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! ! 室塑皇盔学! ! 学位论文p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 摘要 开放性是通信网络的演进方向之一。o s a p a r l a ya p i 通过对网络 ( 现有及n g n ) 的业务提供能力进行抽象，向第三方提供开放的接 口a p i ；它与智能网的基本思想相类似：即业务控制功能与呼叫控制 功能相分离，从而使业务独立于底层网络。在基于o s a p a r l a ya p i 的开放业务体系下，能将网络资源和i t 业强大的创造性相结合，应 用在网络域外创建、测试以及运行成为可能。 本文首先指出o s a p a r l a ya p i 出现的背景：针对智能网技术的缺 陷，：介绍了智能网技术的改进智能网与i n t e r n e t 互通；在此基础 上，提出基于o s a p a r l a y a p i 的新一代业务体系；并分别对下一代劂 络的概念，及开放电信网络接1 2 1 的相关研究进行简要介绍。接着详细 介绍基于o s a p a r l a ya p i 的开放业务体系：包括o s a p a r l a ya p i 在 网络中的位置与体系结构、业务体系的基本运作机制、开放业务体系 的优势、基于o s a p a r l a ya p i 开放业务体系的实现及p a r l a y x 。在此 基础上，对p a r l a y 网关中的框架能力服务器分别从功能、设计、实现 方面进行讨论：描述框架所蕴含的各个功能模块；运用0 0 、设计模 式的理念，对框架能力服务器进行设计；并对框架实现做了必要的说 明。 关键词：开放性o s a p a r l a y a p i p a r l a y 网关框架设计模式 北京邮电犬学程控变换技术与通信嗣凋取重点实验宣 ! ! 夏塑皇三! 三堂堡主堂垡堡壅 ! ! ! ! 塑旦茎生堡垫墼垄墅堑墨塑逞盐竺塞望 a b s t r a c t 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 mn e t w o r k s o s a p a r l a y a p i p r o v i d e st 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 g c a p a b i l i t y o f n e t w o r k ( e x i s t i n go rn g n ) ；f o l l o w i n g t h es i m i l a rr u l ea si nw h o s eb a s i ct h i n k i n g i ss e r v i c ec o n t r o jf i m c t i o ns e p a r a t i n gf r o mc a l 】c o n t r o lf u n c t i o n ，o s a p a r l a ya p i c a n e n a b l es e r v i c et ob e i n d e p e n d e n c eo f l 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 e b a s e do no s a p a r l a ya p i n e t w o r kr e $ o i f c ca n dr r s p o w e r f u lc r e a t i o n c a nb e c o m b i n e d ，t h es c e n a r i ot h a ta p p l i c a t i o ni sc r e a t e d 、t e s t e da n dr u no u t s i d en e t w o r k d o m a i nw i l lb e p o s s i b l e t h i sd i s s e r t a t i o n f i r s t l y i n t r o d u c e st h e b a c k g r o u n d o f o s a p a r l a y a p i a p p e a r a n c e ：a i m i n g a 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 , n e wg e n e r a t i o n s e r v i c e a r c h i t e c t u r eb a s e do i lo s a p a r l a ya p ii sb r o u g h tf o r w a r d ；a n dt h ec o n e e p to fn e x t g e n e r a t i o nn e t w o r ka n dc o r r e l a t i n gr e s e a r c ho no p e n i n gt e l e e o mn e t w o r ki n t e r f a c ei s b r i e f l yi n t r o d u c e d t h e no p e ns e r v i c e a r c h i t e c t u r eb a s e do i l o $ a p a r l a ya p ii 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 ep o s i t i o no f o s a p a r l a ya p ls i m a t e di nn e t w o r k s 、 t h ea r c h i t e c t u r eo fo s a p a r l a va p i 、b a s i c o p e r a t i n g m e c h a n i s mo fs e r v i c e a r c h i t e c t u r e 、o p e n s e r v i c ea r c h i t e c t u r e s a d v a n t a g e 、t h ei m p l e m e n t a t i o no fo p e n s e r v i c ea r c h i t e c t u r eb a s e do i l0 s a 伊盯l a ya p 】a n dp a f l a yx ta t i e rt h a t ，f r a r f l c w o r k c a p a b i l i t ys e r v e ri np a r l a yg a t e w a yi sd i s c u s s e di nt h ef o l l o w i n ga s p e s t s ：d e s c r i b i n g e a c hf i a n c t i o n a lm o d u l eo f f r a m e w o r k ：m a k i n gu s eo f t h ei d e ao f o o 、d e s i g n p a t t e r n s t o d e s i g n f r a m e w o r kc a p a b i l i t ys e r v e r ；l a s t m a k i n g an e c e s s a r ye x p l a n a t i o nf o r f r a m e w o r k i m p l e m e n t a t i o n k e y w o r d s ：o p e n n e s so s a p a r l a ya p ip a r l a yg a t e w a y f r a m e w o r kd e s i g n p a a e r n 北京邮电大学程拄交换拄术峙通信心嗣家重点实验室 3 北京邮电大学硕士学位论文 y 5 8 ：7 3 5 8 p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 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，可以允许采朋影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学何 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 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 导师签名 北京邮电大学程控交换技术与通信州翻家重点实验室 日期 日期 型兰室些皇查堂堡主堂垡笙塞 ! ! ：! ! ! 堕苤空楚鏊壁垄塑堑墨盟堡：! 皇窒婴 1 1 背景介绍 第一章绪论 目前，通信网络的发展已经从技术驱动转向业务驱动。在传统电信领域，增 值业务( 语音业务占主导) 的提供主要通过智能网( i n ) 实现，以卡类、预付费 为代表的业务给人们的生活带来极大的方便：但在传统的业务提供模式下，应用 和业务大都属于网络运营商领域，即网络运营商同时也扮演着业务提供商的角 色。这种以网络为中心的业务提供模式比较适合技术要求相对简单、具有相当市 场规模的大众化应用。 随着i n t e m e t 和移动网的飞速发展，一些跨网业务如点击拨号、统一消息、多 媒体会议等，正越来越多地引起人们的注意，并成为运营商新的利益增长点。智 能网在提供这些业务时呈现出业务特征不够丰富、灵活性差、推出速度慢等很大 挑战，而同时一些网络资源却有相当的空闲。另一方面。许多在业务开发方面具 有丰富经验的公司希望为企业或其他客户提供通信业务和应用，却苦于没有网络 资源。造成这一局面的根本原因在于：在智能网封闭环境下，电信网络无法获取 第三方的企业数据，第三方也无法安全可控的访问网络核心资源。因此，研究和 发展新一代的开放业务体系具有非常重要的现实意义。 o s a p a r l a y a p i 就是在这种背景下出现的，它通过对网络( 现有及n g n ) 的 业务提供能力进行抽象( 表现为不同的业务能力特征s c f ) ，向第三方提供开放 的接口a p i 。它与智能网的基本思想相类似，即业务控制功能与呼叫控制功能相 分离，从而使业务独立予底层网络。在基于o s a p a r l a y a p i 的开放业务体系下， 能将网络资源和r r 业强大的仓h 造性相结合，应用在网络域外创建、测试以及运行 成为可能；网络运营商之外的其它商业实体可以参与业务的开发和运营，从而使 将来出现更多的“杀手业务( k i l l e rs e r v i c e ) ”成为可能。 勿容质疑，开放性是通信网络的演进方向之一，它已成为工业界和学术界竟 先追逐的研究热点。本论文就是围绕者基于o s a p a r l a ya p i 的开放业务体系展 开的，它建立在作者在欣方公司参与的研究项目“开放的智能网业务体系”的基 础之上。 1 2 本人工作 本文作者在攻读硕士学位期间。主要从事智能网、下一代网络业务提供技术 方面的研究及应用工作。具体来说，主要参与了三个项目： “基于v x m l 的增值语音平台”：负责编写部分代码、向u n i x 平台移 植、探讨引入c c x m l 的可行性等，2 0 0 2 0 5 2 0 0 2 。1 0 ： 欣方公司的“开放的智能网业务体系”项目：研究基于o s a l ： a r l a ya p i 的开放业务体系；做为主要研发人员，负责框架能力服务器的设计及实 j 匕京邮i b 人学程控交换技术与通信网国家重点实验室 些壅堂皇苎：塑主堂堡堡塞p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 现；2 0 0 2 11 2 0 0 3 0 8 ： 欣方公司i n e s ( i ne x t e n s i o ns e r v e r ) 组的系列项目：独立实现了多个 商用的i n e s ，2 0 0 3 0 9 2 0 0 4 0 2 ： 通过参与这些项目，进一步加深了对智能网、下一代网络业务体系的理解。 本文主要是在第二个项目的基础上展开的，对第一、三个项目的工作基本上没有 涉及。 1 3 论文内容 本论文从电信网络的开放性说起，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；主要着眼于p a r l a y 网关中框架能力服务器的功能、设计与实现。论文共 包括六章，除绪沦外，其它章节的内容如下： ( i ) 电信网络开放性综述( 第二章) 本章首先针对智能网技术的缺陷，介绍了智能网技术的改进智能网与 i n t e r a c t 互通。在此基础上，提出基于o s a p a r l a y a p i 的新一代业务体系：介绍 其优势、概括其特征。接着介绍下一代网络的体系结构及软交换、应用服务器功 能部件。电信网络的开放性是本章的主题。最后对开放电信网络接口的相关研究 进行介绍。 ( 2 ) 基于p a r l a y a p i 的业务体系及其实现( 第三章) 本章首先介绍基予p a r l a ya p i 的业务体系：包括p a r l a y a p i 在网络中的位置、 p a r l a y a p i 的体系结构、业务体系的基本运作机制、业务体系的优势、框架及几 个业务能力特征的概要介绍。随后介绍基于p a r l a y a p i 业务体系的实现：先重点 介绍欣方公司的p a r l a y 网关产品，接着简要介绍几家有代表性的公司的相关产 品。最后简要介绍p a r l a y x 的概念，及其与p a r l a y a p i 的关系。 ( 3 ) 框架能力服务器的功能( 第四章) 框架在基于o s a p a r l a y 业务体系中处于一个非常重要的地位：客户应用通过 框架获得所需要的网络s c f ；对于网络而亩，框架保证网络接入是安全和可控的； 框架是实施电信网络安全性与完整性措施、与经营者各种特有策略的主要场所。 本章首先概要介绍框架在三类接口上的基本机制；然后具体介绍框架所蕴含的基 本功能，并给出典型流程。 ( 4 ) 框架能力服务器的设计( 第五章) 本章从0 0 、设计模式的角度出法，介绍框架功能模块在设计中对其的运用 情况。首先概要介绍框架的总体结构，接着对设计模式的基本概念和下文用到的 几个模式进行介绍；随后详细介绍三种设计模式在框架不同功能代码中的运用， 并分析了由此带来的优缺点：最后介绍运用0 0 思想对c o r b a 平台进行封装的 北京邮电大学程控交换技术与通信嘲圈家重点实验宣 4 北京邮电火学硕士学位论文p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 设计。 ( 5 ) 框架能力服务器的实现( 第六章) 本章首先简要介绍框架的开发与运行环境，接着对框架实现做了必要的说 明，主要是框架初始接触点的导出与获取。最后对框架实现进行评价、并提出今 后需完善之处。 北京邮电大学程控交抉技术与透信网国家重点实验室 塑堡! ! 堂堡主堂垡笙塞 ! ! ! ! 型婴鲞堡墼丝垄壁墨竖塑塑生量壅堡 第二章电信网络开放性综述 本章针对智能网技术的缺陷，在第一节重点介绍了智能网技术的改进智 能网与i n t e m e t 互通。在此基础上，第二节提出基于o s a p a r l a y a p 的新一代业 务体系：介绍其优势、概括其特征。第三节介绍下一代网络的体系结构及软交换、 应用服务器功能部件。电信网络的开放性是本章的主题。第四节对开放电信网络 接口的相关研究进行介绍。 2 1 智能网技术的演进 2 1 1 智能网基本原理 长期以来，由于传统技术的限制，在电信网中引进新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 ) 的基础上设置的层 叠加网络，是快速、经济、灵活地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，听从s c p 的控制，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。u t 予1 9 9 2 年3 月发表了智能网首 批建议q 1 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，称为科c s - 1 。此后，r r u 又相继 制订了i n c s 2 、i n c s 3 及i n c s 4 建议，目的是对玳c s 1 阶段的智能网进行 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( i n 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向 后兼容，从而使智能网向长远目标平滑演进。 北京邮电大学程控交换技术与通信罔嗣窜重点实验室 j ! 室坚皇奎望墅学位论文_ p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 2 1 2 智能网体系结构 典型的智能网体系结构如图2 1 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 g p 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 e c 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响 应的动作，例如向用户送提示音和接收用户的进一步拨号等。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 ) i p 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 北京邮电大学程拄交换技术与通信嘲匾家重点实验蜜 也窒堡! 皇奎堂堡主堂丝堡奎 ! 竺! ! ：塑苤主堡塑壁垄竖箜堂堕堡生量塞望 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 智能网技术的缺陷 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 r a c 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： 首先。传统智能网是一个封闭的系统。智能网虽然定义了若干可重用的业务 独立的功能模块s m ，但不同厂商开发的s ；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i n 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。r n 体系结构的封闭 土，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。 其次，智能网采用集中控制方式，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。 最后，实现综合、统一业务比较困难。目前智能网与具体的承载网络绑定在 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 玳协议等。 2 1 4 智能网技术的改进 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，其中包括智能网与i n t e r a c t 的互 通、c o r b a 在智能网中的应用以及智能网向t i n a 过渡等等。下面对第一项的 工作进行简要介绍。 2 1 4 1 智能网与i n t e r n e t 互通 伴随着口电话网络的发展，出现了将智能网与i n t e m e t 相结合的业务需求： 利用智能网来增强i n t e m e t 环境，则可以使i p 电话用户获得传统电信网提供的智 北京邮电大学程控变换技术与通信网国家重点实验宣 ! 塑塑堕盔堂堡主堂i ! 堡塞p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 能业务：利用i n t c m e t 来增强智能网环境，则会出现比传统电信业务提供方式下 更丰富的业务。将智能网和i n t e r n e t 两者有机的结合起来，研究其网络的框架结 构，结点功能的构成及相互阎的接口协议是智能网与i n t e m e t 互通的关键。 2 1 4 1 ，1 i e t f 的i n i i n t e r n e t 互通研究 i n 与i n t e m e t 互通的设想最初是由i e t f ( i n t e r n e ti 程任务组) 提出的，i e t f 的很多工作组都致力于i n t e m e t 与p s t n 的互操作标准的研究与制订。 p i n t ( p s t n i n t e m e ti n t e r w o r k i n g ) 工作组主要研究通过i n t e m e t 应用发起、 请求执行一定p s t n 电话业务的体系结构及i n t e r n e t 与通向r n 实体网关之间的接 厂| 协议。p i n t 体系的基本思想是将业务分为业务请求和业务执行两个阶段，利 用i n t e m e t 进行非话音的交互完成业务请求，而语音和传真等信息则完全由p s t n 网来承载。p i n t 协议使用扩展了的s i p 和s d p 。p i n t 业务体系结构如图2 2 所 玎： 图2 2p i n t 业务体系结构 其中，p i n t c l i e n t 是发起p i n t 服务的i n t e m e t 主机( 如w e b 应用服务器) ； p i n ts e n r e r 表示i n t e m e t 域中各种服务器，包括定位服务器、代理服务器或者重 定向服务嚣。p i n tg a t e w a y 是真正的电话网关，为来自i n t e m e t 的p i n t 服务请 求提供标准接口，并把请求转化为电信网内部的信令格式；执行系统就是现有的 电信网( 各种智能网) ，完成各种p i n t 服务。 p i n t 所关注的业务主要包括 ( 1 ) 点击拨号( r e q u e s t t oc a l l ) 的a 方和b 方建立； 口主机发出一个请求，使电话呼叫在指定 ( 2 ) 点击发传真( r e q u e s t t of a xc o n t e n t ) 真被发往传真机b ； 口主机发出一个请求，使一个传 ( 3 ) r e q u e a t os p e a k s e n d p l a yc o n t e n t ：i p 主机发出一个请求，建立一个至 a 方的电话呼州，并向a 发送，播放指定的内容； 需要注意的是：p i n t 只对业务的请求方式做出改进，在业务执行阶段的情 况与p s t n i i n 的方式完全相同。 s p i r i t s ( s e r v i c ei nt h ep s t n i nr e q u e s t i n gi n t e m e ts e r v i c e ) 工作组主要研 究如何从p s t n 心侧触发i p 网络实体所支持的各种i n t e r a c t 服务、p s t n i n 与 通向i p 网络实体之间的接口协议及如何解决由此带来的安全问题。 北京邮l 乜人学程控交换技术与通信网国家重点实验室 9 堕堂皇盔堂堡燮堡苎 ! ! ：! 型塑差主垄塑墼查堡垒璺塑堡盐量塞塑 s p i r i t s 体系如图2 3 所示：包括s p i r i t sc l i e n t 、s p i r i t ss e r v e r 及s p i r i t s g a t e w a y 等功能实体。其中，s p i r i t s c l i e n t 负责接收来源于p s t n n 的事件通 知请求及把相应的响应回送到p s t n i n ；s p i r i t s s e r v e r 终结p s t n i n 的事件通 知请求，负责订购者( s u b s c r i b e r ) 和s p i r i t s g a t e w a y 之间所有的交互。s p i r i t s g a t e w a y 分别通过b 接口与c 接l - i 充当s p i r i t ss e r v e r 和s p i r i t sc l i e n t 通信的 媒介( i n t e r m e d i a r y ) 。 s p i r i t s 体系借助s i p 事件通知机制从p s t n i n 侧触发s p i r i t s 服务。 s p i r i t s 协议草案定义了两个事件包：s p i r i t s - i n d p s 和s p i r i t s u s e r - p r o f , 分别用 于与呼叫相关的事件和与呼叫无关的事件。事件包的详细描述请参见s p i r i t s 协议草案。 ：汕：n o e s ：s ： o i pht l ：i 一：莉一i ： 。 ；l 一曾三唑一 l r 皇一一 ：i 酉鬲百j ： 。 i i s e r 二譬一j 1 。，r 一一= 一一一一一 瞄兰霉幽三己 妻当 图2 3s p i r i t s 体系结构 s p i r i t s 服务的基本流程如下：( 1 ) s p 破r r s 服务用户订购( s u b s c r i b e ) 一 定标准的p s t n i n 事件通过p 网络实体向s p i r i t sc l i e n t 发送s i p s u b s c r i b e 请求( 携带描述事件标准的x m l 文档) 来完成；( 2 ) 当满足用户 定购标准的p s t n f i n 事件发生时，p s t n i n 通过s p i r i t sc l i e n t 通知口网络实 体向s p i r i t sg a t e w a y 发送s i pn o t i f y 请求( 携带描述事件信息的x m l 文档) ；( 3 ) i p 节点( s p i r i t ss e r v e r ) 将用户的偏爱( p r e f e r e n c e ) 或选择通过 s p i r i t sc l i e n t 返回给p s t n i n 以便p s t n i n 做出进一步处理。 目前，s p i r i t s 服务的例子主要是i n t e m e t 呼叫等待( i n t e r a c t c a l lw a i t i n g ) 。 此外，i e t f 还开展了以下研究项目： ( 1 ) i p t e l ( i pt e l e p h o n y ) 工作组主要研究v o i p 路由信息的管理与传递，制订 了t r i p 协议。t r i p 操作独立子信令协议，可以作为任何信令协议中的 北京邮电太学程拄变换技术与通偷嘲国家重点实验室 b 京邮电火学硕士学位论文p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 语音路由协议。 ( 2 ) m e g a c o 工作组与r r u - t 第1 6 工作组合作制订了媒体网关控制协议 m e g a c o h 2 4 8 o f 3 1m m u s i c 工作组主要致力于开发支持远程会议的协议。 ( 4 ) s i g t r a n ( s i g n a lt r a n s p o r t ) 主要研究将p s t n 信令以分组交换方式在m 网中传输的问题。 ( 5 ) s i p p i n g ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o lp r o j c e ti n v e s t i g a t i o n ) 工作组主要考 察s i p 协议在电话和多媒体业务中的应用情况以及s i p 在p s t n 和3 g 中 的应用。 2 1 4 1 2i t u - t 的i n i n t e r n e t 互通研究 2 0 0 1 年8 月i t u t 第1 1 研究组公布了i n c s 4 。i nc s - 4 在电信业务的提供、 ! 务生成和业务管理等方面对前几个智能网标准的能力级进行了扩展，并规定了 与i p 网络平台的业务互通能力，可使业务提供者部署更丰甯的增值业务。 i nc s 4 中规定的与i n i p 互通相关的业务特征( s e r v i c e f e a t u r e s ) 包括： 三群 器i f 4 燃 n a p 燃鼎i ：s ：u 徽p u s e r p l a 掣n e 图2 4 u t 智能网与s i p 网络互避功能模型 f 1 1 用户通过m 网定制业务数据 ( 2 1 请求回呼( r e q u e s t - t o - c a l l b a c k i p ) ( 3 1 请求呼叫( r e q u e s t t o c a l l 碑) f 4 1i n t e m e t 呼叫等待( i n t c r n e t c a l lw a i t i n g ) f 5 、通过w e b 控制p s t n i p 会议业务 r 6 1 口网关选择 北京邮电r 大学程控变换技术与通信嗣国家重点实验室 些j ! 塑电大学硕士学位论文p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 ( 7 ) 与地址翻译相关的业务特征和要求 ( 8 ) i n a p 协议控制支持的数据速率 i nc s 一4 针对智能网与s i p 网络互通和智能网与h 3 2 3 网络互通分别提出了 建议的功能模型。r r u 。t 建议的智能网与s i p 网络互通功能模型如图2 4 。在这 个功能模型中，网络侧的承载控制功能与s i p 代理功能集成成为智能s i p 代 理。智能s m 代理需要承担注册、呼叫控制、业务交换、媒体控制、承载控制等 多种功能。 h 3 2 3 网络根据信令路由方式的不同分为两种控制方式，即网守选路方式和 直接选路方式。采用网守选路方式对，h 3 2 3 端点间的信令交互都要通过网守转 接；采用直接选路方式时，h 3 2 3 端点间直接交换信令信息，不通过网守转接。 采用直接选路方式时，网络对呼叫的控制和监测能力很弱，因此i nc s - 4 中未考 虑这种控制方式。在网守选路方式下，r r u - t 提出了两种智能网与h 3 2 3 网络互 通功能模型的建议，分别如图2 5 和如图2 6 。图2 5 中，网守的管理功能、呼叫 控制功能、媒体控制和业务交换功能全部集成在一个实体中。图2 6 中，嗣守的 管理功能与媒体控制功能分开，分布在不同的实体中，这两个实体分别与智能网 实体交换信息。 图2 5网守与媒体控制集成的智能网与h 3 2 3 网络互通功能模型 北京邮电大学程控交抉技术与进债髑国鬈重点实验室 坐窒塑皇她圭堂垡笙壅 ! 竺! ! ! 璺茎生堡塑墼查壁墨堡塑堡生：i ! 塞塑 s i g n a l l i n g s e r v i c ec o n t r o i 1 3 e a r e r i f 4i n a p i f 5i s u p ，b l c c s i p i f 7e x t e n d e di n a f i f l 01 s u pu s e rp l a n e i f l 2h 2 4 8 i f l 3h i s u p u s e r p l a n e 图2 , 6 网守与媒体控制分离的智能网与h 3 2 3 网络互通功能模型 2 2 基于o s a p a rl a ya p i 的新一代业务体系 目前智能网在固定电话网和移动电话网内得到了很好的应用，但对跨网统一 类及新兴多媒体业务的支持尚显得无能为力。在i n i n t e m e t 互通方面，i e t f 的 p i n t 工作组和r r u t 的i nc s 3 4 标准提出的方案都只是智能网技术走出封闭 电信网络的一次尝试而已，网络和业务融合过程中出现的问题远没有解决。 随着电信网和i n t e r a c t 的不断融合，许多新的跨网业务和多媒体业务，如点击 拨号、统一消息以及视频会议等开始引起人们的注意。同时，用户对电信业务多 样化、个性化的要求也越来越强烈。经过改造后的智能网，仍不足以完备地提供 这些新业务，业务体系的变革势在必行。在这种情况下，研究和发展新一代、面 向公众的、完全开放的业务体系逐渐成为人们关注的焦点，也具有非常重要的现 实意义。 o s m p a r l a y a p i 就是在这种背景下出现的，它通过对网络( 现有及n g n ) 的 业务提供能力进行抽象( 表现为不同的业务能力特征s c f ) 。向第三方提供开放 的接口a p i 。它与智能网的基本思想相类似，即业务控制功能与呼叫控制功能相 分离，从而使业务独立于底层网络。基于o s a p a r l a ya p i 的新一代业务体系的 优势在于：能将电信网络资源和r r 业强大的创造性相结合，应用可在网络域外 创建、测试以及运行 网络运营商之外的其它商业实体可以参与业务的开发和运 营给合自身企业数据和网络核心资源( 可被安全可控的访问) ，创造出更多、 特征更丰富、更个性化的业务，从而达到“多赢”的局面；有益于网络和业务融 北京邮电大学程控交换技术与通信两国家重点实验室 韭j i 旦堕奎堂堕主堂垡丝塞p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 合的趋势以及业务平台与网络技术独立发展的要求。 征： 具体来说，以o s a p a r l a ya p i 技术为代表的新一代业务体系具备以下几个特 ( 1 ) 开放性 新一代业务体系提供开放的业务编程接口，允许业务运营商之外的第三方开 发和部署它们的业务。这种开放的编程接口使得在新的业务平台上开发业务将变 得像在i n t e m e t 上编写应用一样容易，更多的市场参与者将进入业务开发领域， 这样出现更多的“杀手业务”( k i l l e r s e r v i c e s ) 将成为可能。 ( 2 ) 分布性 分布性有两层含义：一是业务平台的分布；一是业务智能的分布。业务平台 的分布也就是采用分布式计算技术( 如c o r b a 、f _ j b 、c o m d c o m 、s o a p 等) 构建业务平台，目的是充分利用分布式系统在软硬件透明性、处理能力方面的优 势。业务智能的分布是指将业务从网络中心移到网络边缘，即用智能终端实现部 分业务特征，在计算机应用广泛普及的今天，这一点已为人所共知。 ( 3 ) 综合性 综合性是指新一代业务平台能适应多网络环境，可以提供跨越不同网络的综 合业务。目前网络技术正以惊人的速度向前发展，没有人能够预测将来网络是什 么样的，将会出现哪些标准等。但是，网络融合的大趋势已被学术界和工业界的 网络专家所公认，所有与某种业务相关的网络将最终演进为单一的综合网络。相 应的，以提供语音增值业务为主的智能网也将演进为可提供多种业务的新一代业 务体系。 本章下两节会分别对下一代网络( n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ，n g n ) 及开放 电信网络的相关接口进行简要介绍。o s a p a r l a y a p i 技术是本文的主题，我们会 在第三章做详细介绍。 2 3 下一代网络体系结构 目前，工业界和学术界堆下一代网络的定界都十分模糊。我们认为，下一代 网络有狭义和广义两个层面的含义。狭义上的下一代网络定位在业务层，主要以 软交换和应用服务器技术为特征。广义上的下一代网络则除了包括业务层技术之 外，还涉及传输层和网络层的技术，如自动交换光网络及通用的多协议标签交换 ( g m p l s ) 等。本文所指的下一代网络仅限于业务层，即狭义上的下一代网络。 2 3 1 体系结构 与传统电路交换网相比，下一代网络是一个全开放的体系结构( 如图2 7 所 北京邮电大学程控交换技术与通信髓国枣重点实验室 4 堕业坠坠坚鲨堂垡笙塞 ! ! ! ! ! ：塑羞堡叁堂垄望箜墨塑丝生量塞堡 季j ，它包括四个相对独立的层次，从下到上分别是接入层、传送层、控制层和 业务层。 。 业务层同丽陌而习阿磊习冈s c p 业务层 l 应用服务器ii 从a 服务器li 策略服务器ffl 控制层回圆圈 传送层 接入层 困圈匹圆 多 图2 7 下一代网络体系结构 接入层为固定、移动电话及各种数据终端提供访问n g n 资源的入口，这些 终端需要通过网关或者其他接入设备接入n g n 。在n g n 体系结构中电路交换 网( 包括有线网和无线网) 仅仅被视为接入网。 传送层即承载网络，主要任务是传递业务信息。目自口业界有个广泛的共识： 采用分组交换技术( 如i p 或a t m ) 作为核心传送网，同时支持语音、数据、多 媒体等业务的信息传送。 控制层的主要功能是对接入层设备进行控制并向业务层提供业务能力或特 殊资源。控制层的核心设备是软交换，此外还包括媒体服务器，消息服务器等。 控制层与业务层之间采用开放的a p i 或标准协议进行通信。 业务层的主要设备是应用服务器，其功能是创建、执行及管理下一代网络增 值业务；其上的业务逻辑通过标准接口或协议调用控制层提供的业务能力得到执 行。业务层可能还包括其它一些功能服务器，如媒体服务器、a a a 服务器、目 录服务器、策略服务器等，它们的作用是协同应用服务器提供特征更为丰富的增 值业务，同时增加业务的可运营性、可维护性、可管理性等。 2 3 2 主要功能部件 本文仅仅对与o s a p a r l a ya p i 相关的两个功能部件应用服务器及软交 换进行介绍，其它功能部件请参阅相关的资料。 北京邮电大学程控交换技术与通信网国家重点实验室 i ! 室塑皇盔字硕士学位论文p a r l a y 网关中框架能力服务器的设计与实现 2 3 2 1 应用服务