摘要　3G網絡的競爭力將主要體現在能否提供給用戶豐富的業務和應用，因此業務網絡的搭建將是3G網絡運營商關注的重點。本文分析了3G業務平臺的關鍵技術及其架構，并討論了3G業務網絡的解決方案。

關鍵詞　OMA　OSA　CAMEL　業務引擎　數據業務網絡

1、引言

　　隨著移動通信技術由第二代向第三代系統的發展和演進，由于無線網絡技術的革命性發展，帶來的是3G網絡空中接口帶寬的增加，使得基于更高速率的業務和應用有了發展的必要環境。移動網絡提供的業務也將隨之從語音業務和語音增值業務向數據增值業務發展。對于運營商而言，傳統的語音業務和類似短信的初級增值業務已不能滿足用戶的需要，未來移動業務熱點將是類似視頻信息、移動金融、定位信息等高級的數據增值業務。因此業務網絡的搭建將是每個3G網絡運營商關注的重點。本文將主要從網絡構建的角度來分析3G業務平臺的關鍵技術和業務網絡的解決方案。

2、3G業務分類

　　目前業務的分類方式已逐漸打破了業務傳統的定義方式，逐步轉變為業務由業務特征組成，而最終轉變為業務引擎(service enabler)的定義。每個業務可以由多個特征組成，而每個特征又是基于多個業務引擎，其業務模型如圖1所示。


        (1)業務(即高層應用)：是指特定的端到端的業務；

　　(2)業務特征：是實施業務的一組能力，如消息處理能力(發送、接收和存儲、前轉等)，用戶文件管理，下載能力等；

　　(3)業務引擎：一組類別的網絡和終端功能，包括標準的工具、協議和應用接口等，以提供基本的傳送和控制。這包括WAP PUSH、SAT、CAMEL、Java、安全性管理、定位等。

　　這種思路已經逐漸被傳統標準組織和新型標準組織所接受，3GPP和OMA等組織對于業務分類的定義和理解也基本趨于一致。

　　2.1　3GPP業務分類

　　3G標準中已不再對業務本身進行定義，而是對于業務生成的機制進行明確的規定，積極創建與第三方之間的標準開放接口和終端應用環境。標準的重點轉變為定義業務工具箱，即能夠開發/改變業務特征的工具。3GPP建立了一套比較完整的業務生成機制，為實現虛擬歸屬環境(VHE)，有多種創建業務方式，包括GSM業務和基于業務能力的業務，如圖2所示。

                     圖2　3GPP業務分類

　　對于基于業務能力的業務，其承載可采用GSM和UMTS，采用的實現機制包括：OSA、CAMEL、SAT等多種方式。

　　業務可以直接由業務特征和業務能力特征構建。業務特征給業務設計者提供了一個抽象的層面，業務特征可以用業務能力來構建。

　　2.2　OMA業務分類

　　OMA標準化工作主要是定義技術引擎。該組織對技術引擎的定義為：產生移動業務的基本技術模塊；在網絡和終端上開發和支持新的業務和特征；可以應用于端到端業務提供的任意環節。OMA提出的業務平臺總體架構如圖3所示。

                         圖3　業務平臺總體架構
其中業務引擎可簡單地分為兩大類：公共業務引擎和專用業務引擎，公共業務引擎主要是完成鑒權、認證、計費和賬目、公共數據庫、操作維護等功能，專用業務引擎是針對某種業務特征的，如定位、移動商務等，每一個專用業務引擎在業務開展中都需要調用公共業務引擎。

3、業務引擎技術

　　業務可以是以網絡/服務器為中心的業務也可以是以終端為中心的業務。以終端為中心的業務駐留在MS中，例如MExE和SAT的業務。以網絡/服務器為中心的業務是在核心網絡之外，并通過OSA接口利用業務能力特征。因此，對于3GPP定義的多種業務引擎，可簡單按實現機制分為以網絡為主和以終端為主兩大類。以下主要介紹以網絡為主OSA和CAMEL兩種業務引擎技術。

　　3.1　OSA

　　OSA(Open Service Architecture)是3GPP組織提出的用于快速部署業務的開放業務平臺。OSA著眼于為移動通信用戶提供業務，希望將業務部署和承載網絡分離開來，成為獨立部分以便第三方業務提供商有機會參與競爭，以利于多廠商互通和快速地部署新業務。OSA實現方式是采用一種開放的、標準的、統一的網絡應用編程接口API(Application Program Interface)，為第三方廠家提供業務加載手段，目前該接口基于Parlay API。

　　OSA業務開發體系主要由三部分組成，如圖4所示。

                    圖4　開放的業務平臺架構

        (1)應用服務器。應用層主要由各種應用服務器組成，如Web服務、郵件服務器、位置服務器，以實現信息查詢、信息定制、在線游戲、視頻播放、基于位置的應用等等，這些應用可以在一個或多個應用服務器中實現。各種各樣的業務提供商都可以加入到這個行列中來，利用網絡業務平臺提供的標準的開發接口OSA API，快速生成豐富多彩的應用。

　　(2)框架服務器(FrameWork)?？蚣芊掌鞯湫偷墓δ芫褪氰b權、授權和“發現”，當一個應用在使用網絡的業務能力服務器SCS提供的業務功能之前，需要在應用服務器和框架服務器之間進行必要的雙向的鑒權和授權。鑒權和授權通過之后，應用服務器通過框架服務器的“發現”功能搜索并調用業務能力服務器SCS中相應的業務功能SCF，例如呼叫控制功能、移動用戶當前位置查詢功能、定位數據采集功能等。應用服務器與框架服務器之間采用開放的標準的OSA API接口，而框架服務器與業務能力服務器之間采用內部自定義接口，為了實現在不同廠商設備之間的互連互通，該接口在一定范圍也可以標準化。

　　(3)業務能力服務器(SCS)。業務能力服務器主要是為應用提供從底層網絡功能中抽象出的業務能力特征SCF，如呼叫控制、位置查詢等。相同的SCF可能由多個業務能力服務期提供，也就是說在邏輯上相同的業務功能可能分布在不同的服務器中，例如呼叫控制功能可以由SCS在CAMEL和MExE上提供。同時，提供OSA API接口的SCS也是可被分布到一個或多個物理中。例如，用戶位置接口和呼叫控制接口可以在一個單個的物理實體中實現或分布到不同的物理實體中實現。簡言之，在3G網絡實現業務承載與業務控制分離的理念中，業務能力服務器(SCS)扮演了主要的呼叫控制功能的角色。

3.2　CAMEL

　　CAMEL由ETSI在1997年提出，用來解決GSM移動通信網與智能網互聯的問題。CAMEL標準主要定義了CAMEL的體系結構、CAMEL的檢測點、CAMEL的客戶簽約數據、CAMEL的基本呼叫狀態模型、CAMEL的處理過程、CAMEL信息流的定義等。

　　CAMEL標準目前有CAMEL1階段、CAMEL2階段、CAMEL3階段和CAMEL4階段。我國當前的2G移動智能網主要參考CAMEL2階段標準，3GPP R99和R4版本中支持CAMEL3，在R5版本中引入了CAMEL4。由于目前能夠商用的版本主要是R99和R4，因此下面主要介紹一下CAMEL3。

　　CAMEL3的體系結構如圖5所示。

                       圖5　CAMEL3的體系結構

與CAMEL2相比較，CAMEL3除繼承了CAMEL2的原有功能外，還增加了用戶位置查詢、移動管理功能、主叫顯示改變、用戶定制的被叫號碼觸發業務、網絡定制號碼觸發業務、MO短消息、GPRS智能網服務等?？偟膩碇v，CAMEL3除了對CAMEL2電路域的智能網業務作了強化和部分功能補充之外，更主要的是加入了對GPRS數據域的智能網的功能。

4、基于OSA的3G業務平臺架構

　　從開始的交換機本身提供業務，到智能網提供智能業務，再到應用Parlay/OSA作為下一代網絡的業務解決方案，電信業務發展的趨勢是業務可以獨立于網絡而存在。通過提供標準化的開放接口，向第三方開放網絡能力及業務引擎，從而使應用提供商、業務提供商、企業乃至個人用戶都可以方便地開發自己的業務和應用，這種OSA的理念已成為公認的3G網絡業務發展的基本趨勢。OSA理念的實質就是將網絡能力抽象成與網絡無關的能力特征，并以開放式的API提供給應用，使得軟件開發商可以快速的進行業務開發。這樣業務平臺一方面可以提供快速便捷的業務發布系統、統一的用戶管理、業務管理、個性化的業務定制與呈現、嚴格的訪問控制、切實有效的合作伙伴管理，以適應開放模式對業務運營支撐系統的要求；另一方面可以匯聚電信及IT域的網絡能力，以開放接口及業務中間件的形式提供給第三方的業務開發商，使得業務開發可以真正脫離網絡而存在，為業務的多樣化、個性化提供技術保證。根據OSA理念思想的3G業務平臺的架構模型如圖6所示。

                       圖6　3G業務平臺架構

3G業務平臺從功能結構上可分為業務能力、公共支撐、可選的應用中間件、數據存儲以及應用等四部分。

　　(1)業務能力。

　　業務能力是由電信域的業務使能部件如定位網關，以及IT域的業務使能部件如GIS系統等所提供的業務功能，這些業務能力可以被抽象并以一種開放接口的形式提供出來。所謂業務使能部件即俗稱的業務引擎。

　　(2)公共支撐。

　　即綜合業務管理平臺(ISMP)，公共支撐可以看作是一種幾乎所有的業務使能部件都需要使用的公共能力，如鑒權、計費等功能。應用則是包含一系列業務邏輯、可以為用戶提供某種服務的應用程序。公共支撐部分要面向終端用戶的業務運營及面向CP/SP的網絡能力運營兩個方面提供公共支撐能力，同時也是運營商增值業務運營的數據中心和管理中心，因此是運營商必須控制的實體。

　　(3)應用中間件。

　　為了進一步簡化業務的開發、提供業務的快速部署，在應用與業務能力之間可以配置應用中間件。

　　(4)數據存貯則是通過Web服務提供給CP使用的公共數據庫或目錄。

　　應用中間件和數據存貯共同組成開放業務環境(OSE)，主要提供與網絡無關的業務開發，以簡化業務開發、提高業務部署速度為目標，是網絡能力的匯聚中心，它可以向第三方提供抽象特征以及中間業務，同時它也面向CP提供內容存儲、版權保護、內容推送等一站式服務。

5、3G業務網絡解決方案

　　3G業務網絡是在業務平臺的基礎上，為強調業務能力的實現，突出網絡的分層結構而提出來的。在業務提供方面3G業務網絡和3G承載網絡是相對獨立的，3G承載網絡主要提供基本的語音業務、承載業務及補充業務，而3G業務網絡主要提供數據業務和移動智能業務。根據實際建設時功能的劃分，3G業務網絡進而還可以細分為3G智能業務平臺(3G移動智能網)和3G數據業務網絡，其中3G移動智能網的主要網元設備包括SCP、SMP和SCE等；3G數據業務網絡的主要網元設備包括綜合業務管理平臺、業務引擎、業務接入網關(SP接入網關)等。

　　5.1　3G數據業務網絡

　　3G數據業務網絡主要由業務引擎、移動互聯網網關、數據業務平臺構成，如圖7所示。

                    圖7　3G業務網絡架構

        (1)業務引擎(Service Enabler)。業務引擎提供基本的業務能力，用于實現豐富多彩的業務應用，目前比較典型的業務引擎有SMSC、MMSC、LCS SERVER、KJAVA Server、Media Server等。

　　(2)移動互聯網網關(Mobile Internet Gateway)。移動互聯網網關是一種特殊的業務引擎，提供數據業務網絡與承載網絡之間互聯與適配，如WAP網關、HTTP Proxy、Streaming網關等。

　　(3)數據業務平臺。數據業務平臺包括業務接入網關(SAG)和綜合業務管理平臺(ISMP)。

　　SAG是SG的接入代理，它將運營商業務網絡的業務能力提供給CP/SP。將CP/SP的接入請求轉至綜合業務管理平臺鑒權，并將鑒權通過的CP/SP的應用適配到相應的業務引擎。SAG為用戶與CP/SP業務執行工程中的數據通道。

　　ISMP提取各類數據業務運行和部署的共性，通過標準化的接口，為各類數據業務服務。同時，綜合業務管理平臺也提供各種數據(包括用戶、CP/SP及業務)的維護、業務執行過程中的鑒權與授權，以及業務的計費和結算功能。其核心思想是統一數據管理、統一認證授權、統一計費、統一配置和統一接入。

　　5.2　3G智能業務平臺

　　3G智能業務平臺即3G智能網，主要為固網、PHS、2G、2.5G以及3G的CS域提供以語音為主的傳統智能業務。對于PS域，CAMEL3也提供了對移動數據業務的一些控制。根據CAMEL3協議，3G智能網可提供如下業務：

　　(1)呼叫控制類業務；

　　(2)基本的數據類控制業務：如用戶通過GPRS上網，使用短信等；

　　(3)綜合業務：如綜合預付費、綜合VPN業務、一號通業務；

　　(4)交換式短信業務；

　　(5)多媒體業務；

　　(6)移動商務類業務：如小額支付；

　　(7)位置類業務：如位置信息的查詢業務，定位業務，以及位置觸發類業務(城市導航、移動廣告等)；

　　(8)接入碼觸發的業務，如移動800業務。

　　但整體來說，智能網體系對于數據業務的支持較弱，通常采用OSA/OMA平臺即3G業務平臺來提供基于分組交換的增值業務，智能網平臺主要用來提供預付費、號碼翻譯、增強路由選擇。

　　5.3　兩個業務網絡的關系

　　數據業務網絡和智能業務平臺之間既相對獨立，又互相聯系，相輔相成。為了增強智能業務平臺在數據增值業務及內容服務方面的能力，可以在傳統智能網架構中增加一個外部能力引入模塊，以便智能網可以通過業務開發執行平臺使用一些數據業務能力，如通過3G業務平臺來獲得GIS信息、內容信息等相關數據業務，此時對于3G業務平臺來說，智能業務平臺就相當于一個SP。

　　同樣的，智能業務平臺也可以作為業務使能部件，向3G業務平臺輸出用戶賬戶、增強的路由等能力?？梢越梃bOSA理念，在傳統智能網架構中增加一個內部能力輸出模塊，通過API方式，將智能網的這部分能力開方給3G業務平臺。正是因為3G業務平臺充分獲取了網絡中的各種能力。因而用它來實現復雜的、融合的業務是一種最佳選擇。

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