新一代运营支撑系统体系结构

1 NGOSS的提出

　　随着电信运营管制开放局面的逐步形成，运营商面临着更为激烈的国际国内竞争环境。电信行业已由追求规模与速度的扩张型发展时期，进入以追求企业效益和市场竞争力为核心的新阶段。电信运营商的经营模式已经从传统的面向网络和技术的经营模式逐步转变到“以市场为导向，以客户为中心，以效益为目的”的经营模式。这种经营模式的转变使电信运营商对电信运营支撑系统(OSS)提出了新的要求。为了赢得竞争，运营商要做到市场信息及时掌握、新业务新功能迅速提供、网络质量和障碍排除按需保障、资费政策灵活调整、多网络运营商和多服务提供商互连互通等，而以上各个方面都需要OSS提供更有效的支撑。因此，实现新一代的运营支撑系统(NGOSS)要从体系结构、系统整合、技术手段等方面入手：

　　(1)体系结构

　　企业所有运营活动的原动力来自于客户的需求。OSS的支撑重心要由从以内部管理为出发点、以技术为中心，转移到以客户为出发点、以服务为中心上。新的体系结构要针对电信运营的行业特点，从企业的整体商业流程需要来构造新一代的支撑系统。同时，一个好的OSS体系也必须能够适应技术的不断演进，有利于系统的实现，能够随时采用最新最有效的技术。

　　(2)系统整合

　　传统的网络与业务管理系统以满足生产的自动化为目的，以内部管理需求为出发点，各种管理系统独立设计，缺乏对整体的企业流程考虑，因此在企业内部形成了许多信息孤岛，影响了新业务的开展和对客户的端到端服务，也给系统的改进和系统间的互连互通造成很大困难。为了保护已有的OSS系统投资，适应不断出现的新功能要求，集成旧有的系统并保证平滑扩展是新一代OSS要解决的问题。

　　(3)技术手段

　　电信网络技术正在经历一个从电路交换向分组交换转变的变革时期。为了保证迅速响应客户对新业务的需求，OSS系统必须能够以最快的速度对新业务和新技术提供支持，使企业在OSS的支持下迅速将这些新的技术和业务推向市场。OSS本身使用的技术手段也要适应不断发生的变化。IP技术的采用、分布式处理、软件组件技术的发展为OSS迎接新的挑战提供了有利的支持。

　　无论是系统结构还是技术手段，都是为企业的运营而服务的，为了适应企业运营的需要电信管理论坛(TMF)提出了新一代电信运营支撑系统的概念。TMF致力于按电信管理网(TMN)的框架规划进行电信运营支撑系统的规范开发、概念验证、示范项目实施等工作。TMF对NGOSS的研究活动十分活跃，提出了一系列的相关规范。

　　2 NGOSS的特征

　　NGOSS体系结构主要包括企业流程抽象、共享信息服务和利用正式可交易的合同进行接口定义。软件的组件化发展对NGOSS体系结构的形成有着重要的影响。新一代的运营支撑系统具有以客户为中心、软件设计组件化、企业流程抽象化、共享信息服务、实行接口合同等特征。

　　(1)以客户为中心

　　按照ITU-T 有关电信管理网的建议，电信运营的管理需求分布在4个逻辑分层：企业商务管理、业务或服务管理、网络管理、网元管理。由于ITU-T对TMN标准化的活动历史是一种自下而上的过程，即从网元管理到企业管理，因而导致目前在企业管理层面的标准匮乏。TMF 提出NGOSS体系结构希望为电信网络的不断演进提供保证。NGOSS体系结构强调自上而下、端到端的运营管理支持，充分体现“以客户为中心”的运营原则。
　　NGOSS体系结构以ITU-T的电信管理网框架模型为基础，以电信管理论坛的电信运营图或增强电信运营图(TOM/eTOM)为管理需求的出发点，重新确定了运营支撑系统与软件所应具有的体系结构特征。

　　目前，一个电信企业在电信行业领域可能扮演不同的角色。从价值链的角度来看，这些角色包括消费者(用户)、网络提供者、业务提供者、接入提供者、内容提供者、业务批发者、业务零售者、设备供应者、系统集成者等。每一个企业都希望自己在这样一个多样性的环境中是最有效率和效益的。因此，搞清电信运营的内在规律成为各运营企业的追求。为此，TMF提出了电信运营图(TOM)的概念，抽象总结了电信企业运营活动的过程。2002年又完成了增强电信运营图(eTOM)规范，增加了从企业视角的业务过程描述以及电子商务所带来的相应变化内容。TOM/eTOM是有关电信企业运营领域的抽象模型，其核心思想是将电信网络原来以业务为中心的模式改变为以客户为中心的模式。以客户为中心实现业务支撑、计费管理等功能，使网络的效率提高，服务能力增强。TOM/eTOM是业务模型，需要通过NGOSS方法论所涉及的相关过程具体实现。

　　(2)软件设计组件化

　　软件组件化技术的发展和组件开发技术的演进，促进了NGOSS的发展。NGOSS采用组件化的系统设计方法。NGOSS组件是一个可使用的软件实体，具有至少两个接口，一个用于组件的管理，一个用于实现企业合同。合同内容体现了功能要求，使流程控制实体得以触发相应的处理过程。各软件组件可以方便地进行组合，生成新的功能组件。组件的集成使得系统既能够不断地实现自身积累，又能够不断地采用新技术。

　　(3)企业流程抽象化

　　运营支撑系统集成的最终目的是为了支持企业流程，并通过对企业流程的分析与分解得出企业的整体模型。企业的整体模型包含与客户的关系和与其他运营商的关系。流程控制的引入使组件个体不需要具备与流程操作相关的整体企业逻辑知识。流程的分解使组件集成更加容易和灵活。当流程控制触发一个组件时，该组件仅需要按照其接口合同定义的能力提供服务。这种企业流程的抽象与分解，使得企业流程的改变不需要修改应用组件本身，而是通过相应的配置管理来实现。这就提高了组件的可重用性。

　　(4)共享信息服务

　　连续一致的企业数据称之为企业信息。企业数据需要存储，并在不同组件、不同企业交易之间共享。有些数据的传送甚至要跨越企业边界。因此，在NGOSS体系中提供了一种共享企业信息服务机制，这种机制不是简单地对存储信息进行创建/读取/更新/删除，而是要保证数据的一致性，并实现有续存放、访问控制和其他分发服务。系统通过分域、分类、授权等手段能够对相关的各种数据进行集中有效的管理，为企业的联机分析处理(OLAP)应用打下良好的基础。

　　(5)实行接口合同

　　一个完整的组件接口规范不仅包括一组操作要求，而且要包括触发语义、通信协议、可用性、安全限制、事先和事后条件等方面的元数据。当采用组件框架结构时，一个动态可配制的集成系统必须提供一种规范的方法来定义和传递这些属性，否则检查组件是否支持相关的操作会带来不便。NGOSS提出了一种综合的接口合同机制来满足这种要求。组件的每一个接口都通过一个合同规范进行完全的描述，当一个组件投入使用时，它的每一个接口合同都进行注册并被公示出去以便进行可选择操作。

　　从体系结构上来看，NGOSS试图建立一种以组件为基础的分布式体系，定义关键的系统服务，支持信息和通信业所需的动态业务和运营管理。分层的抽象活动使系统结构与技术无关，以便企业自由选择其适用的技术，并能应用今后出现的新技术。

　　综上所述，以TMN的总体原则为指导，对电信运营企业进行合理的业务流程建模，采用软件组件技术是NGOSS的主要特征。

　　3 NGOSS的体系结构

　　体系结构是设计与组合系统的科学，包含当设计和建造系统时要用到的概念、原则、规则和导则。当检查一个系统的体系结构时，可以观察到一种设计与建造风格，这种风格刻划了概念、原则、规则和导则之间的关系。NGOSS体系结构解决构造应用时所需要的概念和基本原则。

　　3.1 高层体系结构

　　NGOSS体系结构支持把共享信息服务提供给整个分布式组件基础设施，将企业流程的执行与NGOSS组件的操作相隔离。具体的NGOSS应用实施一定是技术相关的。不同技术相关的NGOSS体系框架是基于一个单一的技术无关的NGOSS体系框架，这就是图1所要表达的NGOSS高层体系结构关系。

　　图1中，应用组件在运行时被企业流程的执行所触发。应用组件之间并不直接相互触发，但它可以直接触发基础设施组件。所有NGOSS 组件的定位与触发取决于技术相关的NGOSS体系框架。

　　3.2 技术无关体系框架

　　NGOSS体系结构必须权衡各种技术的先进性，不能过分依赖某一种特殊的技术和产品。因此，提出一种技术无关体系(TNA，Technology Neutral Architecture)框架至关重要。这种分离使核心体系框架保持时间上的连续性和稳定性，不受新技术的影响。已有的组件可以在未来通过新的技术来实现，或通过简单的适配来实现不同技术之间的桥接。

　　这种技术无关的需求，对体系结构带来了几个方面的约束：

　　● 框架不可以强制任何具体的通信协议

　　● 框架必须允许同步的、异步的和主从同步的请求模式

　　● 不能假设特定的在线数据表示

　　● 不能规定特定的实现语言

　　技术无关框架确定接口合同如何定义与执行、组件之间如何利用共享信息服务进行交互，保证组件在分布式的环境中即插即用。技术无关框架相关的规范支持合同的定义、组件接口的定义和企业流程的定义。技术无关框架对组件的管理接口规范定义，实现对组件的监视与控制。

　　3.3 技术相关体系框架

　　尽管对核心框架的要求是技术无关的，实施一种框架却只能选择特定的技术。因此，技术无关的体系结构在实施前首先要影射到一种或几种特定的技术框架上。目前可以选用的技术有公共对象请求代理体系结构(CORBA)和企业级Java 组件(EJB：Enterprise JavaBeans)。

　　每一种技术相关的框架都将全面定义一种执行环境，从而保证组件开发者所开发的组件正常运行。相关的规范包含框架服务所需要的接口定义，如命名、定位、目录服务等。技术无关框架中的不同部分有可能影射到不同的实现技术。这使集成商可以选择最合适的技术解决实施中的不同问题。

　　3.4 领域分类

　　在NGOSS体系结构中，所有组件都是平等的。无论组件是支持系统服务还是支持企业功能，除了支持组件角色所要完成的合同，还要支持标准的组件管理合同。所有组件均要通过NGOSS合同注册公示自己的合同内容。应用组件的合同可以被流程控制实体代表其他应用组件请求执行。尽管组件在技术上存在相似性，但它们所提供的服务性质却相差很大。为了简化对这些服务和用处的描述，在技术无关体系结构中提出了领域分类的概念。把不同的服务归类为不同的域和子域，更加清晰地描述了NGOSS解决方案的不同功能考虑。这些域主要包括：

　　● 企业流程服务域??支持企业流程定义和执行的服务类；

　　● 分布式透明服务域??支持在企业内跨平台、屏蔽物理分布和网络拓扑结构的服务类；

　　● 信息服务域??支持企业内共享企业信息服务类；

　　● 系统服务域??支持组件合同注册、公示和组件安排的服务类；

　　● 系统服务管理域??对NGOSS组件及其提供的服务进行全面的组织的服务类。

　　4 NGOSS的方法论及与CORBA的映射

　　4.1 NGOSS 方法论

　　TMF制订了NGOSS方法论(可参见NGOSS: Development and Integration Methodology TMF TR127)。NGOSS方法论强调从多种视图(企业视图、系统视图、实现视图以及运行视图)看待NGOSS的开发问题，通过NGOSS知识库将上述不同视图映射整合为一体，NOSS框架如图2所示。图中整个活动从企业视图开始顺时针进行。

　　(1)企业视图

　　企业视图由eTOM表示，涵盖了电信企业的各种企业活动和管理活动，是运营支撑系统/商业支撑系统(OSS/BSS)必须满足的企业流程的需求模式，为OSS/BSS的开发指明了需求和方向。

　　(2)系统视图

　　系统视图由系统综合图(SIM)表示，描述了可部署的企业组件框架，并指导如何使用组件构建OSS/BSS，以解决某一特定的企业问题。

　　(3)实现视图

　　实现视图通过示范项目完成，TMF有各种示范项目，通过开发实际的企业案例方案，解决OSS/BSS在现实中遇到的各种问题。

　　(4)运行视图

　　运行视图考虑应用系统的实时运行(Run-Time)环境和各种技术产品的具体应用。

　　(5)NGOSS知识库

　　NGOSS知识库由共享信息数据(SID)表示，SID有组织地集合了企业实体和系统实体的定义及其UML(Unified Modeling Language)模型，提供了通用的信息/数据语言，明确了实体间的相互关系。因此，SID起到了NGOSS的前3种视图之间的“粘合剂”的作用，确保企业需求可以驱动系统的设计和实现。另外，NGOSS的约束性程序提供了OSS/BSS的产品和组件的测试策略、方法、原则，以及与技术无关的测试信息要求和与技术相关的系统实现测试要求，以检验这些产品是否符合NGOSS的体系架构和总体原则的要求。

　　4.2 NGOSS与CORBA的映射

　　从NGOSS技术无关体系到技术相关体系结构的映射需要对候选技术做出评判。CORBA作为实施NGOSS的可选技术之一，在许多方面与NGOSS体系结构具有一致性，如对分布式处理的支持。CORBA体系结构设计的出发点就是为了支持分布式处理。NGOSS体系结构的许多方面可以直接映射到CORBA系统及相关的CORBA服务，它们是：

　　●通信协议，如GIOP/IIOP协议；

　　●触发模式，CORBA支持多种对分布式对象的操作触发模式，其中包括同步和异步、封锁与非封锁模式；

　　●位置无关，CORBA的命名服务使提供的服务与对象的位置无关，服务消费者通过定位服务，无须事先知道命名绑定；

　　●分布处理透明，CORBA的事物处理服务使提供的分布式处理具有透明性；

　　●互操作性，对象请求代理(ORB)之间通信的标准化使不同厂家的ORB产品可以实现互操作；

　　●松耦合，CORBA支持服务消费者与提供者之间的松耦合。

　　因此，CORBA为实现NGOSS技术相关体系结构提供了一个坚实的基础。CORBA 的接口定义语言(IDL)与NGOSS TNA合同十分匹配，CORBA所具有的多种基础设施服务可以实现NGOSS所追求的基本要求，是一个理想的技术选择。□

　　参考文献：

　　[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] 荣国辉. 网络管理发展综述[J]. 世界电信, 2003,16(1/2):51?56.

[摘要] 文章介绍了新一代运营支撑系统提出的动因及体系结构特征，描述了新一代运营支撑系统框架的主要组成部分，并基于新一代运营支撑系统的方法论及其与CORBA映射的关系指出将CORBA作为新一代运营支撑系统的实现技术是一种理想选择。

[关键词] 新一代运营支撑系统；电信业务流程；运营支撑；电信管理网；体系结构

[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.

[Keywords] NGOSS; Telecommunication business process; Operational support; TMN; Architecture