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北京邮电大学硕士研究生毕业论文 摘要 下一代网络业务生成环境中业务能力融合的研究与设计 摘要 随着网络体系结构的演变和电信业务需求的不断发展，传统网络向下一代 网络的演进己成为人们的共识。开放与融合是下一代网络的关键字，而屏蔽底 层异构网络，向上层提供统一的业务接口，则是下一代网络的重要目标之一。 因此，业务生成已成为下一代网络的关键技术，而能否快速高效地生成和部署 个性化丰富多彩的增值业务将是下一代网络能否成功的核心问题。本文希望在 下一代网络业务生成环境中引入业务能力融合的概念，从业务能力特征上进一 步充实电信领域，从而拓宽电信业务的思路，并缩短个性化、定制业务的开发 周期。 本文包括三个部分。第一部分首先简要说明了本项目的背景、国内外研究 现状，其中着重介绍了北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室在承担 8 6 3 项目“支持多媒体和移动业务的软交换系统”过程中实现的基于p a l l a y a p i 和业务构件技术的业务生成环境，本文所做的主要工作都是基于该系统之上。 其次，介绍了下一代网络和业务支撑环境的基本概念和发展状况。最后，对下 一代业务生成技术的国内外研究现状进行了简单的介绍，包括开放式业务开发 接口p a d a v a p l 、s i ps e r v l e t ，以及基于业务构件的业务生成技术，并对各种技 术的特点进行了租略的分析。 第二部分提出了业务能力融合的概念，并阐述了能力融合对当前业务生成 方式的影响。而后，针对业务能力融合所需实现的两个关键模块s 口s e l c t 构 件化与w s d l 2 a c u 模块和进行了深入地研究与分析，以达到将电信领域s m 协议以及w 曲服务能力特征引入当前业务生成环境的目的。接着，文章对己实 现的模块w s d l 2 a c u 进行了业务测试，并客观分析了测试结果，提出了当前 的不足。 最后，本文对研究生阶段的研究工作进行了总结，针对系统的缺陷提出了 进一步的研究计划。 关键字：下一代网络，业务生成环境，业务能力融合，w r e b 服务， s i ps e l e t ，业务构件 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 英文摘要 t h es t u d ya n dd e s i g no fs e r c ec a p a b i i 删 c o n v e r g e n c ei ns e r c ec r e 棚o n e n v i r o n m e n to fn g n a b s t i a c t a l 蛐gw i t ht l l ee v o l v 锄e n to fn e 撕0 r ks y s t e ms t m c t l l m 锄dt h ed e v e l o p m 朗t0 f t e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c cr e q u i f 锄e n t ，t i i et e n d e n c y0 fn e x tg e n e r a t i o nn e t 、o r k ( n g n ) i np l a c eo ft r a d i t i o n a ln e t w o r kh 够b e e ni n c f e a s j n 酉yd e a ra n dd i s t i n c t 0 p e n a n dc o n v e r g c i ma r et h e 锕ok c yw o r d so fn g n ，w h i l es h i e l d i n gt h ed i 虢r e n c eo f t h e l l l l d e r l y i n gn e 咐o f kd c t a i l s 强dp r o v i d i n gu n i f b 珊s e r v i c ci n t e r f a c cf o r a p p l i c a t i l a y e ra r ct h cm o s ti m p 0 叽柚tt a r g c t so fn g n t h e r c f 0 化，s e r v i c cc 咒a t i 咖 h a sb e c o m e eo ft h em o s tc s s e n t i a lt e 血o l o 舀e s p e o p l eh a v e 岫d y a l i z e dt h a t t h e 白s ta n dc 丘b c t i v ec r e a t i 卸dd 印l o y m e n to fv a l u e - a d d c ds c i o ei st h e0 0 p m b l 锄t h a w h e t i i c rn g n c 蛆b cs u c c e s s f i l l 1 _ h i sp a p c ri sn yt om i t h co o n c c p t o fs e n r i c a p a b i l i t y 咖v e r 伊n c ci ns 晓，i no r d 盯t 0b 咖gn e w r v i c ec 印a b i l i t i 璐 t 0t e l e 湖m u n i c a t i d 啪a i l i ，o p c nu pw a y so fs e i c ec r c a t i o n ，龃df i n a l l y d e c r c a s et h cc i l s t o m i z c d i c cd e v e l o p m e mc y d e n e p 印e r i sc o m p o s e do ft h r c cp a n s 1 1 l ef i r s tp a n 舀v e sab d e fi l l t r 甜u d i t o m eb a c k 黟o u n d ，t h cr e s e a r c hp m g s sr e c c n t l y a n dm a i n l yi n t f o d u c c ss c ew h i c hi s b 弱c d s e 妇c o m p c n t 柚dp a l l a ya p id e v e l o p c db ys t a t ek c yl a b o m l o r y0 f n e 柳o r k 柚d s w i t c h i n g1 c c h n o l o g y o f b c i j i l l gu n i v e r s i t y o fp o s t sa n d t e l e c o i n l i l u n i t i o n si nt h ep f o j c c to fn a t i o n a l8 6 3p m g r a mn 锄c d 鹤“s o f t s w i t c h s u p p o n i n gm u l t i m e d i as e i c ea n dm o b i l es e i c c ”皿em a i nw o f ko ft h i sp 印盯i s b 鹪e d 仰t h i ss y s t e l n t h 锄t h ep a p c r 舀v e s 锄e x p a t i a t i t 0t h ec o n 唧ta l l d d e v e l 叩m e mc o n d i t i o no fn g n 趾ds e r 、，i c cs u p p o ne n v i f o n m e n t ni n t r o d u c 鹳t l l e s c e 一她i m p o r t 柚tp a no fs e i c es u p p o ne n v i 姗吼c n t ，跹di np a n 渤l a rt h e f o o t p i i n to fs e r v i c f e a t i t c c h n o l o g i e s ，i n d u d i n go p r 、，i c ed e v e l 叩m e n t j l l t e m 啪，s u c h 勰p a r l a ya p i s 口s e r v l c t ，弱w e n 弱s e n ，i c c 湖p o n e n t 皿es e c o n dp a nr a i s e st h e n c c p to fs e i c c p a b i l i t yc o n v e r g e n c ei ns c e 柚di l l 仃o d u c c st h ei l l f l u e n c cw h i c hs e r v i c ec o m p o s i t i 蚰晰n g st oc i l n c n ts c r v i c c c a t i o nm e t h o d s 舳e rt h a t ，抽i n ga tt h et ) i ，0 k e yc o m p o n e n t s0 f n r i c e m p o s i t o n ，s 口s e n r l e t2a c ：ua n dw s d l2 枷，t h ep a p e rg sa l o n g 谢t h 锄a l y 锄d s r c h ，i no r d c rt ob r i n gc a p a b i i i t i e sr 印托s e n t c db ys mp f o t o c o li n t c l e c 呲m u l i i c a t i 蛐d 啪a i n ，勰w c l l 鹬w 曲s e r v j c e p a b i l i t i e si n t os c e t h 吼，t h e p a p c rs h o w sas c r v i c e t e s t t ow s d l2a c um o d u l e ，a n a l y s i sm c 删n i m p e 啪n a l i t y ，蛆dp o i n t s tt h cs h o n m i n g so fc u r r c n lw o f k f i l l a l l y t h ep a p e rs u 蛐a r i z 船t l l ew o r k0 ft h ea u t h o rj nt h eg r a d u a t et i m c ，觚d i n d i c a t 髓t h cn c x tf c s e a r c h 勰p c c t k e y w o r d s ：n g n ，s c e ，s e r v i c cc 叩a b i l i t yc 0 n v e r g e n c e ，w e b s e i c e ，s i ps e r v l e t ，s e i c ec o m p o n t 一8 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 独创性声明 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。 k 本人签名：j 凄甾是一 日期：二塑三乙生 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： 日期尘丛二 日期：丕1 1 ：三i芷 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第一章引言 第一章引言 本章将概述业务生成环境中业务能力融合领域的研究背景和国内外在此方 面的研究现状。在此基础上，本章介绍研究的主要内容和笔者主要的研究工作。 最后说明了本文的组织与结构。 1 1 研究背景 伴随着社会的发展和进步，人们对网络应用的需求不断向多样化、智能化 和个人化方向发展，现有的多种网络和多种技术共存的网络体系结构的弊端日 益明显，多种网络的互通融合成为当今网络发展的大趋势。基于p s t n 、i n t e m e t 等多种异构网络融合、能够提供多媒体综合业务的、开放的下一代网络体系结 构已成为目前国内外电信界和网络界关注的热点。 下一代网络是由固定网、无线网、电路交换网、分组交换网组成的融合网 络，能够提供丰富的语音、数据、图像和多媒体业务。从某种意义上说，下一 代网络是业务驱动的网络，业务是下一代网络的关键环节，能否快速高效地生 成和部署个性化丰富多彩的增值业务将是下一代网络能否成功的核心问题。开 放与融合是下一代网络的关键词，而业务支撑环境很好的利用了下层融合网络 所提供的丰富的网络能力，将业务特征很好的开放给第三方，并且为业务生成、 管理、运行提供了一系列安全、可靠的运营环境。 业务支撑环境与下层软交换之间通过业务接口进行连接，为下一代网络中 业务的运营提供了可维护的环境。而要真正实现业务层的融合与开放，则需要 通过某种方式屏蔽不同的底层网络的技术细节，使上层的业务执行与具体网络 无关，从而能够以一种统一的方式实现跨越多个异构网络的业务。下一代网络 的重要思想之一是呼叫控制与业务提供相分离，而控制层与业务层之间的业务 接口则起到了屏蔽异构网络的目的。当前业务接口的主要形式是开放式分布技 术，其中包括p a r l a v a p i ，s i ps e r v l c t 以及w 曲s e n r i c c 技术等等。 p 盯l a v 组织提出的p a r l a v o s a 规范在业务接口的互通融合以及简化业务开 发复杂度方面做出了卓越的贡献。在p a r l a v 标准的基础上，更多的人参与了下 一代电信业务的创新与开发，更多的网络能力也融入到了电信业务特征之中。 从2 0 0 3 年以来，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 控制研究中心先后承担了国家8 6 3 项目“支持多媒体和移动业务的软交换系统” 和“多媒体与移动业务融合的软交换示范工程”，在此期间对基于开放式a p i 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第一章引言 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，并实现了新一代业务支撑环境的仿真系统，其中包括 了基于p a l l a v a p i 和业务构件技术的业务生成环境。 业务生成环境的出现，从根本上解决了p 盯l a y 标准过于复杂的尴尬，可以 说在实现“简化下一代业务开发与测试周期”的道路上迈出了坚实的一步。业 务生成环境提供了多种多样的业务开发方式，从而达到了快速、高效开发业务 的目的。根据抽象层次的不同，可以大致把下一代网络的业务生成技术分为a p i 级、脚本( s 谢p t ) 级和构件框架级三类。针对于绝大多数的业务开发者，更 是呈现了简单、易用、有效的图形化拖拽业务开发方式，将无限的人力资源与 创新思维引入下一代网络的业务生成。 但是另一方面我们看到，在当前已实现的业务生成环境中，a c u 完全基于 标准p a l l a y a p i 而进行封装，应用层的开放与融合也都是建立在分布式的p a d a y 接口之上的。在对此进行了多年的研究与实践之后，不难发现，这样的做法具 有一定的弊端： 其一，在当前的电信域内，p a r l a v 规范虽是主流的业务能力接口，但并不 是唯一的，尤其是近年来s 球协议的应用日益广泛，尤其是在3 g 核心i m s 域 内，s 口将作为核心的控制层协议；此外，在当前的许多主流电信级应用服务 器中，都采用了s 坤协议作为了唯一的通信接口，这无疑从另外一个侧面反映 了s 口协议的应用趋势。因此，局限于p a l l a ya p i 的业务开发不利于业务融合 与互联互通。 其二，无论是p 盯l a y a p i 还是s 口协议，在能力上都仅仅代表了电信领域。 下一代网络中的融合，不仅仅是p s l n ，移动网络之间的融合，更是电信域与 r r 域之间的融合。如果能将融合的网络结构提取为下一代网络业务支撑环境中 融合的业务能力接口，并在业务生成环境中进行行之有效的串联，这无疑将大 大推进电信领域的业务创新。 综上，笔者将在本文中进行下一代网络业务生成环境中业务能力融合的探 讨，使得业务生成环境中构件级的业务生成模式不仅仅局限于p a r h y o s a 标 准，而是以一种通用融合的模式，将电信域s 口协议与r r 域w 曲s e r v i c c 、w 曲 网络能力融入业务开发之中，从而达到融合网络能力接口的目标。在设计与实 现方面，在当前的业务生成环境t a p p l i c a t i s t u d i o 基础上，笔者通过对s 口 s e i c t 构件化的研究探讨，以及w 曲s e i c c2a c u 模块，初步形成了业务能 力融合的模型，体验到了下一代业务能力的膨胀与创新。 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 第一章引言 1 2 国内外研究现状 p a d a ya p l 是p a r l a y 组织制定的、提供给广泛的市场参与者在多种网络环 境下开发先进电信应用的一套开放的、技术独立的、面向对象的应用编程接口。 p a l l a v 组织是1 9 9 8 年3 月由b t 、u l t i 锄、m i a d s o f t 、n o n d 和s i 咖e 璐等5 家公司联合发起成立的。目前p a r l a y 组织成员数量超过6 0 个，而且获得删- t ， e ，r s i ，3 g p p ，3 g p p 2 ，j a 矾以及0 m a 等国际组织的支持。p 盯l a y a p i 的最新 版本是p a r l a y5 0 ，这个版本是由p a l l a y 组织、e ，r s i 和3 g p p 共同制定的。 目前，已有越来越多的厂商开始推出自己的基于o s a p a l l a y 的s c e 产品。 根据p a d a v 组织统计截止到2 0 0 4 年5 月，市场上一共有2 1 种公开发布的基于 o s a ，p a r l a v 的业务开发工具。经过调研，这些产品绝大部分都采用了基于构件 的业务开发方式，同时提供了友好的用户界面和完备的构件库，这些构件模型 的原型均来自原有智能网的s i b 。 在下一代网络应用层与控制层之间的另一重要接口是s i p 协议。s p 当前 在电信领域受到越来越多的认可，而作为s 球上层业务开发语言的s i p s e n ，l c t ， 也成为下一代电信业务的主流构成方式之一。s 口s e r v l e t 规范( j s r l l 6 ，j a v a c o m m 蛐i t yp r o c e 鳓，提供了一系列的j a v aa p l 和一个基于容器( c o n t a i n e r ) 应用 服务器( a p p l i c a t i 伽s e n ，e r ) 的开发模型，用于提高服务器端s 口应用的开发效率。 通过s ms e r v l e t ，开发人员可以非常简单的开发出复杂的s p 应用程序，就像 h 兀甲s e r v l c t 在w e b 应用开发中起到的作用一样。 目前已有多家厂商提供了自己的s 口s e r v l e t 业务部署和执行环境，例如 i b mw 曲s p h e r ea p p l i c a t i s e r v c rv 6 1 和b e aw 曲l o 西cs i ps e r v e r ，但在业务 创建方面，大多停留在代码级上，将s 口s e r v l c t 和h 兀ts e r v l c t 构件化的厂商 较少，这也是本文研究的重点之一。 现如今r r 域内w 曲s e r 、，i c c 已成为主流的分布式技术，以松耦合、平台语 言无关、便于继承等特点受到了业界的认可，代表了大量的网络能力与服务特 征。在电信领域与r r 领域的业务融合方面，已有很多厂商与研究机构对此作了 一些尝试。例如b p e l ( b p e l b u s i n e 娼p r o c e s se x e c l l t i l a n g l i a g c ) ，在能力 上可以将以p 甜l a vx 为代表的电信网络能力，与以w 曲s e i c c 为代表的r r 网 络能力结合起来。但是，在电信领域主流的i t 技术都会存在一些缺陷，这也是 电信网络与h t e m c t 目标不同，理念不同所造成的，下文会有重点讨论。本文 尝试将w 曲服务形式的r r 能力融入到下一代网络业务生成环境之中，力争为 下一代业务开辟新的思路。 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第一章引言 1 3 论文主要工作 笔者自2 0 0 4 年末进入北京邮电大学网络与交换技术国家重点交换与智能 控制研究中心，参加了国家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 ) 的研发工作，主要负责下一代网络中业务生成环 境的研究和开发。本论文就是在这些工作的基础上形成的。 本人的主要工作成果如下： 提出了业务生成环境中业务能力融合的意义、可行性以及适用范围： 提出了当前业务能力融合所涉及的领域及其具体体现形式； 对s 球s e r v i c t 的构件化进行了分析与研究； 分析了由w s d l 向a c u 转化的可行性，并设计开发了辅助工具； 开发了针对性的业务，对业务能力融合进行了测试。 在项目过程中，还完成了以下文档： 业务开发环境中w s d l2a c u 辅助工具使用文档 业务开发环境构件编写规范 本论文就是围绕基于构件的下一代网络业务展开的。 1 4 本文的组织与结构 本文将从以下几个方面介绍作者的工作： 第一章，引言，即本章。对论文的项目背景、国内外研究现状、研究工作 和组织结构进行了简单的介绍。 第二章，下一代网络业务生成技术体系简介及分析，阐述了下一代网络和 业务支撑环境的基本概念和发展情况。其中着重介绍了业务支撑环境的重要组 成部分：业务生成环境和下一代业务生成技术的国内外研究现状，其中介绍了 开放式业务生成技术p a n a ya p i 、s ms e n r l e t 以及业务构件技术，并对上述各种 业务生成技术的特点进行了简单的分析。 第三章，业务能力融合的概念，在前面一章对于所用到的业务接口的特点、 适用环境和所代表的能力特征进行分析和比较的基础上，根据现有业务生成环 境中业务接口单一的缺陷，提出了业务能力融合的概念和业务能力融合对现有 业务生成所带来的影响，并客观地说明其目前的局限性。 第四章，s 口s e r v l c t 构件化研究与分析。在详细介绍了s 口s e r v l e t 规范 j s r l l 6 之后，本章对s 口s c l e t 构件化进行了需求分析并阐述了其在现有系统 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第一章引言 中的位置以及具体的实现思路。此后，笔者对s 口s e r v l c t 核心接口对应的4 种 构件进行了详细的分析与设计，并给出了代码模板。此外，还对m t ps e l c t 的构件化提出了自己的见解。 第五章，w s d l 2 a c u 模块的分析与设计。该模块实际上是业务能力融合 理念中的一部分，也就是尝试w 曲服务调用能力以一种简单有效的方式转化为 构件，成为构件化业务开发的一部分。此部分首先阐述w s d l 2 a c u 模块的研 究背景，而后提出了具体的技术方案，对该模块进行需求分析、概要设计与详 细设计，总结了在研究实现过程中所用到的方法，以及解决的关键问题。 第六章，测试。此章的测试主要针对于w s d l 2 a c u 模块，即检验业务生 成环境中w 曲服务能力的调用，从测试需求、测试方法以及对测试结果的分析 几个角度检验了w s d l 2 a c u 模块的功能属性、非功能属性以及其对业务开发 的影响。 最后，第七章，本文对研究生阶段的工作进行了总结，针对研究现状的不 足提出了进一步的计划。 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 第二章下一代网络业务生成技术简介及分析 第二章下一代网络业务生成技术简介及分析 2 1 下一代网络简介 2 1 1 下一代网络的概念 下一代网络是目前电信领域的一个讨论热点，其内涵十分丰富，泛指一个 不同于当前网络，大量采用创新技术，以口为核心传送中心，同时支持语音、 数据和多媒体业务的融合网络。2 0 0 4 年初国际电联n g n 会议对下一代网络作 了如下定义：下一代网络是一个基于分组的网络，它能够提供包括电信业务在 内的各种业务，并能够使用各种宽带的且有q o s 保证的传送技术：业务功能与 所用的承载传送技术无关；使用者通过下一代网络能够不受限制地接入不用业 务提供商；它支持通用移动性，允许无处不在地提供业务给用户。 下一代网络的概念范围很广，如果从业务网层面看，下一代网络是指下一 代业务网；如果从数据层面看，下一代网络指下一代互联网；如果特指传送网 层面，则下一代网络指下一代传送网。通常，广义的下一代网络包括了所有的 新一代网络技术，而下一代网络往往指的是以软交换为控制层，兼容所有三网 技术的开放式网络体系构架。目前电信界对下一代网络比较公认的看法是：下 一代网络是以软交换为核心，以光网络和分组交换技术为基础的开放式融合网 络。它应具有以下的特点： 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。 2 1 2 下一代网络的体系结构 根据业务与承载相分离和承载与控制相分离的思想，n g n 在功能上可以分 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第二章下一代网络业务生成技术简介及分析 为四层。垂直方向上，它从下到上依次分成：接入层、传输层、控制层和业务 层。其结构如图2 1 所示： s e i c el a y e r c o n t ll a y e r t r a n s p o nl a y e r a c s sl a y e f 圜圆圆 i s e r v e r ll s e r v e r ii s e r v e r i i 。ji j1 。_ j 图2 一l ：下一代网络体系结构 各层功能如下： 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 邛分组网络。 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控制 器。 应用层：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 蚰s c n ，盯) 、策略，管理服务器( p o l i c ys e r v e r ) 、认 服务器( a u t h o r i t y a m t h e n t i t i 卸d a o c o u n t i n gs e n r c 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、生成和管理环境，本文的研究主要基于 业务生成环境。 8 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第二章下一代网络业务生成技术简介及分析 2 2 下一代网络业务支撑环境 业务支撑环境是业务实现与运营的重要环节。下一代网络的业务支撑环境 主要包括业务逻辑执行环境、业务管理管理环境和业务生成环境，它们互相配 合，共同完成向用户提供可运营、可维护、多样灵活的基于下一代网络的增值 业务的任务。其中业务逻辑执行环境是业务支撑环境的主体，业务管理服务器 和业务生成环境可以作为业务支撑环境的组成部分。 2 2 1 业务逻辑执行环境 业务支撑环境是下一代网络的一个核心组成部分，而业务逻辑执行环境则 是业务支撑环境的主体，它提供各种增值业务或智能业务的业务逻辑的驻留和 执行环境，而且还提供各种开放的a p i ，为第三方的业务开发提供创作平台。 业务逻辑执行环境通过开放的协议或a _ p i 与软交换设备之间的交互来间接地利 用底层的网络资源，从而实现业务与呼叫控制的分离，有利于新业务的引入。 业务逻辑执行环境的主要功能如下： 业务验证功能：运行于业务逻辑执行环境上的业务可以是第三方业务开发 者开发的，为保证业务的运行不给应用服务器乃至其上运行的其它业务带 来不良后果，必须对业务进行验证。 业务执行：电信级应用服务器的核心功能就是支持业务的执行，为此，它 必须做到以下几点： 一具有合适的事件分发机制； - 为运行在业务逻辑执行环境上的业务的执行提供开放的a p i ，这些a p i 必须易于使用和扩充，以便被广大的业务开发者接受； 为使用不同语言编写的业务的运行提供支持； 允许业务使用a p i 与下层网络资源通信； 提供开放的业务组件支持机制，允许新业务组件的在线加入，并允许业 务组件由第三方开发； 业务管理：电信级应用服务器必须为业务运营商乃至业务用户管理业务 提供支持，如业务生命周期管理、业务配置管理等； 数据管理：电信级应用服务器以及其上运行的业务都需要进行数据处 理，因此，业务逻辑执行环境必须为各种数据的存储、访问提供安全、 方便的支持手段； 话务量管理：电信级应用服务器可以接受来自一个或多个实体的业务请 一 一 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第二章下一代网络业务生成技术简介及分析 求，某一时间段的业务或者某一特定业务的请求量可能很大，导致系统 无法及时处理请求甚至崩溃，因此必须进行话务量管理，使得其在任何 时刻的负荷都是可以接受的； _ 统计管理：为保证系统的正常运行，方便系统和网络的管理，正确评价 系统及业务的服务质量，电信级应用服务器需要为系统乃至业务的重要 数据的统计提供支持； 除了上述的功能性要求外，性能、可用性、可扩充性、可伸缩性乃至安全 性等都对电信应用服务器提出了很高的要求。 2 2 2 业务管理环境 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。它的主要目的是为业务提供者、业务订购者以及最终用户对业 务以及数据的管理提供一个安全的且集中的环境。 其主要功能如下： 提供快速的业务部署和配置能力； 支持业务的生命周期管理； 对关键的业务数据和用户数据进行集中的管理； 支持用户的接入管理； 支持网路管理功能，如网路故障、网路安全性的管理； 对客户提供a p i 接口，以支持各种客户化的管理界面； 与w 曲技术集成，允许用户通过w 曲接口实施管理操作； 为外界管理系统管理整个应用服务器提供管理接口； 支持业务的注册和查询功能； 自身的o a & m 功能； 具有安全性、可扩展性和高可用性。 2 2 3 业务生成环境 业务生成环境以应用服务器提供的各种开放a p i 为基础，具有良好的图形 化界面，以供完备的业务开发环境、仿真测试和冲突检测环境。通过将应用框 架构件技术和脚本技术引入到业务生成环境中，可以提高业务开发的抽象层 次，简化业务的开发。 下一代网络的业务生成环境与传统智能网中的业务生成环境的根本不同点 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第二章下一代网络业务生成技术简介及分析 在于：传统的业务生成环境与具体的信令协议相关、所生成的业务与具体的运 行平台相关，不支持独立业务的开发商，根本无法提供基于融合网络的混合业 务。而下一代网络的业务生成环境基于开放的a p i 规范和脚本技术，支持独立 的业务开发商和跨网业务。 在功能上，业务生成环境( s c e ) 负责快速、灵活地开发和验证能够在s u e 上运行的、基于下一代融合网络的增值业务。由于下一代网络增值业务的多样 性，需要提供多种形式的业务生成和验证工具，以支持不同类型、不同抽象层 次编写的业务。针对每一类业务，业务生成环境需要提供业务开发和业务验证 工具以方便业务的开发和验证。 2 3 下一代网络业务生成技术 下一代网络是业务驱动的网络，业务是下一代网络的关键环节。促成高效 业务开发的一个关键因素是可编程的开放式a p i ( 如o s a p a n a y ，j a i n ，s i p s e r v l e t 等) 以及各种脚本语言( 如c p k i c c x m l m l s c m l 等) 的出现。 目前市场上已有的业务开发环境所使用的业务生成技术主要包括以下三种：开 放式a _ p i 技术、脚本语言技术和业务构件技术。以下对于本文涉及到的其中两 种作简要的介绍。 2 3 1 开放式a h 业务生成技术 使用应用编程接口( a _ p i ) 生成业务是实现开放式业务结构的关键技术， 也是下一代网络区别于传统网络的主要特点之一。目前，关于下一代网络的开 放式业务a p i 标准主要包括：由p a f l a y 组织、3 g p p 和f r s i 共同指定的 p a r l a y 0 s a a p i 以及s l p 协议等等。 2 3 1 1 p a r i a ya p i 在2 0 世纪9 0 年代，英国电信( b t ) 为了促进电信业的竞争，联合u l t i c o m 、 n 0 n e l 和s i 锄e n s 等厂商于1 9 9 8 年3 月发起成立了p a r l a v 组织，研究开发安全 的开放式交换机接口，该接口屏蔽了交换机的原有控制接口，但是业务提供者 却可以利用该接口向交换机发出控制指令。为此，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 d a y a p i 。 p a r l a v a p l 是一组开放的、与具体技术无关的a p i 。它屏蔽了底层网络的实 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第二章下一代弼络业务生成技术简介及分析 现细节，提供了安全、开放的接入底层网络的能力，因此降低了第三方业务提 供商、独立软件提供商开发电信业务的复杂性和难度。业务应用开发者通过此 接口利用网络的能力为各个网络的用户提供服务。p a l l a ya p i 在网络中的位置 如图2 2 所示： 图2 2 ：p a r l a ya p i 在网络中的位置 由图中可见，p a r l a va p l 位于现有网络之上，现有网络的网络单元通过 p 盯l a y 网关与应用服务器进行交互，从而提供第三方业务或综合业务。p 缸l a y 网关与第三方应用服务器之间的接口为p a d a y a p i 。p a n a y 网关是p 盯l a y 模型中 的重要网元，它由框架( f m m e w o r k ) 和业务能力服务器( s e i c a p a b l i t y s e n r c r ) 组成，业务能力服务器由一个或多个业务能力特征组成( s e f v i o c c a p i b i l i t yf e a t i i ) 组成。业务能力特征是对网络所提供功能的抽象，负责为高 层应用提供访问底层网络资源和信息的能力；框架提供了保证业务接口开发、 安全以及可管理所必需的能力。p 盯l a v 网关与现有网络的网络单元之间的协议 采用各个网络的现有协议，如n q a p 、m a p 、c a p 、s 口等。p a n a y 网关应具有 以下基本功能：业务能力服务器功能、应用层协议转换功能、承载协议适配功 能、通信功能和操作维护和网管功能等等。 p 盯l a v a _ p i 规范的优势有以下几点： 编程语言广泛采用； 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 第二章下一代舟络业务生成技术简介及分析 应用与网络无关； 获得了标准化组织的广泛支持； 获得了诸多运营商、制造商和第三方软件商的支持； 丰富的业务能力。 2 3 1 2 剑ps e n ，i e t 会话发起协议( s e s s i o nh l i t j a t i n o t 0 h 。0 l ，s i p ) 是一个重要的信令协议，它 正迅速被电信业采用以构建下一代应用程序。j a v a 是用于s 坤开发的极好平台， 尤其是服务器端开发。类似于 册s e r v l c t ，s i ps e l e t a p i 使s i p 服务的开发 变得更轻松。 s l p s e r v l e t a p i ( j s r l l 6 ) 是一个服务器端接口，它描述了一个s i p 组件或服 务的容器。s i ps e n ，l e t 最核心的概念是包含。s l p 服务是部署或运行在在一个容 器或s l p 应用服务器上的打包s ms e r v l e t 。容器提供了可供应用程序使用的许 多服务，比如自动重试、消息调度和排队、分流和归并，以及状态管理。应用 程序中只需包含高级的消息处理和业务逻辑。这使s 口服务的开发成为一件轻 而易举的事情。 s ms e r v l e t 规范是h 兀甲s e r v l c t 规范的扩展，语法、容器行为，甚至方法 名都是相似的。正是由于s 伊s e n ，l c t 的简单、普遍性，以及和m 1 甲s e r v l e t 的 互通性，笔者才考虑将其构件化，融入到现有的业务生成环境中，一方面使得 业务开发能够适应s 口接口，简化s i p s e r v l e t 的开发复杂度：另外一方面，降 低w 曲点击呼叫此类业务的生成周期。本文第四章对s ps e r v l e t 的构件化有详 细的讨论。 2 3 2 业务构件 软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解决方案，通过软件复用，可以 提高软件开发的效率和质量。目前，软件构件技术被视为实现成功复用的关键 因素之一。构件是指应用系统中可以明确辨识的构成成分。而可复用构件 限e u s a b l ec c 胁p o n 如t ) 是指具有相对独立的功能和复用价值的构件。智能网的 业务开发中的s i b 已经是一种业务构件。 智能网概念模型( i i l t e l l i g e n tn e 柳o r kc o n c e p tm o d c l ，玳c m ) 的全局功能平 面( g l o b a lf u n c t i o n a lp l 柚e ，g 即) 将整个智能网看成是一个单独实体，在其上以 业务独立构建块( s e r v i c ch l d e p e n d e n tb u i l d i n gb l o c ks m ) 的形式提供了标准的 北京邮电大学硕士研究生毕业论文第二章下一代网络业务生成技术简介及分析 基本功能模块，这些功能模块在全网范围内是统一的、标准的、可重用的。业 务开发者每次创建业务时只需将s m 按业务需求组合起来，因而可以快速、灵 活地创建新业务，而无需为开发新业务而不断修改软件。但是s m 的最大缺点 在于它是协议相关的，使用s m 开发的业务很难在不同网络间进行移植。 下一代网络中的业务构件以各种开放式a p i 为基础，同时具有s m 可重用 和开放式a p i 与底层协议无关的特点，可以用来更加方便的开发业务。在业务 生成环境中，这些构件可以被业务开发者方便、灵活的加以串联，从而产生丰 富多彩的电信业务。 a c u ( a c u ：a p p l i c a t i 咖c s t r u c tu n i t ，应用构建单元) 是当前业务生成 环境中构建业务的基本单元，其最大特点是可重用性，所有的a c u ，包括系统 预定义的或者通过验证的开发者自定义的，都置于应用构件库中供所有应用使 用。通过对有限的a c u 进行不同的配置、组合，可以产生不同的应用，业务 开发者开发业务时可以对a c u 进行一定程度的定制( c u s t c i m i z a t i o n ) 。在定制 过程中应该包括以下内容： a c u 数据定义，包括前述呼叫无关和呼叫相关两类数据，其中一些可 以被业务逻辑开发者所定制，只有可以被定制的这部分才是在应用逻辑 语言或呼叫实例数据中定义的数据。 自定义出口，一般而言开发者自定义的a c u 出口都是成功的出口。 事件处理方法，a c u 的主要逻辑都存在于此，在该方法中可以使用一 些访问应用实例数据的接口。 构件级的业务由a 】也( a l l ：a p p l i c a t i 伽l o g i cl 和g i l a g c ，应用逻辑语言) 语言解析执行。a i 工是用来描述应用逻辑的基于x m l 的脚本语言，其中包含 应用共享自定义数据，应用独立自定义数据以及应用构件连接逻辑数据等等。 2 4 小结 本章首先阐述了下一代网络的概念及其体系结构，然后，对本文所基于的 业务支撑环境给出了详细的介绍，包括业务逻辑执行环境、业务管理环境和业 务生成环境。最后，本章对核心概念开放式a p i 、业务构件给予了详细说明。 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 第三章