下一代网络业务控制能力的研究

论文摘要

下一代网络代表了电信网络未来的发展趋势，而目前对于NGN的业务控制能力以及限制等问题尚缺乏深入的认识。业务控制能力体现了NGN的优势，而限制则表明了NGN需要演进的方向，因此对NGN业务控制能力的研究具有重大意义。软交换是NGN控制层的核心实体，软交换的业务控制能力决定了NGN对所提供业务的控制能力。在这种背景下，本文对下一代网络中的业务控制能力进行了系统的分析，取得了一系列有价值的研究成果，概括起来主要包括以下几个方面： 1．在分析NGN业务特点的基础上，提出一个新的业务分类标准：信令／媒体链接的对应关系。此分类标准以面向业务开发者的角度对业务进行分类并向业务开发者提供有价值的开发信息。通过此新的业务分类标准可以看到NGN所支持的业务种类比传统电信网络大为丰富。 2．将NGN的业务控制能力根据其操作的信息对象不同定义为四个类别：呼叫类，承载类，用户属性信息类与消息类，提出了NGN中新增的业务控制能力，在此基础上指出NGN的业务控制能力相对于传统电信网络得到了较大的增强。 3．从网络实现的细节中抽象出一个通用的业务描述模型，分析了构成业务的四个基本元素：端点，通信链接，端点与通信链接的关联，通信链接之间的关联。并以对象图的形式分析了业务的静态属性，以有向图的形式描述了业务可能的动态行为。 4．针对NGN业务提供体系结构下目前已存在多种标准业务接口的现状，提出了基于软交换的一个呼叫关系模型与以之为基础的通用业务视图。不同的标准业务接口通过各自的视图转换层即可以接入采用该模型的业务提供平台。 5．针对下一代网络中多媒体业务／移动业务对于呼叫控制能力的功能需求，提出了一种基于分层结构、信令—承载控制相分离的通用呼叫状态模型。此模型不仅能够完成灵活的多媒体／移动呼叫控制功能，而且能够以统一的方式处理多种信令协议，特别适用于要求在下一代网络中支持多媒体业务／移动业务的软交换实体。 6．选择TLA(Temporal Logic of Actions)作为形式化描述的工具，基于通用的业务描述模型与呼叫控制模型的状态迁移规则，给出了业务动

论文目录

• 绪论
• 1 研究工作的背景和意义
• 2 主要研究工作
• 3 论文的结构和主要内容
• 第一章 下一代网络业务控制能力研究综述
• 1.1 下一代网络技术概述
• 1.1.1 下一代网络的基本概念
• 1.1.2 下一代网络的体系结构
• 1.1.3 下一代网络的研究现状
• 1.2 下一代网络业务控制能力研究概述
• 1.2.1 下一代网络业务控制能力内容研究现状
• 1.2.2 下一代网络业务控制能力提供模型概述
• 1.2.3 下一代网络业务控制能力描述方法研究概述
• 1.2.3.1 DFC
• 1.2.3.2 ANISE与CRESS
• 1.2.3.3 MTS
• 1.2.3.4 形式化描述技术
• 1.2.4 目前研究成果的现状与发展趋势
• 1.3 本章小结
• 1.4 参考文献
• 第二章 下一代网络业务控制能力的分析
• 2.1 NGN业务分类
• 2.1.1 面向业务使用者／管理者的业务分类
• 2.1.1.1 按基本属性和提供方式分类
• 2.1.1.2 按功能特征分类
• 2.1.1.3 按通信属性分类
• 2.1.1.4 按会话控制分类
• 2.1.1.5 按通信角色分类
• 2.1.2 面向业务开发者／管理者的业务分类
• 2.1.2.1 适用于NGN的业务分类
• 2.2 NGN业务控制能力集合
• 2.2.1 呼叫类业务控制能力
• 2.2.2 承载类业务控制能力
• 2.2.3 用户属性信息类业务控制能力
• 2.2.4 消息类业务控制能力
• 2.3 NGN业务控制能力的提供
• 2.3.1 传统电信网控制智能的局限性分析
• 2.3.2 下一代网络控制智能分析
• 2.4 本章小结
• 2.5 参考文献
• 第三章 一个通用的业务描述模型
• 3.1 通用的业务描述模型的必要性
• 3.2 业务描述模型研究现状
• 3.3 一个通用的业务描述模型
• 3.3.1 端点
• 3.3.2 通信链接
• 3.3.3 用户与通信链接的关联
• 3.3.4 通信链接之间的关联
• 3.3.5 通用业务描述模型的状态转移
• 3.4 多媒体业务描述实例
• 3.5 与其它描述模型的比较
• 3.6 本章小结
• 3.7 参考文献
• 第四章 基于软交换的会话控制模型与通用业务视图
• 4.1 开放的业务接口与通用的业务提供体系结构
• 4.1.1 基于协议的业务提供
• 4.1.1.1 INAP协议
• 4.1.1.2 SIP协议
• 4.1.2 基于API的业务提供
• 4.1.2.1 Parlay API介绍
• 4.1.2.2 JAIN介绍
• 4.1.2.3 Joint API介绍
• 4.1.3 基于脚本的业务提供
• 4.1.3.1 CPL语言
• 4.1.3.2 VoiceXML
• 4.1.3.3 CCXML
• 4.1.3.4 XTML
• 4.1.4 通用的业务提供体系结构
• 4.2 通用业务视图与会话控制模型的功能需求
• 4.2.1 业务逻辑控制需求
• 4.2.2 软交换系统所提供的能力范围
• 4.3 现有业务视图与会话控制模型介绍
• 4.3.1 窄带智能网
• 4.3.2 宽带智能网
• 4.3.3 Parlay API
• 4.3.4 TINA
• 4.4 基于软交换的会话控制模型与通用业务视图
• 4.4.1 呼叫模型的基本思想
• 4.4.2 基于软交换的呼叫关系模型与业务视图
• 4.4.3 业务视图提供的控制能力
• 4.4.4 基于SBS-CRM／GSV的通用业务提供体系结构
• 4.5 SBS-CRM／GSV应用说明及业务举例
• 4.5.1 应用发起的两方通话
• 4.5.2 呼叫转移
• 4.5.3 三方通话
• 4.5.4 应用发起的Dial Out会议
• 4.6 与现有控制模型／视图的比较
• 4.7 本章小结
• 4.8 参考文献
• 第五章 基于软交换的一种通用呼叫状态模型
• 5.1 呼叫状态模型的功能需求
• 5.2 呼叫状态模型的研究现状
• 5.2.1 窄带智能网中的BCSM模型
• 5.2.2 移动智能网中的控制模型
• 5.2.3 宽带智能网的控制模型
• 5.2.4 VoIP中的呼叫模型
• 5.3 一种通用的呼叫状态模型
• 5.3.1 信令链接控制模型
• 5.3.2 承载控制模型
• 5.3.3 模型间的指示关系
• 5.4 基于呼叫状态模型的呼叫流程
• 5.4.1 呼叫建立流程
• 5.4.1.1 SIP协议—Invite携带SDP
• 5.4.1.2 SIP协议—Invite没有携带SDP
• 5.4.1.3 H.323协议—Normal方式
• 5.4.2 呼叫过程中修改媒体链接
• 5.4.2.1 SIP协议—修改原有媒体链接
• 5.4.2.2 SIP协议—新建一条媒体链接
• 5.4.2.3 H.323协议—新建一条媒体链接
• 5.4.3 呼叫结束流程
• 5.4.3.1 SIP协议
• 5.4.3.2 H.323协议
• 5.5 呼叫状态模型在IMS中的应用
• 5.6 与其他控制模型的比较
• 5.7 本章小结
• 5.8 参考文献
• 第六章 NGN业务的形式化描述与验证
• 6.1 引言
• 6.2 时态逻辑简介
• 6.2.1 时态逻辑的起源
• 6.2.2 时态逻辑的分类
• 6.2.3 系统的两个主要属性
• 6.2.4 TLA简介
• 6.2.4.1 TLA元素
• 6.2.4.2 TLA公式
• 6.2.4.3 描述系统的TLA公式
• 6.2.4.4 TLA的推理规则
• 6.2.4.5 TLA的特点与局限性
• 6.3 本文使用的TLA的描述规则与方法
• 6.4 业务动态行为的形式化描述
• 6.4.1 集合定义
• 6.4.2 常量定义
• 6.4.3 函数定义
• 6.4.4 谓词定义
• 6.4.5 操作定义
• 6.4.6 公式定义
• 6.5 业务控制能力的形式化描述
• 6.5.1 集合定义
• 6.5.2 常量定义
• 6.5.3 谓词定义
• 6.5.4 操作定义
• 6.5.5 活性属性公式定义
• 6.5.6 公式定义
• 6.6 NGN业务提供的形式化验证
• 6.6.1 变量映射规则
• 6.6.2 初始化条件证明
• 6.6.3 安全属性的不变量
• 6.6.4 不变量的证明
• 6.6.5 业务动态行为的证明
• 6.6.6 最后一步
• 6.7 本章小结
• 6.8 参考文献
• 附录：本章公式中使用的缩写符号
• 第七章 结束语
• 7.1 论文总结
• 7.2 进一步的研究工作
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文