以电信应用服务器为核心的电信增值业务网研究

李静林 杨放春

北京邮电大学交换技术与通信网国家重点实验室 北京 100876

　　摘 要：开放业务接口是下一代网络研究的核心内容之一，目的是使更多的业务开发商和运营商能够介入下一代网络的增值业务开发，以提高电信网络的附加价值。但是业务接口的开放不等于第三方能够进行电信增值业务的开发和运营。因此本文从下一代网络的逻辑网络划分出发，通过对开放业务接口的分析，构建了电信应用服务器，并分析了以电信应用服务器为基础的电信增值业务网络，从而为下一代网络电信增值业务的创建、管理、运营提供了有益的参考。

　　关键词 电信应用服务器 电信增值业务网 Parlay ParlayX 下一代网络

　　1 概述



　　由于传统电信网络中电信业务的实现与具体的底层网络技术紧密耦合，业务的内容、逻辑、开发都受限于传统电信网络以电路交换为基础，以基本语音互通为核心的基本能力，因此为传统电信网络添加新的业务十分困难。虽然智能网的引入使业务逻辑与网络技术在一定程度上得到了分离，但是由于智能网仍然基于电路交换系统构建，且智能网是一个封闭的系统，因此智能网的业务类型仍然受到电路交换的限制，业务开发亦仅局限在运营商和特定的业务开发商，业务开发周期长，成本高[1]。因此，构建开放业务接口成为下一代网络的迫切需求。


　　目前，基于四层平面的下一代网络的体系结构概念模型已经得到广泛认可[1]，NGN四层概念模型明确了控制层将对业务层提供开放业务接口（如Parlay，JAIN等），以使业务层的业务逻辑与控制层的具体呼叫控制技术相分离,满足第三方能够参与业务开发,使业务能够灵活定制的需求。同时，ETSI和ITU-T的标准草案[2][3]亦提出了业务处理的框架，明确了Parlay是下一代网络开放业务接口的标准。但是，由于Parlay是从计算机网络角度出发定义网络能力开放接口，没有很好的考虑传统电信网络和智能网的现状，因此在电信网络的实际演化过程中有着诸多障碍。


　　本文从下一代网络体系结构的逻辑网络划分出发，详细阐述了下一代网络中的增值业务网络定义，网络结构，增值业务网络与基本业务网络之间的关系，从而为下一代网络体系结构的定义提供了有益的思考。

　　2 以电信应用服务器为核心的电信增值业务网络

　　2.1 下一代网络的逻辑网络划分


　　为了研究电信增值业务，首先必须构建电信增值业务的支撑网络。参考文献4构建了下一代网络的网络结构，这一网络结构将下一代网络划分为四种逻辑网络：电信传送网（TN），电信基本业务网（BSN），电信增值业务网（VASN）和管理支撑网（MSN）。这一逻辑网络的构建为下一代网络的增值业务网络分析提供了基础。

　　2.2. 电信增值业务网的基本能力


　　为了能够正常的开发和发布下一代网络的业务，电信增值业务网络必须提供增值业务的创建环境，以支持增值业务的创建、验证和部署能力。


　　为了使增值业务逻辑能够被正确的映射为基本网络能力，电信增值业务网必须提供增值业务的支撑环境，该支撑环境将支持底层网络的业务接口，以支持增值业务逻辑与底层网络能力的映射。同时该业务接口将能够屏蔽底层网络的具体能力差异，使增值业务逻辑的编写与底层具体网络能力无关。同时，为了提供比传统电信网络和智能网更加强大，更加灵活的业务支持能力，业务支撑环境所提供的业务接口需要开放，以使业务的开发能够引入第三方，引入竞争机制。并且由于第三方业务提供商能够专注于增值业务的提供，从而为提供更好的增值业务打下基础。


　　为了使开发出的增值业务能够正常的执行，电信增值业务网必须提供业务执行环境，提供业务逻辑的解析，业务逻辑的映射，业务逻辑的控制等。


　　为了使增值业务能够被运营管理，电信增值业务网络必须提供增值业务的管理环境，以提供对增值业务的业务验证能力，保证合法的第三方业务的接入；提供增值业务的业务管理能力，以避免增值业务的业务冲突；提供增值业务网的管理能力，以提供对增值业务的业务配置、数据配置、话务管理、统计管理等能力。


　　以上是电信增值业务网络所必须具备的四种能力，其中开放的业务接口是电信增值业务网络区别于传统智能网络的最大特征。

　　2.3 电信基本业务网络与电信增值业务网络的分界


　　目前得到最广泛认可的开放业务接口规范是Parlay。基于Parlay的开放业务解决方案通常是构建Parlay/OSA网关，提供Parlay体系结构中的服务框架功能并提供网络的控制能力与ParlayAPI的映射[5]，而业务提供商（包括第三方）将通过统一的ParlayAPI实现电信增值业务。


　　由于直接使用ParlayAPI编写业务仍然需要开发人员对底层的电信网络能力有相当深入的了解，因此，Parlay组织进一步提出了ParlayX的概念。ParlayX将Parlay API按照业务类型进一步组合和封装，提供功能更集中和强大的业务组件模板，增值业务的实现可以以这些模版为基础实现快速开发。同时ParlayX采用Web Service技术作为自己的能力实现架构，从而使更多的Internet业务开发人员能够被吸引到电信增值业务开发中来。


　　从Parlay和ParlayX的体系结构可以看到，Parlay网关和ParlayX服务器将提供基本业务网络能力（体现为多种控制协议）与开放业务接口之间的映射，同时提供开放业务接口的管理。但是为了简化多种网络控制协议与开放业务接口的映射，通常将多种网络控制协议映射为统一的中间协议，再将中间协议映射为开放业务接口。同时，基于层次划分的思想，电信基本业务网主要提供底层网络的控制能力，并屏蔽底层网络的具体接入技术和控制技术的差异。作为电信基本业务网络的核心功能实体，软交换将能够提供多种网络控制协议与一种通用的中间协议的映射。因此，Parlay网关只需要与软交换提供的一种开放/私有的协议进行映射就可以了。


　　同时，Parlay网关提供的服务框架将包含业务管理，用户管理等与开放业务逻辑相关的丰富的管理能力。从明晰网络层次的角度和网络结构一致性的角度出发，这部分能力应该由电信增值业务网络中的功能实体实现。


　　通过以上的分析，传统意义上的Parlay网关的能力将被分散到电信增值业务网与电信基本业务网的功能实体中分别实现。两个网络之间的接口将基于软交换提供的中间协议，可以是一种私有协议，也可以是一种开放协议（如：SIP）。

　　2.4 电信应用服务器


　　基于以上的讨论，一种不但要提供完整的开放业务接口和业务管理能力，还必须提供完整的对业务运行和业务开发的支持的，适合于网络运营的电信网络功能实体：电信应用服务器被提出来[6]。其将参考电信增值业务网的能力特征和Parlay体系结构构建。


　　电信应用服务器将提供以下四种环境：


　　（1）电信增值业务的支撑环境


　　支撑环境提供开放/私有协议与开放业务接口的映射。开放业务接口将提供以下三种抽象程度：


　　a.基本API，如Parlay业务API，能够提供最小粒度的底层网络控制能力；


　　基于组件/模板的API，如ParlayX API，提供组件化的，封装的网络控制能力；


　　c.基于脚本语言的解释器，如CPL，XTML等，通过脚本语言能够提供更高层次的基于脚本的业务[6]。


　　这三种抽象层次的业务接口将提供给业务提供者用于实现增值业务逻辑。


　　（2）电信增值业务的生成环境


　　业务生成环境将提供完善的业务开发、业务仿真验证的能力。根据不同的开放业务接口所能提供的抽象程度，业务开发环境将提供多种脚本语言（如：CPL，XTML，VoiceXML等）或开发语言（如：C++，Java等）。同时业务开发环境将提供可视化的集成开发环境，提供组件，API等多种开发方式，利用三种不同的业务接口，为业务开发者方便、快捷地创建高质量的业务提供支持。


　　业务开发环境还将提供测试环境，使开发出的业务在模拟的网络环境中进行业务逻辑的验证，业务冲突的检测等。


　　（3）电信增值业务的业务执行环境


　　业务执行环境将为业务逻辑的执行提供场所，提供业务逻辑的执行，业务的调度，业务处理的负荷分担等能力。


　　（4）电信增值业务的业务管理环境


　　业务管理环境将提供Parlay框架API的支持，为增值业务的正常执行提供保障，包括业务认证，业务管理，业务互通，数据管理，话务管理，统计管理等。业务认证提供了对第三方业务的接入管理能力，保证业务执行的安全性和合法性。业务管理提供了对所执行业务的配置、监控、业务冲突检测与预防等能力，保证业务正常的运行。业务互通则提供互通协议，使业务逻辑能够在不同应用服务器之间沟通，以完成业务分布性、移动性等能力。


　　需要注意的是，电信应用服务器的结构是逻辑结构，四种环境可以分布在不同的物理实体上，因此，电信应用服务器是一种具有较强弹性的功能实体。

　　2.5 以电信应用服务器为核心的电信增值业务网


　　由于电信应用服务器提供了完善的电信增值业务的支撑、开发、执行、管理环境，保证了电信增值业务接口的开放性，使电信增值业务具有了完善的管理和运营能力，因此，电信应用服务器将成为适用于电信运营的电信增值业务网络核心功能实体。



　　在电信增值业务网络中，提供业务支撑环境和管理环境的电信应用服务器将作为开放业务接口提供实体，通过开放/私有协议与电信基本业务网络中的软交换实体交互，提供开放业务接口的映射和增值业务的接入支持。


　　提供业务执行环境、业务管理环境、业务生成环境的电信应用服务器都将通过提供开放业务接口的电信应用服务器使用底层的网络能力。


　　由于电信运营商能够通过对提供开放业务接口的电信应用服务器的管理完成业务的认证管理和对第三方电信增值业务的接入控制和管理，以保证电信增值业务的安全接入，避免业务冲突。而以此结构为基础的电信增值业务网络则可以成为适于被运营被管理的网络，有利于传统电信网络和传统智能网向下一代网络的演进。

　　3 结论



　　Parlay/OSA为下一代电信增值业务网络提供了开放业务接口规范，但是，开放业务接口规范仅仅解决了业务如何使用底层网络能力的问题（业务支撑环境），还需要研究电信增值业务如何创建、验证问题（业务开发环境），如何发布、发现、安全验证、管理、互通问题（业务管理环境），如何运行、控制问题（业务执行环境）。基于以上考虑，文章提出了创建电信应用服务器，提供业务支撑环境、业务开发环境、业务管理环境和业务执行环境，通过应用服务器组成电信增值业务网络，以解决电信增值业务网络所面临的没有明确功能实体定义的问题。只有完整地解决这些问题，才能真正实现一个可管理可运营的电信增值业务网络，才能使电信运营商真正的愿意开放增值业务接口，使第三方业务供应商能够独立于电信基本业务网络，去创建和部署电信增值业务，真正的加入到电信增值业务的开发与运营中来，形成并实现下一代网络的核心推动力：丰富的、用户定制的电信增值业务。



　　李静林，北京邮电大学博士研究生。


　　杨放春，北京邮电大学教授，博士生导师，计算机科学与技术学院院长，该论文受国家杰出青年科学基金（90104024），自然科学基金资助项目（60125101），博士点基金项目资助。
----《中国数据通信》