NGOSS：下一代網(wǎng)絡(luò)運營支撐系統(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)的運營進行了探討。
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)提供不同計費費率和計費方法以及業(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）成為各大運營商所矚目的焦點。NGN是一個在繼承的基礎(chǔ)上實現(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體系具備標準化、能夠逐步演化、保證互連互操作（開放）、實現(xiàn)端到端的管理和高度自動化的特點。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)從滿足個別運營商的個體需求到分析電信運營商的整體需求的范圍上來，進一步使OSS系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)進入到一個嶄新時代。貼近運營商需求，使系統(tǒng)開發(fā)變得更迅速、更靈活、成本更低是NGOSS的目標。
二 NGOSS關(guān)鍵技術(shù)
1 計算機技術(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)有機結(jié)合起來，用于在分布式環(huán)境下實現(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是一個開放的標準，它給基于Web的應(yīng)用軟件賦予了強大的功能和靈活性。使用XML，可以進行更有意義的搜索、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行修改，維護簡單，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\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體，從而使得對單獨組件的開發(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，從而實現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造。
2）公共總線結(jié)構(gòu)
點對點的系統(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，并且難以維護和擴展。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達到了各個組件相對獨立、整個平臺穩(wěn)定可靠、系統(tǒng)有擴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)運作，從而實現(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，它們不能被獨立運行。
NGOSS的組件可以包括大的模塊（如計費模塊、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，從而實現(xiàn)即插即用。
三 NGOSS結(jié)構(gòu)框架
NGOSS所強調(diào)的并不是一個或幾個標準，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)具體的標準和技術(shù)，在抽象模型和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，踏踏實實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?shù)倪m配器就可以實現(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)獨立的NGOSS組件如何實現(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，可以在這種框架實現(xiàn)中的正常工作。技術(shù)獨立框架的各部分可以通過不同的技術(shù)手段實現(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，選用自己認為最好的技術(shù)進行開發(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立建立起來的，并且經(jīng)過大量補丁式的升級和更新,雖然滿足了運營商當時的業(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)全球化的運營要求，下一代網(wǎng)絡(luò)運營支撐系統(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營商與客戶、合作伙伴之間進行更多、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)和實時提供、實時計費，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。基于組件的解決方案使運營商能夠方便地實時引入新用戶和新業(yè)務(wù)。第五，具有靈活性和可擴展性。由于多技術(shù)、多廠家和多平臺環(huán)境的日益成熟，運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\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)該可以進行分流、分級管理，監(jiān)控仍然可以在各個閾值中進行。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，不僅可以滿足運營商當前的需求，還能夠適應(yīng)運營商未來的發(fā)展。NGOSS是滿足下一代網(wǎng)絡(luò)管理的運營支撐系統(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)�；诳偩�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的運營支撐提供了完整的解決方案。雖然NGOSS已經(jīng)有了相當?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)和部署的實際經(jīng)驗還不足。如何通過NGOSS實現(xiàn)對NGN網(wǎng)絡(luò)的運營支撐，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進行運營支撐，都還有許多的工作要做，這需要運營商、OSS開發(fā)商、設(shè)備制造商、標準化組織等付出不懈的努力。
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