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NGOSS：下一代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)

徐貴寶 吳文 2004/09/03

　　摘要：首先介紹了NGOSS及其關(guān)鍵技術(shù)和結(jié)構(gòu)框架，然后介紹了從OSS過渡到NGOSS的思路。在此基礎(chǔ)上，對NGOSS如何支撐NGN網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：NGN，OSS，NGOSS 　　

　　隨著全球電信業(yè)務(wù)的逐步開放，電信運(yùn)營企業(yè)的經(jīng)營方式也正在從以業(yè)務(wù)為中心的貨架式經(jīng)營轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥蛻魹橹行牡膫�性化定制方式，例如為不同流量特性、不同質(zhì)量服務(wù)提供不同計費(fèi)費(fèi)率和計費(fèi)方法以及業(yè)務(wù)質(zhì)量管理等問題，原來的單一業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)已經(jīng)越來越無法滿足新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)的競爭要求。尤其是當(dāng)前電信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)正經(jīng)歷著前所未有的變革，核心網(wǎng)IP化和接入方式多樣化使得基于IP的下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）成為各大運(yùn)營商所矚目的焦點(diǎn)。NGN是一個在繼承的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)融合的網(wǎng)絡(luò)，包含有眾多廠商所生產(chǎn)的軟硬件產(chǎn)品以及極其復(fù)雜的ATM/IP/TDM等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，首次使用軟交換技術(shù)，這些都對下一代OSS提出了挑戰(zhàn)。

　　一 NGOSS概述 　　

　　下一代運(yùn)營軟件和系統(tǒng)（NGOSS）是“電信管理論壇（TMF）”提出的新一代OSS體系。NGOSS從系統(tǒng)（即插即用規(guī)則）、過程（企業(yè)事務(wù)過程模型）、信息（關(guān)聯(lián)處理公用數(shù)據(jù)）、產(chǎn)品四個方面保證OSS體系具備標(biāo)準(zhǔn)化、能夠逐步演化、保證互連互操作（開放）、實(shí)現(xiàn)端到端的管理和高度自動化的特點(diǎn)。NGOSS提出一系列的文檔、信息模型和代碼，分析研究企業(yè)核心業(yè)務(wù)流和信息技術(shù)，提出一套指導(dǎo)OSS建設(shè)的系統(tǒng)框架和設(shè)計即插即用的OSS組件方法，幫助開發(fā)商迅速開發(fā)支撐系統(tǒng)，滿足電信運(yùn)營商對OSS系統(tǒng)建設(shè)的需要，從而使OSS系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)從滿足個別運(yùn)營商的個體需求到分析電信運(yùn)營商的整體需求的范圍上來，進(jìn)一步使OSS系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)進(jìn)入到一個嶄新時代。貼近運(yùn)營商需求，使系統(tǒng)開發(fā)變得更迅速、更靈活、成本更低是NGOSS的目標(biāo)。

　　二 NGOSS關(guān)鍵技術(shù) 　　

　　1 計算機(jī)技術(shù) 　　

　　1) CORBA 　　

　　公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)CORBA(Common Object Request Broker Architecture)將面向?qū)ο蠹夹g(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，用于在分布式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的集成，使得基于對象的軟件構(gòu)件可以在分布式環(huán)境中可重用、可移植和可互操作性。利用CORBA技術(shù)，可以屏蔽對象通信的細(xì)節(jié)，完成對象的注冊、定位和激活,并完成請求解釋、差錯處理、參數(shù)配置以及操作傳送等工作。同時CORBA還提供了一系列的公共服務(wù)規(guī)范COSS，其中包括名字服務(wù)、永久對象服務(wù)、生命周期服務(wù)、事務(wù)處理服務(wù)、對象事件服務(wù)和安全服務(wù)等，它們相當(dāng)于一類用于企業(yè)級計算的公共構(gòu)件。CORBA還具有編程語言無關(guān)性，在開發(fā)系統(tǒng)時可以使用任何熟悉的面向?qū)ο缶幊陶Z言。因此使用CORBA技術(shù)進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)出的系統(tǒng)具有靈活性，可適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同機(jī)器、不同操作系統(tǒng)和編程語言。
　
　　2) XML 　　

　　XML在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面具有明顯的優(yōu)勢。第一，XML文件為純文本文件，不受操作系統(tǒng)、軟件平臺的限制；第二，XML具有基于Schema自描述語義的功能，這種描述能為計算機(jī)理解和自動處理。第三，XML不僅可以描述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，還可以有效描述半結(jié)構(gòu)化甚至非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。XML是一個開放的標(biāo)準(zhǔn)，它給基于Web的應(yīng)用軟件賦予了強(qiáng)大的功能和靈活性。使用XML，可以進(jìn)行更有意義的搜索、開發(fā)靈活的Web應(yīng)用軟件、不同來源數(shù)據(jù)的集成、數(shù)據(jù)的本地計算和處理、數(shù)據(jù)的多樣顯示、粒狀的更新和Web上的數(shù)據(jù)發(fā)布等，因此它給開發(fā)者和用戶帶來了許多好處。 　　

　　3) Java 　　

　　Java是一種簡單的、面向?qū)ο蟮摹⒎植际降�、健壯的、安全的、結(jié)構(gòu)中立的、可移植的、高效能的、多線程的、動態(tài)的解釋型語言。使用Java，可以使得分布式應(yīng)用的建立更加簡單易行，可以編寫出強(qiáng)大而可靠的應(yīng)用，可以在任何系統(tǒng)平臺上建立應(yīng)用程序且不需要重新編譯源代碼即可在其他平臺上運(yùn)行。 　　

　　4) WEB 　　

　　WEB技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，并得到了廣泛使用。使用WEB技術(shù)，只需在服務(wù)器端開發(fā)和修改應(yīng)用程序，而不必在每個客戶端進(jìn)行修改，維護(hù)簡單，發(fā)布容易。而且可以通過在服務(wù)器端增加用戶管理和管理注冊，就可以進(jìn)行用戶的權(quán)限控制。

　　2 NGOSS技術(shù)思想 　　

　　受到軟件產(chǎn)業(yè)的組件技術(shù)和組件開發(fā)方法的啟發(fā)，NGOSS提出了基于組件的面向?qū)ο蟮姆植际竭\(yùn)營支撐系統(tǒng)解決方案。隨著功能封裝、接口協(xié)議定義等組件開發(fā)方法被業(yè)界普遍認(rèn)可，業(yè)務(wù)過程流、公共總線結(jié)構(gòu)、公共業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、NGOSS組件等的研究也迅速開展起來。 　　

　　1）業(yè)務(wù)過程流 　　

　　NGOSS將業(yè)務(wù)過程流從組件中剝離出來，使每個組件成為一個功能實(shí)體，從而使得對單獨(dú)組件的開發(fā)要求轉(zhuǎn)變?yōu)閷^程控制的業(yè)務(wù)邏輯要求。當(dāng)改變業(yè)務(wù)過程流，組件只需要完成公共協(xié)議中定義的接口功能。這樣可以通過簡單的流程定義來改變業(yè)務(wù)流，而不需要修改應(yīng)用組件。這樣也使應(yīng)用組件變得可以重新利用，組件的開發(fā)變得更容易，靈活性更高。同時，NGOSS框架允許業(yè)務(wù)流程的定制、改造和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造。 　　

　　2）公共總線結(jié)構(gòu) 　　

　　點(diǎn)對點(diǎn)的系統(tǒng)集成方法要求每個業(yè)務(wù)都要有面向其它系統(tǒng)的接口，這使得OSS系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，并且難以維護(hù)和擴(kuò)展。為了解決這個難題，NGOSS引入了公共總線的概念。通過公共總線，使原有的各個應(yīng)用系統(tǒng)（如網(wǎng)管系統(tǒng)、客服系統(tǒng)、業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的信息交換。通過引入公共總線結(jié)構(gòu)，NGOSS達(dá)到了各個組件相對獨(dú)立、整個平臺穩(wěn)定可靠、系統(tǒng)有擴(kuò)展性和靈活性的目的，從而使NGOSS能夠高效整合數(shù)據(jù)、高效整合業(yè)務(wù)流程并適用于各種應(yīng)用和異構(gòu)硬件環(huán)境。 　　

　　3）公共業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 　　

　　公共業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)指在各種業(yè)務(wù)過程之間需要使用的業(yè)務(wù)信息和需要存儲的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。在一個特定的業(yè)務(wù)過程中，多個組件會由于不同的目的，在同一時間使用共同的信息。這樣的信息需要從整個企業(yè)的層次定義，而不能從組件的層次定義。通過這樣的共享業(yè)務(wù)信息可以從公共的業(yè)務(wù)服務(wù)中抽象出各種組件的需求。應(yīng)用組件訪問數(shù)據(jù)時，通過這些公共業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的服務(wù)接口來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)物理存儲層通過一個或幾個數(shù)據(jù)庫提供信息的物理存儲功能；數(shù)據(jù)訪問層提供數(shù)據(jù)的訪問控制，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性、唯一性；信息服務(wù)層通過對數(shù)據(jù)增加業(yè)務(wù)定義，把數(shù)據(jù)組合為業(yè)務(wù)信息；交易接口通過公共訪問接口提供組件對數(shù)據(jù)的訪問。 　　

　　引入公共業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的根本目的在于信息的充分共享。一個單獨(dú)的NGOSS共享信息模型將為大量的共享信息服務(wù)定義信息模型并提供公共框架。這些獨(dú)立的模型只在NGOSS組件與信息服務(wù)之間相互作用，并且可以保證企業(yè)信息模型的一致性。通過信息共享，實(shí)現(xiàn)信息在一定業(yè)務(wù)流程驅(qū)動下的動態(tài)交互，通過業(yè)務(wù)流來驅(qū)動各部門、各應(yīng)用系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)自動化。 　　

　　4）NGOSS組件 　　

　　TMF用組件的方法來構(gòu)建NGOSS系統(tǒng)。組件是包含數(shù)據(jù)的對象，是可用代碼的封裝，這些代碼可以用來執(zhí)行應(yīng)用程序的一些功能。一個軟件組件是一段代碼，它用來實(shí)現(xiàn)一系列定義好的接口。組件不是完整的應(yīng)用程序，它們不能被獨(dú)立運(yùn)行。 　　

　　NGOSS的組件可以包括大的模塊（如計費(fèi)模塊、客服模塊等），也可以是比較小的模塊（如用戶地址顯示模塊、用戶總費(fèi)用計算模塊等）。每個NGOSS組件必須聲明組件功能與使用者的關(guān)系、組件功能及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系、組件處理過程的層次關(guān)系、以及和其他組件的相互關(guān)系等。NGOSS組件的供應(yīng)商和完成的功能可以完全不同，但每個組件必須滿足確定的需求并且必須符合統(tǒng)一定義的接口規(guī)范，這樣，當(dāng)一個組件被安裝后，它的接口功能被加入注冊表，供系統(tǒng)查詢、選擇和調(diào)用。如果重新定義了業(yè)務(wù)過程流，要使用已經(jīng)完成的組件，通過相應(yīng)的組件接口就可以實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)過程的支持；如果開通新業(yè)務(wù)服務(wù)，將新的組件接口加入注冊表，通過選擇、配置組件接口就可以完成對新業(yè)務(wù)的支持，從而實(shí)現(xiàn)即插即用。

　　三 NGOSS結(jié)構(gòu)框架 　　

　　NGOSS所強(qiáng)調(diào)的并不是一個或幾個標(biāo)準(zhǔn)，而是一個體系概念和結(jié)構(gòu)。在體系概念和結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)下，規(guī)定和開發(fā)具體的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，在抽象模型和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，踏踏實(shí)實(shí)地研究和選擇適用的分布、數(shù)據(jù)和信息共享等技術(shù)，以構(gòu)造最有效的系統(tǒng)和應(yīng)用。技術(shù)體系中立性加上面向?qū)ο髽?gòu)件化的分布式結(jié)構(gòu)，是NGOSS完成端到端管理、逐步演化和互聯(lián)互操作的技術(shù)法寶。 　　

　　NGOSS的核心框架不使用任何特殊技術(shù)，這樣即使使用新出現(xiàn)的技術(shù)構(gòu)建新的組件時，也無需在不同技術(shù)間建立接口，只需通過構(gòu)造適當(dāng)?shù)倪m配器就可以實(shí)現(xiàn)組件間的通信，從而保證了核心框架的有效性和連續(xù)性。要保證技術(shù)獨(dú)立性，NGOSS核心框架需要滿足大量的約束條件。第一，不能指定任何特殊的通信協(xié)議；第二，必須允許使用同步、異步、準(zhǔn)同步的調(diào)用方式；第三，不能描述任何業(yè)務(wù)過程數(shù)據(jù)；第四，不能指定任何實(shí)現(xiàn)語言；第五，必須描述交易如何定義和執(zhí)行，共享信息服務(wù)如何支持組件之間的相互通信。第六，必須定義技術(shù)獨(dú)立的NGOSS組件如何實(shí)現(xiàn)過程中的組件管理接口，包括組件功能的監(jiān)視、組件使用設(shè)備的監(jiān)視以及軟件配置等組件管理功能。 　　

　　雖然NGOSS核心框架不使用任何特殊技術(shù)，但是在框架的實(shí)現(xiàn)過程中不可能脫離技術(shù)。在NGOSS解決方案中，任何基于技術(shù)的框架必須聲明執(zhí)行環(huán)境，從而保證組件開發(fā)者開發(fā)的組件，可以在這種框架實(shí)現(xiàn)中的正常工作。技術(shù)獨(dú)立框架的各部分可以通過不同的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)，包括XML、CORBA、Java、Web等技術(shù)。不同的開發(fā)者可以綜合考慮技術(shù)特點(diǎn)，選用自己認(rèn)為最好的技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，但是必須要滿足核心框架的需求。

　　四 從OSS過渡到NGOSS 　　

　　電信運(yùn)營企業(yè)現(xiàn)有的OSS系統(tǒng)大多是在以前各個階段為滿足業(yè)務(wù)發(fā)展和市場需求的過程中獨(dú)立建立起來的，并且經(jīng)過大量補(bǔ)丁式的升級和更新,雖然滿足了運(yùn)營商當(dāng)時的業(yè)務(wù)需求，但是它們之間的數(shù)據(jù)基本上不能共享，形成了一個個的“信息孤島”。因此，在NGOSS建設(shè)中，必須充分考慮到這些系統(tǒng)的接口和信息共享問題，以防它們成為電信企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)重組的瓶頸。 　　

　　由于NGOSS核心框架不基于任何技術(shù)解決方案，既支持符合NGOSS結(jié)構(gòu)要求的組件，也可以支持非NGOSS結(jié)構(gòu)要求的組件，因此可以保證運(yùn)營商的原有投資和企業(yè)OSS系統(tǒng)的連續(xù)性。對于那些遺留OSS模塊，通過完成模塊的協(xié)議適配層，也可以實(shí)現(xiàn)與NGOSS平臺的交互。遺留OSS模塊和NGOSS組件的連接關(guān)系如圖1所示。


　　五 NGOSS對NGN的支持 　　

　　NGN是利用分組交換網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時通信，包括電話，視/音頻會議以及多媒體協(xié)同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。為了滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量的高速增長、技術(shù)和產(chǎn)品日新月異、電信服務(wù)全球化的運(yùn)營要求，下一代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)必須滿足NGN發(fā)展的需要，滿足業(yè)務(wù)的創(chuàng)新與快速提供的需要，滿足高質(zhì)量客戶服務(wù)的需要，滿足商業(yè)模式調(diào)整的需要。這主要體現(xiàn)在幾個方面,一是下一代網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化的分組網(wǎng)絡(luò)，幾乎所有的業(yè)務(wù)都構(gòu)建于面向非連接的IP協(xié)議之上，這對于網(wǎng)絡(luò)的性能和業(yè)務(wù)流程都有更復(fù)雜的要求，需要管理許多特殊網(wǎng)關(guān)以及和PSTN之間的互通；二是下一代網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營支撐需要綜合性和多功能支撐軟件；三是下一代網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商為了提高效率就必須依靠OSS來快速服務(wù)市場以贏得客戶的滿意；四是由于Internet中間件發(fā)揮了越來越大的作用，因此要求將服務(wù)器也納入網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理中來；五是激烈的競爭要求運(yùn)營商與客戶、合作伙伴之間進(jìn)行更多、更高層次的交流。 　　

　　現(xiàn)在我們來看NGOSS的功能。NGOSS支持智能網(wǎng)技術(shù)，支持對業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)單元的通用管理，支持業(yè)務(wù)的快速開發(fā)和實(shí)時提供、實(shí)時計費(fèi)，支持面向?qū)ο蟮慕涌�，支持用戶的自助服�?wù)和通過Web建立用戶與運(yùn)營商之間的接口，支持分布式管理，支持綜合性加密安全解決方案，并且支持商業(yè)過程的重新設(shè)計。NGOSS具備多方面的能力。第一，快速部署。新的解決方案能夠在盡可能短的時間內(nèi)開始運(yùn)作。第二，快速集成。OSS系統(tǒng)必須是開放式系統(tǒng)，能夠迅速、靈活地形成綜合業(yè)務(wù)的解決方案，綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商必須保證網(wǎng)絡(luò)高可用性和可靠性，以及向客戶承諾的QoS。第三，容易配置。運(yùn)營商能夠通過軟件很容易地定義各種功能和新業(yè)務(wù)。第四，基于組件�；诮M件的解決方案使運(yùn)營商能夠方便地實(shí)時引入新用戶和新業(yè)務(wù)。第五，具有靈活性和可擴(kuò)展性。由于多技術(shù)、多廠家和多平臺環(huán)境的日益成熟，運(yùn)營商可以很容易地改造網(wǎng)絡(luò)以滿足用戶和市場的需求。 　　

　　由于NGOSS基于組件的面向?qū)ο蟮姆植际竭\(yùn)營支撐系統(tǒng)，所以它對于新設(shè)備、新業(yè)務(wù)的引入具有天然的適應(yīng)性。特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中引入了新的軟交換設(shè)備后，其性能的管理仍然可以定時對于原始和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的掃描，告警仍然應(yīng)該可以進(jìn)行分流、分級管理，監(jiān)控仍然可以在各個閾值中進(jìn)行。所以，網(wǎng)絡(luò)管理層仍然可以將這些軟交換設(shè)備對于網(wǎng)絡(luò)整體的影響納入管理范圍，相應(yīng)的服務(wù)、管理策略自然也就應(yīng)用在新設(shè)備上。同樣道理，新的用戶類型、新的服務(wù)、新的業(yè)務(wù)策略也將一視同仁的通過網(wǎng)絡(luò)管理施加在所有新老設(shè)備上。 　　

　　以上可以看出，使用NGOSS，不僅可以滿足運(yùn)營商當(dāng)前的需求，還能夠適應(yīng)運(yùn)營商未來的發(fā)展。NGOSS是滿足下一代網(wǎng)絡(luò)管理的運(yùn)營支撐系統(tǒng)。

　　六 結(jié)語 　　

　　NGN是一個以數(shù)據(jù)通信為基本技術(shù)，承載包括數(shù)據(jù)、語音、圖像、傳真等各種電信業(yè)務(wù)的綜合、統(tǒng)一、開放的平臺，它同傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)在基礎(chǔ)設(shè)施、基本技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、業(yè)務(wù)開拓等方面所存在的巨大差異。全新的網(wǎng)絡(luò)需要有全新的OSS系統(tǒng)。基于總線技術(shù)、使用組件開發(fā)方法、能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用的OSS系統(tǒng)NGOSS為NGN的運(yùn)營支撐提供了完整的解決方案。雖然NGOSS已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，但體系方面的變化和不定因素還仍然存在，在具體規(guī)定方面還有很大的缺口，NGOSS開發(fā)和部署的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)還不足。如何通過NGOSS實(shí)現(xiàn)對NGN網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營支撐，這是一個全新的課題，對這一課題的研究只是剛剛起步。無論是NGN和NGOSS，還是通過NGOSS對NGN進(jìn)行運(yùn)營支撐，都還有許多的工作要做，這需要運(yùn)營商、OSS開發(fā)商、設(shè)備制造商、標(biāo)準(zhǔn)化組織等付出不懈的努力。

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