（计算机应用技术专业论文）ngn业务生成环境（sce）的研究和实现.pdf

南京邮电学院硕士研究生学位论文 摘要 n g n 通过开放式的业务接口来实现业务控制的分离，使得业务开发独立于 通信网的具体技术，已经成为通信行业研究和开发的热点。当前最有影响的开放 式业务接口有p a r l a y 和j a i n 两个a p i 规范。通过这两个规范提供的a p i ，我们 可以利用通信网的功能来开发符合自己需求的业务。本文首先分析了本课题的研 究背景，并对n g n 业务开发和n g n s c e 做了阐述。 接着，本文对当前主要的n g n 业务生成技术进行了分析和比较，并区分出基 于软件组件的业务生成和基于x m l 的业务生成方式，深入研究了基于x m l 的业务 生成环境，分析了将各种基于x l l 的语言( 如w s f l 和c p l ) 应用于n g n s c e 所 产生的一系列问题，并给出解决方案。 最后，给出了基于x m l 的n g n s c e 的总体设计和关键部件设计，包括图形业 务编辑器、业务脚本生成器以及业务脚本解释器的设计和实现。并给出n g n s c e 的实现结果及运行情况。 n g n 不断强劲的发展势态表明，开放式业务接口的提供和基于x m l 的业务生 成技术，必将极大地刺激人们对通信网新业务的开发热情，因此对n g n s c e 的研 究和设计实现有现实意义。 关键词：下一代网络；业务生成环境；) ( m l ：p a r l a yx ：w e b 服务 卫堕翌生壁墅塑曼主塑生兰竺笙苎 a b s t r a c t n g na c h i e v e st h e g o a lo fs 印a r a t i o no fs e r v i c ea n dc o n lt h r o u 曲o p e ns e r v i c e i n t e r f a c e ，w h j c hm a k e st h ed e v e l o p m e n to fs e r v i c e s i n d e p e n d e n to ft h ed e t a i l e d t e c l u l 0 1 0 9 i e s o f t e l e c o m m u n i c a t i o n ， t h u sb e c o m e s a r e s e a r c h h o t s d o ti n山e c o m m u n i c a t i o ni n d u s t r y c u r r e m l ym e r ea r et w oa p i s p e c i f i c a t i o n so fo p e ns e r v i c e i n t e r f 沁e ：p a r l a ya 1 1 dj a r na p i t t l r o u g ht h e s ea p i s ，w ec a nc r e a t ea p p l i c a t i o n st o s a t i s 母o u rr e q u i r e m e m sw i 也t h ef u n c t i o n so fc o m m u n i c a t i o n n e t w o r k s i nt h i s p a p e rw e 矗r s ta n a l y z et h er e s e a r c h b a c k g r o u l l do ft h i ss u b i e c t ，a n d e x p a t i a t en g n s e n 哇c ed e v e l o p m e n ta n dn g n s e i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t i nt h e f 0 1 l o w i n g ，w ea n a l y z ea n dc o m p a r et h em a i nm e t h o d so fn g ns e r v i c e c r e a t i o n ，c a t e g o r i z et h e s ew a y si n t ot w ok i n d s ：c o n l p o n e n t s b a s e ds e r v i c ec r e a t i o n a n dx m l _ b a s e ds e r v i c e c r e a t i o n ，a 1 1 dd os o m ed e e pr e s e a r c h i n go nx m l - b a s e d s e r v i c ec r e a t i o ne n v i m m e n t t h e nw ea 1 1 a l y z et h eq u e s t i o n sa n dd i 佑c u l t i e s 王n 幽e d e s i g no f t h i sk i n do fs c e ，a n d p r o p o s es o m es o j u t i o n s f i n a l l y ，w ed e s c r i b et h eg e n e r a ld e s i g no ft h i sx m l b a s e dn g n s c e ，a sw e l la s t h ed e s i g no f k e yc o n l p o n e n t so ft h i ss c e ，i n c l u d i n gg r a p l l i c a ls e r v i c ee d i t o ls e r v i c e s c r i p t c r e a t o ra n ds c r i p t i n t e r p r e t e r t h ev i s u a le 髓c to fn m n i n gt h i ss c ei s a l s o d r o v i d e d as c ew i t hr i c ha n d s t r o n gf u n c t i o n sw i i ls t i m u l a t et h ei n c r e a s eo fn e ws e r v i c e s d e v e l o p m e n t ，w h i c hb r i n g so u rr e s e a r c ha 1 1 dd e s i g i lp r a c t i c a ls e n s e s k e yw o r d s ：n e x tg e n e r a t i o nn e t 、v o r k ；s e n r i c ec r e a t i o n e n v i r o n m e n t ；x m l ；p a r l a y x ：w e bs e r v i c e 4 南京邮电学院硕士研究生学位论文 课题背景： 日i 喜 ji口 随着现代通信技术的飞速发展，以i p 技术为代表的新技术革命正深刻地改 变着传统电信的概念和体系，异构网络间的多网融合( 如p s t n 、i n t e r n e t 和移 动网等) 已是大势所趋。因此人们提出了下一代网络( n g n ) 的概念，并着手设 计从承载单一业务的独立网络向承载多种业务的统一的下一代网络的演进方案。 下一代网络是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承 载分离实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务 的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形 式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性，从而满足用户不断发 展更新业务的需求，也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。 软交换技术作为业务控制与控制承载分离思想的体现，是下一代体系结构 中的关键技术，其核心思想是硬件软件化，通过软件的方式来实现原来交换机的 控制、接续和业务处理等功能，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信，便 于在下一代网络中更快地实现各类复杂的协议以及更方便地提供业务。 业务控制分离是通过开放式的业务接口来实现的。p a r l a y 和j a i n 就是当 前最具有影响的两种开放式业务接口。它们以a p i 的形式向不同的业务开发商和 提供商开放电信网络的基本通信功能。这样，有利于更多的开发人员参与电信业 务的开发，使得电信业务丰富多样，并提高了电信网络的利用率，这是传统智能 网的增值业务提供方式难以企及的。 p a r l a y 组织是由b t 、u l t i c o m 、m i c r o s o f t 、n o r t e l 和s i e m e n s5 家公司联 合发起成立的，该组织制定了一套开放的、独立于具体技术的、用于第三方业务 开发和部署的a p i ，称为p a r l a ya p i ( p a r l a y 规范) ：j a i n 是s u n 公司领导的 一个企业团体的合作项目，在j a v a 可移植能力的基础上，使用j a v a 语言将通信 网络的信令层进行标准化，并且定义了一个创建、测试和部署业务的通用框架。 随着n g n 各项技术研究的深入，其中业务生成技术也越来越得到重视。虽然 n g n 以a p i 的形式开放了网络功能以供业务开发商和提供商使用，但是业务生成 技术依然多种多样。当前主要流行的两种业务生成方式是基于软件组件的生成方 式和基于) ( m l 的业务生成方式。基于软件组件的业务生成方式，主要是用软件组 - 5 - 南京邮电学院硕士研究生学位论文 件来“砌”成整个业务，而软件组件又通过a p i ( p a r l a ya p i 或j a i na p i ) 来 实现。j a v a b e a n 是使用到的最主要的软件组件。而基于l 的业务生成方式是 使用某种定制的标识语言来描述业务，然后通过这种标识语言的解释器来解释执 行该业务，这类标识语言主要有i e t f 的c p l 、j a i n 的s c m l 和w 3 c 的v o i c e x m l 等等。 快速地开发新业务需要有个高效的业务生成环境( s c e ) 。业务生存环境 是供业务开发者使用的快速有效开发新业务的应用软件。它的主要功能是业务编 辑、业务生成、业务调试等。我们需要设计一个新的业务生成环境，使这些下一 代业务生成技术能在新的s c e 里充分应用，从而促进人们有效地开发新业务。 基于此种需求，我们设计了一种基于x m l 的下一代业务生成环境。我们通过 支持w s f l 工作流描述语言( 支持p a r l a yxw e bs e r v i c e ) 和c p l 业务标识语言， 来研究和实现整个业务生成环境的各项功能，使得开发者快速有效开发下一代业 务成为可能。 论文选题来源和本人i 作： 本课题来源于中兴通讯2 0 0 3 高校科研合作项目“下一代业务生成环境( s c e ) 的 研究”。该项目主要和中兴通讯共同合作研究和实现一个基于开放式业务接口( 如 p a r l a y 或j a i n ) 的业务生成环境。南京邮电学院计算机系9 0 6 实验室承担了这 个课题的研究、分析、设计和原型系统的实现。 本人参加了浚项目的研究、分析和设计阶段的全部工作，完成了原型系统开 发中业务脚本生成模块的分析、设计和编码工作。下一代业务生成技术是本项目 主要研究和分析的课题之一。在整个课题参加期间，本人对该课题所涉及的相关 背景、国内外研究状况和方案的可行性进行了一定深度的研究，采用x m l 业务生 成方式的同时，提出了用w e b 服务流语言( w s f l ) 来为基于p a r l a yxw e bs e r v i c e 的业务建模，并作为通用的流语言来统一各种业务描述语言( 如c p l 和s c m l 等) 业务脚本。 在方案的实现过程中解决了一系列技术难点：从w s d l 到业务组件的解析、 在x m l 中描述回调机制、其它业务脚本语言到w s f l 的转化、以及业务脚本解释 引擎中的导航算法。 。 本课题试图统一各种下一代业务生成技术，为下一代业务的开发和部署提供 方便，从而大大促进各种新业务的开发，因而具有一定的现实意义。 6 南京邮电学院硕士研究生学位论文 本文组织： 本文重点分析了下一代业务生成技术，研究了基于) ( 【l 的下一代业务生成环 境，设计和实现了n g n s c e 的原型系统，并给出了原型系统的运行效果。 全文共分五章。第一章主要叙述了n g n s c e 的背景知识，包括n g n 的简介、 智能网业务开发、n g n 业务开发以及n g n s c e 的设想；第二章对现有的n g n 业务 生成技术进行了分析和比较；第三章具体研究了基于x m l 的n g n s c e ，本章在第 二章的基础上，提出了n g n s c e 的业务生成方案；第四章给出了n g n s c e 的总体 设计和关键部分的实现，并对所设计的n g n s c e 进行了测试运行。最后，对全文 进行了总结，并对未来的技术发展进行了展望。 - 7 南京邮屯学院硕士研究生学位论文 第一章n g n 业务生成环境综述 1 1 下一代网络( n g n ) 话音、传真、文本、图像、视频、多媒体通信网上承载的业务日益丰富， 要求下一代网络能承载多种业务，采用开放的体系结构，网络结构灵活并易于扩 充。以软交换为核心的n g n 体系结构正是代表了这一发展趋势，电信网络开始 从承载单一业务的独立网络向承载多种业务的统一的n g n 演进。 传统上业务由3 个独立的网络支持：p s t n 话音网络，无线网络，数据网络 ( 互联网) 。n g n 将所有这些网络( 语音、无线、互联网) 统一为一个公共分组 体系结构。这一智能高效的体系结构将提供统一的接口，并为新技术、新应用和 新业务的实现提供平台。 以下介绍n g n 的特征和n g n 的核心技术软交换。 1 1 - 1n g n 的特征 n g n 的主要特征是能够在原本为电话业务所设计的电信网上提供其它如文 本、图像、视频以及多媒体等综合业务，n g n 通过业务与呼叫控制分离以及呼 叫控制与承载分离来实现这一目的。具体来讲，n g n 有如下特征： ( 1 ) 、网络发展的开放性：n g n 可以根据所处网络的不同，所提供功能的 不同划分为几个模块，每个模块既能独立发展，互不干涉，又能有机组合成一个 整体；同时这种开放性也表现在各运营商可根据自己的需求来选择市场上的优势 产品，而不必担心不同设备间的互连互通问题。 ( 2 ) 、业务开发的高效性：因为n g n 网络能实现业务与呼叫控制的分离， 为业务真正的从网络中独立出来，有效地缩短新业务的开发周期提供了良好的条 件；而且随着电信网络间互通的实现，许多新兴业务也将应运而生。 ( 3 ) 、网络融合多用户：n g n 融合了固定电话网，移动电话网和i p 网络， 使得模拟用户，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 宽带网络用户甚至是通过卫星接入的用户都能作为下一代网络中的一员 相互通信。 ( 4 ) 、业务丰富多彩：语音、视频以及其它多媒体流在下一代网络中的实时 传输成为n g n 的又一亮点。 8 一 南京邮电学院硕士研究生学位论文 ( 5 ) 、i p 技术造就低成本和多资源：采用相对廉价的i p 技术，一方面使得 n g n 的通信费用将大大降低，另一方面使得通信用户可以轻松获取互联网的资 源。 1 1 2 软交换一n g n 的核心 下一代网络是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承 载分离实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务 的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形 式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性，从而满足用户不断发 展更新业务的需求。也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。 软交换技术( s o r s 、v i t c h ) 【l 】作为业务与控制分离思想的体现，是下一代网络 体系结构中的关键技术。软交换是一个通过软件功能实体，为i p 网络提供实时 的呼叫控制和连接控制功能的技术，它是n g n 呼叫与控制的核心。 软交换作为一种开放的体系，必需采用标准的协议，并通过a p i 接口提供对 第三方应用的支持。目前i t u t 、i e t f 、i s c 等国际组织正在合作制定和完善 相关的协议和标准。i s c ( i n t e m a t i o n a ls o r s w i t c hc o n s o n i u m ) 的成立使软交换技 术得到了迅速发展，软交换相关的标准和协议同时得到了i e t f 、1 t u t 等国际 标准化组织的重视。i s c 目前已经有近2 0 0 个成员，几乎包括了全球各主要电信 设备供应商和一些大的电信运营商，如美国的l e v e l3 、q w e s t 、a r & t 、日本的 n t t 等。经过几年的发展，软交换技术的标准化和产业化的工作也取得了长足 进展，一些老协议如h 3 2 3 、m g c p 等不断完善成熟，b i c c 、s i p s i p t 等新 协议也不断推出，一些基于软交换技术的产品已逐步进入实用化阶段。 1 2n g n 的业务生成 由于下一代网络实现了业务与呼叫控制分离，使得业务真正独立于网络。 n g n 以a p i 的形式向不同的业务开发商和提供商开放电信网络的基本通信功 能，便于它们通过各种远程调用的计算技术，使用这些a p i ，从而访问电信网络 的基本功能。和传统的智能网增值业务提供方式相比，业务开发更快捷更灵活， 业务的扩展性更好。 1 2 1 传统智能网及其业务生成 智能网技术是利用一个特殊的网络结构，依附在现有的电信网上提供增值业 一9 一 南京邮电学院硕士研究生学位论文 务。各种智能网有统一的理论模型，即智能网概念模型( i n c m ) 【2 j ，它包括4 个功能平面，如图1 - 2 所示 业务层 全局功能层 分布功能层 f i l ，一一一一、f ，一一一 物理层 ，i 眇璺乡 7 、型一一、j ! ，s s 7 ，一、 7 。，7 一；i 旦一，) 讹p h 。” 承载网( p s t n ，i s 诎p h o “。 图1 1 智能网概念模型i n c m 从上到下，业务层抽象的是智能网所能提供的业务及其各种业务属性。其中， 业务属性是比业务粒度更小的独立的功能描述。简单的业务可能只包含一个业务 属性，不同的业务可能包含一部分相同的业务属性。 全局功能层，是一些体现网络基本能力的业务构件s i b 的集合。这些功能实 体用于构造业务层的业务。s i b 主要覆盖了网络的鉴权、计算、号码翻译、用户 交互、连接、数据查询和修改、计费等基本功能。 分布功能层，呈现出智能网内部各功能实体的划分及其实现，并定义了功能 实体的实现模型和规定了功能实体间的消息流。上层的s i b 的功能是由分布在这 些功能实体中的软硬件来实现的。 物理层，是各上层所述的功能实体组合而成的物理实体的集合，体现了将功 能实体组合成实际应用系统中的物理实体的可行方案，以及规定各物理实体之间 一1 0 - 南京邮电学院硕士研究生学位论文 实现上层所述信息流的具体通信协议。 智能网体系结构2 是由实现智能网功能的物理实体组成的，如图1 3 所示： 、 一、 is m s l 一s c e ) 、一 、。，i 、j 、一 图1 2 智能网体系结构 其中，s s p 业务交换点实现呼叫处理和业务交换的功能 s c p 业务控制点是智能网的核心，它存储用户数据以及业务逻辑，主要功能 是接受s s p 送来的查询信息并查询数据库，进行各种译码。同时它还负责根据 s s p 上报的呼叫事件启动不同的业务逻辑，根据业务逻辑向s s p 发出呼叫控制指 令，从而实现智能呼叫； s m s 业务管理系统的功能如下：业务逻辑管理、业务数据管理、用户数据管 理、业务监测、业务量管理。 s c e 业务生成环境2 1 的功能是根据客户需求生成新业务。 从上述的智能网概念模型的四层结构和智能网体系结构可以看出，智能网业 务开发的主要流程如下： 1 、在s c e 上，开发者利用s c e 图形逻辑界面的各种标准图元设计新业务的 业务逻辑，并为其定义相应的数据。本质上，是用全局功能平面的业务构件s i b ， 组装出自己新设计的业务属性和业务。 2 、在新设计的业务通过严格的验证和模拟后，将业务逻辑传递给s m s ，由 s m s 代为管理； 3 、将业务逻辑加载到s c p ，在s c p 提供的s l e e 中执行业务逻辑，把呼叫 控制指令发给s s p 。 1 1 南京邮电学院硕士研究生学位论文 因此，对于业务开发者来说，直接打交道的是业务生成环境s c e 。s c e 一般 由客户机和服务器两个部分的系统组成。客户机负责向用户提供业务逻辑、业务 数据库以及业务数据库表的编辑功能、业务调试和调试的人际界面等。服务器端 提供业务生成和测试所需要的s c p 业务执行环境。有的智能网系统提供模拟的 s c p 环境。 虽然经过多年的发展，智能网技术已经非常成熟，而且广泛应用于各种呼叫 卡业务( 如2 0 0 业务) ，但是智能网本身还是具有先天的缺陷。这些缺陷主要体 现在其业务开发和提供方式不够灵活，一项新业务的提出到实现的时间虽然比直 接在交换机上提供业务已经大大缩短，但是目前不同开发商的s i b 差别很大，所 以业务生成还是依赖于智能网设备提供商。而且其业务主要针对的是大众市场， 很少针对企业用户和个人用户。 1 2 2n g n 的业务生成 与传统智能网相对封闭的缺陷相比，n 研q 使用开放的应用编程接口( a p i ) 为业务提供商方便快捷地开发业务提供了可能，它可以根据网络的能力，向用户 提供更为丰富的业务。开放式应用编程接口的目的和意义在于：将业务开发接口 公共化、抽象化，使得第三方开发商也能够加入通信增值业务的开发者行列；并 且屏蔽下层网络的具体协议，使得第三方开发商不需要太多的专门协议知识；最 终达到快速、廉价开发和部署新业务的目的。 目前，在电信业务接口规范的制定方面，比较有影响的规范有两个：p a r l a y 和j a i n 。它们并不是由标准化组织制定的，但是正在获得越来越多的支持。尤 其是p a r l a y 组织制定的p a r l a y 规范，目前已成为业界最具影响力的a p i 规范， 并已得到大多数标准化研究机构和厂商的认可，很可能成为未来网络开放的标准 接口。 1 2 2 1p a r l a ya p i 及其p a r l a yxw 曲s e r v i c e 1 9 9 8 年，p a r l a v 【3 1 组织由b t 、u l t i c o m 、m i c r o s o f c 、n o r t e l 和s i e m e n s 5 家公 司联合发起成立，主要研究支持外部应用访问安全阿络内部资源的网络接口规 范，其目的是根据下代通信网络发展的需求，提出一系列a p i 把底层通信网 络的各种协议抽象为容易理解的一套接口。希望这些a p i 独立于具体网络，从 而使得使用这些a p i 开发的业务应用与特定网络细节无关。这种a p i 的方法一 方面能够在核心网络技术演化的时候应用程序无须随之修改；另一方面它允许应 用程序在不同网络之间移植。 1 2 南京邮屯学院颁士研究生学位论文 图1 3 开放式业务接口p a r l a y a p i p a r l a y 组织的目标是要通过制定一套开放的、独立于具体技术的、用于第三 方业务开发和部署的a p i ( p a r l a y a p i ) ，开放电信网络的能力，以使最大范围内 的市场参与者可开发和提供先进的电信业务。 p a r l a y a p i 不光为电信应用的开发者设计，同时也是为基于电信的i t 应用的 开发者设计。i t 应用的开发者在传统的电信网络外开发和部署应用和业务，他 们是下一代业务的主要开发者之一，构成了下一代网络的巨大市场。p a r l a y x w e b s e r v i c e 试图引导这些对电信领域不熟悉的i t 开发者对下一代网络应用程序进行 开发。 p a r l a y x 【4 1 是一套简单、高度抽象的a p i ，这些a p i 具有访问电信网络的能力 容易为i t 开发者所理解，并用来开发各种各样的新服务。 南京邮电学院硕士研究生学位论文 图1 4p a r i a y 和p a r l a yx a p i s 的关系 从图1 5 ，可以看出p a r l a yxa p i 和p a r l a ya p i 的关系。p a r l a yg a t e w a y 实现 了p a r l a ya p i s 。应用程序可以通过c o r b a 或w e bs e r v i c e 与p a r l a yg a t e w a y 进 行交互，调用p a r l a y a p i s 并接受响应。 p a r l a yxw e bs e r v i c e 代表了p a r l a ya p i s 的简化和抽象。p 甜l a yxw e bs e r v i c e 可以通过p a r l a y a p i s 来实现，也可以直接访问网络功能来实现。 1 2 2 2j a i n j a i n 【2 j 是s u n 公司领导的个企业团体合作项目，主要针对融合分组网、 p s r n 和无线网的下一代通信系统，开发基于j a v a 平台的标准a p i 。它的基本思 想是通过设计一系列j a v aa p i 对网络和协议的实现细节进行抽象，并利用这些 a p i 开发可移植的网络应用。 和p a r l a y 一样，j a i n 希望将电信市场由很多专有的封闭系统( 有线网、无 线网和分组交换网) 融合成一个单一的网络体系结构( 即下一代网络) ，从而提 供一个新的应用业务开发环境，使应用业务可以被快速创建和部署。 j a i n 采用分层方法把应用逻辑从网络逻辑中分离出来，因而j a i n 的体系结 构包括两层：应用层和网络层。网络层也称为j a i n 协议层，定义了针对不同网 络协议的a p i ；应用层则提供了安全的网络接入、呼叫控制和业务逻辑执行功能。 1 4 南京邮电学院硕士研究生学位论文 j a i n 应用a p i 规范包括三部分： ( 1 ) 、j a i n 呼叫控制协调与事务处理( j c c j c a t ) a p i 。这些a p i 提供了 与底层不同网络协议接口的统一方式。 ( 2 ) 、j a i n 业务供应商a p i ( j s p a ) 。这些a p i s 为运营在电信网络外面的 应用提供访问网络能力的安全接入机制。j s p a 实际上是p a f l a y 呼叫控制a p i 基 于j a v a 技术的实现，所以又称为j a i np a r l a y a p i 。 ( 3 ) 、j a i n 业务创建和业务逻辑执行环境( j s c e j s l e e ) ，定义了一组以j a v a 为基础的标准的业务构件，这些构件可以表示成j a v a b e a n ，也可以使用图形化的 j a v a 工具表示。开发则利用这些构件开发业务，并在j s l e e 中测试和部署业务。 从网络层和应用层的分层结构可以看出，j a i n 体系结构定义了三种不同层 次的a p i ：协议a p i ，j c c j c a t a p i 和j a i np a r l a y a p i 。如图1 6 所示。 呼 不受信任的 f j a f n 业务 f 受信任的 i 【 第三方应用生成环境 第三方应用 接八( j s p a ) 商f 一接口 安全的电信领域 。 ja | n 业务逻辑执行环境 哺a f- i( j s l e e ) j a j n 呼叫控制( j c c ) ；a p l j a i n 协调和事务处理( j c a t ) e ；7 歹，。2 ： 炙爹迹湾 、 图l5j a i n 体系结构 2 】 1 2 2 3p a r l a y 与j a i n 的融合 网络 从上述j a f n 的设计看出，业务生成主要是在j s p a ( j a i np a r l a ya p i ) 1 2 这个层 次之上，因为j a i n 选择p a r l a ya p i 作为其业务供应商接口，以使网络运营商可 以向外输出网络业务并且第三方能够查找到这些网络业务。因此p a r l a y 和j a i n 在这一层次上达到了统一。 1 5 南京邮电学院硕士研究生学位论文 用户和 业务数据 实现服务器 j c c ， j c a t 应用 业务平面 j c c ，j c a ta p 瓦石讯碧确 多媒体陟 应用【 j s l e e a p 用户和 业务数据 s u p a p l s u p 实现 m g c p a p m g c p 实习 h3 2 3 a p l h ，3 2 3 实现 图1 6j a 与p ”l a ya p i 互相协作的体系结构 2 】 图1 7 显示了j a i n a p i 和p a r l a y a p i 相互协作的体系结构。j a i np a r l a y a p i 存在于第三方客户机中。客户机通过i p 网络远程访问( c o r b a 调用或者r m i ) j a i np a r l a y 实现。客户机中的应用业务也通过j a i np a r l a y 实现服务器与网络运 营商安全网络域内的j s l e e 、j c c 、j c a t a p i 之间的交互动作。 1 2 2 从智能网到n g n 业务生成机制的过渡 n g n 基于开放的、标准化的a p i 接口的业务生成机制，打破了传统智能网 业务生成模式的封闭性，使业务开发更为方便，也使开发的业务具有更好的移植 性。但是，我们不可能马上完全抛弃现有的智能网，全盘重新构造n g n ，这与 运营商的经济利益相违背。所以，我们需要将n g n 的业务生成机制应用到智能 网中去。 1 6 南京邮电学院硕士研究生学位论文 图1 7p a r l a y 与传统智能网的结合【2 】 如图1 8 所示，智能网原有的功能实体基本保持不变。对于原来大规模应用 的智能网业务仍然由智能网s c p 实现，对于新开发的业务，则由相应的p a r l a y 应用服务器完成。 1 2 3n g n 业务生成环境 从本章的内容可以看出，n g n 基于a p i 的业务生成机制，在各个方面具有 很大的优越性。像传统智能网一样，需要设计一个n g n 的业务生成环境，让用 户快捷有效的开发新业务。 一 当前，主要有两种n g n 的业务生成方式：一、基于软件组件( 如j a v a b e a l l ) 的业务生成方式，用软件组件来开发n g n 业务；二、基于x m l 的业务生成方 式，使用某种定制的标识语言来描述业务，如i b m 的w s f l 、i e t f 的c p l 、j a i n 的s c m l 和w 3 c 的v o i c e x m l 。 1 2 3 1 业界的研究和实践 对于n g n s c e ，现在一些组织和公司都有不同程度的研究。 1 7 - 堕塞堕皇兰堕堡主里壅生兰堡堡兰一 j a i n 提出了针对这两种业务生成方式的s c e ，一种是基于j a v ab e a n 的s c e ， 在j s r l 9 2 中提出；另一种是基于s c m l 的s c e ，在j s r1 0 0 中提出。我们要设 计n g ns c e ，需要借鉴j a i n 的设计。 j a i ns c e 【5 】中业务生成的过程如下： ( 1 ) 、业务单元( s e r v i c e p r i m i t i v e s ) 的开发。这些业务单元是一些j a v a b e a n s ， 它们由j c c j c a t 和j s l e e a p i 开发而成，是较高层的组件。这一步在基于s c m l 的s c e 中没有出现。 ( 2 ) 、业务的生成。根据新业务的需求，将上述的业务单元( 如j a v a b e a n ) 组装成新业务，或者用s c m l 来描述新业务。 ( 3 ) 、业务的编辑。将生成的业务进行修改( 如功能增减) 和维护( 如纠正 错误) 。 ( 4 ) 、安全性检查。检查新业务与j s l e e 交互的安全性。 ( 5 ) 、业务有效性测试。 ( 6 ) 、业务部署。这一步由j s l e e ( j s r2 2 ) 给出解决方案。 在上述4 、5 、6 步的工作中，s c e 中需要有个仿真的业务执行器。所以根据 j a i ns c e 的设计，可以看出设计n g n s c e 有两个工作十分重要，一个是业务 的生成器，它用高层的软件组件或x m l 来生成业务：另一个是仿真执行器的设 计。 1 2 3 2 本文中的n g n s c e 设计 本文的n g n s c e 设计，主要致力于基于x m l 的s c e 的研究。因为用x m l 来描述业务，不会涉及到计算机的软件专业知识和术语，不需要开发者必须是计 算机软件的高级开发人员。这使得n g n s c e 会有更多的用户，使更多的开发者 参与到新业务的开发中来。 参照传统智能网基于s i b 的s c e 和j a i n s c e 的工作流程，n g n s c e 的工 作流程可以设计如下： ( 1 ) 、根据新业务的需求文档，制定图形化的业务描述； ( 2 ) 、图形化的业务描述通过业务脚本生成器生成业务脚本( w s f l 或者 c p l ) ： ( 3 ) 、在业务脚本编辑器里编辑业务； - 】8 南京邮电学院硕士研究生学位论文 ( 4 ) 、通过业务脚本解释器执行业务来检查业务的安全性和有效性； ( 5 ) 、新业务的传递和部署。 从业务脚本生成的角度看，n g n s c e 的业务生成流程主要包括业务实体的 提取，业务实体链的组装和业务实体链的执行三个最基本的步骤。图1 9 是基于 x m l 的n g n s c e 的业务生成流程图： 燮医习燮厩虱鳖医堕纠镶鐾登斟絮凇p 镙f ， 图1 8 业务生成流程 在本设计中，n g n s c e 主要使用w s f l 来业务建模，因此w s f l 的业务生 成器和脚本解释器是设计n g n s c e 的主要工作。当然，我们也需要使n g n s c e 能够兼容其它业务描述标识语言，如i e t f 的c p l 、w 3 c 的v o i c e x m l 和j a i n 的s c m l 等，因而也会插入这些语言的解释器模块。 一1 9 - 南京邮电学院硕士研究生学位论文 第二章n g n 业务生成技术分析 在第一章里，我们介绍了n g n 基于a p i 的业务生成机制，主要介绍p a r l a y 、 p a r l a yxa p i s 以及j a i na p i s 。本章将具体阐述n g n 业务生成环境中用到的各 种业务生成技术，并重点分析我们所设计的n g n s c e 中用到的p a r l a yxw 曲 s e r v i c e 以及c p l 。 2 1p a r l a 丫a p i p a r l a ya p i s 【6 1 可以分为两大部分：框架( f r 锄e w o r k ) 和服务( s e r v i c e ) 。框 架主要提供业务接口必须的安全和管理支撑能力。服务则是用来封装各种具体网 络服务能力，向业务开发者提供网络能力的抽象视图。p a r l a ya p i s 通过s c f 来 实现，s c f 是在业务能力服务器s c s 中实现的。一个s c s 往往实现一个或多个 s c f ，能够和底下的物理网络元素交互。 p a r l a v a p i4 o 版规范的框架接口包含四个基本模块：信任与安全接入模块、 业务发现与注册模块、完整性管理模块以及业务合约管理模块，分别提供认证和 鉴权，业务注册、订购和查找，完整性管理等功能。 服务部分包含以下s c f ： ( 1 ) 、呼叫控制：p a r l a y a p i 的呼叫控制服务包括普通呼叫控制服务( g c c s ： g e n e r a lc a l lc o n t r o ls e r 、，i c e ) 、多方呼叫控制服务( m p c c s ：m u l t i p a r t yc a l lc o n t r 0 1 s e r v i c e ) 、多媒体呼叫控制服务( m m c s ：m u l t i m e d i ac a l lc o m r o ls e r v i c e ) 和会 议呼叫控制服务( c c c s ：c o n f e r e n c e c a l lc o r l t r o ls e r v i c e ) 。 ( 2 ) 、用户交互：用户交互( u i ) 接口是应用程序用来与最终用户交互的接 口。 ( 3 ) 、用户位置和用户状态服务：该s c f 用以查询位置和状态信息。 ( 4 ) 、普通消息服务：应用通过该接口可以收、发、存储消息( 语音邮件或 电子邮件) 。 ( 5 ) 、终端能力查询：为应用提供查询终端能力的途径。 ( 6 ) 、帐户管理：为应用提供对帐户监视的方法，使得应用可以设置和取消 在与计费相关的事情发生时进行的事件通知；查询帐户的余额等。 ( 7 ) 、计费服务：用来对应用的使用计费。 一2 0 一 南京邮电学院硕士研究生学位论文 ( 8 ) 数据会话控制：为应用提供数据会话的控制功能。 如果直接用p a r l a ya p i 来开发业务，就像我们写c + + 或j a v a 的程序一样，需 要有计算机编程能力且熟悉通信业务细节的开发者才能胜任。所以往往会将 p a r l a y a p i 继续封装成各种简单易懂的业务构件，这样才可以使更多的开发者可 以胜任新业务的开发，这就是p a r l a yx a p i 。 2 2p a r l a yxw e b s e i c e 详解 p a r l a y x a p i 【7 是一套比p a r l a y 更为简单的应用程序接口，因为它屏蔽了各种 通信过程的细节，使一般的i t 开发者容易理解，从而参与到业务的开发中来。 p a r l a yx w e bs e i c e 是通过w e b s e r v i c e 的形式来提供p a r l a yxa p i 调用。p a r l a y 组织对于p a r l a y x 只给出了w s d l 形式的接口描述。 2 2 1w e bs e r v i c e 简介 w e bs e r v i c e 是一类软件组件吲，它们通过w e bs e r v i c e 描述语言w s d l 描述 其服务接口，并让其它机器上的应用程序或者其它w e bs e r v i c e 理解并调用它。 w e bs e r v i c e 的发现、发布通常用u d d i 协议，而应用程序或其它w e bs e i c e 与 w 曲s e r v i c e 的交互使用h t t p 或s o a p ( 简单对象访问协议) 。如图2 1 所示： 图2 1w e bs e r v i c e 简析 应用客户端通过h t t p 或s o a p 协议与w e bs e r v i c e 进行交互，s o a p 是一 种基于“l 的协议，它提供了一种对数据进行编码和打包以供网络传输的方式， 这种方式独立于语言、平台以及服务提供商。就像h r r r p 传输h t m l 一样，s o a p 能传输s o a px m l ，但s o a p 定义在h t t p 之上。这也是w e bs e r v i c e 比之其它 远程调用( 如c 0 r b a ) 的优点之一，使得对w e bs e r v i c e 的调用，很容易穿透 防火墙的封锁。当然这并不是说w 曲s e r v i c e 安全性不好，对w e bs e r v i c e 的访 问控制需要有其它的应用层的软件来实现授权和认证。 2 l 一 南京邮电学院硕士研究生学位论文 w c bs e i c e 的使用者从u d d i 注册表中查到自己想要的w c bs e r v i c e 的 w s d l 的u r l ，所以w 曲s e r v i c e 开发者开发完程序以后需要将自己的w 曲 s e i c e 注册到u d d i 注册表。使用者从该u r l 得到w s d l 文件，然后就可以在 自己的应用程序里使用该w e bs e r v i c e 。 因此，正如c o r b a ，d c o m 一样，w 曲s e r v i c e 实质上也是一种分布式计算 技术。 2 2 2p a r l a yxw e bs e r v i c e 用w e bs e r v i c e 的形式提供p a r l a yx 的服务，就形成了p a r l a yxw e bs e r v i c e 。 p a r l a y 组织在推出p a r l a yx 时只提供了w s d l 形式的接口描述文件，也就是指 定了用w e bs e r v i c e 的方法来