（计算机应用技术专业论文）开放智能网体系研究及in业务接入平台设计与实现.pdf

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： 日期： 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一年解密后适用本授权书。非保密论 北京邮电大学硕士学位论文 开放智能网体系研究及e i n 业务接入平台设计与实现 摘要 传统智能网受封闭技术体系、专业化业务开发模式等因素限制， 无法真正将业务开发能力完整开放，开放性是智能网的必然发展方向 之一。如何有效开放智能网，获得运营商、内容提供商、业务提供商、 用户甚至i t 界的“共赢”，逐渐成为i t 界和电信行业的研究热点。 开放业务体系结构( o s a ) 继承了智能网的思想精髓，高度抽象 了底层网络能力，采用对第三方开放的o s a p a r l a ya p i ，可彻底屏蔽 底层网络的复杂性。业务开发可由此变得方便快捷；终端用户则可享 受更丰富多样的通信服务。研究智能网的开放性，对电信增值业务的 发展方向，对业务的多样化发展和便捷开发都具有非常重要的意义。 本论文首先从传统智能网技术讲起，结合其存在的缺陷，简要分 析了智能网的五个发展方向。随后引出了 【n 业务接入平台，并从 项目背景、定义和功能等多方面加以介绍。在此基础之上，详细介绍 了 i n 业务接入平台的设计和实现。该平台借助p a r l a yxa p i 的理念， 开发一个为第三方应用开发商提供简单易行的介入电信业务市场的 平台。接着着重描述了作者参与研发的 i n 平台的主要组成部分： 增强呼叫部分( e c c ) 。对e c c 从设计思路、结构图、基本能力、遵 守的基本规则、应用接口设计、核心技术选型、相关映射文档等方面 对e c c 从设计角度作以全面而系统的描述。其中关于技术选型，着 重探讨了智能网和o s a p a r l a y 相结合的优势以及w e bs e r v i c e s 并重 点说明中国电信自定义的增强型p a r l a yx 接口以及相关的映射文档。 随后从实现层面介绍了e c c ，主要描述了e c c 的创建与运行环境、 实现方案、消息流程图、相关的配置文件，并较详细地描述了e c ca p i 到i n a p 协议的映射，最后给出了e c c 业务收发消息示例。本论文 接着对 i n 平台从技术优势、市场角度以及 i n 平台仍需改进和完 善的内容等三个方面对其简要评价。最后展望了其应用前景，提出了 些应用场合。并分析了一下后期工作需要进一步完善功能并提 出特色业务。 关键词：智能网开放性o s a p a r l a ya p ip a r l a yx 网关 网络与交换国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 a b s t r a c t t h et r a d i t i o n a li n t e l l i g e n tn e t w o r kc a n to p e nt h ec a p a b i l i t yo fs e r v i c e sf u l l y , b e c a u s eo ft h ef a c t o r s ，s u c ha si t sc l o s et e c h n o l o g ya r c h i t e c t u r e ，s p e c i a ls e r v i c e s d e v e l o p i n gm o d ea n ds oo n o p e n n e s si so n eo ft h ee v o l u t i o nd i r e c t i o n so ft e l e c o m n e t w o r k s ，t h ew a y st oo p e ni n t e l l i g e n tn e t w o r ke f f e c t i v e l y ，w h i c hc a ne n l a r g et h e c o l l e c t i v eb e n e f i t so fo p e r a t o r s ，v e n d o r s ，c u s t o m e r sa n de v e ni t , i sar e s e a r c hh o t s p o t i ni n f o r m a t i o ni n d u s t ya n dt e l e c o mi n d u s t r y o s a p a r l a ya p ii n h e r i t st h ek e yi d e ao fi n t e l l i g e n tn e t w o r ka n dp r o v i d e s t h i r d - p a r t yw i t ho p e n i n ga p ib ya b s t r a c t i n gs e r v i c ep r o v i d i n gc a p a b i l i t yo fn e t w o r k ； o s a p a r l a ya p ic a ne n a b l es e r v i c et ob ei n d e p e n d e n c eo fl o w e rn e t w o r k s u n d e r o p e ns e r v i c ea r c h i t e c t u r eb a s e do no s a p a r l a ya p i ，a l lk i n d so fp o w e r f u ls e r v i c e s c r e a t i o nc a nb ep o s s i b l ee a s i l y i naw o r d ，t h er e s e a r c ho no p e n n i e s so fi n t e l l i g e n t n e t w o r ki ss i g n i f i c a n tf o rt h ed e v e l o p i n gd i r e c t i o no ft e l e c o mi n d u s t r ya n di t s s e r v i c e s t h i sd i s s e r t a t i o n f i r s t l yi n t r o d u c e s t h et r a d i t i o n a l i n t e l l i g e n tn e t w o r k ，a n d a d v a n c e st h ef i v ed e v e l o p i n gd i r e c t i o no ft e t e c o mv a l u e a d d e ds e r v i c e s ，a i m i n ga ti n t e c h n o l o g y si n s u f f i c i e n c y i ns e r v i c ep l a t f o r mi si n t r o d u c e d ：i n c l u d i n gt h e b a c k g r o u n d ，d e f i n i t i o n ，f u n c t i o na n de t c ，b a s e do np a r l a yxa p ia n dp r o v i d e sa no p e n p l a t f o r mf o rt h i r d - p a r t yt oc r e a t i o ni n d i v i d u a t i o n d e s i g na n dd e v e l o p m e n to n i n p l a t f o r mi s i n t r o d u c e di nd e t a i l ，i n c l u d i n gt h ei d e a lo fd e s i g n ，a r c t e c t u r ep i c t u r e ， c a p a b i l i t i e s ，a p id e s i g n ，k e yt e c h n o l o g i e sa n dc o r r e l a t i v ep r o t o c o lm a p p i n g d o c u m e n t s a n dt h ec o m b i n ev a l u eo fo s a p a r l a ya n di n t e l l i g e n tn e t w o r ka n d e n h a n c e dp a r l a yxa p ii se m p h a s i z e d t h ef o l l o w i n gp a r td e s c r i b e st h er e a l i z a t i o no f t h e i np l a t f o r m ，i n c l u d i n gr u ne n v i r o n m e n t ，m e s s a g ef l o wc h a r ta n ds oo n a f t e r t h a t ，t h ep l a t f o r mi sd i s c u s s e di nt h ef o l l o w i n ga s p e c t s ：t e c h n o l o g ya d v a n t a g e ，t h e n e e do ft h em a r k e to ft e l e c o mv a l u e d a d ds e r v i c e d ，t h ed i s a d v a n t a g e i nt h el a s t c h a p t e r , t h en e x tt a s ka n da p p l i c a t i o no c c a s i o ni sa d v a n c e d ! k e yw o r d s ：i n t e l l i g e n tn e t w o r ko p e n n e s so s a p a r l a ya p ip a r l a yx g a t e w a y 网络与交换国家重点实验室 2 北京邮电大学硕士学健论文开放智能嬲体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 1 1 背景介绍 第一章绪论 传统智能网为开发电信业务带来很大的便利性，提出了多种丰富多彩的业 务。但传统智能网作为一个封闭的网络，难以向第三方开放，并且是以网络为驱 动，难以满足用户对业务的个性化需求，不适合业务驱动的平台的实现模式，其 次对开发人员要求较高，从这些方面而言，传统智能网已经不能满足目前电信市 场个性化业务多样快速便捷开发的需求。 为了改善传统智能网的不足，下一代智能网向开放性、业务控制平台分布性 以及网络综合性方向发展。开放业务体系结构( o s a ) 在下一代网络中应运而生。 o s a 继承了智能网的思想精髓，高度抽象了底层网络的能力，采用对第三方开放 的o s a p a r a ya p 【编程接口，彻底屏蔽了底层网络的复杂性。 因此。如何合理有效的开放底层网络的能力，将是智能网更好满足网络和业 务发展的必然趋势。研究智能网的开放性，对电信增值业务的发展方向，对业务 的多样化发展和便捷开发都具有非常重要的意义，故而研究已有的开放模式，并 研究设计为第三方提供的电信增值业务开发的综合平台故也具备重要的研究价 值。 毫无疑问，开放性是智能网的发展方向之一，它已逐步成为i t 界和电信行业 竟先追逐的研究热点。本论文就是围绕如何开放智能网这个大主题展开的，并在 已有的开放标准和解决方案的基础上，研究开发一个合理的业务开发平台。使得 运营商可以引入第三方的应用服务器或者引入第三方来开发应用，从而使应用从 开发至0 面市的周期太大缩短。 1 2 论文内容 本论文从智能网开放性谈起，简要分析了智能网的演迸过程，提出了智能网 技术的改进方向并引出下一代基于o s a p a r l a ya p i 的开放业务体系。在此结构基 础之上，从概念、功能、发展阶段等方面对 i n 业务接入平台进行概要介绍。论 文的核心是作者设计和实现的 i n 业务接入平台中增强呼叫部分( 论文中简称为 e c c ) ，从设计和实现两个角度考虑，详细介绍了e c c 。论文共包括六章，除绪论 外，其它章节的内容如下： ( 1 ) 智能网开放性综述( 第二章) 本章首先简要介绍了传统智能网，针对智能网技术的缺陷，提出智能网技术 刚络与交换国家重点实验室6 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 的五种开放形式。 ( 2 ) i n 业务接入平台介绍( 第三章) 本章首先介绍了 i n 业务接入平台产生的背景，接着说明什么是 i n 平台， 以及 i n 平台的发展阶段和作者在该阶段的主要工作。随后介绍了 i n 平台的 功能。接着阐述了 i n 平台的技术选型为什么选择o s a p a r l a y 开放体系， 这种结构的优势，以及和智能网相结合的优势。最后对 i n 平台欲开放的能力 加以补充说明。 ( 3 ) i n 业务接入平台增强呼q 部分( e c c ) 设计( 第四章) 本章是论文的重点。对e c c 从设计思路、结构图、基本能力、遵守的基本 规则、应用接口设计、核心技术选型、相关映射文档、相关i n e s 技术、甚至为 降低平台实现难度而自定义的消息处理平台等方面对e c c 作以全面而系统的描 述。 ( 4 ) i n 业务接入平台增强呼叫部分( e c c ) 实现( 第五章) 本章介绍了e c c 的创建与运行环境、实现方案、消息流程图。并简单介绍 了相关的配置文件。随后描述了e c c a p i 到i n a p 协议的映射，最后给出了e c c 业务收发消息示例。 ( 5 ) i n 业务接入平台系统分析( 第六章) 本章对 烈平台从安全秘性能方面热以分析。并展望了其应用前景，提出 了一些应用场合。最后分析了一下后期工作需要进一步完善功能并提出特色 业务。 注； i n 业务接入平台，该名称是从应用的角度提出的，从实现的层面来看， 它实际上相当于一个p a r l a y x 网关，在本论文中， i n 业务接入平台，p a r a y x 网关， i n 平台实质是同一概念。 1 3 研究课题综述 本文作者在攻读硕士学位期间， 方面的研究及应用工作。具体来说， 主要从事智熊网、下一代网络业务提供技术 主要参与了三个项目： 网络与交换国家重点实验空 7 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 上海欣方公司“o p d n i n 项目”：研究p a r l a y 0 s a 电信业务解决方案、开 发p a r l a y 网关、研究p a r l a y 应用程序开发模式，基于j 2 e e 等技术开发 p a r l a y 电信应用业务。2 0 0 2 1 0 2 0 0 3 7 ： 上海欣方公司“p s t n i n t e r a c t 互通性综合业务系统设计”项目：研究 系统可行性并提出设计方案、提供技术支持。2 0 0 3 0 8 2 0 0 4 o i ： 上海欣方公司“ i n 业务接入平台”项目：系统可行性分析、开发协议 映射文档( 从p a r l a y x a p i 到 n a p 协议) 、开发系统网关( 主要是呼叫 业务) 和相应的测试用例、编写项目文档，2 0 0 4 0 2 2 0 0 4 t l ； 通过这些项目的参与，作者进一步加深了对智能网、下一代网络业务体系的 理解。本文主要基于第三个项目，第、三个项目的涉及的相关技术在论文中有 穿插描述，但项目本身没有详细讨论。 网络与交换国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 r n 业务接入平台设计与实现 第二章智能网开放性综述 本章首先简要介绍了传统智能网，针对智能网技术的缺陷，提出了智能网技 术发展的五种开放形式。 2 1 智能网技术的演进 2 1 1 智能网基本原理 程控数字电话交换机诞生后，开始有了? 等待呼叫”、“呼叫转移”之类新的 业务功能。这些业务功能可以认为是早期的智能化业务。但是，这些功能比较简 单和有限，而且这些功能是由交换机制造厂商设计的。电信部门要开发新的业务， 不得不修改每部交换机的软件，不仅费时费力，而且很难满足用户复杂的业务需 求。智能网( i n ) 技术的出现从根本上解决了这个问题。智链网可根据用户的需 要灵活地引入多种新业务，便利用户使用，有良好的社会效益：如果运用得当， 还可以降低电信网的建设成本，提高经济效益。 智能网是在现有电信网( 包括p s t n 、i s d n 及p l m n ) 的基础上设置的一层 叠加网络是快速、经济、灵活她生成和实现各种新业务的体系结构，其目标是 为现在、未来的所有通信网络服务，不断提供满足用户需要的新业务。 智能网的基本思想是将网络的交换功能与控制功能相分离，它最大的特点是 把原来位于交换机的业务控制功能转移到了新的功能部件( 称为业务控制点，即 s c p ) 上，而原有的交换机仅完成基本的业务接入和交换功能，不再为新业务的 引入做任何改动。交换机( 此时称为业务交换点，即s s p ) 采用开放式结构和标 准接口与s c p 相连，由s c p 控制，从而实现了业务的集中提供。这样，网络的 业务控制功能就不再分散于各个交换机上，这样一旦需要增加新业务，只需在 s c p 上增加相应的业务逻辑程序( s l p ) ，并在大型集中式数据库中增加业务和 用户数据即可。智能网的另一个特点是业务生成独立于业务运行环境，这使得业 务的提供不依赖于智能网的系统供应商，保证了业务平台的开放性，为业务的快 速提供奠定了基础。 智能网的标准化工作是分阶段进行的。f r u t 于t 9 9 2 年3 胃发表了智能网首 批建议q t 2 x x 系列，描述了智能网的基本概念、体系结构模型及应用协议。这 些建议组成了一个目前商业上可用的能力集，称为附c s l 。此后，r r u 又相继 制订了i nc s 2 、i nc s 一3 及i nc s - 4 建议，目的是对i nc s 1 阶段的智能网进行 网络与交换国家重点实验窒 9 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及e i n 业务接入平台设计与实现 增强和扩展，以适应业务和技术发展的需要。虽然不同阶段的能力集存在一些差 异，但它们具有统一的理论模型，即智能网概念模型( 斟c m ) 。i n c m 构成了智 能网技术最基本的原理和最主要的特征，目标是保证智能网每一阶段的标准都能 向后兼容，从而使智能网向长远目标平滑演进。 2 1 2 智能网体系结构 典型的智能网体系结构如图2 i 所示，它包括以下几个主要的功能部件： 图2 1 智能网体系结构 ( 1 ) 业务交换点( s e r v i c es w i t c h i n gp o i n t ，s s p ) s s p 以原有的数字交换机为基础，再配以必要的软硬件及七号信令接口而成。 它具有呼叫处理功能和业务交换功能。其中，呼叫处理功能可以接受用户呼叫， 执行呼叫建立、呼叫保持等基本接续功能：业务交换功能则能够接收、识别智能 业务请求，并向业务控制点报告，进而接收、执行业务控制点发来的控制命令。 ( 2 ) 业务控制点( s e r v i c ec o n t r o lp o i n t ，s c p ) s c p 是智能网中的核心系统，它根据运行的业务逻辑指示业务交换点完成相 应的动作，例如向用户送提示音和接收用户的进步拨号等。s c p 与s s p 之间 的传输链路规定为七号信令链路，应用层协议采用i n a p 。s c p 一般由大、中型 计算机和大型实时高速数据库构成，具有高度的可靠性和容错功能。 ( 3 ) 智能外设( i n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l ，i p ) 网络与交换国家重点实验室 1 0 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及e i n 业务接入平台设计与实现 口是协助s s p 完成智能业务的特殊资源，通常具有各种语音功能，如播放语 音提示、接收用户拨号、记录用户话音以及语音合成、语音识别等。口可以是 一个独立的物理设备，也可以是s s p 的一部分。 ( 4 ) 业务管理系统( s e r v i c em a n a g e m e n ts y s t e m ，s m s ) 一般具有业务逻辑管理、业务及用户数据管理、业务监视、资源管理以及网 络管理等功能。s c e 生成的新业务通常由业务提供者输入到s m s ，s m s 再将其 加载到s c p 上。s m s 还可以提供接入终端到网络运营商的网管中心、计费中心 以及营业厅等，从而为各种层次的用户提供方便的管理手段。 ( 5 ) 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 ) s c e 是业务开发商设计新智能业务的专用系统，它应包含业务逻辑编辑、业 务数据编辑、业务验证、业务仿真等重要工具。s c e 为用户提供了按需设计业务 逻辑的可能，从而真正体现了智能网快速、方便的提供新业务的特点。 2 1 3 智能网技术的局限性 现有的智能网为开发电信业务带来很大的便利性。智能网在以语音业务占主 导的时代做出了不可否认的重大贡献，但在i n t e m e t 应用广泛普及的今天，智能 网由于本身固有的一些缺陷，已经越来越不能满足公众对网络业务的多种要求 了。智能网的局限性主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 传统智能网是个封闭的技术体系 智能网虽然定义了若干可重用的业务独立的功能模块s i b ，但不同厂商开发 的s i b 差别很大，使业务开发和提供不能真正独立于智能网平台，业务只能由运 营商或设备供应商自己来开发，封杀了独立业务提供商和独立业务开发商的生存 空间；在传统矾体系下，网络无法获取第三方的数据信息，不可能快速发现用 户不断变换的需求。i n 体系结构的封闭性，使其比较适合简单的具有相当市场 规模的大众化应用，但对个性化的，业务规模较小的和生命周期较短的小规模应 用( 真正的“增值”业务) 却无能为力。总之，业务的开发与验证只在专门的环境 下采用专用的技术( c i n s l p ) 。而业务( 业务逻辑、业务数据) 也只能部署在 电信网内部，只能由网络运营商来创建和运营。 ( 2 ) 商务模式单一 网络运营商与业务提供商一体化：电信设备供应商与业务开发商一体化。 蒯络与交换国家重点实验室 1 1 北京邮电大学硕士学侥论文 开放智能网体系研究及g i n 业务接入平台设计与实现 这种一体化的商务模式只适应大规模粗放式业务，但这类业务只能提高基本承载 业务的话务量，并不能带来附加的效益。对于业务规模较小和生命周期较短的小 规模应用( 真正的“增僧业务) 而言，却难于提供这类比较精细化的需求业务。 单一的商务模式导致无法满足客户多样化业务的需求并获得增值业务创收，无法 真正地达到双赢目的。 ( 3 ) 智能网采用集中控制方式 该方式比较适合业务种类和业务量相对较少的智能网应用初期阶段。随着业 务种类和业务量的急剧增长，对s c p 的性能要求越来越高，s c p 逐渐成为智能 网处理能力的瓶颈：此外这种集中控制方式还使得智能网难以扩容和升级，也不 利于故障保护和隔离。 ( 4 ) 对开发人员要求高、业务开发周期长 目前智能网与具体承载网绑定在一起，成为承载网络内的实体，不同的承载 网内的智能网技术采用不同的协议，实现综合、统一业务需要处理多种不同的协 议。目前的智能网协议包括：p s t n 网的i n a p 协议、g s m 网的c a m e l 协议、 c d m a 网的w n 淤汉等。复杂的低层通信网络无疑对业务开发人员提出了高标 准要求，需要开发人员具备较厚的电信背景知识，而复杂的系统也导致业务开发 周期较长，不能及时有效的响应市场需求。 2 2 智能网技术的改进 从1 9 9 2 年i t u t 颁布i n c s l 规范至今，经过十年的研究，智能网( i n ) 技术已经日臻成熟，并且广泛地应用于各种通信网络之中，为运营商带来丰厚的 利润。同时智能网技术上的局限性也影响了大规模新型增值业务的发展，针对智 能网的上述缺点，很有必要对其进行改进和增强，使其适应网络和业务融合的趋 势以及业务平台与网络技术独立发展的要求。近年来很多研究机构和标准化组织 在这方面进行了大量有益的尝试，未来智能网如何发展，如何制造新的业务增长 点和新的业务运营模式，成为业界关注的焦点。智能网未来演进有以下几个方向： 智能网与位置服务系统的结合，i n i n t e r n e t 互通，下一代网络( n g n ) 中的智 能网，第三代移动通信中的智能网，下一代智能网。 网络与交换国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 2 2 1 智能网与位置服务系统的结合 所谓位置服务( l c s ，l o c a t i o ns e r v i c e s ) ，指任何通过i n t e m e t 或者无线网 络向终端用户提供空间信息的服务。目前位置服务的研究重点是无线移动定位， 即为手机用户提供位置服务。在g s m 网络和c d m a 网络中均有l c s 的规范。 在g s m 的l c s 网络参考模型中智能网的s c p 通过与关口移动位置中，l , ( g m l c ) 之间具有标准的l c 接口，可以获得移动终端的位置信息，而在c d m a 网络中， s c p 与移动位置中心( m p c ) 之间也具有标准的l 4 接口，可以实现类似功能。 盟2 。2 以智能网为中心的位置服务体系结构 2 2 2i n i n t e r n e t 互通研究 从应用领域来看，智能网主要应用于p s t n 、i s d n 、p l m n 等电路交换网络， 而不涉及像i n t e r n e t 这样基于i p 的网络。近年来i n t e r n e t 迅猛发展，无论网 络规模还是用户数量都得到了空前的增长。于是，如何提供智能网与i n t e r n e t 互通的业务，制造新的电信业务增长点成为业界关注的焦点。从1 9 9 7 年开始， t u - - t 、i e t f 、e t s i 等国际标准化组织就开始研究智能网与r n t e r n e t 互通的技 术问题。其中i t u t 在i n c s 一4 文稿中提出了i n 支持i p 网络的增强型功能结 构模型，该结构模型中可以支持目前p s t n 与i p 网络互通所提出的所有业务。而 i e t f 成立了p i n t 工作组和s p i r i t s 工作组，专门研究i n t e r n e t 侧发起的p s t n 业务和从p s t n - - 坝t j 激活i n t e r n e t 域的业务。 剐络与交换国家重点实验室 1 3 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 目前可实现的i n i n t e r n e t 互通业务包括：基于w e b 的业务管理业务，包 括i n t e r n e t 8 0 0 业务管理业务和v p n 业务管理业务等：p i n t s p i r i t s 业务，包 括点击拨号业务、点击发送传真业务、来话通知业务、语音接入信息库业务等： i p 电话增值业务，如i nt e r n e t 8 0 0 业务。 图2 3 n - f n t e r n e t 互通的功能体系模型 2 d , 3 下一代网络( n g n ) 中的智雏网 在n g n 体系结构中，智能网位于业务提供平面，具有重要的地位。网络中心 的软交换将实现s s f 功能，通过信令圈关与传统的智能网系统互连，接受智能网 的控制。通过这种方式，n o n 将能够在基于分组的核心网上实现a c c 、f p h 、v p n 、 u p t 、w a c 、v o t 、m a s 、a d 、n p 等传统智能网业务。此外，这种体系结构还将分 组网( i p a t m 网) 纳入到综合智能网中，使现有的综合智能网网络和业务得到 扩展，实现功能更加强大的统一账号、统一v p n 、统一8 0 0 等综合智能业务。随 着智能网标准的进一步发展，未来n g n 借助智熊网平台还将支持宽带多媒体智能 业务，如视频点播、会议电视、宽带v p n 等。 网络与交换国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 图2 4n g n 的网络体系结构 2 2 4 第三代移动通信中的智能网 现有的第二代移动通信系统的体系结构中本来都没有智能网，智能网只是作 为独立的叠加网与底层的移动通信网实现了互连互通。只有发展到第三代移动系 统( 3 g ) ，才真正实现了智能网与移动网的完全综合。在3 g 体系中，智能网的 功能得到了空前的增强。智能网与下一代智能网一起，构成了3 g 中的业务子系 统。 图2 53 g p pl i m t sr 5 的网络体系结构 网络与交换国家重点实验窒 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及i n 业务接入平台设计与实现 2 2 5 开放体系结构的下一代智能罔 为克服传统智能网的上述不足，下一代智能网应运而生。所谓下一代智能网 是一种新业务体系结构，主要包括底层通信网络、高层的应用服务器以及它们之 间的开放接口。下一代智能网继承了智能网的思想精髓，高度抽象了底层网络的 能力采用基于文本的简单协议( s 口) ，甚至是更加方便的a p i 编程接口( p a r l a y o s a ) ，向第三方业务开发商开放，彻底屏蔽了底层网络的复杂性。目前对于 下一代智能网所采用的标准接口还存在争议国际上有两大流派，以北美厂商为 代表的一派支持以正t f 的s i p 协议作为标准接口，而以欧洲厂商为代表的一派 则支持p a r l a y o s aa h 。扶标准他程度和应用情况来看，后一派似乎更有优 势。p a r l a y o s a a p i 已经被3 g p p 作为核心技术接受，并得到e ts i 、j a i n 、 o m g 等国际组织的承认。 网络与交换国家重点实验室 1 6 北京邮电大学硕士学位论文 牙菔智能网体系研究及e i n 业务接入平台设计与实现 3 1 项目背景 第三章 i n 业务接入平台介绍 随着新技术不断涌现和通信产业竞争态势的日益加剧，业务驱动弼络发展的 趋势已经明朗，业务和市场决定新技术的取合成为人们的共识。因此，业务提供 已成为下一代网络( n g m 的关键技术之一，人们已清醒地认识到，能否快速高效 地生成和部署有市场前景的增值业务将是n g n 能否成功的核心问题。 对于传统智能网而言，其发展已经受到原有封闭体系的束缚。它通过集中式 网络智能来实现业务，业务逻辑存放于s c p 上。s c e 根据用户的需求生成新的 业务，将此业务逻辑传送给s m s ，再由s m s 加载到s c p 上运行。这种方式易于 管理，比较适合简单并且覆盖范围比较大的通用业务。但是这种方式缺乏开发和 部署的灵活性，特别是网络运营商很难获得对特定市场内的商业需求的深层了 解，因而推出新业务的周期很长而且数量有限。中国电信企业在应用智能网设备 开展业务的这几年闻主要提供了基础类或接近于基础类的电信业务，这些业务 用户多、收益快，但总体上还是利用优惠的费率来吸引用户，而不是向用户提供 接续以外的真正包含“内容”的服务。 开放性成为智能网发展的必然方向之一，如何有效开放智麓网，获得运营商、 内容提供商、业务提供商、用户甚至r r 界的“共赢”，逐渐成为r r 界和电信行 业的研究热点。中国的电信企业已逐渐认识到独自开展电信增值业务的局限，希 望能联合在业务市场更有活力的i t 企业、内容提供商、业务提供商，以及行业 内外的其他中小企业共同开展业务的经营，推动电信市场，共同收益。开放电信 网络的功能，以便将电信网络内部的能力提供给网络运营商以外的企业，由他们 开发新的业务，这将是今后业务网络的发展趋势。要实现这一目标，从技术上并 不容易。电信网络庞大而繁杂，新的技术源源不断的出现到原有的网络中来。电 信行业以外的业务开发人员要想理解并使用网络十分困难( 即使在电信行业以 内，大多数人也无法搞清全部的技术细节) 。在这一方面，国际诸多组织、公司 已经参与研究和开发，目前已有多种智能网开放方式，具体内容可参考第二章 2 2 小节。同时，也有众多先驱积极的投身于这些技术的实践之中，如采用p g n r 、 j a i n 、p a r l a y 等技术。在技术实现过程中，也逐步得出一些结论，但总体而言。 o s a p a r l a y 具备明显优势，具体原因可参见本章3 4 小节。 i n 业务接入平台正是在这种背景下产生的。根本目的是为解决以上所述的 客观存在的现实与理想之间的矛盾，为了能让电信网络能力能顺利过渡到i t 一 侧，它充当一个可翻译不同领域技术的中间件，具体可在传统智能网上开放一个 网络与交换国家重点实验室 1 7 北京邮电大学硕士学位论文 开放智能网体系研究2 及o i n 业务接入平台设计与实现 通用的接口a p i ，使得第三方业务提供者不用关心网络底层的细节，就可以迅速 开发出新业务。 3 2 什么是 i n 平台? 3 2 1 i n 平台定义 i n 业务接入平台主要用于将中国电信目前 和将来所具有的固定、移动网络能力开放给第三 方的业务提供商。这种开放，屏蔽了电信网络内 部的复杂结构，以保证其他行业的业务提供商能 够充分使用电信网的能力。 3 2 2 i n 平台发展阶段爱作者工作内容介绍 i n 平台从前期调研到后期的产品化，存在一个周期比较长的演变过程。 腻平台有三个发展阶段。 第一阶段：技术调研、可行型探究、平台搭建、开发d e m o 。该平台完全借助现 有的p a r t a ) ，xw e bs e r v i c e s 规范，应用智能网已有的体系，在i n 的s c f 环境 中开发一个开放平台，该平台具备智能网开放的基本需求。在d e m 0 的实现过程 中，没有考虑群呼、安全、计费、服务发布等众多因素。该阶段的主要目的是： 结合现有智能网组件，应用标准化的p a r l a yx 国际靓范，探索应用该开放体系 搭建开放平台的可行性。 作者工作：理解开放体系、编写协议映射文档( p a r l a y x a p i 和i n a p 涛议) ，设 计并实现呼叫控制业务平台、编写相应的测试用例。其中消息解析和消息格式由 作者根据已有s c e 相关文档自行定义。 第二阶段：总结阶段一成果、扩充开放接口、究善映射协议、实现 i n 平台除呼 叫控制业务之外的其他功能。从应用角度考虑，联合上海电信研究院等公司共同 开发 【n 接入业务开放平台，并在后期开发了部分新型业务。在这个阶段，考虑 到p a r l a yx 规范过于简单及可扩展的特性，基于上海欣方公司和上海研究院共同 研究，参考作者前期所编写的映射文档，部分人员对p a r l a yxa p i 到i n a p 之间 的映射作了修改和补充，并补充了p a r a yxa p i 到c a m e l 之间的映射。该阶段 已经实现了增强型呼叫业务、非结构化补充数据业务( u s s d 业务。是一种基于 g s m 网络的新型交互式数据业务) 、短消息业务( s m s 业务) 、多媒体消息业务 ( g 婚i s 业务) 、网络发起呼叫业务等。这个阶段对增强型呼叫部分和u s s d 呼叫部 分的实现重新作了考虑。另外对消息定义进一步作了完善。并考虑到简化业务平 网络与交换国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台殴计与实现 第四章 i n 业务接入平台增强呼叫部分( e c c ) 的设计 呼叫业务是电信业务中传统的核一t l , 业务。也是智能网发展过程中的传统业 务，一方面，呼叫业务技术已日趋成熟，另。方面呼叫业务是其它众多业务的基 础。考虑到这两个因素，在 平台的设计与实现过程中，自始至终都把呼叫 业务作为重点来考虑，一开始就以p a r l a yx 规范中定义的呼叫控制能力为基础 研究基于i n s c f 体系的开放平台的可行性，继面在前期探索的基础之上，继续 深入研究呼叫业务的开放性，并取得了一定的成果。作者在整个 i n 平台的搭 建过程中，研究和开发呼叫部分始终是重中之重。本章将对增强型呼叫部分 ( e c c ) 从没计思路，结构图、具备的能力租设计遵守的准则、以及应用接口设 计等方面加以说明，同时对选用的核一1 1 , 技术w e bs e r v i c e s 做了比较分析，并概要 说明了i n e s 技术。最后对该平台所应用的相关映射协议简要做了介绍。考虑到 可降低平台实现难度的需要，本章最后对自定义的卿s o a p 消息处理平台也 作以简要的分析。 4 1e c c 设计思路 i n 业务接入平台e c c 部分的设计，同样借鉴了o s a p a r l a y 组织定义的 p a r l a y x w e bs e r v i c e s 的理念，本着简单、快捷、方便的目的，遵守中国电信自 定义的综合业务接入网关开放接口协议规范中e c ca p i 的定义，实现其功 能，为第三方应用开发商提供一个开发呼叫控制服务的平台。e c c 部分同样屏 蔽了复杂电信网络底层，实现 i n 平台控制能力的开放。 i n 业务接入平台是电信能力开放的一种实现方式。鉴于作者硕士在读期 间研究的主要课题之一是智能网。故而该e c c 部分实现过程中考虑了原有智能 网的设备借用智能网系统中s c f 的已有功能，在此环境之下实现了电信网络 能力开放性，从智能网的角度而言，该平台也满足了它自身能力的开放。 i n 业务接入平台的实质上相当于一个增强型的p a r l a y 网关，其中，e c c 部分实现了中国电信自定义的综合业务接入网关开放增强型呼叫部分接口( 即： 增强型p a r l a yx a p i ) ，并实现了相关协议的适配。e c c 部分的实现包括该接口到 i n a p 协议的映射。 嚼络与交换国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 开放智能网体系研究及 i n 业务接入平台设计与实现 4 2 e c c 结构图 图4 i i n 平台系统结构图 由图4 1 可知， 平台系统开放的内容包括五个部分：增强型呼叫控制部 分( e c c ) 、非结构化补充数据业务( u s s d ) 、短消息业务( s m s ) 、多媒体消息业 务( 删s 业务) 、基本的定位业务( l c s ) 。 上图中半透明部分所示的是作者的工作重点，即增强呼叫部分e c c 。关于 这一部分的实现，作者所做的工作是：研究o s a p a r l a y 开放体系结构、研究 w e bs e r v i c e s 的工作机制。编写p a r l a y x a p i 到i n a p 协议的映射文档。开发 e c c 部分业务平台。配合平台开发相应的测试用例。并在测试过程中协助s o a p 平台开发人员，根据实际应用提出一些修改建议。 其中，增强型呼叫控制e c c 部分采用两层结构：上面一层( 眦s ) 实现与 矾应用的a p i 交互，下面一层( s c f ) 实现与网元的信令交互，两者之间采用 内部的基于x m l 的i n e s 协议( 与信令无关，具体定义参见本章4 5 3 小节) 通 信：根据与网元交互的不同信令，加载不同的s c f 模块实现。注意：两层结构 只是功能上的划分，实际运行时两个模块的功能完全可以合在一个进程上。 网络与交换国家重点实验室 2 1 北京邮电大学硕士学位论文开放智能网体系研究及i n 业务接入平台设计与实现 4 3 e c c 基本能力 i n 平台e c c 部分应支持上面结构图所涉及的相应接口协议所处的协议 栈，并能支持x m l 数据的解析与操纵。目前e c c 部分已具备下列能力：i n a p c s u t c a p ，通过x m l s i b 实现：h t t p f r c p 、s o a p h t r p t c p ：通过t h t t p s e r v e r 、 t h t t p c l i e n t 、t h t t p c o n t e n t 、t s o a p 等对象实现；x 2 v i l 数据的解析与操纵通过 h x m l * 函数支持。 4 4 e c c 基本准则 i n 平台e c c 部分实现的增强呼叫部分的调用之间应该是不相关的，对 外，最终的目