下一代网络业务技术研究

2019-11-03 19:24:40

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供稿：网友

张云勇　张智江　张范　刘韵洁　李国杰

　　摘要对下一代网络业务进行了分类，阐述了业务开放技术及其进展，分析了业务层演进，并给出了若干典型的下一代网络业务。

　　关键词下一代网络软交换 Parlay JAIN

一、引言

　　网络发展的根本目的是为人们提供丰富的业务，在向下一代网络的过渡中需要重点研究业务层的演进技术。要真正实现业务层的融合，需要通过某种方式屏蔽不同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。下一代网络是业务驱动的网络，业务开发的好坏直接决定基础网络利用率、为用户提供的业务种类和由业务带来的利润大小。

二、下一代网络业务/应用分类及需求

1．业务/应用分类

（1）应用分类

　　在ITU-T TRQ.NCAP1中，根据I.211 (B-ISDN业务特征)和Y.1241 (基于ip的业务)对应用进行了分类，该分类方式将提交SG13-JRG会议讨论确定。下一代网络的应用可分为交互式应用和分布式应用，交互式应用可分为会话应用、消息应用和检索应用。分布式应用可分为无用户呈现（PResentation）的应用和有用户呈现的应用。

（2）业务分类

　　业务可分为人机接口业务、注册业务、认证业务、安全业务、目录业务、导航业务、浏览/搜索业务、账号与记账业务、审计业务、收入共享业务、服务管理业务、应用/服务创建业务和互通业务。

2．高级功能需求

　　基于上述分类建立了NGN参考模型，并就其参考模型提出其高等级功能需求，如寻址、命名和目录服务功能、用户数据管理功能、终端管理功能、不同通信模式的管理功能、移动性管理和漫游、多等级QoS功能、安全性功能、网络完整性、业务生成能力、故障和网络拥塞的避免和恢复功能、公共安全功能、OA&M相关功能、内容提交优先级功能。

3．对接入网的需求

　　该草案同时提出接入网的需求和网络互操作的功能需求。对接入网的需求主要包括：支持补充宽带业务的网络能力、支持多种接入网模式接入能力、对本地接入连通性的需求、接入网控制功能。

4．网络互操作功能需求

　　网络互操作功能需求有：网络地址和网络地址翻译、DNS服务、用户数据管理、终端管理、信息模式、移动性管理、QoS、安全性、拥塞和故障保护与恢复、公共安全、控制路由和信令信息屏蔽功能、操作维护管理相关功能。

三、业务开放技术

1．概述

　　NGN控制核心可向业务层提供屏蔽了各种下层网络细节的标准化协议甚至可编程API，如著名的Parlay API。之所以要提出软交换、可编程网络等概念，就是为了能够引入更丰富的基于融合网络的业务。离开了业务这一层面，下一代网络的建设和发展将毫无意义。

2．相关研究进展

　　目前，Parlay API已得到了工业界的广泛认同，全球电信运营商和通信设备供应商几乎都是Parlay组织的成员。自3.0版本开始，Parlay组织与ETSI，3GPP展开合作，共同发布API规范，Parlay API规范也被称为OSA（Open Service access）或Parlay/OSA。此外，ITU-T，IEEE，IETF，OMG，TINA-C，Softswitch论坛，JAIN等其它标准化组织和工业组织相继宣布在自己制定的标准/规范中已经采用或者即将采用Parlay API规范。可以说，Parlay/OSA得到了众多标准化组织和厂商的支持，是面向下一代网络的、事实上的开放式网络API标准。目前，国际上与Parlay规范的组织主要有ITU-T（SG11 Q4），ETSI（ETSI SPAN 12在201 915系列规范中制定了Parlay API，在TR101 917系列规范中定义了到底层协议的映射，在ES 202 170制定Implementation Conformance Statement，在ES 202 196制定一致性测试规范），3GPP（3GPP WG5 在29.198 系列规范中制定了Parlay API，在29.998 系列规范中定义了到底层协议的映射），3GPP2（X.S0017），OMG，Sun（JAIN SPA），Parlay国际组织等。

3．业务层的演进技术

　　要真正实现业务层的融合，需要通过某种方式屏蔽不同底层网络的技术细节，使上层的业务执行与具体网络无关，能够以一种统一的方式实现跨越多个异构网络的业务。Parlay API是实现这一目标的一种有效技术。

　　由于Parlay API的定义与具体技术无关，具有网络独立性，基于Parlay API开发的应用能在多种网络上运行。因此，Parlay API为基础实现多网业务层面的融合和互通。基于Parlay API实现多网业务层融合的基本思路是引入Parlay 网关（Gateway）和Parlay应用服务器（AS，application Server），通过Parlay API的各种服务接口屏蔽下层各种网络的差异性，并向Parlay应用服务器开放各种网络资源，同时由Parlay框架接口来保证资源访问的安全性。

　　Parlay网关与各种网络中的实体之间通过相应的协议进行交互，如通过INAP，CAP协议与PSTN和GSM中的SSP进行交互，通过SIP协议与IP网中的SIP Proxy Server进行交互。Parlay网关由网络运营商提供，其主要功能是实现INAP，CAP，SIP、短消息等现有协议与Parlay API中相应业务接口之间的映射工作，实现网络能力的对外开放，并保证外界对运营商网络能力的访问和使用是安全和可管理的。因此，Parlay网关需要根据下层网络的能力实现相应的Parlay服务接口和框架接口，并可根据需要进行不断扩充。

　　Parlay应用服务器（AS，Application Server）与Parlay网关通过Parlay API进行交互，可以访问多种网络资源，实现多网融合的业务。Parlay应用服务器可以由网络运营商运营，也可以由第三方业务运营商和企业运营。Parlay应用服务器可以提供适合众多用户的大规模智能业务，也可以由第三方业务运营商或企业根据自己的需要和特点提供面向特定领域的业务、企业专用的业务等。与SCP相比，Parlay应用服务器可以提供开放的运行环境，以及多种形式的业务开发工具来实现网络资源和业务开发方式的开放。

4．组网方案

（1）组网方案一

　　组网方式一是传统网络设备接入业务平台的组网方式。传统网络上的智能业务设备通过信令网关接入业务平台，信令网关负责No.7信令和数据消息之间的转化工作，Parlay网关的协议适配器用于实现传统网络协议。业务逻辑在应用服务器（可以有多台）上运行，应用服务器通过Parlay API调用Parlay 网关上的业务能力。

　　这种组网方式中的传统智能网设备（PSTN SSP，GSM SSP，CDMA SSP）不需要做任何改造，解决了传统智能网设备接入Parlay 网关的问题。

（2）组网方案二

　　组网方式二是NGN网络设备接入业务平台的组网方式。NGN网络中的设备通过数据网和Parlay网关相连，Softswitch通过SIP协议接入Parlay网关，使用媒体服务器统一为应用业务提供媒体资源。业务逻辑在应用服务器（可以有多台）上运行，应用服务器通过Parlay API调用Parlay 网关上的业务能力。

（3）组网方式三

　　组网方式三是NGN网络设备通过传统协议INAP接入业务平台的组网方式。这种方式中，NGN网络中的设备通过数据网和Parlay网关相连，Softswitch通过INAP协议接入Parlay网关，应用服务器一般合在Parlay网关上，使用智能网中的业务生成环境SCE，生成业务逻辑(也可以使用Parlay API开发的业务逻辑）。

　　这种组网方式可以保护原有智能网环境中使用SCE生成的业务逻辑，基本不用进行修改就可以在NGN网络域内使用。

（4）组网方式四

　　组网方式四是混合组网方式，这种组网方式的特点是Parlay 网关统一为传统电路交换域和分组交换域内的用户提供服务，既有效地保护了原有网络设备投资，又可以为NGN网络中的用户提供服务。Parlay Gateway是整个网络的核心，各种底层的网络设备，如软交换机，SSP等在Parlay 服务器进行汇聚，Parlay服务器屏蔽了这些网元的协议细节，应用服务器（App Server）运行的是各种业务，这些业务通过Parlay 服务器获得并控制底层网元，可以控制软交换机，媒体服务器，SSP，E-mail服务器，Web 服务器等各种网络设备协调工作，为用户提供了丰富的业务。各种不同的业务可以分布在多台应用服务器上运行。

四、下一代网络业务

1．下一代网络业务的发展步骤预测

　　下一代网络业务的发展是一个渐进过程，在NGN网络的建设初期，它所能提供的业务主要是基于分组话音业务和简单无QoS保证的多媒体业务。随着NGN网络的发展，多媒体将成为通信的主流业务，业务对QoS的要求日益提高，具有QoS保证的多媒体业务将得到快速发展。随着NGN的逐步完善，其标准和开放的特性将会吸引大量的第三方业务提供商提供丰富的业务，个性化、虚拟化的业务将呈现出爆炸性的增长态势。通信与贸易、自控、教学、医疗的结合也将更加紧密，使通信成为人们工作和生活中不可缺少的部分。

2．下一代网络业务平台发展

（1）SIP协议是下一代网络业务平台发展的基础支撑协议

　　在未来的电信业务中，可能不存在单一的“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。在现阶段，SIP已经得到了业界的普遍认同，被成为通信技术中的“TCP/IP”。

（2）Parlay是新业务价值链的粘结剂

Parlay除了具有技术优势外还具有其它的优势：

●编程语言广泛适用。Parlay的高层采用UML统一建模语言，定义了很好的API定义，并采用IDL进行描述；

●标准支持。Parlay获得了广泛的标准组织的支持，ITU，ETSI，OMG，ISC都引用或直接使用了该标准，与Parlay等同的标准OSA是3GPP的开放API标准，3GPP2也采用Parlay作为API标准。

●运营支持。Parlay获得了诸多运营商的青睐（见表1）。

●厂商支持。Parlay获得许多电信或IT设备厂商的支持。由表2可以看出，目前Parlay相关产品齐全，应用类型丰富，产品相对成熟，并且增长迅速。

● 第三方支持。在国际上，已获得大量的独立第三方软件商的支持，包括AePONA，Appium，HSS，Telcordia等。

3．下一代网络典型业务

（1）记账卡业务

　　记账卡在传统的智能网上有广泛的应用，而在NGN业务平台上不仅保留该业务的原有特点，还提供了充值、话机绑定、余额转移、亲情号码和缩位拨号等扩展业务功能。同时，NGN业务平台提供的开发接口Parlay API使业务提供商可以针对用户特点，自由地开发出更加客户化的记账卡业务。

（2）语音信箱业务

　　语音信箱业务可以和ONLY，UMS业务结合，如在使用ONLY业务时，如果ONLY号码无法接通，可以将来话转到语音信箱，在使用UMS业务时，可以将E-mail转化成语音邮件存入语音信箱，让用户可以接入语音信箱收听等。

（3）Web会议业务

　　Web会议是基于NGN业务平台开发的面向多种网络的新业务，是基于Web的会议电话业务，通过调用NGN业务平台提供的开发多媒体会议的Parlay API 实现业务逻辑，用户可以通过软终端，普通话机，SIP硬终端，手机等参加Web会议。会议主席通过web页面预约会议，并对会议进行实时管理，会议信息通过Web页面显示。会议成员参加会议有汇聚式和发散式两种方式。会议成员还可以在开会时发起子会议，对子会议的请求通过Web页面提交给主席，经会议主席确认后开通子会议。子会议功能为与会者提供了分组讨论的功能，非常灵活方便。

（4）Web 800业务

　　Web 800业务是NGN业务平台提供的被叫付费业务。该业务是一种体现计费性能的多媒体新业务。它的主要特征是对某业务用户（Service Subscriber）的呼叫由该业务用户支付呼叫费用，而主叫不支付呼叫费用。它从PC机上发起，通过Web页面完成信息的输入和选择来完成一个呼叫。业务用户通过Web页面管理自己的信息，管理员通过Web页面管理业务用户。

（5）UMS业务

　　NGN业务平台提供的UMS（Unified Messaging Service）统一消息业务主要服务于个人用户，它融合了语音、数据、传真业务，为各种终端提供了一个统一的数据平台，消除了由于各种终端之间的差异带来的通信障碍。通过把各种信息载体，包括语音信息、电子信息（如电子邮件）、文字信息（如传真）等数码化并以同一种形式来存放，可以让使用不同终端的用户更加顺畅地通信。

（6）ONLY业务

　　ONLY业务(一号通业务)是一种移动性的服务，用户使用一个惟一的个人通信号码，可以接入任何一个网络并能跨越多个网络接受任意类型的呼叫。个人通信号码能按用户的要求，翻译成相应的通信号码并进行路由选择，并将来话接到用户所指定的地方，呼叫不受地理位置的影响。对于流动性大的个人，该业务具有良好的使用性，可使用户保持联系，减少损失，很好地适应了未来通信的发展。

（7）Web Call业务

　　Web Call业务是用户在Web页面上发起的呼叫，用户在Web页面上点击被叫号码发起一个呼叫，接通后主被叫进入通话状态。主叫方的终端可以是硬终端，可以是普通的软终端，也可以使用Web页面内嵌的软终端。Web Call业务在保证用户通话的同时，可以为用户提供强大、灵活的计费方式，包括记账卡扣费，不同时段费率折扣等。

摘自　电信网技术

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