的业务验证环境的需求分析 第三章支持多媒体会议能力的业务验证环境的需求分析 3 1 业务验证环境在业务支撑环境中的位置 通过上章，读者对下一代网络的体系结构、业务支撑环境以及p a r l a y 有了一 定程度的了解。那么本文所要研究的业务验证环境在下一代网络中处于怎样一个 位置呢? 与业务支撑环境和p a r l a ya p i 又有怎样的关系呢? 下面进行简要的分 析。 上章已经提到，业务支撑环境由业务生成环境、业务执行环境和业务管理环 境组成。其中，业务生成环境( s c e ) 通过构件的方式支持业务开发。它通过提 供能够为多种业务所共享的业务构件，使业务开发人员在进行业务开发时，只需 分析业务逻辑，然后选择业务构件，通过对这些构件进行粘合，即可开发出所需 的业务，这极大地简化了业务开发。但是考虑到生成的业务是否可靠等一系列问 题时，人们不得不把大量的精力放到对新业务的测试上，业务测试将成为新的瓶 颈。 因此，需要为业务支撑环境提供一个业务仿真调试和测试平台，使测试过程 更加方便快捷，从而加快业务的开发进程。同时，通过该平台提供的各种工具可 以方便的实施测试，测试新开发的业务逻辑是否正确以及性能是否满足网络和最 终用户的要求等。 由此可见业务验证环境在业务的开发过程中扮演着极为重要的角色，是业务 支撑环境不可或缺的一部分，其与业务支撑环境的关系如图3 - 1 中左半部分所示。 圆圈 囊潼嗣瞩燃曦鬻i 黔：j 蘸3 凌i 鬻i l r * ，每 。翻 墨应魏壤 誓 控制层 干t 输层 接入层 n g n 体系结构 图3 1 业务验证环境在业务支撑环境中的位置及与n g n 分层结构的对应关系 1 1 北京邮电大学硕士研究生论文第三章支持多媒体会议能力的业务验证环境的需求分析 其中，在s c e 中开发的业务可以通过s m e 加载到s l e e 中运行，而对于业 务的测试，由s v e 提供一个模拟仿真环境，通过s l e e 与s v e 交互来进行。s l e e 和s v e 之间通过p a r l a y 接口进行交互。另外，在s c e 中，为了方便业务开发人 员对新开发的业务进行测试，以验证业务测试环境的正确性和有效性，在s c e 中提供了一个小的s l e e ，供开发人员在开发业务的同时对业务进行跟踪调试， 而同时底层由s v e 来提供业务的验证环境。因此在s c e 中，与s v e 的交互实际 上也是通过s l e e 来与s v e 进行的。 根据前两章的分析可以知道，目前本实验室的业务支撑环境是基于p a r l a y a p i 的，因此，业务验证环境与业务支撑环境问通过p a r l a y a p i 进行交互。二者 之间的接口应当严格遵循o s a p a r l a y 提供的a p i 规范。到目前为止，p a r l a y 组 织已经发布了o s a p a r l a y5 0 ，但考虑到要和已有系统模块兼容，因此业务验证 环境应遵循o s a p a r l a y4 0 中提供的a p i 规范。 同时为了方便测试，业务验证环境必须为测试人员提供一个方便易操作的图 形界面。 为方便读者对业务验证环境有个更加明晰的了解，我们分析一下其在n g n 中的位置。在2 2 节中，我们已经知道，下一代网络业务层将多协议的接入功能 与业务的运行功能分离，分离出的业务运行功能层称之为业务支撑环境层，而分 解出的异构网络中间件层次被称为业务引擎层。为完成对业务支撑环境中部署业 务的测试，业务验证环境需完成业务引擎层的功能，对上提供下层网络的各种能 力。 在本系统中，除了提供系统原有的能力外，还需要提供多方多媒体呼叫控制 能力( m m c c ) 和会议呼叫控制能力( c c c ) ，其功能类似于软交换。同时为了 方便实用起见，业务验证环境不需要提供真正的协议交互，但需要能呈现出实际 用户在使用业务时的感受。综上所述，业务验证环境与n g n 的对应关系如图3 - 1 所示。 3 2 功能性需求分析 本次s v e 重构的主要目的是使新的系统支持m u l t im e d i ac a l lc o n t r o l ( m m c c ) s c f 和c o n f e r e n c ec a l lc o n t r o l ( c c c ) s c f ，因此下面分别就这两 个s c f 提出新的系统的功能要求。根据上节分析，我们已经知道s v