下一代网络业务的特征及其技术_电信_NGN及软交换

下一代网络业务的特征及其技术

周树清宋伟 2007/06/15

引言

　　近年来，随着用户需求、竞争、科技这三大推动力推动通信网络的快速发展，使人们对通信的需求也由原来的语音变为对数据、图像、语音的综合需求。需求将更为复杂、更为丰富、更加个性化、更为智能化。所以人们在等待NGN(NextGenerationNetwork下一代网络)来提供新一代的通信业务，在NGNS[2](NextGeneration NetWork Service下一代网络业务)提供的背后是业务提供技术的不断发展。

下一代网络业务的特征

　　多媒体化

　　目前通信带宽的制约将随着网络的建设而逐渐消失，人们需要在语音沟通的同时得到更加丰富的信息。例如可视电话在人们进行语音交流的同时，还可以看到对方的相貌和表情。通过网络举行网络会议的人们，不需要专业的设备，计算机加上摄像头以及终端软件就可以进行远程视频会议。目前，网上视频点播已经广泛地开展，将来通过网络收看电视节目和电视教学也将被广泛地应用。多媒体特性的另一个表现为语音识别和语音文本的双向转换，人们可以从电话中收听E-mail，也可以将会议的录音直接转换为文本进行存贮。下一代网络业务中发展最快的特性将是多媒体特性，同时多媒体特性也是其最基本最明显的特性。

　　开放性

　　下一代网络上必须具有开放的电信业务平台。开放性体现在两点：一是业务可扩充性。传统的电信网络上，接入控制、媒体传输控制及呼叫处理、智能业务、应用业务和业务运营等是靠不同的业务平台和协议完成的。下一代网络。将在同一平台上垂直地集成。这样，电信业务就可以灵活地加以扩充。二是业务的交换性。电信业务是由模块组成。用户可以自由定义，任何业务可以通过增加模块的方式实现新的业务，这样可以产生针对不同用户的个性化业务。这两个特点将使下一代通信技术有大量的发展空间。

　　随着NGN网络的建设，人们可以更加广泛地利用网络，对网络业务的要求也越来越多。除了网络运营商提供的普遍业务之外，越来越多的专业化业务提供商需要利用自身的优势为特定用户群提供量身定做的个性化业务，而这一点恰恰是对网络运营商在业务运营上的补充，构成一个良性循环的NGN价值链，这就需要网络具有标准的、开放的接口。基于开放API开发应用体系架构的一些规范正如雨后春笋一样不断地产生，如TINA、JAIN、PARLAY，还有面向无线应用的OSA等，基于这些开放的API使更多IT人员参与进来，这种业务提供方式将给NGN带来更丰富的业务以及应用。

　　个性化

　　个性化业务是指针对某一个特殊群体甚至个人的业务，例如微软的.NET护照服务(PassportAuthenticationService)可以使用户在服务提供商的服务器上存储自己的电子邮件地址、住址和喜好等个人的个性化信息。当用户访问服务提供商的网站时，只需登录一次，就可以在不同的网址、服务器，甚至不同合作伙伴的网站上畅行无阻，这些个人信息将时刻紧密相随。目前有大约2亿用户是这种技术的收益者，其中大部分是Hotmail用户。以雅虎为例，每个用户都可以拥有“我的雅虎”，是因为雅虎给每一个注册用户提供了一份私人档案，用户可以选择那些自己感兴趣的新闻，可以自行设置雅虎首页，可以在雅虎网站上存入自己的信用卡信息，也可以在雅虎音乐专线为自己创造一个“个人频道”。而这一切，在该用户下次登录时依然有效。

　　电子商务也将依赖于NGN个性化的业务，个性化的业务反过来也会推动电子商务。一些大公司会根据自己的需要开发一些个性化业务，这样会促进个性化业务的种类。个性化业务的提供将给未来的运营业带来丰厚的利润。

　　智能化

　　NGN的通信终端具有多样化、智能化的特点，网络业务和终端特性结合起来可以提供更加智能化的业务。同时用户可以将多种业务组合起来，形成新的业务；用户也可以通过业务门户进行简单的选择和配置生成个性化的业务。

　　例如在开放式办公环境中，员工的座位并不固定，员工在上班时通过网络设置办公桌的电话号码以及电话的特性。这样无论他坐在哪个办公桌都可以使用个人固定的电话号码，他也可以设定自己喜爱的通信方式，如可视电话或PCPHONE等。用户也可以根据需要设定不同时间段采用不同的通信方式，或者在某个时间段将呼叫转接给秘书处理，这类个人路由策略业务将在未来的NGNS中被广泛应用。

　　业务的智能化还表现在通信和自动控制、智能终端的配合上，智能型的通信业务将和人们的工作、生活的联系越来越紧密。

　　虚拟化

　　虚拟实验室，虚拟现实，虚拟数字化图书馆，虚拟社区的出现极大的丰富和方便了人们生活。基于网络的虚拟电子企业更将大行其道，只需点击几下鼠标就可以选择自己中意的商品，然后你需要做的就是等待你选购的商品送上门来。网络虚拟化技术使企业增加了网络资源的利用，并充分发挥了对资源及其分配的更多控制。企业还能在资源的规划中获得弹性和速度。通过虚拟化减少一个网络中物理设备的数目，显著地降低了开销与管理网络基础设施的复杂程度。

下一代网络的业务提供技术

　　SIP协议是NGNS平台发展的基础支撑协议

　　在未来的电信业务中，不存在单一的“杀手业务”，受控管理的开放系统、灵活的计费策略、多样化的业务选择和由需求驱动的业务，才是主宰未来的杀手。在未来，“杀手业务”是建立在开放平台上的由众多内容提供商支持的个性化多媒体服务，而SIP协议的出现，使这种新型业务平台的出现成为可能。

　　与原有的协议相比，SIP具有以下优势：

　　(1)基于公开的InternetIETF标准，与HTTP协议类似，易与Internet兼容；

　　(2)可充分利用Internet开发工具和人员资源；

　　(3)可与VoiceXML、JSP、J2EE等结合，快速开发增值业务；

　　(4)支持多媒体应用，如语音、视频、图像、音频、文字、数据等业务；

　　(5)可将语音、视频、Presence、短消息、Web浏览、定位信息、Push、文件共享等业务结合起来，在语音、数据业务结合和互通方面具有天然优势；

　　(6)与接入无关，可跨越任何媒体和设备实现呼叫控制，支持丰富的媒体格式，可动态增/删媒体流；

　　(7)支持灵活的业务创建模式，甚至终端用户可通过CPL进行简单业务的创建；

　　(8)支持智能特性向业务和终端侧发展，减轻网络负担，方便业务开展；

　　(9)具有Presence、Fork特性，支持许多协议不能支持的新业务；

　　(10)业务网络和承载网络分离，两者可独立发展；

　　(11)业务网络可以融合现有的固网和移动网业务；

　　(12)协议简单，具有公认的扩展潜力；

　　(13)可方便地与SOAP融合，支持WebService开发模式。

　　在现阶段，随着SIP及其应用研究的不断完善，业界已经将天平转向SIP。尤其是3GPP将SIP选定为未来3G全IP网络多媒体子系统的控制协议[3]，微软也已在取代NetMeeting的新的MSN组件中采用SIP，SIP作为NGN网络控制核心协议的地位已成定局。

　　开放式分布技术

　　1.Parlay/OSA技术

　　1998年3月，Parlay工作组由BT、Ulticom、Microsoft、Nortel和Seimens5家公司联合成立，主要研究支持外部应用访问安全网络的内部资源的网络接口规范，以拓宽网络的智能化范围，促使第三方业务供应商或电信运营商基于这一接口平台，采用不同的技术在无线、Internet或公众交换网上开发通信产品、提供通信业务，同时为特定的用户群快速定制个性化业务以作为普遍业务的补充。Parlay工作组的工作重点在于制定API规范，但不包括如何实现API、基于API的应用、底层网络软件、物理构件和物理接口。为此Parlay组织积极鼓励电信和IT业界作为一个整体来参与API的设计和实现。

　　Parlay就是在应用服务器上提供各种业务应用可编程接口(API)。它定义了一套技术独立的接口，这些接口规定了方法、事件、参数及语义，使得外部(不信任的第三方)的和内部的(传统网络运营者)应用创作者可以控制核心网络资源。Parlay系统可为访问基于网络的Parlay业务的外部应用提供资源地位、认证和授权功能，使得不必对设备的功能进行升级就能实现增值业务的开发管理和应用。如果所有的增值业务都由传统的网络运营商负责，那么我们将重蹈旧辙，新的功能将需要耗费资金对设备升级,而业务推向市场的周期也会因新的软硬件的出台而拉长。相反，将对增值业务的处理移出，通过在应用服务器上运行Parlay应用程序，网络运营者提供Parlay网关，负责访问业务提供者网络的安全和管理，使NGN可以安全、有效、快速实现新业务的应用。

　　ParlayAPIs主要由两部分组成：

　　(1)业务接口

　　这类应用编程接口可以访问Parlay服务器所提供的一系列基本业务功能，譬如建立或释放路由、与用户交互、发送用户消息、设定QoS级别等。业务供应商可以按照不同的业务逻辑对它们进行调用以实现不同的业务。业务接口由业务运营商管理。

　　(2)框架接口

它们对业务接口提供必需的安全、管理支持。目前框架接口提供的功能包括业务的登记、搜索和通知、用户的认证和授权以及综合管理。框架接口由网络运营商管理。

　　需要注意的是，Parlay标准定义的是控制底层网络资源的API，并非网络协议。两者的差别在于：协议面向具体的网络，由严格定义的一组消息和通信规则组成；API面向软件编程者，由一组抽象的操作或过程组成。在不同的网络中完成同样的功能所用的协议可能完全不同，但是所用的API则完全相同。这样，原来对通信网技术知之甚少的软件人员也可以利用Parlay接口自如地开发应用业务程序。

　　2.JAIN技术

　　与BT发起Parlay研究的同时，SUN公司也发起了Java语言的电信应用编程接口，称之为JAIN。两者的设计思想类似，应用目标都是支持包括电话网、移动网和Internet在内的多重网络环境下开发综合应用业务。两者的差别是，Parlay的着重点在于第3方业务提供，因此定义了完备的安全管理框架接口；JAIN的重点在于开发位于可编程交换机内部的应用程序，定义了完备的至各类网络协议映射的协议API。目前已成立联合工作组同步两者的研究进程，原则上业务API和框架接口将采用Parlay标准，协议API将采用JAIN标准[4]。

　　3.WebService技术

　　WebService是一种新的Web应用程序分支，他们是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、通过Web调用。WebService可以执行从简单的请求到复杂商务处理的任何功能。一旦部署以后，其他WebService应用程序可以发现并调用它部署的服务。

　　WebService是一种应用程序，它可以使用标准的互联网协议，像超文本传输协议(HTTP)和XML，将功能纲领性地体现在互联网和企业内部网上。可将Web服务视作Web上的组件编程。

　　分布式的应用程序逻辑需要使用分布式的对象模型，诸如：微软的分布式组件对象模型(DCOM)、对象管理集团的公用对象请求代理程序体系结构(CORBA)或Sun的远程方法调用(RMI)。通过使用这种基本结构，开发人员仍可拥有使用本地模型所提供的丰富资源和精确性，并可将服务置于远程系统中。

　　中间件平台(RMI，Jini，CORBA，DCOM等)确实提供了强大的服务实现手段，但是，这些系统有一个共同的缺陷，那就是它们无法扩展到互联网上：它们要求服务客户端与系统提供的服务本身之间必须进行紧密耦合，即要求一个同类基本结构。这样的系统往往十分脆弱：如果一端的执行机制发生变化，那么另一端便会崩溃。例如，如果服务器应用程序的接口发生更改，那么客户端便会崩溃。

　　要求提供紧密耦合的基本结构，无可厚非，许多应用程序均是基于这种系统构建而成的。但是，当各个公司需要相互合作、或信息技术提供商扩大业务范围时，便很难实现单一而统一的基本结构。您根本无法保证您希望与之进行远程通信的管道的另一端，具备所有您需要的基本结构；对于它使用的操作系统、对象模型或编程语言，您可能一无所知。

　　相反，Web服务彼此是松散偶合的。连接中的任何一方均可更改执行机制，却不影响应用程序的正常运行。从技术角度讲，人们已转向使用一种基于消息的异步技术来实现高可靠性的系统性能，通过使用诸如HTTP、简单邮件传输协议(SMTP)以及至为重要的XML来实现统一的连接。

结语

　　业务提供已成为下一代网络(NGN)的关键技术之一，人们已清醒地认识到，能否快速高效地生成和部署有市场前景的增值业务将是NGN能否成功的核心问题。

　　随着下一代网络试验和部署的推进，人们对NGN业务的开发愈益关注，已经开发的即时消息(IM)、多媒体消息(MMS)、网络游戏等都是被认为有良好市场前景的网络业务。对于业务模型和技术的深入研究必将有力地促进NGN的良性发展，加快通信网络融合和演进的步伐。

中国联通网站