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西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 电信运营支撑系统涉及计算机软件技术和通信技术两个学科领域，经过国 内外不断的发展，目前已经发展到从理论研究为主过渡到以实用丌发为主的阶 段。 电信软交换业务配簧系统作为运营支撑系统的组成部分，是软交换网络运 营过程中不可或缺的软件系统。利用先进的运营支撵技术，可以充分展示以软 交换为核心的新型电信网络的技术优势，在提升电信运营水平的涮时降低电信 运营成本。 本文主要讨论电信软交换业务配置系统的设计与实现问题。论文静先结合 软交换业务配簧的需求特征。研究t o m 模型中对业务配置系统的功能定位， 提出了软交换业务配震系统的总体框架。该框架既考虑到满足四川联通“新纪 网”软交换业务配鬣系统的特定需求，又考虑到满足软交换业务配鬣的一般需 要。 其次从软交换开放式业务体系结构特点出发，通过对软交换业务及其配 置过程进行分析，本文提出了对软交换配簧过程进行管理的软件实现方法。在 用户端设备配置过程管理中，对甩户接入软交换网络的方式、用户端设备以及 设备的配嚣过程进行了研究，实现了对设备安装过程与配簧过程进行统一化管 理。 为了解决软交换配置与用户端设备配置中自动配置过程与手动配置过程的 协调- 致问题，本文将工作流管理技术引入软交换业务配置系统。分析设计了 该业务配置系统的工作流过程定义，并且对工作流管理实现给予了描述。 最后，论文对c o r b a 分布式组件技术进行介绍，完成了软交换业务配鬣 系统进行面向组件编程的设计和实现，对其中的数据库访问组件的实现过程进 行了较为详细的描述。 关键词：软交换：运营支撑系统：c o r 队：工作流管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第n 贾 a b s t r a c t t e l e c o m u n i c a t i o no p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ( o s s ) i n v o l v e st h e t e c h n o l o g yi nt h ef i e l d so fc o m p u t e rs o f t w a r ea n dc o m m u n i c a t i o n a f t e r m a n yy e a r so fd e v e l o p m e n ti n i n t e r n a t i o n a la n dd o m e s t i c ，t h e t e l e c o m m u n i c a t i o no s sh a sb e e ne n h a n c e di n t oap h a s eo fu t i l i t y d e v e l o p m e n tf r o mt h ep h a s eo ft h e o r yr e s e a r c h i n g t h et e l e c o m m u n i c a t i o ns o f t s w i t c hs e r v i c ep r o v i s i o n i n gs y s t e m ( t s s p s ) ，a sac o m p o n e n to fo s s i san e c e s s a r ya n dc r i t i c a l s o f t w a r e s y s t e m t h et e c h n o l o g ya d v a n t a g eo ft h i si n n o v a t i v et e l e c o m m u n i c a t i o n n e t w o r kw i t ht h ec o r eo fs o f t s w i t c hh a sb e e nf u l l yd i s p l a y e db ya p p l y i n g t h ea d v a n c e do p e r a t i o ns u p p o r tt e c h n o l o g y t h et e c h n o l o g ye n h a n c e st h e 1 e v e lo ft e l e c o m m u n i c a t i o no p e r a t i o nw h i l ed e c r e a s e st h ec o s t t h i sp a p e r m o s t l yd is c u s s e s t h ed e s i g n i n ga n dr e a l i z i n go f t h e r s s p s f i r s t l y i tp r o p o s e sag l o b a l f r a m e w o r ko ft s s p sa f t e ra n a l y z i n gt h e r e q u i r e m e n tc h a r a c t e ro fs o f t s w i t c hs e r v i c ep r o v i s i o n i n ga n ds t u d y i n g t h ef u n c t i o no ft s s p si nt o mm o d e l t h es p e c i f i cr e q u i r e m e n t0 fs i c h u a n u n i c o m s “x i n j in e t w o r k ”s o f t s w i t c hp r o v i s i o n i n gs y s t e ma n dt h e g e n e r a lr e q u i r e m e n to fs o f t s w i t c hs e r v i c ep r o v i s i o n i n gs y s t e ma r ea l l c o n s i d e r e dw h e nd e s i g n i n gt h i sf r a m e w o r k s e c o n d l y ，b a s e do nt h ef e a t u r eo fs o f t s w it c h so p e ns e r v i c e a r c h i t e c t u r e ，t h es o f t w a r ei m p l e m e n t a t i o nm e t h o d so fm a n a g i n gt h e s o f t s w i t c hp r o v i s i o n i n gp r o c e s sa r ep r o p o s e di nt h i sp a p e ra f t e r a n a l y z i n gt h es o f t s w i t c hs e r v i c ea n dt h ep r o v i s i o n i n gp r o c e s s i nt h e m a n a g e m e n to ft h eu s e r e n dd e v i c ec o n f i g u r a t i o np r o c e s s t h ew a yo f a c c e s s i n gt h es o f t s w i t c hn e t w o r kb yt h eu s e r ，u s e r e n dd e v i c ea n dt h e c o n f i g u r a t i o np r o c e s so ft h e s ed e v i c e sh a v eb e e nr e s e a r c h e d ， a n dt h e c o n s o li d a t e dm a n a g e m e n to ft h ei n s t a l l a t i o np r o c e s sa n dc o n f i g u r a t i o n p r o c e s so ft h e s ed e v i c e sh a sb e e ni m p l e m e n t e d i no r d e r t o h a r m o n y t h e a u t o m a t i cc o n f i g u r i n g p r o c e s sw i t h t h e m a n u a l 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 珏页 p r o c e s si nt h es o f t s w i t c hp r o v i s i o n i n ga n dt h eu s e r e n dd e v i c e c o n f i g u r i n g ，t h ep a p e ri n t r o d u c e st h ew o r k f l o wm a n a g e m e n tt e c h n o l o g y i n t ot h et s s p s ，t h e na n a l y z e sa n dd e s i g n e st h ew o r k f l o wp r o c e s s d e f i n i t i o no ft h es e r v i c ep r o v i s i o n in gs y s t e m ，a n da l s od e s c r i b e st h e i m p l e m e n to ft h ew o r k f l o wm a n a g e m e n t f i n a l l y ，t h ec o r b ad i s t r i b u t e dc o m p o n e n tt e c h n o l o g y i si n t r o d u c e d i nt h isp a p e r ，t h et s s p sisd e s i g n e da n dr e a l i z e du s i n gt h ew a yo f c o m p o n e n t - o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ( c o p ) w h e r e i nt h ed e t a i l so ft h e i m p l e m e n t a t i o np r o c e s so ft h ed a t a b a s e a c c e s sc o m p o n e n ta r em a i n l y d e s c r i b e d k e yw o r d s ：s o f t s w it c h ，o s s ，c o r b a ，w o r k f l o wm a n a g e m e n t - _ _ _ _ - ：_ _ 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 电信软交换配置系统概述 随着电信技术与计算机技术的不断融合，i n t e m e t 的飞速发展，以及i p 电 话技术走向成熟，以软交换为核心的下一代网络( n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ， n g n ) 已经走出实验室，丌始成为电信生产运营网中的一部分。 电信运营支撑系统的开发与应用，无论在国际还是国内，綦本上还是个 方兴未艾的热点。我国电信行业在这个领域摸索了多年，但由于我国电信行业 在前些年的网络建设和运行维护中忽略了o s s 的重要性，加上网元多样化和 技术与业务的飞速发展，造成电信运营支撑系统建设的相对落后。 每种电信网络的正常运行维护都离不丌相关支持系统的配合支持j 软交换 网也矸；例外。电信软交换配置系统具有软交换网的业务开通、业务实现、业务 变更等运营支撑功能，是电信软交换网不可或缺的支撑功能系统之一。 电信软交换业务配罱系统作为软交换运营支撑系统( o p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m 简称o s s ) 的一大功能予系统其自身具有明确的功能目标：实现对 用户订单的及时响应，尽力提高用户q k 务订单实现的自动化，特别是对设备的 配簧过程、用户业务的配置过程。同时把用户订单的实现过程纳入管理和控制， 对营业受理系统和相关业务支撑系统( b u s i n e s ss u p p o rs y s t e m ，简称b s s ) 提供服务工作接口。 本文提出的电信软交换业务配置系统采用c o r b a 组件进行系统的组件化 设计，由软交换配鬣管理、用户端设备配置管理、工作流管理、数据库访问服 务、网元访问服务、w e b 服务器以及其它相关服务组件组成，整个设计体现了 面向组件编程( c o m p o n e n t - o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，c o p ) 的系统设计思想。 1 2 国内外发展概况 关于运营支撑系统与电信网络管理目前国际上有两大阵营即国际电信联 盟( i t u - t ) 和电信管理论坛( t m f ) 。前者提出了5 层结构的电信管理网( t m n ) 模型，制定的接口规范主要在网元层的互通方面：后者提出了电信运营图 ( t o m ) 模型，并提出了电信运营支撑系统的概念，制定规范的重点在于业务 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 层，因而更能满足电信运营商的需要。 在国内，自2 0 世纪9 0 年代以来，随着电信行业的发展和市场环境的演变 电信运营支撑系统从无到有不断发展，从相互孤立到融合，从分散到集中，逐 渐成为电信行业的新亮点。在我国电信支撑系统的建设起步较晚o s s 概念的 提出是在2 0 0 0 年末，2 0 0 1 年中国移动、中国联通等开始全面建设运营支撑平 台。 自t m n 模型及t o m 模型提出后，把先进的计算机技术，特别是分布式软 件技术应用于运营支撑系统方面的研究逐渐成为运营支撑系统研究的重点和主 要方向。从最近2 - 3 年的文献来看，c o r b a 、x m l 、w e b 是运菏支撑系统实 现中的主要技术。最近一个新的发展方向是将工作流管理技术引入运营支撑 系统，并且提出了一些基于工作流管理的运营系统整体模裂。 在软交换技术方面当前因内各大运营商均对软交换技术和应用进行了大 量的研究及相关试验，国内中兴、华为公司都研发了自己的软交换产品并提出 整套软交换相关的下吖网络( n g n ) 组建方案。我国信息产业部电信传输所 会同国内知名电信设备供应商一起，经反复研究和讨论最终制定了软交换设 备总体技术要求规范，并于2 0 0 2 年初厄式颁布试行。目前，一些运营商( 如： 中国联通公司、中国网通公司) 已经开始了软交换网络的建设和商业试运行。 软交换技术还处在不断发展过程中，关于软交换的相关理论及软交换网络 建设方面的文献在近两年、特别是2 0 0 3 年以来。如雨后春笋般的增长。但专 门针对软交换网络管理的研究或应用报告还比较少见，对于软交换的运营支撑 问题也多是提出一些概念模型，而且在软交换设备总体技术要求中也没有 提出软交换设备与运营支撑系统的相应接口要求。 在0 s s 的最新发展方面，t m f 在t o m 模型的基础。l ：又提 l ；了 e t o m ( e n h a n c e d t e l e c o m o p e r a t i o n sm a p ) 模型，但主要是把企业电子商务过 程及其它新出现的企业过程纳入电信的运营过程中，与t o m 模型本身并不冲 突只是使年导电信运营过程更加全面。为了在不同的运营支撵系统之间交换数 据和建立跨越应用系统的业务过程，t m f 提出了n g o s s ( n e wg e n e r a t i o n o p e r a t i o n a ls u p p o r ts y s t e m ) 概念。在n g o s s 中币式把工作流管理弓i 入了业 务过程控制。但从目前来看，n g o s s 还是停留在理论探讨和一些实验项目上， 还没有一个大的运营支撑系统按照n g o s s 框架进行设计与实现。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 1 3 本文的主要内容 本课题依托于中国联合通信有限公司四川分公司( 以下简称四川联通) “新 纪网”运营支撑系统之子系统软交换业务配置系统的研究与实现过程。作者 本人有幸参与了系统的技术研究、软件设计与开发及系统运行初期维护的全过 程，且为系统的主要研究与设计人员之一。 本文主要讨论电信软交换业务配置系统的设计及实现问题，结合软交换业 务配置的需求特征，研究t o m 模型中对业务配置系统的功能定位，并提出了 软交换业务配置系统总体实现方案：通过对软交换系统中软交换配置与用户端 设备配疑过程的分析，提出了软交换与用户端设各配置的自动配置方案：为了 解决在自动配鼹过程中与手动过程的协调一致问题，系统中引入了工作流管理 技术：最后，系统通过c o r b a 技术对系统的组件化设计进行分析，并给出其 中的数据库访问组件的实现范例。 ( 1 ) 电信软交换业务配置系统在o s s 中的定位 通过t o m 模型中对o s s 的定位及o s s 概念的解释，分析软交换业务配 簧系统的功能定位，并提出软交换业务配鼹系统的分层实现总体框架。 ( 2 ) 软交换配簧与用户端设备的配置管理研究 分析软交换开放的业务体系结构特点。对软交换的配置过程进行分析，提 出软交换配置的自动配鬣过程实现：通过宽带用户接口软交换网络的方式分析 接入设备及其配置方式，设计出设备配置的解决方案；为了解决软交换与用户 端设备的手工与自动配黑的协调一致问题，系统引入了工作流管理，对工作流 管理的一般原理进行介绍后，文章对业务配置系统的工作流过程和工作流实现 进行了设计。 ( 3 ) 系统的c o r b a 组件化设计实现 对c o r b a 分布式技术与x m l 技术的原理、特点进行介绍，利用面向组 件编程的设计思想，对系统进行c o r b a 组件化设计，着熏对其中的数据库访 问组件实现过程进行描述。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 第2 章o s s 与软交换业务配置系统总体方案设计 电信软交换业务配置系统属于电信运营支撑系统的一个组成部分，在电信 运营过程中对用户软交换业务订单实现过程进行有效管理通过降低订单实现 的运营成本和提升服务质量来体现其价值。 2 1 软交换技术介绍 2 1 1 软交换技术概述 软交换技术区别于传统f b 信网的电路“硬”交换，是基于包交换网络( 主 要指i p 网) 、以软件来实现交换与呼叫控制管理的一门新的电信网络技术，它 是n g n ( n e x t g e n e r a t i o nn e t w o r k ，即下一代网络) 的核心。我国信息产业部电 信传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的 核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、 路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供 的所有业务，并向第三方提供可编程能力。” 软交换在包交换网络的基础上，彻底实现了交换、路由与业务功能相互分 离。在软交换网络中。路出由包交换网络的路由设备提供，业务功能提供由业 务功能服务器( 应用服务器) 提供，交换功能( 呼叫管理与控制) 由软交换机 ( c a l la g e n t ) 提供。但是，传统交换机的“呼叫控制”功能是和业务结合在 一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，所以这就要求软交换提供的 呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。正是由于软交换技术的这种结构模 块化、实现软件化的特点使得以软交换技术为核心的下一代网络能够真j f 成为 业务独立于网络的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼h q 控制与承载分离实 现相对独立的业务体系，并且使得软交换设备在组网的灵活性和网络的功能升 级能力上让传统电路交换机相形见绌。 传统电路交换机将传送交换硬件、呼叫控制和交换以及业务和应用功能结 合到单个昂贵的交换机设备，是一种垂直集成的、封闭和单厂家专用的系统结 构，新业务的开发也以专用设备和专用软件为载体，导致开发成本高、时闯长， 无法适应今天快速变化的市场环境和多样化的用户需求。但是，软交换打破了 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 传统的封闭交换结构，采用完全不同的横向组合的模式，将上述三大功能间接 口打丌，采用开放的接口和通用的协议，构成一个丌放的、分布的和多厂家应 用的系统结构，使业务提供者灵活选择最佳和最经济的组合来构建网络，加速 新业务和新应用的丌发、生成和部署，快速实现低成本广域业务覆盖，推进语 音和数据的融合。 总的说来，软交换主要有以下特点： ( 1 ) 高效灵活；软交换体系结构的最大优势在于将应用层和控制层与核 心网络完全分开，有利于以最快的速度、最有效的方式引入各类新业务，大大 缩短了新业务的开发周期。利用该体系架构，用户可以非常灵活地享受其提供 的业务和应用。 ( 2 ) 开放性：由于软交换体系架构中的所有网络部件之闯均采用标准协 议，因此各个部件之间既能独立发展、互不干涉又能有机组合成一个整体， 实现互连互通。这样。“开放性”成为了软交换的一个最为主要的特点，运营 商可以根据自己的需求选择市场上的优势产：品，实现最佳配置，而无需拘泥于 某个公司、某种型号的产品。 ( 3 ) 多用户：软交换的设计思想迎合了电信网、计算机网及有线电视网 三网合一的大趋势。模拟用户、数字用户、移动用户、a d s l 用户、i s d n 用户、 i p 窄带网络用户、i p 宽带网络用户都可以享用软交换提供的业务，因此它不仅 为新兴运营商进入语音市场提供了有力的技术手段。也为传统运营商保持竞争 优势开辟了有效的技术途径。目前各运营商都认为可以对软交换进行深入研究， 探索其发展、演进和融合过程中的作用。 ( 4 ) 强大的业务功能：软交换可以利用标准的应用平台为客户定制各种 新业务和综合业务，最大限度地满足用户需求。特别是软交换可以提供包括语 音、数据和多媒体等各种业务，这就是软交换被越来越多的运营商接受和利用 的主要原因。 2 1 2 软交换系统与电话网关协议 软交换系统是指以软交换为核心的电信服务系统主要包括：软交换、中 继媒体网关、用户接入媒体网关( 1 a d 等) 、信令网关、媒体服务器、i pp h o n e 、 s o f t p h o n e 、运维系统、网管系统、计费系统、应用服务器等，如图2 。1 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 业务创作 应用服务器 s i p 运维ll 网管1l 计费 系统il 系统il 系统 s n 狎0 d r b a t e l n e t f t p 苴 兀 管 理 、 资 源 管 理 功 能 软交换 计费、路由功能 业务提供功能 呼叫控制功能 二卫 媒体同关接入功能 互 通 功 能 h 3 2 3 s i p 1 9 p h o “。l i 中继媒体网关so f t p h o n ell 图2 1 软交换系统的框架结构 其它软交换 现有i n n o 7 网络 从图2 1 中可以看出：在软交换系统中。除了实现业务和业务互通功能外。 还包括了运维系统、网络管理系统及计费系统，这些都是电信运营的基础设施， 是电信运营管理中不可或缺的支撑系统。 在软交换系统中，为了实现交换功能以及与传统电信系统的互通，需要使 用电话网关协议。在软交换中目前主要使用三种电话网关协议：h 3 2 3 、 h 2 4 8 m e g a c o ( 或m g c p ) 、s i p ，称为“软交换三大协议”。三种协议各有特 点，可以预见，三大协议将在比较长的时间内共存，并在软交换特定应用条件 下发挥各自优势。 + 以下对三大协议进行简要介绍，三大协议特点的对比如表2 1 所示。 塑丽 翌鞭 娩一 哪一九一 旦裂 ，亟叵登 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 表2 1软交换三大协议特点对比 对比项 h 3 2 3m g c ps i p 复杂性高高低 成本高适中差 成熟度好一般差 定义范围完全部分有限 互操作性好一般一般 与l s d n 的相似性是否否 与s s 7 的兼容性差好差 ( 1 ) h 3 2 3 协议 1 9 9 6 年h 3 2 3 创建，并于1 9 9 8 年1 月推出升级版本2 。h 3 2 3 据称是一 种包罗万象的标准，因为它本身山众多从属协议构成。正因为如此，i t u 可以 通过使用许多现有的数据和通信标准如q 9 3 1 、g 7 11 和g 7 2 3 1 对h 3 2 3 进 行定义。 h 3 2 3 最初由i n t e l 和p i c t u r et e l 提出，该协议定义了种能灵活应用于 多媒体电话会议设备的通信方式，并在l p 栈上提供应用共享特性。设计人员提 出了适用于多种设备的标准，这些设备包括可视电话、台式电脑和大型多端口 网关。因此，h 3 2 3 内容广泛，并提供了应用于不同设备的多种媒体类型和压 缩技术。 ( 2 ) m g c p ( 或h 2 4 8 m e g a c o ) 协议 m g c p ( m e d i ag a t e w a y c o n t r o lp r o t o c 0 1 ) ，媒体网关控制协议) 的规格是由 不同的公司歼发建立的( 如t e l e c o r d i a 和l u c e n t 公司) ，并由i e t f 以r f c ( r f c 2 7 0 5 ) 信息文件的形式加以发布。m g c p 是简单网关控制协议( s g c p ) 和i p 设 备控帝= j ( i p d c ) 协议合并的结果，但目前尚未获得认可。i e t f 的m e g a c o 工作 组协同i t u a 难致力于开发基于m g c p 的推荐标准h 2 4 8 ( 其前身为h g c p ) 。 该核心文件及相关规格已于2 0 0 0 年2 月完成，并作为i e t f 的r f c 标准文件 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 发布。 当h 3 2 3 网关提供媒体转换丽s s 7 网关翻译呼叫控制信息时，m g c p 可 与h 3 2 3 网关和s s 7 网关协同使用，这种情况下，m g c p 将所有来自端点设 备的呼叫控制信息传送至网络。使用这种结构方式，开发人员能够补充s s 7 网 络的能力。并且与单用h 3 2 3 相比，能够构建更大的i p 电话系统。 ( 3 ) s i p 协议 s i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o l ，对话启动协议) 提供了一种既可在终端 设备或代理服务器之间也可向网关设备传输i - 乎l i 控制信息的方法这是i e t f m m u s i c 工作组的劳动结晶。同样地，像许多现有的因特网协议一样，s i p 中 也包含了常用的h t t p 协议。 s i p 被认为是一种轻量缴协议因为该协议使用的是能被终端设备轻易生 成并分析的简单文本命令。s i p 只使用6 个指令管理呼叫控制信息，s i p 协议 的简单易行是极低成本应用系统选择该协议的重要原因。 2 1 3i 盈) 1 1 联通软交换系统介绍 目前，匹1 ) 1 1 联通为充分利用其分稚全省大部分地市的骨干网、城域网资源 优势，大力发展语音、数据、视频综合业务。采用了开放的新型电信网络体系 架构和以软交换为核心的下一代网络技术，依托可靠、有效的宽带基础承载平 台，将提供业务的控制层面与媒体的承载层面相分离，以有效灵活的方式为用 户提供一根物理线路上的数据、话音、视频相融合的业务。 图2 2 为四川本地数据，话音综合业务网( 即“新纪网”，u n i o r e ) 的网 络结构示意图。在“新纪网”中同时采用了c i s c o ( 思科) 公司与华为公司两 家设备厂商的软交换系统。其中c i s c o 公司的软交换系统为b t s l 0 2 0 0 系统， 华为公司的软交换系统为s o 似3 0 0 0 系统。 四川联通“新纪网”同时为全省十余地市提供软交换业务接入，第一期工 程的设计容量为1 0 万户。用户可以通过以太网方式、x d s l 方式等进行语音、 数据与视频业务的综合按入，接入的设备有：各种i a d ( 其型号有2 0 余种) 、 i pi p h o n e 、s o f t p h o n e 、p c 机等。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 图2 2 四川联通“新纪网”网络结构示意图 “新纪网”在销中心机房安装软交换的支撑系统( 业务配置系统及专业计 费系统) 和营帐系统( 营业系统与帐务系统) 为仝省各地市提供统一的业务配 鬻( 包括软交换与用户端设备的配置) 与营账服务。 本文所论述的软交换业务配置系统即为图2 - 2 所示的业务配置系统功能 包括对c i s c 0 与华为软交换的配晟，并对用户接入设备安装配置过程进行管 理，实现对营业系统中用户订单及时处理与回复。 2 2 电信运营支撑系统 2 2 1 电信运营支撑系统的定义 电信运营支撑系统( o p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m 简称o s s ) 是电信业务开展 和运营所必需的支撑平台，它包括用于运行和监控网络的所有系统，如报告和 计费系统。它不是网络本身，而是揍个运营基础结构。 西南交遗大学硕士研究生学位论文第l o 页 国际电信联盟已经将0 s s 纳入其电信管理网络( t m n ) 的网络架构标准 指导原则中。实际上，o s s 概念与电信运营商的需求更加密切，即实现自动化， 并降低成本。下面给出电信运营支撑系统的定义： o s s 一般包括电信服务的执行业务管理、电信资源管理、电信故障处理、 电信网络工程与规划等后台动作的面向网络的系统和执行计费、营帐、客户关 系管理等前台砸向客户的服务功能系统。o s s 主要完成以下三方面的任务： ( 1 ) 业务实现( s e r v i c ef u l f i l l m e n t ) ：电信运营商接受客户订单，并通 过对电信资源的分配、配置、安装和部署，使电信运营商能够为客户提供其需 要的服务，并为客户使用这种服务进行汁费的一系列操作和活动。 ( 2 ) 业务保障( s e r v i c ea s s u r a n c e ) ：提供量化的测量指标，确保网络 服务能够达到客户所订购的要求。 ( 3 ) 计费( b i l l i n g ) ：测量电信网络中各种业务的使用情况，计算处理使 用电信业务的应收费用，并支持对电信业务的收费过程。 o s s 代表了十分复杂、但愈加重要的电信产：业的一部分。o s s 软件倥对 通信趋势、容量规划的f 1 常管理和对通信网络电信运营商业务预测的支持管理 与经营成为可能。客户服务、计费、，l ：通、命令处理和网络运维管理都是通过 o s s 完成的。至今，在这些重要方面，电信企业的直接投资都很少；然而，新 的和成熟的电信运营商都逐渐把这些系统视为重要的业务差别化资产和工具。 运营商通过应用o s s 把关键的业务管理过程自动化，可以避免重复劳动 和人工错误，获得的收益就是更快的速度、更有效率的业务管理和客户服务以 及更高的客户满意度。 2 - 2 2 电信运营图与电信管理网 电信管理论坛t m f ( t e l e m a n a g e m e n tf o r u m ) 提出的电信运营图 ( t e l e c o m o p e r a t i o nm a p ，简称t o m ) 模型如图2 3 所示。t o m 的整个结 构分为网络与系统管理层、业务丌发与维护层、客户层，各层分别与电信运营 中的b s s ( b u s i n e s s s u p p o r ts y s t e m ，即业务支撑系统) 、o s s 、网络管理 系统进行对应。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 图2 3 电信管理论坛一电信运营图( 1 d m ) 从每个层面的横向分析都可以看到单独的操作过程，如业务丌发与运维流 程：业务规划与开发业务配置专故障处理业务质量管理专计费、批价，账务。 再从纵向看，t o m 把整个运营过程划分为业务生产实现、业务保障及计赞 三大部分在各部分内部下层均为上层功能的实现提供了功能上的保证，对于 同一个实现目标各层所关注的内容和重点是不相同的。 t o m 模型对接个电信运营过程进行纵横分割，对各部分功能定位准确，十 分有利于相关系统的独立实现与统一协调工作。t o m 模型目前已成为电信运营 及电信运营相关支撑系统的事实上标准。 在t m f 提出t o m 模型之前，国际电信联盟电信标准化部门( i n t e r n a t i o n a l t e l e c o m m u n i c a t i o nu n i o n - t e l e c o ms t a n d a r d ss e c t o r ，简称i t u - 1 ) 为规范 电信管理，提出了电信管理网- t m n ( t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n t n e t w o r k ) ，如图2 _ 4 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 商 么 务管理层 业务管理层 _ 一、 7 、 。-。-。-。一 、 网络管理层 网元管理层 7 网元层 。：。j 图2 4 电信管理网- t m n t m n 按会字塔形进行分层，其结构自f 丽上分为5 层：网元层、网元管理 层、网络管理层、业务管理层和商务管理层。t m n 的5 层结构涵盖了电信管理 的所有内容，管理的是整个业务，但是它强调的是最底层网元层问标准的对接。 直到今天，网元层的技术标准都不公开。为了保护自己的商业秘密，各大运营 商往往不公开自己网元层的标准，同时，网元层的标准化对运茜商的业务发展 帮助不大。 正是由于t m n 的底层标准不公_ 丌，虽然i t u - t 在开始的起点很高，但是 后来的整个操作都没有成功。不过t m n 的分层结构思想还是在电信管理中，“ 泛应用。 2 3 软交换业务配置过程与系统总体框架 软交换的o s s 系统从运营商的角度来看，可以大致分为三大部分：业务 实现( 业务配鬣) 、业务保障和计费。 业务配置系统，从电信运营图来看，属于业务实现的运营支撑系统部分。 其运行实现的功能为：在业务层接收来自客户服务层的用户订单、并根据订单 进行相应业务的配置。在网络层，与相关网络管理系统配合。完成网络资源的 配置。 为了实现系统工作的自动化与手工过程的融合，系统应该引入工作流管理， 实现工作流程的可定制、方便管理、工作流程化，提高自动化程度、降低运营 成本并最大化地实现客户满意。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 2 3 1 软交换业务配置过程 软交换业务配簧过程，包括对指定用户的服务安装和服务配簧也包括对 用户设备的安装和配鬣，它也支持初始配置的重新配置( 既可以是根据用户要 求，也可以是根据问题解决需要) 。服务配嚣工作可以由服务组织产生，用来 保持性能或增加其他的服务功能；因此，服务配景工作不可以只是针对一个用 ，! t 。通过服务配簧过程、网络指配过程和网络资源管理过程起完成网络和信 息技术中的物理实现和安装工作。 该项过程的目标是正确地提供服务配置或重新配置，包括连接管理时在越 来越短的时间间隔内支持对用户服务要求的实时传送。该过程开始于个用户 要求或变动服务要求，如重新选择路由等，结束于及时的服务配置和安装工作。 业务配罱过程包括特殊客户的业务配置与安装过程和客户必需设备的安装 与配置。这个过程也支持初始业务安装之后的业务重配( 由于客户需求变化或 问题恢复) ，目的是在要求满足闩益降低的时限之内难确地提供业务配簧。 2 3 2 软交换业务配置系统总体结构 图2 5 软交换业务配置系统总体框架图 软交换业务配置系统的功能需求是对软交换的业务配置、设备安装与初始 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 化配置的配置内容及配置的过程进行有效管理，达到对客户订单的及时快速响 应，以最短的时间和最小的代价完成并保证服务质量。 软交换业务配置系统按实现功能及功能相互关系分层设计、实施的原则， 如图2 - 5 所示。整个系统框架分为以下5 层： 网元访问层：实现对网元的访问管理，对系统内部提供统接 口，屏蔽南向接口( s o u t h w a r d si n t e r f a c e ，即与网元的访闯接口) 中 多种接口造成的复杂性。网元包括软交换设备、用户端接入设备、软交 换系统配鼹相关服务器( 配置t f t p 服务器、d n s 、d h c p 等) 。 后端服务层：包括软交换配置服务、用户端设备配赞服务和工 作流管理子系统，是系统的主要业务逻辑部分。 数据库访问层：对数据库访问提供统一接口实现系统数据库 访问的组件化封装，简化系统中其它部分进行数据库访问时的调用操 作。 前端服务层：提供通用的系统安全访问服务，为了使系统同时 支持b ，s 结构和c ，s 结构。w e bs e r v e r 和s e r v l e t 为使用i e 浏览器的 用户提供服务端支持，a p p l i c a t i o n 服务端则与使用图形化用户接口 ( g u l ) 的用户进行交互。另外，该服务还提供软交换业务配置系统与 业务受理系统和w e b 自助系统的接口。 客户层：包括g u l 和i eh t m l 客户端。 另外，从软交换业务配置系统的外部接口来看：软交换业务配鼹系统作为 运营支撑系统o s s 的一部分，其功能实现目的是要为上层( 业务支持系统b s s ) 提供服务，与本系统接口的b s s 的相关部分为营业受理系统和w e b 自助系统。 软交换业务配置系统通过其前端服务层的a p p l i c a t i o n 服务端，对营业受理系统 和w e b 自助系统提供包括用户订单的传入、订单处理结果信息、订单处理状 态查询功能。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 第3 章软交换配置子系统 在软交换网络中，用户业务的控制是通过其核心设备软交换来实现的，软 交换的配最也就是实现业务的配置。软交换的配置管理主要是通过对软交换 手工配置过程的分析，解决软交换自动配置的实现。只有实现了自动配置。基 于自动配置的用户w e b 自助等自动调用操作才能得以实现。 3 1 软交换业务介绍 3 1 1 软交换业务体系结构 软交换体系采用开放的网络构架，将传统交换机的功能模块分离成独立的 网络构件。各个构件目按相应的功能划分，各自独立发展，构件问的协议接口 基于相应的标准使原有的电信网络逐步走向了1 ：放。运营商可以根据业务的需 要自由组合各部分的功能构件来组建网络，构件间协议接口的标准化也可以实 现各种异构网的互通，构件化的结构具有弹性，便于务个构件的独立发展、扩 容和升级。 、 软交换系统采用分层方法定义网络结构，借此实现业务提供与呼叫控制的 分离以及呼叫控制与承载连接的分离。该结构主要有4 层( 如图3 1 所示) ： 媒体与接入层( m e d i aa n da c c e s sl a y e r ) ：将信息格式转换 成为能够在分组网络中传递的格式。例如：将语音信号分割成a t m 信 元或i p 包。此外。媒体层可以将信息选路至地，包括各种接入手段， 如：以太网接入、a d s l 接入、h f c 接入等： 传输层( t 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网关： 控制层( c o n t r o ll a y e r ) ：包含呼叫智能，识别用户收到的业 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 r ) ：在呼叫 建立的基础上提供额外的服务。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 业务应用层 控制层 传输层 媒体与接入层 图3 1 软交换系统的分层结构图 其中，业务层是网络能力的抽象具体实现可以是提供各种基本网络功能 的服务器。通过业务层的设置，网络功能将向第三方开放。在该层之上，可以 部署由独立的业务提供商运营的各种应用服务器在其上丌发满足用户特定需 求的应用业务逻辑，业务逻辑中内嵌调用业务层功能的a p i 函数。此时，应用 服务器相当于应用编程接口的客户端，业务层相当于应用编程接口的服务器端。 分层的网络体系不仅实现了业务提供与呼叫控制、呼叫控制与承载连接的 分离，而且实现了各层的分别演进。通过在层问设立网络a p i 的方式，可以在 以下方面改变目前的电信业务提供方式。 业务可移植性：当前各种技术和应用的开发受限于接口的专用性，导致增 加了应用的开发代价，延长了推向市场的时间，维护也不方便。采用标准的网 络a p l ，可以实现业务只需编写一次，就可以在任何地方运行。 多网络综合：当前多网络融合的趋势越来越明显，但主要是通过网关互通 信息。网络a p i 通过将不同网络的相似能力抽象出来，并对外提供统一的控制 接口，达到网络问业务层面的融合。 支持安全的网络接入：通信应用和业务既可以在运营商可靠网络的内部运 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 行，又可以完全位于这个网络之外。