NGOSS：下一代網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)支撐系統
徐貴寶 吳文
2004/09/03
摘要：首先介紹了NGOSS及其關(guān)鍵技術(shù)和結構框架，然后介紹了從OSS過(guò)渡到NGOSS的思路。在此基礎上，對NGOSS如何支撐NGN網(wǎng)絡(luò )的運營(yíng)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：NGN，OSS，NGOSS
隨著(zhù)全球電信業(yè)務(wù)的逐步開(kāi)放，電信運營(yíng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)方式也正在從以業(yè)務(wù)為中心的貨架式經(jīng)營(yíng)轉變?yōu)橐钥蛻?hù)為中心的個(gè)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(wèn)題，原來(lái)的單一業(yè)務(wù)運營(yíng)支撐系統已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法滿(mǎn)足新業(yè)務(wù)不斷涌現的競爭要求。尤其是當前電信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )正經(jīng)歷著(zhù)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(yíng)商所矚目的焦點(diǎn)。NGN是一個(gè)在繼承的基礎上實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )與業(yè)務(wù)融合的網(wǎng)絡(luò )，包含有眾多廠(chǎng)商所生產(chǎn)的軟硬件產(chǎn)品以及極其復雜的ATM/IP/TDM等網(wǎng)絡(luò )基礎設施，首次使用軟交換技術(shù)，這些都對下一代OSS提出了挑戰。
一 NGOSS概述
下一代運營(yíng)軟件和系統（NGOSS）是“電信管理論壇（TMF）”提出的新一代OSS體系。NGOSS從系統（即插即用規則）、過(guò)程（企業(yè)事務(wù)過(guò)程模型）、信息（關(guān)聯(lián)處理公用數據）、產(chǎn)品四個(gè)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(kāi)放）、實(shí)現端到端的管理和高度自動(dòng)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OSS建設的系統框架和設計即插即用的OSS組件方法，幫助開(kāi)發(fā)商迅速開(kāi)發(fā)支撐系統，滿(mǎn)足電信運營(yíng)商對OSS系統建設的需要，從而使OSS系統設計、開(kāi)發(fā)從滿(mǎn)足個(gè)別運營(yíng)商的個(gè)體需求到分析電信運營(yíng)商的整體需求的范圍上來(lái)，進(jìn)一步使OSS系統的設計、開(kāi)發(fā)進(jìn)入到一個(gè)嶄新時(shí)代。貼近運營(yíng)商需求，使系統開(kāi)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構CORBA(Common Object Request Broker Architecture)將面向對象技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)有機結合起來(lái)，用于在分布式環(huán)境下實(shí)現應用的集成，使得基于對象的軟件構件可以在分布式環(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，完成對象的注冊、定位和激活,并完成請求解釋、差錯處理、參數配置以及操作傳送等工作。同時(shí)CORBA還提供了一系列的公共服務(wù)規范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(lèi)用于企業(yè)級計算的公共構件。CORBA還具有編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)性，在開(kāi)發(fā)系統時(shí)可以使用任何熟悉的面向對象編程語(yǔ)言。因此使用CORBA技術(shù)進(jìn)行設計和開(kāi)發(fā)出的系統具有靈活性，可適應不同網(wǎng)絡(luò )環(huán)境、不同機器、不同操作系統和編程語(yǔ)言。
2) XML
XML在數據應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、軟件平臺的限制；第二，XML具有基于Schema自描述語(yǔ)義的功能，這種描述能為計算機理解和自動(dòng)處理。第三，XML不僅可以描述結構化數據，還可以有效描述半結構化甚至非結構化數據。XML是一個(gè)開(kāi)放的標準，它給基于Web的應用軟件賦予了強大的功能和靈活性。使用XML，可以進(jìn)行更有意義的搜索、開(kāi)發(fā)靈活的Web應用軟件、不同來(lái)源數據的集成、數據的本地計算和處理、數據的多樣顯示、粒狀的更新和Web上的數據發(fā)布等，因此它給開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)帶來(lái)了許多好處。
3) Java
Java是一種簡(jiǎn)單的、面向對象的、分布式的、健壯的、安全的、結構中立的、可移植的、高效能的、多線(xiàn)程的、動(dòng)態(tài)的解釋型語(yǔ)言。使用Java，可以使得分布式應用的建立更加簡(jiǎn)單易行，可以編寫(xiě)出強大而可靠的應用，可以在任何系統平臺上建立應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(kāi)發(fā)和修改應用程序，而不必在每個(gè)客戶(hù)端進(jìn)行修改，維護簡(jiǎn)單，發(fā)布容易。而且可以通過(guò)在服務(wù)器端增加用戶(hù)管理和管理注冊，就可以進(jìn)行用戶(hù)的權限控制。
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(kāi)發(fā)方法的啟發(fā)，NGOSS提出了基于組件的面向對象的分布式運營(yíng)支撐系統解決方案。隨著(zhù)功能封裝、接口協(xié)議定義等組件開(kāi)發(fā)方法被業(yè)界普遍認可，業(yè)務(wù)過(guò)程流、公共總線(xiàn)結構、公共業(yè)務(wù)數據、NGOSS組件等的研究也迅速開(kāi)展起來(lái)。
1）業(yè)務(wù)過(guò)程流
NGOSS將業(yè)務(wù)過(guò)程流從組件中剝離出來(lái)，使每個(gè)組件成為一個(gè)功能實(shí)體，從而使得對單獨組件的開(kāi)發(fā)要求轉變?yōu)閷^(guò)程控制的業(yè)務(wù)邏輯要求。當改變業(yè)務(wù)過(guò)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(guò)簡(jiǎn)單的流程定義來(lái)改變業(yè)務(wù)流，而不需要修改應用組件。這樣也使應用組件變得可以重新利用，組件的開(kāi)發(fā)變得更容易，靈活性更高。同時(shí)，NGOSS框架允許業(yè)務(wù)流程的定制、改造和優(yōu)化，從而實(shí)現企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造。
2）公共總線(xiàn)結構
點(diǎn)對點(diǎn)的系統集成方法要求每個(gè)業(yè)務(wù)都要有面向其它系統的接口，這使得OSS系統變得越來(lái)越復雜，并且難以維護和擴展。為了解決這個(gè)難題，NGOSS引入了公共總線(xiàn)的概念。通過(guò)公共總線(xiàn)，使原有的各個(gè)應用系統（如網(wǎng)管系統、客服系統、業(yè)務(wù)支撐系統等）實(shí)現系統間的信息交換。通過(guò)引入公共總線(xiàn)結構，NGOSS達到了各個(gè)組件相對獨立、整個(gè)平臺穩定可靠、系統有擴展性和靈活性的目的，從而使NGOSS能夠高效整合數據、高效整合業(yè)務(wù)流程并適用于各種應用和異構硬件環(huán)境。
3）公共業(yè)務(wù)數據
公共業(yè)務(wù)數據指在各種業(yè)務(wù)過(guò)程之間需要使用的業(yè)務(wù)信息和需要存儲的業(yè)務(wù)數據。在一個(gè)特定的業(yè)務(wù)過(guò)程中，多個(gè)組件會(huì )由于不同的目的，在同一時(shí)間使用共同的信息。這樣的信息需要從整個(gè)企業(yè)的層次定義，而不能從組件的層次定義。通過(guò)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。應用組件訪(fǎng)問(wèn)數據時(shí)，通過(guò)這些公共業(yè)務(wù)數據的服務(wù)接口來(lái)實(shí)現。數據物理存儲層通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)數據庫提供信息的物理存儲功能；數據訪(fǎng)問(wèn)層提供數據的訪(fǎng)問(wèn)控制，保證系統數據的完整性、唯一性；信息服務(wù)層通過(guò)對數據增加業(yè)務(wù)定義，把數據組合為業(yè)務(wù)信息；交易接口通過(guò)公共訪(fǎng)問(wèn)接口提供組件對數據的訪(fǎng)問(wèn)。
引入公共業(yè)務(wù)數據的根本目的在于信息的充分共享。一個(gè)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(guò)信息共享，實(shí)現信息在一定業(yè)務(wù)流程驅動(dòng)下的動(dòng)態(tài)交互，通過(guò)業(yè)務(wù)流來(lái)驅動(dòng)各部門(mén)、各應用系統之間的協(xié)調運作，從而實(shí)現企業(yè)自動(dòng)化。
4）NGOSS組件
TMF用組件的方法來(lái)構建NGOSS系統。組件是包含數據的對象，是可用代碼的封裝，這些代碼可以用來(lái)執行應用程序的一些功能。一個(gè)軟件組件是一段代碼，它用來(lái)實(shí)現一系列定義好的接口。組件不是完整的應用程序，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(hù)地址顯示模塊、用戶(hù)總費用計算模塊等）。每個(gè)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)數據之間的依賴(lài)關(guān)系、組件處理過(guò)程的層次關(guān)系、以及和其他組件的相互關(guān)系等。NGOSS組件的供應商和完成的功能可以完全不同，但每個(gè)組件必須滿(mǎn)足確定的需求并且必須符合統一定義的接口規范，這樣，當一個(gè)組件被安裝后，它的接口功能被加入注冊表，供系統查詢(xún)、選擇和調用。如果重新定義了業(yè)務(wù)過(guò)程流，要使用已經(jīng)完成的組件，通過(guò)相應的組件接口就可以實(shí)現對業(yè)務(wù)過(guò)程的支持；如果開(kāi)通新業(yè)務(wù)服務(wù)，將新的組件接口加入注冊表，通過(guò)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)現即插即用。
三 NGOSS結構框架
NGOSS所強調的并不是一個(gè)或幾個(gè)標準，而是一個(gè)體系概念和結構。在體系概念和結構的指導下，規定和開(kāi)發(fā)具體的標準和技術(shù)，在抽象模型和結構的基礎上，踏踏實(shí)實(shí)地研究和選擇適用的分布、數據和信息共享等技術(shù)，以構造最有效的系統和應用。技術(shù)體系中立性加上面向對象構件化的分布式結構，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的技術(shù)構建新的組件時(shí)，也無(wú)需在不同技術(shù)間建立接口，只需通過(guò)構造適當的適配器就可以實(shí)現組件間的通信，從而保證了核心框架的有效性和連續性。要保證技術(shù)獨立性，NGOSS核心框架需要滿(mǎn)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、準同步的調用方式；第三，不能描述任何業(yè)務(wù)過(guò)程數據；第四，不能指定任何實(shí)現語(yǔ)言；第五，必須描述交易如何定義和執行，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(shí)現過(guò)程中的組件管理接口，包括組件功能的監視、組件使用設備的監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)現過(guò)程中不可能脫離技術(shù)。在NGOSS解決方案中，任何基于技術(shù)的框架必須聲明執行環(huán)境，從而保證組件開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的組件，可以在這種框架實(shí)現中的正常工作。技術(shù)獨立框架的各部分可以通過(guò)不同的技術(shù)手段實(shí)現，包括XML、CORBA、Java、Web等技術(shù)。不同的開(kāi)發(fā)者可以綜合考慮技術(shù)特點(diǎn)，選用自己認為最好的技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，但是必須要滿(mǎn)足核心框架的需求。
四 從OSS過(guò)渡到NGOSS
電信運營(yíng)企業(yè)現有的OSS系統大多是在以前各個(gè)階段為滿(mǎn)足業(yè)務(wù)發(fā)展和市場(chǎng)需求的過(guò)程中獨立建立起來(lái)的，并且經(jīng)過(guò)大量補丁式的升級和更新,雖然滿(mǎn)足了運營(yíng)商當時(shí)的業(yè)務(wù)需求，但是它們之間的數據基本上不能共享，形成了一個(gè)個(gè)的“信息孤島”。因此，在NGOSS建設中，必須充分考慮到這些系統的接口和信息共享問(wèn)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結構要求的組件，也可以支持非NGOSS結構要求的組件，因此可以保證運營(yíng)商的原有投資和企業(yè)OSS系統的連續性。對于那些遺留OSS模塊，通過(guò)完成模塊的協(xié)議適配層，也可以實(shí)現與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(shí)通信，包括電話(huà)，視/音頻會(huì )議以及多媒體協(xié)同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )。為了滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )規模和容量的高速增長(cháng)、技術(shù)和產(chǎn)品日新月異、電信服務(wù)全球化的運營(yíng)要求，下一代網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)支撐系統必須滿(mǎn)足NGN發(fā)展的需要，滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的創(chuàng )新與快速提供的需要，滿(mǎn)足高質(zhì)量客戶(hù)服務(wù)的需要，滿(mǎn)足商業(yè)模式調整的需要。這主要體現在幾個(gè)方面,一是下一代網(wǎng)絡(luò )是數字化的分組網(wǎng)絡(luò )，幾乎所有的業(yè)務(wù)都構建于面向非連接的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(yíng)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(yíng)商為了提高效率就必須依靠OSS來(lái)快速服務(wù)市場(chǎng)以贏(yíng)得客戶(hù)的滿(mǎn)意；四是由于Internet中間件發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，因此要求將服務(wù)器也納入網(wǎng)絡(luò )的統一管理中來(lái)；五是激烈的競爭要求運營(yíng)商與客戶(hù)、合作伙伴之間進(jìn)行更多、更高層次的交流。
現在我們來(lái)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(kāi)發(fā)和實(shí)時(shí)提供、實(shí)時(shí)計費，支持面向對象的接口，支持用戶(hù)的自助服務(wù)和通過(guò)Web建立用戶(hù)與運營(yíng)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(guò)程的重新設計。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(shí)間內開(kāi)始運作。第二，快速集成。OSS系統必須是開(kāi)放式系統，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(yíng)商必須保證網(wǎng)絡(luò )高可用性和可靠性，以及向客戶(hù)承諾的QoS。第三，容易配置。運營(yíng)商能夠通過(guò)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(yíng)商能夠方便地實(shí)時(shí)引入新用戶(hù)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(chǎng)家和多平臺環(huán)境的日益成熟，運營(yíng)商可以很容易地改造網(wǎng)絡(luò )以滿(mǎn)足用戶(hù)和市場(chǎng)的需求。
由于NGOSS基于組件的面向對象的分布式運營(yíng)支撐系統，所以它對于新設備、新業(yè)務(wù)的引入具有天然的適應性。特別是當網(wǎng)絡(luò )中引入了新的軟交換設備后，其性能的管理仍然可以定時(shí)對于原始和統計數據的掃描，告警仍然應該可以進(jìn)行分流、分級管理，監控仍然可以在各個(gè)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備對于網(wǎng)絡(luò )整體的影響納入管理范圍，相應的服務(wù)、管理策略自然也就應用在新設備上。同樣道理，新的用戶(hù)類(lèi)型、新的服務(wù)、新的業(yè)務(wù)策略也將一視同仁的通過(guò)網(wǎng)絡(luò )管理施加在所有新老設備上。
以上可以看出，使用NGOSS，不僅可以滿(mǎn)足運營(yíng)商當前的需求，還能夠適應運營(yíng)商未來(lái)的發(fā)展。NGOSS是滿(mǎn)足下一代網(wǎng)絡(luò )管理的運營(yíng)支撐系統。
六 結語(yǔ)
NGN是一個(gè)以數據通信為基本技術(shù)，承載包括數據、語(yǔ)音、圖像、傳真等各種電信業(yè)務(wù)的綜合、統一、開(kāi)放的平臺，它同傳統電信網(wǎng)絡(luò )在基礎設施、基本技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )構成、業(yè)務(wù)開(kāi)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。基于總線(xiàn)技術(shù)、使用組件開(kāi)發(fā)方法、能夠實(shí)現即插即用的OSS系統NGOSS為NGN的運營(yíng)支撐提供了完整的解決方案。雖然NGOSS已經(jīng)有了相當的基礎，但體系方面的變化和不定因素還仍然存在，在具體規定方面還有很大的缺口，NGOSS開(kāi)發(fā)和部署的實(shí)際經(jīng)驗還不足。如何通過(guò)NGOSS實(shí)現對NGN網(wǎng)絡(luò )的運營(yíng)支撐，這是一個(gè)全新的課題，對這一課題的研究只是剛剛起步。無(wú)論是NGN和NGOSS，還是通過(guò)NGOSS對NGN進(jìn)行運營(yíng)支撐，都還有許多的工作要做，這需要運營(yíng)商、OSS開(kāi)發(fā)商、設備制造商、標準化組織等付出不懈的努力。
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