新一代運營支撐系統體系結構

摘要：

文章介紹了新一代運營支撐系統提出的動因及體系結構特征，描述了新一代運營支撐系統框架的主要組成部分，并基于新一代運營支撐系統的方法論及其與CORBA映射的關系指出將CORBA作為新一代運營支撐系統的實現技術是一種理想選擇。

關鍵詞：

新一代運營支撐系統；電信業務流程；運營支撐；電信管理網；體系結構

Abstract:

The motivation for putting forward the new generation operational support system (NGOSS) is analyzed， and NGOSS’s architectural characteristics and main components are presented. Based on the methodology of NGOSS and its relationships with CORBA mapping， it is concluded that CORBA is an ideal technology for implementing NGOSS.

Key words:

NGOSS; Telecommunication business process; Operational support; TMN; Architecture

1、 NGOSS的提出

隨著電信運營管制開放局面的逐步形成，運營商面臨著更為激烈的國際國內競爭環境。電信行業已由追求規模與速度的擴張型發展時期，進入以追求企業效益和市場競爭力為核心的新階段。電信運營商的經營模式已經從傳統的面向網絡和技術的經營模式逐步轉變到“以市場為導向，以客戶為中心，以效益為目的”的經營模式。這種經營模式的轉變使電信運營商對電信運營支撐系統(OSS)提出了新的要求。為了贏得競爭，運營商要做到市場信息及時掌握、新業務新功能迅速提供、網絡質量和障礙排除按需保障、資費政策靈活調整、多網絡運營商和多服務提供商互連互通等，而以上各個方面都需要OSS提供更有效的支撐。因此，實現新一代的運營支撐系統(NGOSS)要從體系結構、系統整合、技術手段等方面入手：

(1)體系結構

企業所有運營活動的原動力來自于客戶的需求。OSS的支撐重心要由從以內部管理為出發點、以技術為中心，轉移到以客戶為出發點、以服務為中心上。新的體系結構要針對電信運營的行業特點，從企業的整體商業流程需要來構造新一代的支撐系統。同時，一個好的OSS體系也必須能夠適應技術的不斷演進，有利于系統的實現，能夠隨時采用最新最有效的技術。

(2)系統整合

傳統的網絡與業務管理系統以滿足生產的自動化為目的，以內部管理需求為出發點，各種管理系統獨立設計，缺乏對整體的企業流程考慮，因此在企業內部形成了許多信息孤島，影響了新業務的開展和對客戶的端到端服務，也給系統的改進和系統間的互連互通造成很大困難。為了保護已有的OSS系統投資，適應不斷出現的新功能要求，集成舊有的系統并保證平滑擴展是新一代OSS要解決的問題。

(3)技術手段

電信網絡技術正在經歷一個從電路交換向分組交換轉變的變革時期。為了保證迅速響應客戶對新業務的需求，OSS系統必須能夠以最快的速度對新業務和新技術提供支持，使企業在OSS的支持下迅速將這些新的技術和業務推向市場。OSS本身使用的技術手段也要適應不斷發生的變化。IP技術的采用、分布式處理、軟件組件技術的發展為OSS迎接新的挑戰提供了有利的支持。

無論是系統結構還是技術手段，都是為企業的運營而服務的，為了適應企業運營的需要電信管理論壇(TMF)提出了新一代電信運營支撐系統的概念。TMF致力于按電信管理網(TMN)的框架規劃進行電信運營支撐系統的規范開發、概念驗證、示范項目實施等工作。TMF對NGOSS的研究活動十分活躍，提出了一系列的相關規范。

2、 NGOSS的特征

NGOSS體系結構主要包括企業流程抽象、共享信息服務和利用正式可交易的合同進行接口定義。軟件的組件化發展對NGOSS體系結構的形成有著重要的影響。新一代的運營支撐系統具有以客戶為中心、軟件設計組件化、企業流程抽象化、共享信息服務、實行接口合同等特征。

(1)以客戶為中心

按照ITU-T 有關電信管理網的建議，電信運營的管理需求分布在4個邏輯分層：企業商務管理、業務或服務管理、網絡管理、網元管理。由于ITU-T對TMN標準化的活動歷史是一種自下而上的過程，即從網元管理到企業管理，因而導致目前在企業管理層面的標準匱乏。TMF 提出NGOSS體系結構希望為電信網絡的不斷演進提供保證。NGOSS體系結構強調自上而下、端到端的運營管理支持，充分體現“以客戶為中心”的運營原則。NGOSS體系結構以ITU-T的電信管理網框架模型為基礎，以電信管理論壇的電信運營圖或增強電信運營圖(TOM/eTOM)為管理需求的出發點，重新確定了運營支撐系統與軟件所應具有的體系結構特征。

目前，一個電信企業在電信行業領域可能扮演不同的角色。從價值鏈的角度來看，這些角色包括消費者(用戶)、網絡提供者、業務提供者、接入提供者、內容提供者、業務批發者、業務零售者、設備供應者、系統集成者等。每一個企業都希望自己在這樣一個多樣性的環境中是最有效率和效益的。因此，搞清電信運營的內在規律成為各運營企業的追求。為此，TMF提出了電信運營圖(TOM)的概念，抽象總結了電信企業運營活動的過程。2002年又完成了增強電信運營圖(eTOM)規范，增加了從企業視角的業務過程描述以及電子商務所帶來的相應變化內容。TOM/eTOM是有關電信企業運營領域的抽象模型，其核心思想是將電信網絡原來以業務為中心的模式改變為以客戶為中心的模式。以客戶為中心實現業務支撐、計費管理等功能，使網絡的效率提高，服務能力增強。TOM/eTOM是業務模型，需要通過NGOSS方法論所涉及的相關過程具體實現。

(2)軟件設計組件化

軟件組件化技術的發展和組件開發技術的演進，促進了NGOSS的發展。NGOSS采用組件化的系統設計方法。NGOSS組件是一個可使用的軟件實體，具有至少兩個接口，一個用于組件的管理，一個用于實現企業合同。合同內容體現了功能要求，使流程控制實體得以觸發相應的處理過程。各軟件組件可以方便地進行組合，生成新的功能組件。組件的集成使得系統既能夠不斷地實現自身積累，又能夠不斷地采用新技術。

(3)企業流程抽象化

運營支撐系統集成的最終目的是為了支持企業流程，并通過對企業流程的分析與分解得出企業的整體模型。企業的整體模型包含與客戶的關系和與其他運營商的關系。流程控制的引入使組件個體不需要具備與流程操作相關的整體企業邏輯知識。流程的分解使組件集成更加容易和靈活。當流程控制觸發一個組件時，該組件僅需要按照其接口合同定義的能力提供服務。這種企業流程的抽象與分解，使得企業流程的改變不需要修改應用組件本身，而是通過相應的配置管理來實現。這就提高了組件的可重用性。

(4)共享信息服務

連續一致的企業數據稱之為企業信息。企業數據需要存儲，并在不同組件、不同企業交易之間共享。有些數據的傳送甚至要跨越企業邊界。因此，在NGOSS體系中提供了一種共享企業信息服務機制，這種機制不是簡單地對存儲信息進行創建/讀取/更新/刪除，而是要保證數據的一致性，并實現有續存放、訪問控制和其他分發服務。系統通過分域、分類、授權等手段能夠對相關的各種數據進行集中有效的管理，為企業的聯機分析處理(OLAP)應用打下良好的基礎。

(5)實行接口合同

一個完整的組件接口規范不僅包括一組操作要求，而且要包括觸發語義、通信協議、可用性、安全限制、事先和事后條件等方面的元數據。當采用組件框架結構時，一個動態可配制的集成系統必須提供一種規范的方法來定義和傳遞這些屬性，否則檢查組件是否支持相關的操作會帶來不便。NGOSS提出了一種綜合的接口合同機制來滿足這種要求。組件的每一個接口都通過一個合同規范進行完全的描述，當一個組件投入使用時，它的每一個接口合同都進行注冊并被公示出去以便進行可選擇操作。

從體系結構上來看，NGOSS試圖建立一種以組件為基礎的分布式體系，定義關鍵的系統服務，支持信息和通信業所需的動態業務和運營管理。分層的抽象活動使系統結構與技術無關，以便企業自由選擇其適用的技術，并能應用今后出現的新技術。

綜上所述，以TMN的總體原則為指導，對電信運營企業進行合理的業務流程建模，采用軟件組件技術是NGOSS的主要特征。

3、 NGOSS的體系結構

體系結構是設計與組合系統的科學，包含當設計和建造系統時要用到的概念、原則、規則和導則。當檢查一個系統的體系結構時，可以觀察到一種設計與建造風格，這種風格刻劃了概念、原則、規則和導則之間的關系。NGOSS體系結構解決構造應用時所需要的概念和基本原則。

3.1 高層體系結構

NGOSS體系結構支持把共享信息服務提供給整個分布式組件基礎設施，將企業流程的執行與NGOSS組件的操作相隔離。具體的NGOSS應用實施一定是技術相關的。不同技術相關的NGOSS體系框架是基于一個單一的技術無關的NGOSS體系框架，這就是圖1所要表達的NGOSS高層體系結構關系。圖1中，應用組件在運行時被企業流程的執行所觸發。應用組件之間并不直接相互觸發，但它可以直接觸發基礎設施組件。所有NGOSS 組件的定位與觸發取決于技術相關的NGOSS體系框架。

3.2 技術無關體系框架

NGOSS體系結構必須權衡各種技術的先進性，不能過分依賴某一種特殊的技術和產品。因此，提出一種技術無關體系(TNA，Technology Neutral Architecture)框架至關重要。這種分離使核心體系框架保持時間上的連續性和穩定性，不受新技術的影響。已有的組件可以在未來通過新的技術來實現，或通過簡單的適配來實現不同技術之間的橋接。

這種技術無關的需求，對體系結構帶來了幾個方面的約束：

框架不可以強制任何具體的通信協議

框架必須允許同步的、異步的和主從同步的請求模式

不能假設特定的在線數據表示

不能規定特定的實現語言

技術無關框架確定接口合同如何定義與執行、組件之間如何利用共享信息服務進行交互，保證組件在分布式的環境中即插即用。技術無關框架相關的規范支持合同的定義、組件接口的定義和企業流程的定義。技術無關框架對組件的管理接口規范定義，實現對組件的監視與控制。

3.3 技術相關體系框架

盡管對核心框架的要求是技術無關的，實施一種框架卻只能選擇特定的技術。因此，技術無關的體系結構在實施前首先要影射到一種或幾種特定的技術框架上。目前可以選用的技術有公共對象請求代理體系結構（CORBA)和企業級Java 組件(EJB：Enterprise JavaBeans)。

每一種技術相關的框架都將全面定義一種執行環境，從而保證組件開發者所開發的組件正常運行。相關的規范包含框架服務所需要的接口定義，如命名、定位、目錄服務等。技術無關框架中的不同部分有可能影射到不同的實現技術。這使集成商可以選擇最合適的技術解決實施中的不同問題。

3.4 領域分類

在NGOSS體系結構中，所有組件都是平等的。無論組件是支持系統服務還是支持企業功能，除了支持組件角色所要完成的合同，還要支持標準的組件管理合同。所有組件均要通過NGOSS合同注冊公示自己的合同內容。應用組件的合同可以被流程控制實體代表其他應用組件請求執行。盡管組件在技術上存在相似性，但它們所提供的服務性質卻相差很大。為了簡化對這些服務和用處的描述，在技術無關體系結構中提出了領域分類的概念。把不同的服務歸類為不同的域和子域，更加清晰地描述了NGOSS解決方案的不同功能考慮。這些域主要包括：

企業流程服務域——支持企業流程定義和執行的服務類；

分布式透明服務域——支持在企業內跨平臺、屏蔽物理分布和網絡拓撲結構的服務類；

信息服務域——支持企業內共享企業信息服務類；

系統服務域——支持組件合同注冊、公示和組件安排的服務類；

系統服務管理域——對NGOSS組件及其提供的服務進行全面的組織的服務類。

4、 NGOSS的方法論及與CORBA的映射

4.1 NGOSS 方法論

TMF制訂了NGOSS方法論(可參見NGOSS: Development and Integration Methodology TMF TR127)。NGOSS方法論強調從多種視圖(企業視圖、系統視圖、實現視圖以及運行視圖)看待NGOSS的開發問題，通過NGOSS知識庫將上述不同視圖映射整合為一體，NOSS框架如圖2所示。圖中整個活動從企業視圖開始順時針進行。

(1)企業視圖

企業視圖由eTOM表示，涵蓋了電信企業的各種企業活動和管理活動，是運營支撐系統/商業支撐系統(OSS/BSS)必須滿足的企業流程的需求模式，為OSS/BSS的開發指明了需求和方向。

(2)系統視圖

系統視圖由系統綜合圖(SIM)表示，描述了可部署的企業組件框架，并指導如何使用組件構建OSS/BSS，以解決某一特定的企業問題。

(3)實現視圖

實現視圖通過示范項目完成，TMF有各種示范項目，通過開發實際的企業案例方案，解決OSS/BSS在現實中遇到的各種問題。

(4)運行視圖

運行視圖考慮應用系統的實時運行(Run-Time)環境和各種技術產品的具體應用。

(5)NGOSS知識庫

NGOSS知識庫由共享信息數據(SID)表示，SID有組織地集合了企業實體和系統實體的定義及其UML(Unified Modeling Language)模型，提供了通用的信息/數據語言，明確了實體間的相互關系。因此，SID起到了NGOSS的前3種視圖之間的“粘合劑”的作用，確保企業需求可以驅動系統的設計和實現。另外，NGOSS的約束性程序提供了OSS/BSS的產品和組件的測試策略、方法、原則，以及與技術無關的測試信息要求和與技術相關的系統實現測試要求，以檢驗這些產品是否符合NGOSS的體系架構和總體原則的要求。

4.2 NGOSS與CORBA的映射

從NGOSS技術無關體系到技術相關體系結構的映射需要對候選技術做出評判。CORBA作為實施NGOSS的可選技術之一，在許多方面與NGOSS體系結構具有一致性，如對分布式處理的支持。CORBA體系結構設計的出發點就是為了支持分布式處理。NGOSS體系結構的許多方面可以直接映射到CORBA系統及相關的CORBA服務，它們是：

通信協議，如GIOP/IIOP協議；

觸發模式，CORBA支持多種對分布式對象的操作觸發模式，其中包括同步和異步、封鎖與非封鎖模式；

位置無關，CORBA的命名服務使提供的服務與對象的位置無關，服務消費者通過定位服務，無須事先知道命名綁定；

分布處理透明，CORBA的事物處理服務使提供的分布式處理具有透明性；

互操作性，對象請求代理(ORB)之間通信的標準化使不同廠家的ORB產品可以實現互操作；

松耦合，CORBA支持服務消費者與提供者之間的松耦合。

因此，CORBA為實現NGOSS技術相關體系結構提供了一個堅實的基礎。CORBA 的接口定義語言(IDL)與NGOSS TNA合同十分匹配，CORBA所具有的多種基礎設施服務可以實現NGOSS所追求的基本要求，是一個理想的技術選擇。□

參考文獻：

[1] TMF GB910 Version 2.1， Telecom Operations MAP [S].

[2] TMF GB921 Version 3.0， The enhanced Telecom Operation Map (eTOM) Business Process Framework [S].

[3] TMF GB920 Version 1.5， New Generation Operational Support Systems (NGOSS)， Architecture Overview [S].

[4] TMF055 Version 1.5， NGOSS Phase 1 Technology Application Note - CORBA [S].

[5] 榮國輝. 網絡管理發展綜述[J]. 世界電信， 2003，16(1/2):51—56.

收稿日期：2003-01-13

作者簡介：

孔令萍，中國電信集團公司網絡運行部高級專家、教授級高工，中國通信標準化協會網管組副主席，曾多次獲部級科技進步獎。