转 NGOSS：下一代网络运营支撑系统

转自 http://www.iteye.com/topic/177069

摘要：首先介绍了NGOSS及其关键技术和结构框架，然后介绍了从OSS过渡到NGOSS的思路。在此基础上，对NGOSS如何支撑NGN网络的运营进行了探讨。

　　关键词：NGN，OSS，NGOSS 　　

　　随着全球电信业务的逐步开放，电信运营企业的经营方式也正在从以业务为中心的货架式经营转变为以客户为中心的个性化定制方式，例如为不同流量特性、不同质量服务提供不同计费费率和计费方法以及业务质量管理等问题，原来的单一业务运营支撑系统已经越来越无法满足新业务不断涌现的竞争要求。尤其是当前电信业务和网络正经历着前所未有的变革，核心网IP化和接入方式多样化使得基于IP的下一代网络（NGN）成为各大运营商所瞩目的焦点。NGN是一个在继承的基础上实现了网络与业务融合的网络，包含有众多厂商所生产的软硬件产品以及极其复杂的ATM/IP/TDM等网络基础设施，首次使用软交换技术，这些都对下一代OSS提出了挑战。

　　一 NGOSS概述 　　

　　下一代运营软件和系统（NGOSS）是“电信管理论坛（TMF）”提出的新一代OSS体系。NGOSS从系统（即插即用规则）、过程（企业事务过程模型）、信息（关联处理公用数据）、产品四个方面保证OSS体系具备标准化、能够逐步演化、保证互连互操作（开放）、实现端到端的管理和高度自动化的特点。 NGOSS提出一系列的文档、信息模型和代码，分析研究企业核心业务流和信息技术，提出一套指导OSS建设的系统框架和设计即插即用的OSS组件方法，帮助开发商迅速开发支撑系统，满足电信运营商对OSS系统建设的需要，从而使OSS系统设计、开发从满足个别运营商的个体需求到分析电信运营商的整体需求的范围上来，进一步使OSS系统的设计、开发进入到一个崭新时代。贴近运营商需求，使系统开发变得更迅速、更灵活、成本更低是NGOSS的目标。

　　二 NGOSS关键技术 　　

　　1 计算机技术 　　

　　1) CORBA 　　

　　公共对象请求代理体系结构CORBA(Common Object Request Broker Architecture)将面向对象技术和网络通信技术有机结合起来，用于在分布式环境下实现应用的集成，使得基于对象的软件构件可以在分布式环境中可重用、可移植和可互操作性。利用CORBA技术，可以屏蔽对象通信的细节，完成对象的注册、定位和激活,并完成请求解释、差错处理、参数配置以及操作传送等工作。同时CORBA还提供了一系列的公共服务规范COSS，其中包括名字服务、永久对象服务、生命周期服务、事务处理服务、对象事件服务和安全服务等，它们相当于一类用于企业级计算的公共构件。CORBA还具有编程语言无关性，在开发系统时可以使用任何熟悉的面向对象编程语言。因此使用CORBA技术进行设计和开发出的系统具有灵活性，可适应不同网络环境、不同机器、不同操作系统和编程语言。
　
　　2) XML 　　

　　XML在数据应用方面具有明显的优势。第一，XML文件为纯文本文件，不受操作系统、软件平台的限制；第二，XML具有基于Schema自描述语义的功能，这种描述能为计算机理解和自动处理。第三，XML不仅可以描述结构化数据，还可以有效描述半结构化甚至非结构化数据。XML是一个开放的标准，它给基于Web的应用软件赋予了强大的功能和灵活性。使用XML，可以进行更有意义的搜索、开发灵活的Web应用软件、不同来源数据的集成、数据的本地计算和处理、数据的多样显示、粒状的更新和Web上的数据发布等，因此它给开发者和用户带来了许多好处。 　　

　　3) Java 　　

　　Java是一种简单的、面向对象的、分布式的、健壮的、安全的、结构中立的、可移植的、高效能的、多线程的、动态的解释型语言。使用Java，可以使得分布式应用的建立更加简单易行，可以编写出强大而可靠的应用，可以在任何系统平台上建立应用程序且不需要重新编译源代码即可在其他平台上运行。 　　

　　4) WEB 　　

　　WEB技术已经日趋成熟，并得到了广泛使用。使用WEB技术，只需在服务器端开发和修改应用程序，而不必在每个客户端进行修改，维护简单，发布容易。而且可以通过在服务器端增加用户管理和管理注册，就可以进行用户的权限控制。

　　2 NGOSS技术思想 　　

　　受到软件产业的组件技术和组件开发方法的启发，NGOSS提出了基于组件的面向对象的分布式运营支撑系统解决方案。随着功能封装、接口协议定义等组件开发方法被业界普遍认可，业务过程流、公共总线结构、公共业务数据、NGOSS组件等的研究也迅速开展起来。 　　

　　1）业务过程流 　　

　　NGOSS将业务过程流从组件中剥离出来，使每个组件成为一个功能实体，从而使得对单独组件的开发要求转变为对过程控制的业务逻辑要求。当改变业务过程流，组件只需要完成公共协议中定义的接口功能。这样可以通过简单的流程定义来改变业务流，而不需要修改应用组件。这样也使应用组件变得可以重新利用，组件的开发变得更容易，灵活性更高。同时，NGOSS框架允许业务流程的定制、改造和优化，从而实现企业业务流程再造。 　　

　　2）公共总线结构 　　

　　点对点的系统集成方法要求每个业务都要有面向其它系统的接口，这使得OSS系统变得越来越复杂，并且难以维护和扩展。为了解决这个难题，NGOSS引入了公共总线的概念。通过公共总线，使原有的各个应用系统（如网管系统、客服系统、业务支撑系统等）实现系统间的信息交换。通过引入公共总线结构，NGOSS达到了各个组件相对独立、整个平台稳定可靠、系统有扩展性和灵活性的目的，从而使NGOSS能够高效整合数据、高效整合业务流程并适用于各种应用和异构硬件环境。 　　

　　3）公共业务数据 　　

　　公共业务数据指在各种业务过程之间需要使用的业务信息和需要存储的业务数据。在一个特定的业务过程中，多个组件会由于不同的目的，在同一时间使用共同的信息。这样的信息需要从整个企业的层次定义，而不能从组件的层次定义。通过这样的共享业务信息可以从公共的业务服务中抽象出各种组件的需求。应用组件访问数据时，通过这些公共业务数据的服务接口来实现。数据物理存储层通过一个或几个数据库提供信息的物理存储功能；数据访问层提供数据的访问控制，保证系统数据的完整性、唯一性；信息服务层通过对数据增加业务定义，把数据组合为业务信息；交易接口通过公共访问接口提供组件对数据的访问。 　　

　　引入公共业务数据的根本目的在于信息的充分共享。一个单独的NGOSS共享信息模型将为大量的共享信息服务定义信息模型并提供公共框架。这些独立的模型只在NGOSS组件与信息服务之间相互作用，并且可以保证企业信息模型的一致性。通过信息共享，实现信息在一定业务流程驱动下的动态交互，通过业务流来驱动各部门、各应用系统之间的协调运作，从而实现企业自动化。 　　

　　4）NGOSS组件 　　

　　TMF用组件的方法来构建NGOSS系统。组件是包含数据的对象，是可用代码的封装，这些代码可以用来执行应用程序的一些功能。一个软件组件是一段代码，它用来实现一系列定义好的接口。组件不是完整的应用程序，它们不能被独立运行。 　　

　　NGOSS的组件可以包括大的模块（如计费模块、客服模块等），也可以是比较小的模块（如用户地址显示模块、用户总费用计算模块等）。每个NGOSS 组件必须声明组件功能与使用者的关系、组件功能及业务数据之间的依赖关系、组件处理过程的层次关系、以及和其他组件的相互关系等。NGOSS组件的供应商和完成的功能可以完全不同，但每个组件必须满足确定的需求并且必须符合统一定义的接口规范，这样，当一个组件被安装后，它的接口功能被加入注册表，供系统查询、选择和调用。如果重新定义了业务过程流，要使用已经完成的组件，通过相应的组件接口就可以实现对业务过程的支持；如果开通新业务服务，将新的组件接口加入注册表，通过选择、配置组件接口就可以完成对新业务的支持，从而实现即插即用。

　　三 NGOSS结构框架 　　

　　NGOSS所强调的并不是一个或几个标准，而是一个体系概念和结构。在体系概念和结构的指导下，规定和开发具体的标准和技术，在抽象模型和结构的基础上，踏踏实实地研究和选择适用的分布、数据和信息共享等技术，以构造最有效的系统和应用。技术体系中立性加上面向对象构件化的分布式结构，是NGOSS完成端到端管理、逐步演化和互联互操作的技术法宝。 　　

　　NGOSS的核心框架不使用任何特殊技术，这样即使使用新出现的技术构建新的组件时，也无需在不同技术间建立接口，只需通过构造适当的适配器就可以实现组件间的通信，从而保证了核心框架的有效性和连续性。要保证技术独立性，NGOSS核心框架需要满足大量的约束条件。第一，不能指定任何特殊的通信协议；第二，必须允许使用同步、异步、准同步的调用方式；第三，不能描述任何业务过程数据；第四，不能指定任何实现语言；第五，必须描述交易如何定义和执行，共享信息服务如何支持组件之间的相互通信。第六，必须定义技术独立的NGOSS组件如何实现过程中的组件管理接口，包括组件功能的监视、组件使用设备的监视以及软件配置等组件管理功能。 　　

　　虽然NGOSS核心框架不使用任何特殊技术，但是在框架的实现过程中不可能脱离技术。在NGOSS解决方案中，任何基于技术的框架必须声明执行环境，从而保证组件开发者开发的组件，可以在这种框架实现中的正常工作。技术独立框架的各部分可以通过不同的技术手段实现，包括XML、CORBA、Java、 Web等技术。不同的开发者可以综合考虑技术特点，选用自己认为最好的技术进行开发，但是必须要满足核心框架的需求。

　　四 从OSS过渡到NGOSS 　　

　　电信运营企业现有的OSS系统大多是在以前各个阶段为满足业务发展和市场需求的过程中独立建立起来的，并且经过大量补丁式的升级和更新,虽然满足了运营商当时的业务需求，但是它们之间的数据基本上不能共享，形成了一个个的“信息孤岛”。因此，在NGOSS建设中，必须充分考虑到这些系统的接口和信息共享问题，以防它们成为电信企业进行业务重组的瓶颈。 　　

　　由于NGOSS核心框架不基于任何技术解决方案，既支持符合NGOSS结构要求的组件，也可以支持非NGOSS结构要求的组件，因此可以保证运营商的原有投资和企业OSS系统的连续性。对于那些遗留OSS模块，通过完成模块的协议适配层，也可以实现与NGOSS平台的交互。遗留OSS模块和NGOSS 组件的连接关系如图1所示。


　　五 NGOSS对NGN的支持 　　

　　NGN是利用分组交换网络提供实时通信，包括电话，视/音频会议以及多媒体协同业务的网络。为了满足网络规模和容量的高速增长、技术和产品日新月异、电信服务全球化的运营要求，下一代网络运营支撑系统必须满足NGN发展的需要，满足业务的创新与快速提供的需要，满足高质量客户服务的需要，满足商业模式调整的需要。这主要体现在几个方面,一是下一代网络是数字化的分组网络，几乎所有的业务都构建于面向非连接的IP协议之上，这对于网络的性能和业务流程都有更复杂的要求，需要管理许多特殊网关以及和PSTN之间的互通；二是下一代网络的运营支撑需要综合性和多功能支撑软件；三是下一代网络的运营商为了提高效率就必须依靠OSS来快速服务市场以赢得客户的满意；四是由于Internet中间件发挥了越来越大的作用，因此要求将服务器也纳入网络的统一管理中来；五是激烈的竞争要求运营商与客户、合作伙伴之间进行更多、更高层次的交流。 　　

　　现在我们来看NGOSS的功能。NGOSS支持智能网技术，支持对业务和网络单元的通用管理，支持业务的快速开发和实时提供、实时计费，支持面向对象的接口，支持用户的自助服务和通过Web建立用户与运营商之间的接口，支持分布式管理，支持综合性加密安全解决方案，并且支持商业过程的重新设计。 NGOSS具备多方面的能力。第一，快速部署。新的解决方案能够在尽可能短的时间内开始运作。第二，快速集成。OSS系统必须是开放式系统，能够迅速、灵活地形成综合业务的解决方案，综合业务网络运营商必须保证网络高可用性和可靠性，以及向客户承诺的QoS。第三，容易配置。运营商能够通过软件很容易地定义各种功能和新业务。第四，基于组件。基于组件的解决方案使运营商能够方便地实时引入新用户和新业务。第五，具有灵活性和可扩展性。由于多技术、多厂家和多平台环境的日益成熟，运营商可以很容易地改造网络以满足用户和市场的需求。 　　

　　由于NGOSS基于组件的面向对象的分布式运营支撑系统，所以它对于新设备、新业务的引入具有天然的适应性。特别是当网络中引入了新的软交换设备后，其性能的管理仍然可以定时对于原始和统计数据的扫描，告警仍然应该可以进行分流、分级管理，监控仍然可以在各个阈值中进行。所以，网络管理层仍然可以将这些软交换设备对于网络整体的影响纳入管理范围，相应的服务、管理策略自然也就应用在新设备上。同样道理，新的用户类型、新的服务、新的业务策略也将一视同仁的通过网络管理施加在所有新老设备上。 　　

　　以上可以看出，使用NGOSS，不仅可以满足运营商当前的需求，还能够适应运营商未来的发展。NGOSS是满足下一代网络管理的运营支撑系统。

　　六 结语 　　

　　NGN是一个以数据通信为基本技术，承载包括数据、语音、图像、传真等各种电信业务的综合、统一、开放的平台，它同传统电信网络在基础设施、基本技术、网络构成、业务开拓等方面所存在的巨大差异。全新的网络需要有全新的OSS系统。基于总线技术、使用组件开发方法、能够实现即插即用的OSS系统 NGOSS为NGN的运营支撑提供了完整的解决方案。虽然NGOSS已经有了相当的基础，但体系方面的变化和不定因素还仍然存在，在具体规定方面还有很大的缺口，NGOSS开发和部署的实际经验还不足。如何通过NGOSS实现对NGN网络的运营支撑，这是一个全新的课题，对这一课题的研究只是刚刚起步。无论是NGN和NGOSS，还是通过NGOSS对NGN进行运营支撑，都还有许多的工作要做，这需要运营商、OSS开发商、设备制造商、标准化组织等付出不懈的努力。