基于Parlay和OGSA的NGN业务生成框架模型.doc

第2期刘真等：基于Parlay和OGSA的NGN业务生成框架模型75基于Parlay和OGSA的NGN业务生成框架模型刘真1,2，杨景2,3，李国杰2，张国清2（1. 北京交通大学 计算机与信息技术学院，北京 100044；2. 中国科学院 计算技术研究所, 北京 100080；3. UT斯达康公司, 北京 100027）摘 要：提出了一种基于开放网络业务能力标准Parlay和开放网格服务体系结构（OGSA）的NGN（下一代网络）业务生成框架模型，不仅实现了对异构网络业务能力的开放，而且在此基础上建立了有效的分布式集成机制。为了实现该模型，进一步提出了Parlay和OGSA间的一种面向服务（service-oriented）的通信连接方法。将网格技术应用在电信业务生成领域是一种全新且有益的尝试。通过仿真实验验证了该框架模型在跨越网络快速生成业务上的有效性，同时，该框架模型在部署上不需要现有终端设备更新或升级就能支持。关键词：业务生成；Parlay；开放网格服务体系结构；业务集成中图分类号：TP393.03;TN915 文献标识码：A 文章编号：1000-436X(2007)02-0064-11Parlay and OGSA based framework for service creation in NGNLIU Zhen1,2, YANG Jing 2,3, LI Guo-jie2, ZHANG Guo-qing2（1. School of Computer and Information Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;2. Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China; 3. UTStarcom Inc., Beijing 100027, China）Abstract: A parlay and open grid services architecture (OGSA) based framework for service creation in NGN was proposed, which not only provided uniform access to heterogeneous network capabilities, but also built effective distributed convergence mechanisms beyond them. Then a service-oriented method for communication between Parlay and OGSA was further proposed. It was a new and significant attempt to apply grid technologies to telecommunication service creation. The validity of the proposed framework for flexible service creation spanning heterogeneous networks is verified by simulations. Moreover, the proposed framework can support legacy communication terminals without upgrading on client.Key words: service creation; Parlay; open grid services architecture; service integration1 引言收稿日期：2005-12-19；修回日期：2006-12-26基金项目: 国家自然科学基金资助项目（60673168）；国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目（2006AA01Z207）；北京交通大学科技基金资助项目（2007RC002）Foundation Items: The National Natural Science Foundation of China（60673168）；The National High Technology Research and Development Program of China（863 Program）（2006AA01Z207）；The Science & Technology Foundation of Beijing Jiaotong University（2007RC002）近年来，计算技术和IP数据网络的快速发展，已经极大地推动了现有电信网络与分组交换数据网络的融合，将形成可以传递话音、数据等多种媒体的下一代网络（NGN, next-generation network）。NGN基于IP基础设施和包交换，融合了现有的固定、移动、有线和无线等多种接入网络1。网络的融合将使得网络业务从单网络单业务时代进化到能够跨越多网络提供复杂业务的时代，如对话音、E-mail、VoIP、网页浏览、移动业务等多种基本业务的组合。这种新业务形式的出现，将从逻辑上消除固定、移动、无线以及Internet等网络之间的界限。网络的融合也意味着用户可以各种方式接入，比如允许多种接入方式的多方多媒体会议、互动电子教室、视频点播(VOD)、多方在线游戏等。归根结底，NGN的出现是为了满足人们对各种网络业务不断增长的需求。因此，如何快速、高效、灵活地向用户提供新的业务产品，尤其是生成这样一些跨越多种接入网络的复杂业务将是网络和业务提供商在竞争日益激烈的市场上成功的关键因素1,2。NGN的出现为跨越网络生成新业务提供了可能，然而，传统的电信业务生成方式以及智能网技术3都不能直接适用于NGN下的业务生成。在传统电信网络中，电信业务和交换设备高度集成，不仅生成方式复杂，而且生成周期长。智能网技术虽然实现了业务和硬件设备的分离，但是该技术仍然依赖于底层的承载网络，难以跨越不同网络提供业务。因此，需要研究新的NGN下的业务生成方式。跨网络业务生成最简单的就是通过在网络之间进行协议转换来实现不同网络业务之间的互联。但是，随着网络规模和种类的增加，这种互联方式将面临很多技术难题，特别是需要分别建立不同网络之间的协议转换机制，方法复杂，可扩展性差。与此不同，本文第2节提出了NGN下业务生成的新思路，将不同网络提供的业务能力从网络中抽象出来，并通过适合的分布式系统机制将它们集成为新业务，实现网络的业务级互联。进一步地，讨论了业务级互联所需依赖的开放和集成2个条件，引入了开放网络业务能力标准Parlay和开放网格服务体系结构OGSA，并提出了基于Parlay和OGSA的业务生成框架模型。该模型中Parlay和OGSA之间能否互通是关键问题。为此，第3节提出了Parlay和OGSA间一种面向服务（service- oriented）的通信连接方法。第4节通过仿真实验，验证了本文提出的业务生成框架在跨越网络快速生成新业务上的有效性。第5节为结束语。2 NGN业务生成2.1 跨网络业务生成的理论模型为了跨越网络提供业务，可以通过在异构网络之间设置协议转换节点，转换不同媒体格式及控制信令协议以使不同网络业务能够交互，比如目前的IP电话业务。这里考虑单业务网络的情况，假设有n个单业务网络，为了网络业务之间的互联，需要进行全互联，因此设置协议转化的复杂度将是O(n2)。图1（a）是这种网络级互联方式的示意（其中n = 5），图的顶点（A E）代表单业务网络节点，节点之间通过设置协议转换网关来进行互联。当要增加第n+1个节点时，需要重新设置该节点和已有n个节点之间的转换网关。这就限制了网络的规模，可扩展性差。与此不同，考虑到NGN及其软交换技术为业务和呼叫控制分离、业务独立于网络提供了可能1，可以在此基础上将不同网络提供的业务能力从网络中抽象出来，并通过适合的分布式系统机制将它们集成为新业务，实现网络的业务级互联。图1（b）是这种业务级互联方式的示意。通过这种方式实现n个业务网络之间的互联，只需要分别将这n个网络的业务能力抽象和转化到公共的分布式集成平台上。还是考虑单业务网络的情况，若将业务 Si 从其所属网络 Ni 中开放出来表示为F(Si, Ni)，按照前提，开放的结果是不再与底层网络协议相关的，若用Si表示业务 Si 在按照统一业务模型抽象并开放后的结果，则有F：SiSi(1)则对n个业务网络实行业务的开放，需要设置的协议转化复杂度为O(n)。图1 跨网络提供业务的2种方法另一方面，对这n个开放到同一平面的网络业务再进行集成，可以表示为。由于每个业务对象都遵循同样的业务模型，且在一个平面上实现集成，所以并不涉及业务和业务之间的转换开销。由此，这种业务级互联情况下，n个不同网络的网络业务互联，其设置协议转化的复杂度只与对n个业务网络实行业务开放涉及的协议转换复杂度有关，也就是O(n)。图1（b）中AE分别是对业务网络（A E）的业务抽象到同一平面后的业务节点。进一步地，引入软件设计中的耦合因子（CF, coupling factor）4来度量网络级互联和业务级互联在协议转换方面的复杂性所导致的整个业务互联时的复杂性、可维护性和复用潜力。(2)其中，TS被定义为在系统中业务的总数。表示业务Si和Sj之间的关联关系。关系的依据是：它们之间互相调用时是否涉及所属的网络之间的协议转换。当且仅当在客户端业务Si和服务器业务Sj间存在关系，且SiSj时，的值为1，否则为0。业务与网络的耦合因子越小，表明业务越开放。经计算，网络级互联的CFnc值为1，业务级互联的CFsc值为。如图2所示。图2 网络级互联和业务级互联模型的耦合因子对比当n1时，有CFncCFsc，因此，网络级互联情况下造成业务互联的复杂性增加、可理解性和可维护性等方面也都受到影响。当n值越大，CFsc值越小，说明从业务级互联模型自身来说，当需要互联的网络业务数量越多，其体现的优势更为明显。基于业务级互联的思路，本文提出了一种新的NGN业务生成框架模型。与已有方法不同，此方法不仅实现了对网络业务能力的开放，而且在此基础上建立了有效的分布式集成机制，极大地方便了跨网络复杂业务的生成。2.2 基于Parlay和OGSA的NGN业务生成如前分析，为了寻求在NGN下跨越异构网络生成业务的最佳方式，业务级互联的方法可以将网络级互联方法的设计和实现复杂度从O(n2)大大降低为O(n)。按照业务级互联的概念，提出NGN下业务生成所依赖的2个关键条件是：网络业务能力的开放，称之为开放条件；开放网络业务能力的集成，称之为集成条件。条件1（开放条件），开放网络的业务能力，主要是将网络的业务能力进行抽象，屏蔽掉底层的网络协议细节。这样，业务开发商就可以不再需要了解网络细节而进行业务开发，大大加快了开发的速度。另一方面，也将不同网络的业务能力通过统一的标准进行了同质化。这就满足生成业务需要跨越网络这一需求。条件2（集成条件），将不同的网络业务能力开放出来后，为了方便对它们的管理、重用、组合以及资源的同步，在NGN的大规模异构网络环境下，需要有一种开放和分布式的业务集成环境。业务元素（组件）均汇聚或部署在此环境中，能够通过相应的分布式算法方便快捷地对它们进行查找、定位和集成。这就能满足业务生成方便快捷的需求。下面分别对这两方面的相关研究成果和业界标准进行介绍。2.2.1 业务的开放技术近年来，业界出现了很多开放网络能力的成熟标准，如Parlay/OSA5，JAIN6等，其中JAIN依赖于Java技术，而Parlay规范与编程语言无关。Parlay最本质的特征就是将网络能力抽象为接口的形式，这就允许业务开发商可以基于这些接口编写访问各种网络能力的业务。具体说来，这些接口分两类：框架接口（framework interfaces）和业务接口（service interfaces）。框架接口对业务接口提供了必要的支撑，确保业务接口的开放性、安全性和可管理性。业务接口则是对底层网络能力的抽象，这些网络能力包括呼叫控制（call control），用户交互（user interaction），移动（mobility），计费（charging）等。这些能力在Parlay中也被称作业务能力特征（SCF, service capability features）。Parlay以一种统一的标准提供了使用和控制网络资源的能力，因此方便了业务供应商、网络提供商和用户之间开放、公平的交互。Parlay的出现使得一系列IT开发技术也能应用到电信业务的开发中，这不仅方便了第三方的业务开发，而且很大程度上缩短了业务的生成周期。在文献7中，Pailer等将基于Parlay开发业务同其他的一些业务框架做了对比并得出结论：Parlay是建立业务融合通信最理想的平台。此外，许多业务生成方法8,9也采用Parlay/OSA的体系结构。在Parlay基础上，Parlay组织推出的Parlay X10规范是Parlay的更高层次抽象及简化。Parlay X的所有业务能力由WSDL描述，所以直接称作 Parlay X WS，这也体现了电信业务生成技术和Internet服务相融合的主流趋势。然而，Parlay/OSA，JAIN等开放网络能力的标准，只是提供了外部应用访问网络能力的途径，并没有实现全局的业务部署、管理、发现和集成机制。Parlay X虽然对此有所发展，提出了基于Web Service的描述和封装机制。不过正如本文下一节中所分析的那样，Web Services技术本身目前在解决分布式网络业务能力集成上也还存在着一些缺陷，因此仅仅依靠引入Web Services技术，Parlay X并不能完全解决下一代网络业务的集成问题。2.2.2 业务的集成技术在分布式环境下的业务集成，需要通过分布计算的相关技术来解决。作为一种新出现的、重要的分布式计算范式，Web Services技术与一般的分布式计算技术如CORBA、Java RMI等的区别在于它更强调基于单个Internet标准（如XML）来解决异构的分布式计算问题11。因此，一般的CORBA等分布式计算技术不足以解决NGN大规模异构网络环境下的业务集成问题。在文献12中，Bin Tariq等为下一代电信业务平台提出了一种基于Web Services的动态分布的业务协同机制，使得单个的业务元素能以Web Services的方式建模并按所提出的机制进行组合。Web Services通过统一的认证、动态工作流控制和交易控制的机制解决了Internet上各个业务平台的业务能力同步问题。但是，它没有考虑各个业务平台资源之间的同步问题。对于即将被集成的业务能力来说，它在所属网络的内部对于任何事件的发生都有相应的对策。例如，传统的PSTN（公用电话交换网络）电话业务中，ISUP（ISDN用户部分）协议维护和控制着一个ISDN（综合业务数字网）呼叫的端到端的状态同步。如果呼叫者中途放弃，或是网络发生任何障碍，链路上所有的节点都会得到通知拆除链接、释放资源。当一个跨网络业务集成了多个网络的业务能力时，倘若业务请求者中间放弃请求，或是一个业务组件执行异常，造成跨网络业务实例不能正常完成，如果没有跨网络的信令机制，一部分网络中的资源就无法得到同步的释放，并可能很快积累到系统崩溃的程度。因此，跨越多种异构网络提供电信业务，除了保证各网络业务能力之间的同步，还必须在不改变各个网络现有的信令和资源管理方式的前提下，对集成的所有业务能力进行资源的同步管理。开放网格服务体系结构（OGSA, open grid services architecture）11,13是在网格和Web Services的概念和技术基础上的重要进展。它继承并扩展了Web Services技术。OGSA的精髓就在于它将一切（各种计算资源、存储资源、网络、数据库、程序等）都表达为网格服务（grid service）。它为网格服务定义了明确的接口规范，用于解决网格服务的发现、命名、动态创建、生命周期管理等问题。最为重要的是OGSA定义了网格服务的语义，它的服务模型强调服务的虚拟化和集成能力。所有这些都与NGN的业务开放特性的目标一致。因此，对于在多承载业务平台上构造开放的业务生成环境来说，OGSA是一个非常理想的体系结构。2.2.3 基于Parlay和OGSA的业务生成框架模型在本文中，提出了一种基于Parlay和OGSA的业务生成框架模型，如图3所示。该框架模型分4个层次，分别是网络能力层、Parlay/OSA层、OGSA层、业务层。网络能力层提供的是网络能力级别的抽象，如呼叫控制、路由、短消息等网络能力，这些能力由不同的网络协议体现；Parlay/OSA层主要是提供基于Parlay开发的业务，支持不同的业务提供商；OGSA层主要包含的是网格服务的能力抽象级别，这些服务将包括内容、信息、网络能力等；业务层描述了用户眼中的业务外观，粒度在最终用户的业务级别。其中，Parlay自身是一组抽象接口，通过和不同的网络协议映射而达到将不同的网络能力开放出来的目的。基于OGSA的业务集成平台14,15通过定义若干功能实体，包括业务注册、业务路由、业务管理等来实现业务之间面向语义的关联，从而方便地集成各种业务元素，生成新业务。集成是对以上4层中各种实体的集成包括网络能力、媒体和业务内容的处理，例如短消息的网络业务能力、搜索等信息服务等。与已有工作相比，此方法一体化地实现了业务级互联的开放和集成这2个关键条件：垂直的开放表现在网络层的业务能力通过其所在的网络协议到Parlay/OSA接口的映射开放出来；开放出来的网络能力具备Parlay业务的形态，通过OGSA的业务模型转变为适合集成的业务元素，水平的集成则表现在这些业务元素在基于OGSA的业务集成平台上按照不同的业务逻辑集成为更多业务。图3 基于Parlay和OGSA的NGN业务生成框架模型3 Parlay和OGSA之间的通信连接方法如何在Parlay和OGSA之间进行协作，建立它们之间的连接机制是本框架模型的核心。尽管都被称为开放的平台体系，Parlay和OGSA的目标互不相同：Parlay是将不同网络的业务能力以一种统一的形式抽象开放，目的是对业务提供商屏蔽复杂的网络协议和信令细节。OGSA则定义了网格服务的模型，并构造了开放分布的体系结构便于各种服务组件在此被集成。Parlay中最基本的实体单元就是抽象出来的网络业务能力特征SCF。而基于Parlay开发业务的实质就是在这些SCF基础上编写不同的业务逻辑，构造更多的业务。另一方面，OGSA中最基本的实体是网格服务。因此，提出基于面向服务的Parlay和OGSA之间的通信连接方法，其实质就是建立Parlay层面的Parlay业务实体与网格层面的网格服务之间的通信连接。提出的通信连接方法基本思想可以描述为：1) 按照OGSA的网格服务模型规范化Parlay业务；2) 将规范化后的Parlay业务注册到网格体系中；3) 网格体系中的网格服务可直接与已在同一体系中且包含Parlay接口的业务方便集成。这一方法如图4所示，包含3个主要部分：转换中心（transformation center）、注册中心（registry center）、业务集成和Parlay访问引擎（service integration & parlay access engine）。最后由Parlay访问引擎通过Parlay-协议的映射网关（以下简称Parlay网关）访问网络资源以实现并响应用户请求。在实际部署到不同网络中时，Parlay网关是Parlay接口对不同网络协议的映射实现。图4 Parlay和OGSA的通信连接3.1 转换中心按照图3的框架模型，Parlay/OSA层面所涉及的实体集合包括2大部分，首先是Parlay体系本身的框架和业务2类接口；其次，考虑到许多的业务提供商通常直接基于这些Parlay接口开发业务，因此，还应包括全体基于Parlay接口开发的业务。将Parlay/OSA层面所涉及的实体集合用P来表示，则：P=Parlay框架和业务两类接口基于Parlay开发的业务转换中心，就是按照OGSA的网格服务模型规范化P中的所有元素。使得它们能符合网格服务的规范，在网格体系中被重用和集成。对于规范化的结果，给出如下定义：定义1 Parlay-网格服务特征（PGSF, parlay-grid service feature）。指的是按照OGSA的网格服务模型对Parlay框架和业务两类接口进行规范化得到的结果。其中，特别定义PGSFFW为符合网格服务规范的Parlay框架接口；PGSFSCF为符合网格服务规范的Parlay业务接口。这一规范化的过程由图4中的PGSF产生器（PGSF maker）来完成（过程如图5所示）。图5 PGSF产生器的工作过程使用Parlay框架和业务接口的WSDL（Web service description language）定义以及相关的数据定义共同作为该产生器的输入。该生成器的输出是相应的符合网格服务规范的GWSDL定义。以任一Parlay接口定义为例，产生器对其规范化的过程如下： 1) 裁减：裁减该接口的WSDL定义。保留其中的抽象定义部分（包括该接口的类型、消息和接口方法），去除与绑定协议（如SOAP）相关的具体部分。2) 转换：将该接口的数据定义改造为符合网格服务规范的ServiceData定义。后者是与网格服务相关联的结构化的信息集合。它的不同实例能够保证网格服务相互区别。3) 规整：按照GWSDL和WSDL在描述业务上的不同，修饰本过程第1步裁减后的WSDL定义，其中引入本过程第2步改造后的数据定义。以Parlay 多方呼叫（MPCC）中的接口IPMultiPartyCall为例，它的WSDL接口定义片断如图6中（a）所示，图6（b）则是对图6（a）中片段修饰后的GWSDL定义，不同之处由图6（b）中实线框标明。其中，最明显的就是每个网格服务都必须扩展OGSA规范定义的GridService接口，如图6（b）中的：extends=“ogsi:GridService”定义2 Parlay-网格服务（PGS, parlay-grid service）。指的是按照OGSA的网格服务模型对基于Parlay开发的业务进行规范化得到的结果。这一规范化的过程由图4中的PGS产生器（PGS maker）来完成（过程如图7所示）。使用基于Parlay开发的业务代码文件作为该产生器的输入。该产生器的输出是符合网格服务规范的Parlay业务，包含3个基本文件：一个GWSDL的接口描述文件、一个接口的实现文件以及一个在部署该网格服务时需要的参数描述文件（WSDD, Web services deployment description）。以任一Parlay业务为例，产生器对其规范化的过程如下：1) 接口抽取：从该业务代码文件中抽取开放的接口。通过抽取接口，能够将该业务的相关功能方法进行开放。因此，是该业务被开放，能够被其他业务访问和调用的先决条件。2) 将第1步得到的接口用GWSDL规范描述，并且编制一个用于部署该业务的WSDD文件。3) 封装：将接口文件、实现文件以及WSDD文件进行打包封装，就得到了一个符合网格服务规范的网格服务。(a) 规范化前(b) 规范化后图6 IPMultiPartyCall接口定义片断图7 PGS产生器的工作过程3.2 注册中心转换中心转换得到的PGSF和PGS将通过注册的方式部署到网格体系中。如图4所示，注册中心负责接收来自于PGSF和PGS的注册信息。注册中心的本质是一个网格服务，只是比一般的网格服务多实现了OGSA规范定义的Registry接口。因此，它能够支持对网格服务的查找。在保持大规模分布式环境下各注册中心之间信息的同步中，可以利用已有的成熟算法，如Gossip算法16。3.3 业务集成和Parlay访问引擎该引擎也位于网格体系中。顾名思义，它主要通过查询注册中心动态地将游离在网格体系中的网格服务与PGSF或PGS进行集成，并通过PGSF或PGS所包含的Parlay接口实现对Parlay的访问，从而通过Parlay获得网络能力。假定g为发出业务请求的网格服务，首先，g将它要访问Parlay的业务需求发送给该引擎，该引擎将通过特定的方法来处理该业务需求，方法的步骤如下：步骤1 按照业务需求在注册中心进行业务匹配。步骤2 判断是否有匹配到的业务实体。如果匹配不成功，则返回；如果匹配成功，以s表示匹配到的业务实体，转到步骤3。步骤3 判断s是PGSF还是PGS。如果s是PGSF，则转到步骤4；否则，如果s是PGS，则转到步骤6。步骤4 再从注册中心中取得与s相关的PGSFFW实体f的引用，转步骤5。步骤5 发出请求的网格服务可以通过f的引用获得访问Parlay网关（如图4所示）的权限，继而能够通过s访问Parlay网关的相应SCF实现从而获得网络能力。步骤6 g可以直接通过s访问Parlay网关从而获得网络能力。这里步骤3在匹配成功的基础上分别考虑了匹配到PGSF和PGS的2种情况，基于以下原因：1) 匹配到的s是PGSF时。由定义1可知，PGSF包括两类：PGSFFW以及PGSFSCF。按照Parlay的规范，PGSFFW提供对所有PGSFSCF的管理、权限等。因此，PGSFFW是访问PGSFSCF的入口。由于上述方法步骤1的匹配是基于业务功能的，因此只能匹配到反映网络业务能力的PGSFSCF实体。因此，为了首先通过Parlay网关中框架接口的授权，还必须增加步骤4。2) 匹配到的s是PGS时。由定义2可知，PGS在按照OGSA的服务模型规范化之前就是基于Parlay接口编制的能够直接执行的Parlay业务。这说明PGS本身就包含了一组Parlay接口，包括Parlay框架接口和Parlay业务接口。因此，获得s的引用后，能够直接建立与Parlay网关的连接。本方法的实质在于将原本属于Parlay和OGSA 2个层面的实体间通信通过封装转化为网格服务和网格服务之间以及Parlay实体和Parlay实体之间的通信。4 仿真实验采用本文提出的业务生成框架模型以及Parlay和OGSA的通信连接方法，仿真实现了具体的业务实例，验证了本框架模型的可行性和有效性。采用的仿真平台是符合Parlay 4.1规范的 Ericsson NRG Simulator17（以下简称Parlay仿真器）和符合OGSA规范的Globus Toolkit 3.2.1 18。其中，Ericsson NRG Simulator是Ericsson公司推出的一个模拟实现了Parlay框架和业务能力特征的仿真器，通过其对外提供的接口可以编写并仿真任何基于Parlay的业务。目前国内外许多与Parlay相关的研究19,20都基于这一实验平台。Globus Toolkit主要用作网格服务运行以及网格服务之间交互的宿主环境。它是美国Argonne国家实验室的Globus研发项目最重要的实践成果，帮助规划和组建大型的网格实验和应用平台。仿真实验分2个部分进行，分别验证模型对业务的开放性和集成性。第1部分的实验说明了基于我们的方法可以把原有的Parlay业务转换并部署到网格环境中，从而实现了在网格环境中对网络能力的开放。第2部分的实验进一步验证了我们的方法对网格环境下的网络业务的集成能力。4.1 基于Parlay和OGSA的NGN业务开放选用了一个基于Parlay的短信业务SMSSender作为仿真实例。该业务通过Parlay Messaging SCF实现传统的短信发送者、接收者和要发送的短信内容之间的关联。图8表示的是SMSSender业务在Parlay仿真器上的实现和部署。由图可知，SMSSender驻留在应用服务器上，Parlay Messaging SCF是在Parlay仿真器中实现的。首先由发送方触发应用服务器中的SMSSender业务，同时输入短信内容和接收端手机号。SMSSender继而通过其本身包含的Parlay Messaging API调用Parlay仿真器中的Messaging SCF实现。最终通过Parlay仿真器（非仿真情况下是Parlay网关）将短信（通过网络）发送到接收端手机。图8 在Parlay仿真器上实现的短信业务（SMSSender）本节中，主要实验提出的Parlay业务到OGSA网格服务的转化方法是否可行。按照本文提出的PGS产生器，将SMSSender业务转化为SMSSender网格服务（SMSSender-PGS）。图9是产生的GWSDL文件，其中对SMSSender抽象出开放接口SMSSenderPortType，公开的方法为trigger()。该方法实现的内容就是原SMSSender业务本身的内容，包括连接Parlay 框架，经授权访问Messaging SCF，发送短信。再编制一个用于部署该业务的WSDD文件，最终打包封装为SMSSender-PGS并部署注册到网格环境中，部署后可以得到该网格服务的全局惟一标识（GSH）。至此，SMSSender业务就实现了到SMSSender-PGS的转化并可通过GSH随时被调用。与图8中情况不同的是它的触发和服务方式。使用者根据该业务的GSH通过HTTP协议访问并触发网格注册中心的SMSSender-PGS。SMSSender-PGS继而通过其本身包含的Parlay Messaging API调用Parlay仿真器中的Messaging SCF实现。最终通过Parlay仿真器将短信发送到接收端手机。效果与图8的情况一致。仿真实验过程如图10所示。图9 SMSSender-PGS的GWSDL文件片段图10 部署到网格环境中SMSSender-PGS在Parlay仿真器上的实现仿真实验表明：1) 按照提出的方法，原有的SMSSender业务可以顺利转换为SMSSender-PGS并部署到网格环境中。转化方法跟业务的具体内容无关，因此可以推广到任何Parlay业务的情况。2) 对Parlay业务的转化也为业务进一步地被重用和集成提供了前提。3) 网格平台也通过这一过程得到了业务能力的扩充。可以看到，基于本文的框架模型开发业务实际上是比基于Parlay开发业务在一个更高的抽象层次进行，如本例中的短消息服务（SMSSender-PGS）只需要实现其调用接口的方法。因此，相对于基于Parlay的SMSSender短消息业务，其需要实现的核心代码量大大减少并且更容易实现。而且，用户仅需要知道服务是什么，有哪些方法，怎么调用就可以了。当然，本文提出的框架模型在开发和使用业务上带来的方便快捷，是建立在Parlay和OGSA以及两者的通信连接基础上的。这就相应地会带来业务运行时间上的额外开销。对于Parlay方式以及Parlay与OGSA结合方式完成同一种业务功能，两者的差别主要在于：访问后者的业务，首先是触发网格平台中的服务，然后通过OGSA和Parlay之间的通信，才能访问到Parlay网关。在仿真平台上以2种方式下的短消息业务为例，对这2个业务分别连续执行10次的结果如图11所示，第一次两者的执行时间开销都较大，是由于程序初始化以及初始化OGSA和Parlay的通信连接等原因。对于其他9次执行的结果，2种方式的时间相当。此外，若单独执行Parlay与OGSA结合方式下的短消息业务，经测试，整个业务执行时间中，Parlay和OGSA的通信连接平均占用时间不超过10%。因此，与Parlay业务生成方式相比，在业务执行效率上，OGSA的引入会带来额外开销，但是程度并不太大。上述结果目前是通过原型系统在仿真平台上进行的，更进一步的研究还需要在真实的设备和网络环境上部署实验。图11 Parlay业务及Parlay与OGSA结合方式下业务的运行时间对比4.2 基于Parlay和OGSA的NGN业务集成第4.1节的仿真实验验证的主要是本文图4中转换中心的功能，将进一步实验并验证基于OGSA的业务集成，用户可以定制并获得更丰富的业务。为此，设计的业务实例为短信定制天气预报业务：用户将业务需求通过短信发送到业务提供端口，对应本文图4中的业务集成引擎。业务集成引擎根据业务需求在注册中心中查找到匹配的服务，包括天气预报服务以及4.1节的SMSSender-PGS。通过集成引擎，就可以将天气预报服务提供的天气信息作为短信内容通过SMSSender-PGS发送回用户。仿真实现过程如图12所示。图12 网格环境下服务集成并通过Parlay网关进行业务提供按照提出的方法，一个短信定制天气预报的业务无需重新设计、实现，只要直接通过天气预报服务和SMSSender-PGS进行的集成就能得以实现。同样，SMSSender-PGS还可以和任意其他信息服务（如Google查询，股票信息等）集成以向用户发送用户需要的信息。因此，提出的方法充分利用了OGSA的分布式业务集成能力：1) 业务可以由不同业务提供商提供，只要符合网格服务接口规范，都可以被集成；2) 已有业务元素可以被重用，通过不同逻辑的业务集成，可以形成更多不同的复杂业务；3) 业务的维护管理方便，业务故障时可以通过查找匹配其他相同功能的业务元素；4) 本文提出的业务生成方法，通过计算技术和通信技术的结合，能够支持传统终端，用户无需对终端设备进行更新，就可以直接享受到本方法提供的新业务。4.3 业务生成能力对比表1各种业务生成方式的对比业务生成能力业务生成方法传统电信网方式智能网方式Parlay方式Parlay与OGSA结合的方式业务类型单网络单业务单种媒体类型多媒体业务多媒体业务业务开发的复杂度业务逻辑依赖于交换机硬件和网络，复杂性高业务逻辑独立于交换机，但依赖承载网络，复杂性高业务逻辑与硬件和网络均无关联，复杂性低业务逻辑与硬件和网络均无关联，复杂性低业务的可维护性涉及硬件的修改维护，较难与网络协议的关联大，较难单个业务的维护方便，多业务互联时耦合性强，可维护性弱业务间的耦合性小，方便替换，可维护性强第三方业务提供不允许不允许允许允许，并且支持Web方式的访问业务重用不支持不支持较难容易分布式业务集成不支持不支持较难支持支持开发成本业务开发需要了解硬件和协议细节，周期长，成本很高业务开发需要了解协议细节，成本较高在需要对业务互联集成时生成新业务的成本高支持业务可重用，维护方便，开发复杂度低，且能够支持传统终端，因此成本低通过以上的设计和仿真实现，可以得到不同业务生成方式的业务生成能力的对比。如表1所示，第一行依次排列的是不同的业务生成方式；第一列从上至下列出的是不同的衡量指标，用来对业务生成方式的业务生成能力进行评价，它们分别是：1) 可以生成的业务类型；2) 业务开发的复杂度；3) 业务的可维护性；4) 是否支持第三方业务提供商；5) 是否支持分布式的业务重用；6) 是否支持分布式的业务集成；7) 业务开发成本。按照这7条评价标准，对比了4种业务生成方式的业务生成能力。第1种方式是传统的电信业务生成方式，业务生成与交换机硬件紧密集成，因此，不论生成和维护业务都是非常困难和费时的；第2种方式是智能网的方式，智能网实现了业务逻辑和硬件设备的分离。然而，该方式仍然依赖于底层的承载网络，因此很难跨越异构网络；第3种方式是基于开放网络能力标准，如Parlay，的业务生成方式，该方式使得业务生成能够独立于承载网络，而且Parlay标准的出现，使得IT行业的业务/服务开发技术都能应用到电信的业务生成领域中，这不仅方便了第三方的业务生成，而且还缩短了业务生成的周期；但是Parlay本身并不能解决分布式的业务集成和管理。因此，与这些业务生成方式相比，第4种方式，也就是本文提出的Parlay与OGSA结合的业务生成方式，在跨越异构网络、业务重用和业务集成方面有着明显的优势。5 结束语为了提供跨越网络的融合业务，使得NGN业务生成方便快捷，本文讨论了NGN业务生成方式所需具备的2个条件，并提出了一种基于Parlay和OGSA的业务生成框架模型。在框架模型的构造中，本文重点描述并提出了Parlay和OGSA之间的通信连接方法。最后，本文通过仿真实验表明，建立在该方法基础上的业务生成框架模型对于跨越异构网络快速生成新业务是有效的。此外，本文提出方法的另一个特点，是通过将计算技术和通信技术的有机结合，使整个框架模型的部署以及新业务的生成并不需要现有用户终端设备的更新或升级就能完全支持。本文提出的框架模型和业务生成方法，使传统电信业务得以和更丰富的网格服务结合，更好地满足用户的需求。同时，业务的开发变得容易、灵活，成本也大大降低。目前，本文的研究结果是通过原型系统在仿真平台上进行的，更进一步的研究可以在真实的设备和网络环境上进行部署实验。参考文献：1MODARRESSI A R, MOHAN S. Control and management in next-generation networks: challenges and opportunitiesJ. IEEE Communications Magazine, 2000, 38(10):94-102.2SERRES Y D, HEGARTY L. Value-added services in the converged networkJ. IEEE Communications Magazine, 2001, 39(9): 146-154.3GARRAHAN J J, RUSSO P A, et al. Intelligent network overviewJ. IEEE Communications Magazine, 1993, 31(3):30-36.4HARRISON R, COUNSELL S J, NITHI R V. An evaluation of the mood set of object-oriented metricsJ. IEEE Trans Software Engineering, 1998, SE-24(6):491-496.5MOERDIJK A J, KLOSTERMANN L. Opening the networks with Parlay/OSA: standards and aspects behind the APIJ. IEEE Network, 2003, 17(3): 58-64.6KEIJZER J, TAIT D, GOEDMAN R. JAIN: a new approach to services in communication networksJ. IEEE Communications Magazine, 2000, 38(1): 94-99.7PAILER R, STADLER J, MILADINOVIC I. Using Parlay API over a SIP System in a Distributed Service Platform for Carrier Grade Multimedia ServicesM. Kluwer Academic Publishers, 2003. 353-363.8GLITHO R H, POULIN A, KHENDEK F. A high level service creation environment for Parlay in a SIP environmentA. Proc of the IEEE International Conference on CommunicationsC. New York, 2002. 2008-2013.9GLITHO R H, POULIN A, SYLLA K. Using Parlay for centralised conferences in SIP environmentA. the 7th Int Conference on Intelligence in Next Generation NetworksC. Bordeaux, France, 2001.10Parlay X Web services specification, version 2.0EB/OL. http:/www.parlay. org/en/specifications/.11ER I, KESSELMAN C, et al. The physiology of the gridA. Open Grid Service Infras