最早支持這一觀念轉(zhuǎn)換的成功網(wǎng)絡應用就是上世紀90年代初標準化的智能網(wǎng)技術(shù)。智能網(wǎng)提出了快速提供增值業(yè)務的新的網(wǎng)絡架構(gòu),它并沒有改變原有電信網(wǎng)的基礎技術(shù),卻極大地提升了網(wǎng)絡的收益,驅(qū)動全球電信網(wǎng)十余年的持續(xù)高速發(fā)展。類似的例子還包括上世紀90年代后期的ATM和IP之爭以及3G發(fā)展步伐放緩等,都說明了業(yè)務對于技術(shù)的決定性作用。
正因為如此,業(yè)務提供已成為下一代網(wǎng)絡(NGN)的關(guān)鍵技術(shù)之一,人們已清醒地認識到,能否快速高效地生成和部署有市場前景的增值業(yè)務將是NGN能否成功的核心問題。
NGN業(yè)務部署 須兼顧網(wǎng)絡演進與融合
NGN業(yè)務最重要的一個要求就是開放式業(yè)務提供架構(gòu),這是NGN和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的重要區(qū)別。盡管智能網(wǎng)實現(xiàn)了業(yè)務控制和網(wǎng)絡控制的分離,這樣的分離機制也已被NGN所認同,但是這兩個控制層之間采用的仍然是電信網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議,整個智能網(wǎng)仍然是一個封閉的網(wǎng)絡,因此增值業(yè)務只能由電信運營商來提供。這不符合Internet網(wǎng)絡開放的理念,與NGN在網(wǎng)絡層采用開放的IP技術(shù)直接矛盾。
NGN業(yè)務部署首先應考慮和現(xiàn)有網(wǎng)絡業(yè)務的并存和互通。運營商可借鑒傳統(tǒng)電信網(wǎng)的成熟技術(shù),將基于有限狀態(tài)機的呼叫控制和業(yè)務觸發(fā)機制引入網(wǎng)絡控制層,在業(yè)務層裝備關(guān)于呼叫/連接控制和位置管理的開放式接口,實現(xiàn)和固定智能網(wǎng)以及移動智能網(wǎng)的互通,由此支持向全業(yè)務IP網(wǎng)絡平滑演進的“重疊網(wǎng)絡”策略。
進而,NGN必須著重考慮三網(wǎng)融合,特別是通信網(wǎng)和Internet融合業(yè)務。新的業(yè)務平臺應該能方便靈活地調(diào)用底層各種通信網(wǎng)和Internet的網(wǎng)絡能力,使用其可用的網(wǎng)絡資源,構(gòu)建單純依靠現(xiàn)有網(wǎng)絡無法完成的新型業(yè)務。目前,下一代Internet(NGI)也在考慮網(wǎng)絡智能的問題,從業(yè)務層面考慮,兩者結(jié)構(gòu)應該趨于一致,兩者技術(shù)應互相借鑒。
進一步,NGN將考慮固定網(wǎng)和移動網(wǎng)的融合。基于完全一致的網(wǎng)絡演進方向,未來兩者的核心網(wǎng)絡應該統(tǒng)一,應該在統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡上采用相同的開放式架構(gòu)提供融合的增值業(yè)務。所謂固定和移動只是NGN的不同接入方式。目前,3GPP正沿著這樣的思路研究和開發(fā)其核心網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和開放式業(yè)務提供技術(shù)。
按照上述原則部署和開發(fā)的業(yè)務將有不同的連接形態(tài)和控制方式。不但有通信網(wǎng)中常用的網(wǎng)絡控制層觸發(fā)方式,也有Internet中常見的客戶/服務器方式,還有終端之間直接交互的對等方式。業(yè)務控制邏輯也可根據(jù)需要放置在業(yè)務控制點、網(wǎng)絡控制點、專用服務器以及用戶終端上。NGN必須充分考慮各種業(yè)務類型的特點和要求,確定其業(yè)務模型和技術(shù)。
NGN業(yè)務模型 打造全新生態(tài)價值鏈
NGN業(yè)務模型最重要的一點是將業(yè)務運營和網(wǎng)絡運營分離,引入獨立于網(wǎng)絡運營商的業(yè)務運營商。正是由于開放式業(yè)務提供架構(gòu),才使獨立業(yè)務運營商的形成成為可能。原則上,網(wǎng)絡業(yè)務運營商提供網(wǎng)絡層及以下的服務,業(yè)務運營商則提供應用層服務。但是為了充分利用網(wǎng)絡運營商和用戶之間業(yè)已建立的可靠聯(lián)系,業(yè)務層應架構(gòu)在網(wǎng)絡控制層或邊緣接入層之上,通過網(wǎng)絡運營商作為代理建立與用戶的商業(yè)關(guān)系。這樣的模型有利于快速提供業(yè)務,并從根本上打破網(wǎng)絡運營商的壟斷經(jīng)營格局,確保NGN的良性競爭發(fā)展。
業(yè)務模型的另一重要特點是第三方業(yè)務提供,也就是允許獨立的軟件廠商利用開放的網(wǎng)絡能力和資源靈活地開發(fā)業(yè)務控制邏輯。眾多軟件廠商的介入可以形成快速開發(fā)多樣業(yè)務的環(huán)境,以滿足市場和用戶的需要。日本i-mode技術(shù)的成功應用在很大程度上就是因為有大量第三方業(yè)務開發(fā)商的積極參與。
NGN業(yè)務贏利的基石在于生態(tài)價值鏈的建立。隨著網(wǎng)絡的開放,業(yè)務提供的參與方將包括網(wǎng)絡運營商、接入服務商、業(yè)務運營商、軟件開發(fā)商、內(nèi)容提供商以及用戶本身。各方密切合作共同實現(xiàn)增值業(yè)務,同時每一方都將從中獲利,由此形成多方共贏的格局。價值鏈越長,參與方越多,就越容易充分調(diào)動各方的積極性,建立起一個可贏利的、可持續(xù)發(fā)展的業(yè)務體系。
基于上述模型提出的NGN業(yè)務提供技術(shù),最為重要的是開放式應用編程接口(API)技術(shù),其基本思想就是將底層網(wǎng)絡能力抽象為一系列標準軟件接口,供編程人員調(diào)用,使業(yè)務開發(fā)者無須知道通信網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議細節(jié),只要根據(jù)業(yè)務控制邏輯本身就可以編制應用程序,從而實現(xiàn)業(yè)務層和網(wǎng)絡層的分離。與此對應,網(wǎng)絡業(yè)務智能不再集中于少數(shù)幾個業(yè)務控制點(SCP)中,分散于網(wǎng)絡邊緣的應用服務器群將采用分布計算技術(shù)和網(wǎng)絡實體交互,實現(xiàn)業(yè)務控制。同時,NGN業(yè)務層將充分借鑒移動網(wǎng)絡的虛擬歸屬環(huán)境(VHE)技術(shù)和Internet的Web業(yè)務技術(shù),提供各種網(wǎng)絡融合業(yè)務。
三種開放式技術(shù) 打造NGN業(yè)務平臺
目前,NGN開放式業(yè)務技術(shù)主要包括Parlay/OSA技術(shù)、Web業(yè)務技術(shù)和SIP技術(shù)等。
Parlay技術(shù)被提出的最初目的,實際上就是開放原來封閉的智能網(wǎng)業(yè)務控制接口,形成一個更有競爭性的增值業(yè)務開發(fā)環(huán)境。隨著研究的進展,Parlay標準已不僅僅是開放智能網(wǎng)SSF和SCF之間的接口,還包括諸如傳訊(messaging)、QoS協(xié)商、計費、移動網(wǎng)中的位置管理等其他網(wǎng)絡的訪問能力。其功能和適用網(wǎng)絡的類型隨著Parlay版本的升級不斷擴充,已成為NGN最為重要的開放式業(yè)務技術(shù)。
Parlay模型由三個部分組成。首先是客戶端應用。第三方開發(fā)的業(yè)務邏輯程序,通過Parlay接口訪問相應的網(wǎng)絡功能,由第三方單位管理。其次是框架接口。提供Parlay可靠運行必須的安全和管理功能,由網(wǎng)絡運營商管理。第三是業(yè)務接口。提供訪問底層網(wǎng)絡的具體能力,如呼叫控制、用戶交互等,由業(yè)務運營商管理。
Parlay標準定義的是控制底層網(wǎng)絡資源的API,并非網(wǎng)絡協(xié)議。兩者的差別在于:協(xié)議面向具體的網(wǎng)絡,由嚴格定義的一組消息和通信規(guī)則組成;API面向軟件編程者,由一組抽象的操作或過程組成。在不同的網(wǎng)絡中完成同樣的功能所用的協(xié)議可能完全不同,但是所用的API則完全相同。這樣,原來對通信網(wǎng)技術(shù)知之甚少的軟件人員也可以利用Parlay接口自如地開發(fā)應用業(yè)務程序。
在Parlay組織成立后不久,3GPP和ETSI啟動了歐洲3G系統(tǒng)UMTS的開放式業(yè)務架構(gòu)的研究,稱之為OSA。兩者非常類似,最初的OSA標準就是由Parlay1.2和2.1版本再加上少量的3GPP新增功能組成的。其后,兩個組織決定從Parlay3.0和OSAR5開始統(tǒng)一發(fā)布接口標準,命名為Parlay/OSA,這奠定了固定和移動NGN業(yè)務層融合的技術(shù)基礎。兩者的差別在于,Parlay是單純的接口標準,OSA是一種業(yè)務結(jié)構(gòu),不但包括業(yè)務接口,還包括體系結(jié)構(gòu)以及Parlay至移動網(wǎng)絡協(xié)議,如MAP、CAP等的映射。
此外,SUN公司也發(fā)起了Java語言的電信應用編程接口,稱之為JAIN,與Parlay的設計思想類似,應用目標都是支持在包括電話網(wǎng)、移動網(wǎng)和Internet在內(nèi)的多重網(wǎng)絡環(huán)境下開發(fā)綜合應用業(yè)務。
ParlayAPI接口是用OMG組織提出的中性的IDL語言定義的,理論上可以用任何技術(shù)實現(xiàn),實際上最直接的一種實現(xiàn)方法自然就是采用OMG定義的CORBA中間件技術(shù),它可以很好地支持分布式第三方業(yè)務邏輯的遠程控制。但是,CORBA的主要問題在于其實時性能,如何提高效率、加快響應速度是CORBA應用于多媒體實時業(yè)務控制必須解決的問題,OMG正在對此進行研究。
和CORBA、DCOM等已有的分布計算技術(shù)相比,Web業(yè)務技術(shù)有許多獨特的優(yōu)勢。首先是采用開放的標準Web技術(shù),解決了原來各種分布計算技術(shù)由于采用各自的專用技術(shù)而難以互通的問題。其次是采用基于文本協(xié)議的業(yè)務調(diào)用和發(fā)布機制,系統(tǒng)簡單,調(diào)試方便。另外,由于Internet到處可及,所有計算設備基本上都裝備有Web功能,因此在網(wǎng)上部署應用該項技術(shù)成本很低。正因為如此,Web業(yè)務受到IT業(yè)的高度重視,被認為是NGI業(yè)務提供的核心技術(shù),W3C和其他組織正在加速進行技術(shù)標準化工作。
Web業(yè)務的基礎技術(shù)是XML,這是由W3C定義的用于描述數(shù)據(jù)的一種可擴展標記語言。和HTML不同,它描述的只是數(shù)據(jù)內(nèi)容本身,并不涉及數(shù)據(jù)的顯示,因此可以用來描述任何廣義的內(nèi)容。在Web業(yè)務中,就是用XML來描述遠程調(diào)用操作及其執(zhí)行結(jié)果。該描述裝載在稱之為SOAP的簡單協(xié)議中,SOAP協(xié)議消息通常在最常用的HTTP協(xié)議中傳送。由于XML文本描述和實現(xiàn)無關(guān),因此采用不同操作系統(tǒng)、不同編程語言的平臺之間都可以通過Web業(yè)務互相交互。Web業(yè)務本身的發(fā)布和描述也是用XML實現(xiàn)的。
由于第三方Parlay應用程序也是網(wǎng)絡中的分布式軟件,因此必然要求及時地反映最新的分布計算技術(shù)。Parlay4.1版本的主要內(nèi)容就是定義了支持Web業(yè)務的ParlayX接口。在此接口上,ParlayAPI請求和響應將映射為XML描述,用SOAP消息傳送。相應地,應用程序也將按Web業(yè)務方式編程。進一步,應用程序還可以利用Web業(yè)務技術(shù)調(diào)用Internet上的其他應用軟件,實現(xiàn)和Internet融合的增值業(yè)務。
SIP是Internet中的會話控制協(xié)議,其地位類似于電話網(wǎng)絡中的信令協(xié)議,主要功能是完成多媒體呼叫控制。與此對應,ITU-T在SIP之前就制訂了H.323標準,并大規(guī)模地應用于IP電話系統(tǒng)。但近年來,隨著SIP及其應用研究的不斷完善,業(yè)界已經(jīng)將天平轉(zhuǎn)向SIP。尤其是3GPP將SIP選定為未來3G全IP網(wǎng)絡多媒體子系統(tǒng)的控制協(xié)議,微軟也已在取代NetMeeting的新的MSN組件中采用SIP協(xié)議,SIP作為NGN網(wǎng)絡控制核心協(xié)議的地位已成定局。
雖然SIP和H.323都用于IP網(wǎng)絡中的多媒體呼叫控制,但是其設計思想和應用性能卻有很大的不同。H.323是適用于任何類型分組網(wǎng)絡的多媒體會議標準,由一整套復雜的呼叫控制、媒體控制、用戶管理和編解碼協(xié)議組成。SIP只是一個會話/媒體集成控制的輕型協(xié)議,專門用于Internet,它和Internet已有的其他協(xié)議配套支持多媒體網(wǎng)絡通信。SIP協(xié)議設計有兩個重要的特點。一是在很大程度上參照HTTP進行設計,因此易于實現(xiàn),適于大規(guī)模應用;二是采用E-mail形式的用戶地址,因此可以很容易地在Web網(wǎng)頁中嵌入對用戶的SIP點擊呼叫,自然地實現(xiàn)和Internet的融合業(yè)務。
鑒于SIP在未來網(wǎng)絡中的重要地位,業(yè)界傾注了大量的熱情研究SIP的各種網(wǎng)絡應用,提出了一些典型應用的解決方案,并給出了SIP協(xié)議的擴展機制。由于SIP遵從Internet的一般原則,是一個客戶/服務器模式的協(xié)議,因此SIP網(wǎng)絡業(yè)務都是通過相應的服務器實現(xiàn)的。其中,代理服務器(Proxy)是SIP網(wǎng)絡的基本網(wǎng)元,完成呼叫請求的選路轉(zhuǎn)發(fā)功能。IETF定義了CPL語言,供用戶向其發(fā)出指令,也可以通過CGI的方式進行控制,借此實現(xiàn)諸如呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫篩選等傳統(tǒng)電信網(wǎng)中的基本補充業(yè)務以及增值業(yè)務的觸發(fā)轉(zhuǎn)向。對于各種增值業(yè)務,則須設置相應的應用服務器,根據(jù)不同的平臺技術(shù),配備如Servlet等形式的控制邏輯,并定義配套的協(xié)議過程。
上述基于SIP的客戶/服務器形式的業(yè)務提供方式對于Internet來說是必不可少的,因為許多IP網(wǎng)絡中的應用都是基于客戶/服務器方式實現(xiàn)的,它和Parlay技術(shù)、Web業(yè)務技術(shù)構(gòu)成NGN的三種重要的業(yè)務提供方式。
除此以外,還必須充分重視智能終端技術(shù)。在傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡中,大量使用的電話機屬于沒有智能的盲終端,演進到NGN后,大量的多媒體業(yè)務和網(wǎng)絡融合業(yè)務涉及大量的終端控制和處理功能,有些業(yè)務還要求通過對等方式在終端之間直接交互實現(xiàn),它們都要求終端具有相當?shù)闹悄。由于終端體積、功耗、價格等的限制,特別對于移動終端,必須考慮相應的平臺技術(shù)和協(xié)議技術(shù)。
人民郵電報