基于业务级互联的下一代网络业务生成研究

论文摘要

电信业务发展迅猛,用户对各种新业务的需求也不断增长,且越来越强烈。因此,如何保证新业务的提供快速有效甚至允许用户可定制,是一个急需解决的问题。与传统网络相比,融合多种接入网的下一代网络（Next-Generation Networks,NGN）为业务生成带来了机遇,却也带来了更多的挑战。挑战之一是如何提供跨越异构网络的增值业务;挑战之二是寻求一种方便快捷的业务生成方式。本文的目的就是研究适合下一代网络创建、部署和实施业务的框架模型,以实现方便快捷的业务生成和提供,因而具有重要的理论意义和应用前景。本文探讨了下一代网络的业务定义、业务开放标准、开放网格服务体系结构、面向服务的计算等技术,对以上问题进行了深入研究,取得了以下具有独创性的成果:（1）基于业务级互联的下一代网络业务生成原理框架。研究下一代网络的业务生成,业务的概念是关键。本文首先提出了下一代网络业务的定义、接口及其基本特性。指出下一代网络的业务不是简单的对现有业务的组合或替代,而是面向体验的,处于底层网络能力和高层应用之间的中间层次,支持的内容更为丰富。在下一代多网融合环境下开放、分布的业务生成研究中,现有工作在理论模型和形式化描述方面基础薄弱,缺乏定量分析。本文提出了一种业务级互联模型,相比网络级互联模型,协议转换的实现部署复杂度降低了一个数量级。本文借鉴软件设计中的耦合因子概念,提出业务模型的耦合因子的定义,作为对模型开放性的衡量指标,并进行了复杂性计算分析。结果表明我们的模型相比网络级互联模型具有更好的可理解性、可维护性和复用潜力。基于上述模型,本文提出了下一代网络业务生成的两个关键准则:垂直开放准则和水平集成准则;以及为符合这两个准则,业务生成架构应该满足的若干属性。围绕这些准则和属性,本文提出了业务生成的层次架构,按照网络能力平面、业务开放平面、业务集成平面的划分原则使得业务生成中的业务开放性内涵进一步扩大;也使得业务生成能力变得愈发强大。（2）基于Parlay和OGSA的下一代网络业务生成平台ParlayGS。按照提出的原理框架,我们首先分析比较了现有的网络业务开放技术,引入了开放网络能力标准Parlay,屏蔽了底层网络的协议细节,实现了对异构网络业务能力的开放。但是Parlay本身只提供了外部应用访问网络能力的途径,并未实现全局的业务部署、管理、发现和集成机制。为此,我们进一步研究了现有的分布式计算技术,提出了以开放网格服务体系结构OGSA为基本架构,以网格业务为基本实体的分布式业务集成机制。以此为基础,提出了基于Parlay和OGSA的下一代网络业务生成平台ParlayGS。与已有的业务生成方法相比,ParalyGS用业务互通代替了网络互联,一体化地实现了业务开放和集成两个基本准则,能够较好的满足下一代网络业务生成所应有的属性。

论文目录

• 摘要
• 图目录
• 表目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 电信网络业务架构
• 1.2.2 业务体系结构、业务生成和业务生成环境
• 1.2.3 互联网模式的服务提供
• 1.2.4 现有研究存在的问题
• 1.3 本文的研究问题
• 1.4 本文的主要工作和贡献
• 1.5 论文章节简介
• 第二章 下一代网络的业务定义及其基本特性
• 2.1 概述
• 2.2 传统电信网和IP 网的业务
• 2.3 下一代网络业务的视图
• 2.4 下一代网络业务的定义
• 2.4.1 业务的关系型定义
• 2.4.2 业务、实体、角色及其接口
• 2.4.3 业务系统的开环和闭环属性
• 2.4.4 业务的阶和时空属性
• 2.5 小结
• 第三章 下一代网络业务生成的理论模型
• 3.1 概述
• 3.2 网络级互联模型
• 3.3 业务级互联模型
• 3.3.1 业务级互联模型的描述
• 3.3.2 业务级互联模型的形式化定义
• 3.4 耦合度度量分析
• 3.4.1 软件系统中的耦合因子
• 3.4.2 业务模型的耦合因子定义
• 3.4.3 基于业务模型耦合因子的业务系统开放性衡量
• 3.5 开放和集成条件准则
• 3.5.1 垂直的开放准则
• 3.5.2 水平的集成准则
• 3.6 业务生成的层次架构
• 3.6.1 网络能力平面
• 3.6.2 业务开放平面
• 3.6.3 业务集成平面
• 3.6.4 层次架构的特点
• 3.7 小结
• 第四章 基于Parlay 和OGSA 的下一代网络业务生成平台ParlayGS
• 4.1 概述
• 4.2 基于Parlay 的业务开放
• 4.2.1 业务的开放技术分析
• 4.2.2 Parlay 对开放准则的支持
• 4.3 基于OGSA 的业务集成
• 4.3.1 业务的集成技术分析
• 4.3.2 OGSA 对集成准则的支持
• 4.4 下一代网络业务生成架构ParlayGS
• 4.4.1 ParlayGS 概述
• 4.4.2 ParlayGS 的层次关联
• 4.5 小结
• 第五章 ParlayGS 的业务生成机制
• 5.1 概述
• 5.2 Parlay 和SIP 协议的映射机制
• 5.2.1 地址解析
• 5.2.2 实体映射
• 5.2.3 消息映射
• 5.3 Parlay 和网格平台的通信连接
• 5.3.1 问题的分析
• 5.3.2 面向服务的Parlay 和网格平台间的通信连接模型
• 5.3.3 基于规范化方法的业务模型统一
• 5.3.4 服务的注册和查找机制
• 5.4 Parlay 业务和网格服务的集成机制
• 5.4.1 集成的对象和模式
• 5.4.2 业务集成问题分析
• 5.4.3 业务集成方法
• 5.4.4 基于推/拉模型的同步机制
• 5.5 小结
• 第六章 实验和验证评价
• 6.1 概述
• 6.2 实验方法和实验设计
• 6.3 对开放机制的验证实验
• 6.4 对集成机制的验证实验
• 6.4.1 普通的集成
• 6.4.2 同步机制
• 6.4.3 带状态、松散耦合的业务集成实验例
• 6.5 基于Parlay-SIP 网关对开放和集成机制的一体化验证实验
• 6.5.1 支持呼叫控制的Parlay-SIP 网关原型
• 6.5.2 对Parlay-SIP 网关的验证应用例
• 6.5.3 网格服务对呼叫控制网络能力的控制
• 6.6 评价
• 6.7 小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 工作总结
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历