专利名称：一种面向语义关联的异构电信网络业务互联互通方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，特别是一种面向语义关联的异构网络业务的互联互通方法，在异构电信网络环境下，通过开放网络业务能力和汇聚信令，建立分布对等的业务体系结构，以支持面向语义的业务互联互通的方法。
背景技术：
现有的电信网络与分组交换数据网络的融合基础上，形成了可以传递话音、数据等多种媒体的下一代网络(Next-Generation Networks--NGN)。NGN是一个基于IP基础设施和包交换的网络，它融合了现有的固定、移动、有线和无线等多种接入网络。可以看到，网络的融合将使得网络业务从单网络单业务时代进化到未来能够跨越网络的复杂业务时代。也就是说，新的业务形式将出现组合了许多基本的业务如话音、Email、VoIP、网页浏览、移动业务等。网络的融合也意味着用户可以各种方式接入。因此NGN将跨越多个承载网络为用户提供这些丰富的、个性化的和专业化的业务，业务的提供在逻辑上消除了固定网络、移动网络、无线网络以及Internet之间的界限。
跨越网络的复杂业务提供无疑是具有巨大的市场潜力和诱惑力的，然而，机遇与挑战并存。挑战之一是怎样跨越网络提供业务；挑战之二是如何缩短业务的生成周期，保证方便快捷的业务生成。
传统的电信业务生成方式中，执行呼叫处理软件的处理器与采用电路方式的设备高度集成，因而对新业务的提供需要较长的周期，面对日益竞争的市场显得力不从心。智能网技术的出现，使得业务逻辑与交换机实现了分离，但是智能网依赖于承载网络的特性使得跨越网络的新业务生成还是非常困难。为了解决跨越网络提供业务的问题，不少方法考虑网络级的互联，也就是通过增设网关或者网络处理节点来连接异构网络，使得网络业务得以互联。然而这类方法中，随着需要连接的网络数量的增多，将增加网关和相应网络节点的数量，也使得网络设计和实施互联方面的复杂性大大增加，开销为O(n2)(其中n为需要互联的网络数量)。因此这类方法限制了网络的规模，可扩展性差。目前，电信领域业务和业务之间的互联需要编写新的业务逻辑嵌套脚本，比如一号通业务和小灵通网络的彩铃业务的互联，通常方式就是编写新的业务逻辑，若需要再互联别种业务，或者其它种类业务需要互联，就需要扩充已有业务逻辑或编写新的业务逻辑。因此这种方式同样限制了业务互联互通的规模，可扩展性差。
由此可见，为了跨越网络提供业务以及缩短业务的生成周期，保证方便快捷的业务生成，满足人们对电信业务的多种多样的需求，急需要一种新的体系结构和方法来方便快捷地生成、定制和管理业务，既方便用户也方便第三方业务提供商。
发明内容
本发明的一个目的就是提供一种保证跨越网络的业务进行互联互通的方法，满足不同种接入方式的用户的需求。
本发明的另一个目的就是通过将异构网络同质化、封装化来实现跨网络的业务互联互通。
本发明的另一个目的就是能够在不扰乱业务的自身业务逻辑情况下，通过采用语义关联的方式，建立业务元素之间的逻辑嵌套，形成新业务。
本发明的另一个目的就是提供一种“按需”(On-Demand)提供业务的业务融合模式。
本发明是下一代网络，多种接入网融合环境下，基于开放网络业务能力的电信级业务生成。
在此，提出一种面向语义关联的异构电信网络业务互联互通的方法，这是一种能支持在应用层次进行业务的互联互通的方法。主要的思路就是将网络业务能力进行开放，并通过一种中间信令和控制机制将这些开放的网络业务能力进行汇聚，再按照各种新的业务逻辑将它们集成为新的业务，无缝平滑地传递到用户端。通过一种合适的中间汇聚信令来汇聚不同的网络能力，此方法较网络级互联的方法在网络设计和实施方面的复杂性从O(n2)大大降低为O(n)(其中n为需要互联的网络数量)。因此该方法采用了三个最主要的技术手段适合的中间信令；开放的网络接口标准以及开放网格业务体系结构(OGSA)。下面分别简单介绍通过分析，所采用的适合的中间信令是由IETF组织制定的会话初始化协议(Session Initiation Protocol--SIP)。SIP是用于建立、修改和终止两个或多个参与者之间的会话的协议。会话(Session)是其参与者之间的数据交换。会话传递的实时数据包括语音、视频、文本等各种形式。这些不同种类的数据是由各种其它协议来承载的。因此SIP本身独立于其它协议，但又必须与其它协议协作提供业务。比如，SIP已经被用来承载传统呼叫处理信令ISUP协议。SIP也已经被3GPP(The thirdGeneration Partnership Project)采用作为基于IP的核心网络的会话控制信令。因此，在NGN的IP基础设施环境下，SIP的这些特性使其能作为一种中间的协议承载不同的网络协议，支持不同业务的汇聚。这种通过一个中间协议来连接异构网络的方式，不仅解决了跨越异构网络的问题，也使得网络设计和实施方面的复杂性大大降低为O(n)(其中n为需要互联的网络数量)。
目前业界主流的网络能力开放的标准是Parlay、JAIN等，这些标准独立于信令协议，其中JAIN依赖于Java语言，而Parlay独立于编程语言和执行环境。Parlay的目标是将广泛的网络能力(不仅仅是会话控制)抽象为一组接口(API)，这组抽象接口为第三方业务提供商屏蔽掉了网络协议或信令等底层细节，并能以一种标准的方式使用和控制网络资源。Parlay API的出现使得一系列IT领域的开发技术也能用于电信业务的开发中，这无疑方便了第三方的业务开发，能够加快业务的生成。同时解决了业务不依赖于承载网络的问题，使得异构网络通过Parlay同质化。
网络业务能力通过Parlay开放出来，在NGN的大的分布式环境下，各业务元素还需要能够被管理并按不同的业务逻辑进行集成，才能方便快捷地生成新业务。这就需要一个开放的和分布式的业务集成环境供业务生成者或业务提供商在其上生成业务(应用)。主流的几种分布式技术中，RMI需要通信双方都具备JAVA的环境，CORBA和DCOM不适合Internet环境下甚至更大的下一代网络的范围内构建松散耦合的分布式业务集成环境。作为一种分布式计算的模式，Web Services技术是一种简单的、基于Internet的用于描述异构的分布式计算的标准。而基于网格和WebServices技术的开放网格业务体系结构对于构建多承载业务平台上的开放业务生成环境来说，是一种很好的解决方案。因为OGSA的一个基本前提是将所有的事物都表达为网格业务。OGSA定义了用于生成、命名和发现网格业务实例的标准机制。最重要的是OGSA定义了网格业务的语义。OGSA提出的业务模型提供了业务的虚拟化和高层次的业务集成。这些与NGN需要的业务特征也是一致的。基于开放网格业务体系结构，通过创建网格业务之间的语义关联进行业务集成，提高了业务互联互通集成的规模和可扩展性，体现了“按需”的业务提供模式。
技术方案Parlay提供了一系列标准接口，真正要将网络能力通过Parlay开放出去，在本方法中，一方面需要实现Parlay和SIP协议之间的映射；另一方面，为了支持在开放网格平面上面向语义的业务集成，还需要实现Parlay和网格平台间的通信机制。因此，该方法主要分为三个环节(1)SIP和Parlay之间的映射；(2)Parlay和网格平台之间的通信；(3)基于OGSA的面向语义的业务关联集成。
第一个环节是将SIP的能力通过Parlay这种开放标准开放出来。映射主要在SIP实体和Parlay的接口方法之间进行，分为地址解析和消息映射。SIP实体包括SIP User Agent(UA)以及SIP Servers。SIP实体通常由SIP URL来唯一代表一个SIP实体。Parlay的数据定义中也定义了许多地址类型，其中就包括SIP的地址类型。符合RFC 3261的SIP有效地址字符串在Parlay中同样有效。地址解析只要将Parlay API中的地址参数对应到SIP消息中恰当的参数域就可以了。比如，Parlay方法routeReq()，其中的originatingAddress参数值就应该映射到SIP消息头的From域；同样，参数targetAddress的值应该映射到SIP消息头的To域。此外，在SIP中，一个Dialog(也就是一个Call)是由一个CallID来表示的。它表示两个SIP UAs之间的一对信令关系。所以在SIP中，一个多方会议包括多个Calls。然而在Parlay中，一个多方会议就只相当于一个Call。Parlay用Callleg来表示一个Call和一个端用户的关联。在消息映射中，比如，Parlay通过方法routeReq()来将一个Callleg连接到一个Call，因此相应地将routeReq()映射为SIP的INVITE，后者用来建立一个Dialog。又比如，我们通过SIP的INVITE方法来改变当前的Dialog属性以实现Parlay的方法attachMedia()或者detachMedia()。消息映射还依赖于SIP Server的角色UA，B2BUA(背靠背UA)，Redirect服务器，Proxy服务器或者第三方控制者。通常依据的规则如(1)不同的Parlay事件可以改变SIP Server的角色；(2)不同的角色可以采取不同的控制方式来处理收到的Parlay事件。比如，作为一个UA角色的SIP Server收到一个如下的Parlay事件应用/业务希望它按照B2BUA的方式来处理一个从网络发来的呼叫时，SIPServer将改变其角色UA为B2BUA。
第二环节是建立Parlay和网格平台间的通信，也就是希望将Parlay开放出来的网络能力进一步通过网格平台这种分布式环境中进行面向语义关联的集成。具体的方法是在Parlay和网格平台之间建立一种面向业务的通信方式，将Parlay接口和Parlay业务/应用封装成为网格业务并部署到网格平台上。分为三个主要的模块(1)转换模块，主要是将Parlay接口和业务/应用封装转换为符合OGSA规范的网格业务，称其为Parlay网格业务；(2)注册模块，通过转换得到的网格业务能够注册到此模块中，并且此模块支持其它网格业务对这些转换后的Parlay网格业务的查找；(3)Parlay访问引擎模块，支持动态地对Parlay网格业务的获取，继而访问底层的物理Parlay平台。由于不需要增加新的中间件实体或增加新的协议，该环节能够保证较高的通信效率。
第三环节是在网格环境下以网格业务为基本单元的面向语义的关联集成。利用了OGSA定义的业务模型，该模型在定义网格业务的语义基础上，还提供了业务的虚拟化和高层次的业务集成。具体的方法是定义了若干功能实体，包括业务注册、业务路由、业务编码、业务管理等。这些功能实体针对的对象是以网格环境为宿主的所有网格业务，包括第二环节转换并注册到网格环境中的Parlay网格业务。在动态集成中，网格业务通过互联Parlay网格业务可以访问到不同的网络能力。
用户从任何网络接入，随时随地提出自己对业务的需求，通过SIP对不同网络协议的承载，经过第一环节到Parlay的映射，以及第二环节Parlay和网格平台的通信，在第三环节中能够在网格环境下按需求集成必要的网格业务元素，继而再反向传递到用户端，而整个过程对用户来说是透明的，因为用户只关心需要的业务是否能提供，并不关心业务怎么提供。
一种面向语义关联的异构电信网络业务的互联互通方法，将网络业务能力进行开放，并通过一种中间信令和控制机制将这些开放的网络业务能力进行汇聚，再按照某种新的业务逻辑将它们集成为新的业务，无缝平滑地传递到用户端，采用了三个最主要的技术手段适合的中间信令SIP；开放的网络接口标准Parlay以及开放网格业务体系结构(OGSA)，主要分三个环节实现第一环节SIP和Parlay之间的映射；第二环节Parlay和网格平台之间的通信；第三环节基于OGSA的面向语义的业务关联集成。
通过采用SIP这一中间信令，利用其适合承载其它网络协议的特性，能够解决业务跨越异构网络的问题。
通过采用开放网络接口标准，将网络业务能力开放出来，能够解决业务不依赖于承载网络的问题，使得异构网络通过Parlay同质化。
基于开放网格业务体系结构，通过创建网格业务之间的语义关联进行业务集成，能够提高业务互联互通集成的规模和可扩展性，体现“按需”的业务提供模式。
第一环节主要是将SIP的能力通过Parlay这种开放标准开放出来，SIP和Parlay之间的映射主要通过在SIP实体和Parlay接口方法之间的地址解析和消息映射来完成。
第二环节中通过建立Parlay和网格平台的通信，可以将Parlay开放出来的网络能力进一步封装成网格业务，在网格平台这种分布式环境中进行面向语义关联的集成，Parlay和网格平台之间的通信是通过一种面向业务的方式对Parlay接口和Parlay业务/应用进行封装成为网格业务并部署到网格平台而建立的，不需要增加新的中间件实体或增加新的协议，因而能够保证较高的通信效率。
第三环节是在网格环境下以网格业务为基本单元的面向语义的关联集成，利用了OGSA提供的业务模型，需要定义诸多功能实体，包括业务注册、业务路由、业务管理等。
用户从任何网络接入，随时随地提出自己对业务的需求，经历第一环节和第二环节，能够翻译到网格环境，业务元素在第三环节通过网格环境集成后，再反向传递到用户端，整个过程对用户来说是透明的。
面向语义关联的异构电信网络业务的互联互通方法，其步骤如下步骤S1，实现SIP和Parlay之间的映射，包括SIP实体和Parlay接口方法之间的地址解析和消息映射，将这一映射的实现称为Parlay网关，部署在核心网络边缘；步骤S2，建立Parlay和网格平台之间的通信连接，包括对Parlay API和Parlay业务/应用的封装以及在网格平台上的部署和调用；步骤S3在网格环境下对网格业务进行集成，包括对业务的注册、查找、路由、管理。
具有的优点、特点或积极效果本方法首先是借助了开放的网络能力标准，通过此标准将网络业务能力进行开放，再通过一种合适的中间汇聚信令来汇聚不同的开放网络能力，因此较网络级互联的方法在网络设计和实施方面的复杂性从O(n2)大大降低为O(n)(其中n为需要连接的网络数量)。
目前的异构网络业务互联是为新的组合业务写一个交互的业务逻辑，然而当有新的业务元素需要加入或者已有业务元素退出，均需重新修改业务逻辑。若有新的业务需要互联，也需要编写新的业务逻辑，因此业务逻辑的维护量大。而采用面向语义关联的模型，通过网格业务之间的语义关联进行即时的业务集成，提高了业务互联互通集成的规模和可扩展性。
网络业务通过同质化和封装，最主要的特点就是开放、可扩展性强。它们之间的关系是对等的，符合P2P的结构，能够解决业务冲突中的业务嵌套问题。如果我们定义“□”算子表示业务互联的关系，则下面的式子可以表示业务的互联service□service＝service，互联得到的仍然是业务，也就是说在形式上仍然符合开放、可扩展的特点。
实现的是一个“按需”的业务互联模式。业务能够很容易地按照需求和其它业务进行集成，包括组合或分离。业务集成的过程也不受时间地点的影响，能够随时随地进行。
目前将网格技术应用到下一代网络业务互联融合领域的研究国内外尚不多见。本发明借助了网格平台的适合集成的网格业务模型以及网格业务间面向语义的关联特性，能够较好地解决电信领域多接入网络下的业务互联互通问题。
图1为面向语义关联的异构网络业务互联互通层次结构与流程步骤图。
图2为面向语义关联的异构电信网络业务互联互通方法的流程图。
具体实施例方式
图1的面向语义关联的异构网络业务互联互通层次结构与流程步骤图中，其中L1~L4为本方法涉及的逻辑层次结构；S1~S3为本方法的实施步骤，分别对应本方法的三个环节。内容分别如下L1物理网络层，包括各种接入网(固定、移动、无线等)以及核心网；各种协议栈分别代表不同的网络，其中SIP协议适用于承载其它网络协议。
L2Parlay层次，包括Parlay API规范中的框架(Framework)接口和业务(Service)接口，以及业务提供商提供的基于这些Parlay接口的业务或应用。
L3网格环境，在这里将所有的网格业务元素按照语义关联集成，达到互联互通的目的。它是网格业务实体的宿主。网格业务实体，包括一般功能的网格业务，还包括封装后的Parlay API框架接口、业务接口，以及封装后的Parlay业务/应用。此外，网格环境中还包括一些功能实体，用于网格业务元素之间的互联互通集成，如业务维护、业务路由、业务编码、业务关联维护、业务注册等。
L4由网格环境提供的业务，具备开放、可扩展的特征，业务之间的关系是对等的，符合P2P结构。
S1实现SIP协议和开放网络能力标准Parlay之间的映射，异构网络能力通过SIP承载后，SIP能力通过Parlay开放出来，就可以达到异构网络同质化的目的。映射主要在SIP实体和Parlay的接口方法之间进行，分为地址解析和消息映射。将这一映射的实现称为Parlay网关，部署在核心网络边缘。
S2实现Parlay和网格平台之间的通信，建立一种面向业务的通信方式，具体的说，是对Parlay API和Parlay业务/应用按照OGSA的规范进行封装成为网格业务并部署到网格平台上。在网格业务需要获取底层网络能力时，在网格平台和Parlay网关之间采用基于Parlay事件的调用机制。
S3在网格环境下对网格业务进行互联互通，需要依赖诸多功能实体，如业务注册支持所有的网格业务，包括封装自Parlay业务的网格业务，在此功能实体中的注册和查找；业务路由在业务互联的路径上选择合适和可用的业务；业务管理管理分布在网格环境中的网格业务，等等。网格化的分布式环境部署在核心网络中。
图2的面向语义关联的异构电信网络业务互联互通方法，其步骤如下步骤S1，实现SIP和Parlay之间的映射，包括SIP实体和Parlay接口方法之间的地址解析和消息映射，将这一映射的实现称为Parlay网关，部署在核心网络边缘；步骤S2，建立Parlay和网格平台之间的通信连接，包括对Parlay API和Parlay业务/应用的封装以及在网格平台上的部署和调用；步骤S3在网格环境下对网格业务进行集成，包括对业务的注册、查找、路由、管理。
本方法适用于开放网络能力的下一代网络业务生成、业务互联互通。SIP和Parlay之间的映射，将异构网络同质化，对上层用户屏蔽掉了所有的网络细节。同质化的开放网络业务能力，再进一步通过Parlay和网格平台的通信，封装成为网格业务，进而可以在网格环境中通过语义关联达到互联互通的目的。用户从不同的接入网络接入，将业务需求通过Parlay网关映射转化为Parlay事件，再通过和网格平台间的接口传递到网格环境中，网格环境下业务元素按照语义进行关联集成，再反向逐层次地传递到用户端。用户享受到业务的提供，而提供的过程对用户来说是透明的。
权利要求
1.一种面向语义关联的异构电信网络业务的互联互通方法，其特征在于，将网络业务能力进行开放，并通过一种中间信令和控制机制将这些开放的网络业务能力进行汇聚，再按照某种新的业务逻辑将它们集成为新的业务，无缝平滑地传递到用户端，采用了三个最主要的技术手段适合的中间信令SIP；开放的网络接口标准Parlay以及开放网格业务体系结构(OGSA)，主要分三个环节实现第一环节SIP和Parlay之间的映射；第二环节Parlay和网格平台之间的通信；第三环节基于OGSA的面向语义的业务关联集成。
2.根据权利要求1中所述的业务互联互通方法，其特征在于，通过采用SIP这一中间信令，利用其适合承载其它网络协议的特性，能够解决业务跨越异构网络的问题。
3.根据权利要求1中所述的业务互联互通方法，其特征在于，通过采用开放网络接口标准，将网络业务能力开放出来，能够解决业务不依赖于承载网络的问题，使得异构网络通过Parlay同质化。
4.根据权利要求1中所述的业务互联互通方法，其特征在于，基于开放网格业务体系结构，通过创建网格业务之间的语义关联进行业务集成，能够提高业务互联互通集成的规模和可扩展性，体现“按需”的业务提供模式。
5.根据权利要求1中所述的业务互联互通方法，其特征在于，第一环节主要是将SIP的能力通过Parlay这种开放标准开放出来，SIP和Parlay之间的映射主要通过在SIP实体和Parlay接口方法之间的地址解析和消息映射来完成。
6.根据权利要求1中所述的业务互联互通方法，其特征在于，第二环节中通过建立Parlay和网格平台的通信，可以将Parlay开放出来的网络能力进一步封装成网格业务，在网格平台这种分布式环境中进行面向语义关联的集成，Parlay和网格平台之间的通信是通过一种面向业务的方式对Parlay接口和Parlay业务/应用进行封装成为网格业务并部署到网格平台而建立的，不需要增加新的中间件实体或增加新的协议，因而能够保证较高的通信效率。
7.根据权利要求1中所述的业务互联互通方法，其特征在于，第三环节是在网格环境下以网格业务为基本单元的面向语义的关联集成，利用了OGSA提供的业务模型，需要定义诸多功能实体，包括业务注册、业务路由、业务管理等。
8.根据权利要求1中所述的业务互联互通方法，其特征在于，用户从任何网络接入，随时随地提出自己对业务的需求，经历第一环节和第二环节，能够翻译到网格环境，业务元素在第三环节通过网格环境集成后，再反向传递到用户端，整个过程对用户来说是透明的。
9.根据权利要求1所述的面向语义关联的异构电信网络业务的互联互通方法，其步骤如下步骤S1，实现SIP和Parlay之间的映射，包括SIP实体和Parlay接口方法之间的地址解析和消息映射，将这一映射的实现称为Parlay网关，部署在核心网络边缘；步骤S2，建立Parlay和网格平台之间的通信连接，包括对Parlay API和Parlay业务/应用的封装以及在网格平台上的部署和调用；步骤S3在网格环境下对网格业务进行集成，包括对业务的注册、查找、路由、管理。
全文摘要
一种面向语义关联的异构电信网络业务的互联互通方法，属于下一代网络(NGN)多网融合下的业务生成。基于三个主要技术手段适合汇聚网络业务的中间信令SIP；开放的网络业务接口标准Parlay以及OGSA。分三个环节实现SIP和Parlay之间的映射；Parlay和网格平台之间的通信；以及基于OGSA的面向语义的业务关联集成。本方法实现的是一个“按需”的业务互联模式，用户从任何网络接入，随时随地提出的业务需求，能够通过以上三个环节而获得提供，整个过程对用户是透明的。该方法支持面向语义的关联，提高了业务互联互通的规模和可扩展性。适用于开放网络能力的下一代网络业务生成、业务互联互通。
文档编号H04M3/42GK1694480SQ20051007016
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月8日 优先权日2005年5月8日
发明者刘真, 杨景, 张国清 申请人:中国科学院计算技术研究所