楊穗珊 中國電信股份有限公司廣州研究院

1 引言

在電信領域，融合通常指三種類型的融合：網(wǎng)絡融合、業(yè)務融合和商業(yè)融合。對于網(wǎng)絡融合，業(yè)務層連接電路承載域（CS，Circuit Switched Domain）和分組交換域（PS，Packet Switched Domain）的網(wǎng)絡使來自不同網(wǎng)絡的設備成為同種業(yè)務的一部分；支持CS網(wǎng)絡上的SS7協(xié)議和Sigtran協(xié)議；提供客戶關系管理（CRM，Customer Relationship Management）、個性化定制、服務開通與計費融合；協(xié)調(diào)控制多業(yè)務。而對于業(yè)務融合，用戶體驗將與設備類型無關。業(yè)務融合意味著集群業(yè)務能同時支持所有的設備類型；不同設備上的呼叫限制及其他補充業(yè)務（如呼叫前轉(zhuǎn)、呼叫保持、呼叫等待等）都使用相同的配置文件；能夠定位和呈現(xiàn)不同設備上的信息；多業(yè)務協(xié)調(diào)控制確保用戶能正確使用所能接觸到的業(yè)務；所有的業(yè)務由業(yè)務層控制而與具體設備無關。商業(yè)融合主要指對固定、移動、Internet和電視實現(xiàn)多重業(yè)務（Multi-play）捆綁及多種計費類型的融合，即一個用戶一個賬單?？傊?，一個真正的融合平臺必須能支持服務提供商所提供的各種商業(yè)模型，如移動替代固網(wǎng)模型（FMS，F(xiàn)ixed-Mobile Substitution）、固定-移動融合模型（FMC，F(xiàn)ixed-Mobile Convergence）、固定移動集成模型（FMI，F(xiàn)ixed-Mobile Integration）及基于IP的業(yè)務模型。

對于業(yè)務融合，業(yè)界先提出業(yè)務交付平臺（SDP，Service Delivery Platform）解決方案，而IP多媒體子系統(tǒng)（IMS，IP Multimedia System）的出現(xiàn)，使業(yè)界將眼光聚焦在IMS上，其被認為是實現(xiàn)未來固定、移動和寬帶技術融合的核心。許多決策者認為一個快速的IMS部署比SDP能更好地解決業(yè)務傳輸問題，然而這種情況并沒有如預期出現(xiàn)。盡管大多數(shù)的運行商認為在長期過程中，現(xiàn)有網(wǎng)絡過渡到全IP網(wǎng)絡是勢在必行，但在短期仍有許多人質(zhì)疑IMS的商業(yè)價值。IMS的缺點，如只關注基于會話的業(yè)務，而使許多非會話型的業(yè)務不在IMS的考慮范圍。此外，IMS對業(yè)務層的定義還是不能滿足一個通用的業(yè)務架構的需求，也就是說IMS的業(yè)務層還不是一個具有通用業(yè)務功能的、真正的業(yè)務架構的系統(tǒng)。這使得IMS只能小心謹慎、逐步地被采用，因此對IMS的采用將需要經(jīng)過很多年才能完成。這樣在業(yè)務融合上，業(yè)界又將眼光重新放在SDP上，且IT技術的發(fā)展如云計算和Web2.0技術將會更進一步促進SDP的發(fā)展。

2 SDP架構演化介紹

SDP指能有效創(chuàng)建、部署、執(zhí)行、協(xié)調(diào)控制和管理一種及多種類別業(yè)務的系統(tǒng)架構或環(huán)境。SDP是電信網(wǎng)絡從垂直網(wǎng)絡向水平網(wǎng)絡演化的自然結果，它是電信網(wǎng)絡業(yè)務層的重要組成部分。

SDP概念從提出到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)過幾代的演化。早期SDP被設計為傳遞小的移動內(nèi)容和移動消息業(yè)務，這些早期的SDPs主要針對現(xiàn)有的平臺（如短信中心、彩信中心）建立標準的連接器。后來SDP的管理范圍進一步擴大以支持更多的業(yè)務引擎，這樣第二代SDP（SDP 1.0）出現(xiàn)了。第二代SDPs積極采用標準IT技術，如Java、J2EE（Java EE）和CORBA技術，以及OSA/Parlay、APIs、JAIN SLEE和后來的SIP（Session Initiation Protocol）技術。在第二代SDPs中分層系統(tǒng)架構被廣泛使用，并通過采用抽象業(yè)務引擎取代原有的網(wǎng)絡協(xié)議來簡化業(yè)務的創(chuàng)建。Moriana Group提出的第二代SDP架構如圖1所示。

在Moriana Group提出的SDP架構中，網(wǎng)絡抽象層作為SDP的最下層，提供訪問網(wǎng)絡業(yè)務能力的標準接口；業(yè)務暴露層作為SDP的上層，將語音和數(shù)據(jù)的能力集交付給企業(yè)及第三方的業(yè)務提供商；中間層是業(yè)務執(zhí)行平臺和內(nèi)容交付平臺，業(yè)務執(zhí)行平臺提供一個平臺環(huán)境，使業(yè)務得以部署和執(zhí)行，而內(nèi)容交付平臺向移動設備提供多媒體內(nèi)容。

圖1 Moriana Group提出的第二代業(yè)務交付平臺（SDP 1.0）架構

SDP如今已經(jīng)演化到第三代（通常指SDP 2.0）。SDP 2.0側重于業(yè)務管理和交易方面，目前SDPs的建設圍繞面向服務的體系架構（SOA，Service-Oriented Architecture），以更有助于OSS/BSS的集成，有效協(xié)調(diào)控制業(yè)務及實現(xiàn)端對端業(yè)務生命周期管理。此外，SDP 2.0采用基于標準的技術還有助于多網(wǎng)絡業(yè)務的集成，這也是創(chuàng)建融合業(yè)務及無縫地將業(yè)務遷移到下一代全IP網(wǎng)絡和IMS的關鍵。SDP 2.0是SDP 1.0的自然演化。圖2為Moriana Group提出的第三代SDP架構，分為五層：電信網(wǎng)絡抽象層、業(yè)務創(chuàng)建與執(zhí)行層、電信業(yè)務與業(yè)務引擎層、業(yè)務協(xié)調(diào)控制與管理層、業(yè)務暴露層。

圖2 Moriana Group提出的第三代業(yè)務交付平臺（SDP 2.0）架構

電信網(wǎng)絡抽象層包含一組業(yè)務引擎，并提供訪問底層網(wǎng)絡和業(yè)務能力的入口及相應的訪問策略管理功能；業(yè)務創(chuàng)建與執(zhí)行層提供協(xié)議轉(zhuǎn)換功能和采用標準的開發(fā)工具創(chuàng)建業(yè)務，并提供一個或多個業(yè)務執(zhí)行環(huán)境平臺；電信業(yè)務與業(yè)務引擎層包含關鍵的電信業(yè)務，其含有一套較高層次的業(yè)務引擎，如電話會議、信息、呈現(xiàn)、呼叫分布和認證管理等，這一層能靈活地擴展新業(yè)務和業(yè)務引擎；業(yè)務協(xié)調(diào)控制與管理層是一個新增加的層，可帶給SDP架構SOA和Web服務原則及業(yè)務生命周期管理機制，其包含一個通用的SDP功能模塊以實現(xiàn)通用的業(yè)務管理和共享用戶資料庫及身份管理，未來還將演化為一個完整的業(yè)務交付架構（SDF，Service Delivery Framework），以提供對不同類別的業(yè)務進行統(tǒng)一的端到端的管理；業(yè)務暴露層提供訪問業(yè)務引擎甚至更底層的網(wǎng)絡能力安全管理功能，這一層提供管理第三方訪問的必要功能模塊，如認證、授權及計費（AAA）、策略與服務等級協(xié)議（SLA，Service Level Agreement）管理?？傊?，SDP通過不斷演化形成一整套標準的、開放的業(yè)務體系架構，使新業(yè)務能快速開發(fā)、提供、運行、管理及計費。SDP架構體現(xiàn)了電信和IT技術的融合，為跨網(wǎng)絡融合業(yè)務提供一個較好的解決方案。

隨著部署在SDP上的業(yè)務數(shù)目與種類越來越多，業(yè)務越來越復雜，以及新的專有SDP平臺的不斷出現(xiàn)，使運營商的注意力從SDP的功能方面轉(zhuǎn)移到管理方面，于是SDF出現(xiàn)了。SDF使運營商能對不同類型的業(yè)務、SDPs甚至傳統(tǒng)的平臺執(zhí)行一個統(tǒng)一的、更高效和經(jīng)濟的業(yè)務生命周期管理。2007年電信管理論壇提出的SDF參考模型如圖3所示。

圖3 電信管理論壇提出的SDF參考模型

電信管理論壇的SDF參考模型包含一套概念、規(guī)則及相互之間的關系，它主要定義幾個規(guī)范：SDF業(yè)務管理接口（SDF SMI，SDF Service Management Interface）、SDF管理支撐業(yè)務（SDF MSS，SDF Management Support Services）及SDF基礎支撐業(yè)務（SDF ISS，SDF Infrastructure Support Services）。SDF SMI用于暴露SDP的生命周期管理能力，著重于業(yè)務生命周期管理能力，如提供業(yè)務的創(chuàng)建、安裝和部署、配置與激活、發(fā)起、示例與執(zhí)行、操作、更新及退休等功能；SDF MSS則涉及端到端的SDF業(yè)務生命周期的管理及自動實現(xiàn)交易過程；SDF ISS提供可重復調(diào)用的功能模塊，并通過功能模塊接口將能力暴露出去以支持整個SDF的目錄、元數(shù)據(jù)知識庫、用戶資料及SDF ISS示例管理。

總之，SDF的目標是使所有的業(yè)務提供商能擁有一個靈活的業(yè)務傳遞和管理環(huán)境，讓業(yè)務能通過業(yè)務提供者或第三方部署以多種方式進行定制與組合，并最終使業(yè)務提供商能有效地參與市場競爭且在下一代激烈的業(yè)務市場競爭中脫穎而出。

3 云計算與虛擬化技術

云計算（Cloud Computing）概念由Google提出，因清晰的商業(yè)模式而受到廣泛關注，并得到工業(yè)界和學術界的普遍認可，成為2009年最受關注的十大IT技術之一。云計算模式使計算能方便地從公司的地下室移到遙遠的數(shù)據(jù)中心。目前，不僅有許多計算機領域?qū)＜液蛯W者試圖從不同的角度用不同的方式給云計算下定義，而且Amazon、Google、IBM、Microsoft、Sun等公司及學術界都相繼提出自己的云平臺。

通常云計算中的云分為三層結構：軟件即服務（SaaS，Software as a Service）、平臺即服務（PaaS，Platform as a Service）和基礎設施即服務（IaaS，Infrastructure as a Service）。SaaS位于最外層，主要包括基于Web的應用，如Google的郵件服務等；PaaS在云中間，包含一個操作系統(tǒng)，這個操作系統(tǒng)可以讓開發(fā)者為Web和移動設備開發(fā)出應用；IaaS提供從復雜的大量計算到數(shù)據(jù)存儲的基本計算服務，使用戶能夠構建高度適應的計算機系統(tǒng)。

云計算以虛擬化技術為基礎，虛擬化技術是云計算的關鍵技術。只有實現(xiàn)了IT虛擬化，才能真正實現(xiàn)資源共享和IT服務能力的按需提供。隨著虛擬化技術的發(fā)展，越來越多的工具軟件被開發(fā)出來用于虛擬計算機，使虛擬計算機能越來越獨立于硬件系統(tǒng)。而虛擬化技術在服務器方面取得的成功更激發(fā)業(yè)界將這種技術用于其他硬件，如存儲設備、個人計算機及移動設備等，目前虛擬化個人計算機正在如火如荼地進行。虛擬化技術的發(fā)展不僅促進云計算的發(fā)展，反過來，云計算又促進虛擬技術的應用，通過云計算，使虛擬終端能更簡單、方便地從運營商獲取業(yè)務和能力。

虛擬化及云計算技術不僅對硬件制造商和軟件企業(yè)產(chǎn)生巨大的沖擊，而且也將極大推動電信行業(yè)的發(fā)展，影響電信平臺、業(yè)務及終端的發(fā)展，使電信運行商能更方便、靈活地向用戶提供定制業(yè)務和定制終端服務。

4 建議的基于云計算的電信網(wǎng)絡融合架構

如圖4所示，筆者提出的基于云計算的電信網(wǎng)絡融合架構主要分三部分：接入與核心網(wǎng)絡層、業(yè)務網(wǎng)絡層、業(yè)務應用層。其中，業(yè)務網(wǎng)絡層和業(yè)務應用層一起構成一個面向業(yè)務的云平臺。

接入與核心網(wǎng)絡層負責終端和網(wǎng)絡設備的接入，實現(xiàn)對PSTN、2G/3G網(wǎng)絡設備、DSL/Wi-Fi、HSPA、WiMAX、LTE、IMS等設備及其他IP網(wǎng)絡設備的接入。同時向上提供電信業(yè)務能力集及Web應用能力集，如呼叫管理、多方通話業(yè)務、計費和賬戶管理、多媒體、彩信、短信、用戶位置及下載等能力集。

業(yè)務網(wǎng)絡層由面向業(yè)務云平臺的IaaS和PaaS組成。IaaS由一組業(yè)務引擎組成，這些業(yè)務引擎是一組物理服務器，可方便集成不同廠家的業(yè)務引擎；PaaS是筆者提出的SDF分層架構，由綜合業(yè)務接入網(wǎng)關（ISAG，Integrated Service Access Gateway）和綜合業(yè)務管理平臺（ISMP，Integrated Service Management Platform）組成。ISAG由網(wǎng)絡抽象層、業(yè)務能力集層、業(yè)務執(zhí)行平臺和業(yè)務暴露層組成。ISAG網(wǎng)絡抽象層采用虛擬化軟件技術形成一組虛擬機，這些虛擬機完成與網(wǎng)絡中各網(wǎng)元間的協(xié)議轉(zhuǎn)換過程，并向上提供開放、統(tǒng)一的應用程序接口（APIs），通過采用虛擬化與云計算技術，使ISAG網(wǎng)絡抽象層能更方便有效地集成新的協(xié)議轉(zhuǎn)化能力，從而快速集成新的業(yè)務能力；ISAG業(yè)務能力集層集成固網(wǎng)、移動及IMS等業(yè)務能力，將基本業(yè)務能力及組合業(yè)務能力封裝成統(tǒng)一及標準應用開發(fā)接口，為上層CP/SP提供一套簡單、統(tǒng)一的訪問電信業(yè)務能力及Web應用能力的應用開發(fā)接口，屏蔽底層核心網(wǎng)絡及業(yè)務引擎的復雜性，實現(xiàn)對固網(wǎng)、移動及IMS業(yè)務能力的高度抽象；ISAG業(yè)務執(zhí)行平臺由云管理控制平臺及各種應用服務器（ASs）組成，云管理控制平臺實現(xiàn)虛擬化計算資源管理和智能化任務的分布，提供系統(tǒng)的配置和維護管理、SLA類型及SLA優(yōu)先級等的SLA控制管理，而各種應用服務器可由虛擬機組成，提供一個平臺環(huán)境如SIP、CAMEL和OSA/Parlay等，使業(yè)務能得以快速部署和執(zhí)行；ISAG業(yè)務暴露層將ISAG業(yè)務能力集模塊形成的基本業(yè)務能力接口及組合業(yè)務能力接口開放給業(yè)務應用層，并同時向上提供在“云端”上運行的應用開發(fā)工具與環(huán)境、全方位的業(yè)務程序測試和業(yè)務流程模擬測試環(huán)境。ISMP實現(xiàn)對各種增值業(yè)務（固網(wǎng)、移動及IMS/全IP業(yè)務等）的管理，實現(xiàn)統(tǒng)一配置管理、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一鑒權管理、統(tǒng)一門戶管理、統(tǒng)一業(yè)務展現(xiàn)、統(tǒng)一業(yè)務生命周期管理、統(tǒng)一內(nèi)容管理及統(tǒng)一安全管理等功能。針對IMS，ISMP增加ISMAP協(xié)議對SIP協(xié)議的處理。PaaS由虛擬機組成，可更加靈活、快速、高效地實現(xiàn)新業(yè)務的生成、部署、執(zhí)行和管理工作。PaaS對上提供統(tǒng)一的APIs，實現(xiàn)存儲資源和計算資源的統(tǒng)一調(diào)度及共享。

圖4 基于云計算的電信網(wǎng)絡融合架構

業(yè)務應用層即SaaS，在這一層中，運營商、第三方內(nèi)容或應用服務商、個人利用PaaS所提供的業(yè)務能力接口及開發(fā)環(huán)境，開發(fā)出一系列的電信業(yè)務及Web、IT業(yè)務提供給用戶。

5 結束語

隨著電信技術的發(fā)展，電信網(wǎng)絡由固定網(wǎng)絡向移動網(wǎng)絡發(fā)展，由2G向3G、4G演進。在多種網(wǎng)絡混合存在的情況下，如何對網(wǎng)絡與業(yè)務進行融合一直是電信業(yè)的熱點問題。

本文所提出的基于云計算的電信網(wǎng)絡融合架構，是通過在業(yè)務網(wǎng)絡層采用SDF分層架構及虛擬化與云計算技術，實現(xiàn)對不同網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡能力與業(yè)務能力的聚集、封裝、開放與共享。這種架構有助于運營商創(chuàng)建獨立于網(wǎng)絡的應用及實現(xiàn)來自不同網(wǎng)絡的業(yè)務組合，實現(xiàn)真正的業(yè)務融合及對業(yè)務進行統(tǒng)一、經(jīng)濟和高效的管理，并使新業(yè)務能快速開發(fā)、提供、運行、管理及計費。此外，所采用基于云計算的SDF架構還有助于電信運營商在大規(guī)模的電信平臺建設中節(jié)約服務器的開支，降低管理成本，同時使系統(tǒng)更具有可擴展性和可用性。

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