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下一代網絡中的業(yè)務融合模式

汪軍 符濤 2008/08/13

　　通信業(yè)務融合的意義在于客戶能夠在任何地點、任何時間以任何方式接入網絡訪問所簽約的業(yè)務，提供最大化的通信客戶價值。當前主要存在兩大網絡業(yè)務的融合趨勢，一是移動固定網絡的融合，二是通信和IP網絡的融合。前者主要在于不同接入方式的融合，連帶解決移動、固網通信網絡多年以來業(yè)務的差異化問題；后者需要解決傳統(tǒng)通信與IT兩個領域中的業(yè)務模式的集成、融合。在業(yè)務融合技術路線上主要有通信界提出的IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)、軟件業(yè)提出的統(tǒng)一通信(UC)以及眾多局部性改良技術[1-3]。

　　通信領域的NGN標準將網絡劃分為接入、承載、控制、業(yè)務4個層次，再加上終端就構成了5個網絡層次；而數據通信模型中將網絡劃分為通信子網和資源子網。前者以網絡為中心進行劃分、設計網絡，強調運營和控制，業(yè)務的提供者和消費者涇渭分明；后者則是以對等為基本思想，業(yè)務的提供者、消費者可以互相轉換。過分強調任何一種模式均會造成極端，前者限制了技術進步在終端側的體現、增加了網絡的負擔，使得網絡的演進、技術創(chuàng)新尤為緩慢；后者使得網絡運營的盈利無法保證，很難為消費者提供可持續(xù)的、有質量保證的服務。

　　網絡融合需要解決融合和差異的矛盾，經濟發(fā)展使得大眾的基本需求得以滿足，個體尊嚴需求所衍生的個性化趨于普遍，也是近年來市場營銷的趨勢之一，通信市場同樣也不能免俗。融合不能局限在解決運營者成本的范圍內，融合是業(yè)務多樣性的統(tǒng)一，為消費者提供更加多樣化的產品組合才有價值。融合還要解決在哪個層次上融合的問題，可以分為客戶端集成、網絡融合兩種方式，在不同的網絡層次上有不同的解決方案：

　　業(yè)務層：同一用戶的相同業(yè)務要有一致的體驗，用戶可以定制業(yè)務特性和個人偏好，從而使業(yè)務打上個性化標簽。業(yè)務具備集成能力，將用戶關心的一組服務打包在一個界面、一次操作中。

　　控制層：用戶不關心，統(tǒng)一是為了解決運營商的成本問題，但是IP網絡模型中無對應層次。換個角度來看，這一層是承載網絡之上的一個疊加網，主要完成業(yè)務的發(fā)現及路由、用戶的認證、授權、計費。

　　承載層：統(tǒng)一于IP。

　　接入層：不同的媒介提供不同的連接性、服務質量，多樣性是必然，接入層的多樣性需要依賴于終端的集成能力予以屏蔽。

　　終端：具備多種接入能力，包括各種無線、有線接入方式，具備多種業(yè)務訪問接口、能力。終端能力的差異可以在業(yè)務層予以適配，但是對于具體的業(yè)務需要有基本的能力集要求。

1、業(yè)務融合模式

　　業(yè)務融合模型需要考慮這種融合模式給客戶帶來的價值以及實施這種融合的成本要素，前者研究客戶的需求，后者關注實施的可行性。

　　1.1、融合場景

　　(1)固定移動融合

　　李先生在下班的路上收到公司的緊急通知，需要參加一個與歐洲項目團隊的一個緊急會議，李先生用自己的PDA通過無線網絡接入參與團隊的視頻會議，參與討論。到家后，他將視頻轉移到自己的IPTV視頻終端上、語音切換到另外一臺固定電話上，繼續(xù)自己的發(fā)言。

　　(2)通信與因特網業(yè)務的融合

　　王先生出差美國，到達目的地后就用自己的PDA上網，通過其簽約運營商合作旅行社提供的Web Portal查詢到最近的中餐館，并予以預訂。幾天的商務活動之后，行程尚有幾天時間，于是上網安排了幾天的自助旅游活動，并將賓館、飲食安排好。

　　王先生入網的運營商與各主要連鎖服務企業(yè)都有協(xié)議，成為該運營商的優(yōu)質客戶即可以選擇自動成為協(xié)議公司的會員，會員的身份認證可以通過運營商的電話號碼自動進行，無需額外申請。

　　1.2、業(yè)務融合的模式

　　從業(yè)務邏輯的聚合位置來看，業(yè)務融合有兩個層次的融合：

　　終端層次的融合，亦即終端應用具備組合多種應用的能力，如終端將通信應用、Web應用整合在一個應用中，并可以通過下載插件來實現對新業(yè)務的支持。

　　在網絡側實現融合，比如Web2.0聚合門戶網站為用戶提供一個整合的業(yè)務界面，自動調用相關的業(yè)務，將分離的多種組合打包，提供一個統(tǒng)一的業(yè)務體驗、統(tǒng)一的身份認證、統(tǒng)一的支付帳號。

　　無論何種的業(yè)務融合，其可實現性依賴于其盈利模式，而盈利模式除了業(yè)務本身提供的客戶價值、營銷渠道外，支付渠道是重點。因特網服務商的全球化使得其客戶群遍布各地，對于長尾理論所揭示的盈利模式其本質還是利用廣泛的免費服務吸引公眾注意力，然后將公眾關注力出售給少量產業(yè)客戶，比如門戶網站、搜索引擎的廣告模式。簡單的終端層次的業(yè)務融合無法解決整個產業(yè)鏈的可運營的持續(xù)發(fā)展問題，也妨礙了進一步提升客戶體驗，必須在終端和網絡兩個層次上共同改進，提供一個客戶和運營商雙贏的解決方案。

　　運營商已經建立了遍及城鄉(xiāng)角落的渠道以及完備的支付方式、信用體系，利用運營商作為渠道可以使因特網業(yè)務提供商和電信運營商達到雙贏，國內各大門戶網站今年來的收入主要依賴于移動客戶的短信之處就是很好的例子，但這種合作、融合僅僅局限于某些特定的應用，無法推廣到更為廣泛意義上的通信業(yè)務。如果提供一種統(tǒng)一的框架，無論何種業(yè)務都可以和運營商共享用戶群以及營銷、支付渠道，運營商作為這些業(yè)務的集成商、代理商，那么網絡運營商和業(yè)務提供商之間的雙贏合作就可以預期。如何建立這樣的一個基于通信網絡的統(tǒng)一身份、支付系統(tǒng)也就成了業(yè)務融合的一個關鍵。

2、業(yè)務融合的網絡架構

　　2.1、融合網絡模型

　　綜上所述，業(yè)務融合的通信網絡是一個以業(yè)務為中心，以統(tǒng)一認證、授權及計費為支撐的開放網絡，其概念模型如圖1所示。傳統(tǒng)電信業(yè)務只是網絡提供業(yè)務的一個子集，所有能夠通過信息流提供的產品、服務均是一種業(yè)務。由于傳統(tǒng)電信業(yè)務的滲透率越來越高，業(yè)務的發(fā)展已趨于飽和，如果其概念不加以拓展，發(fā)展速度不會過于脫離社會經濟增長水平，逐漸走向沒落。


　　其實每一種產業(yè)之間互為愿望競爭者，它們通過在社會總支出這塊大蛋糕上瓜分一份而維持自身的發(fā)展，通信作為一種信息流技術，實質上是通過對實物流的替代來實現自身的發(fā)展，比如對郵件、客運交通的替代。傳統(tǒng)通信定位過窄，已經無法再贏得消費者更多的支出預算，必須參與到更多的信息流過程中。電信運營商不可能成為一個全能服務提供者，但是它的優(yōu)勢在于對客戶資源的掌握以及對于電信客戶ID的掌控，有助于建立一個統(tǒng)一認證的可信網絡，并作為末端渠道的代理人，更進一步通過結構化各類業(yè)務接口推動服務提供商開放接口。運營商可以建設業(yè)務綜合門戶網站，提供富有競爭力的組合一站式服務，這類似于Web 2.0的Mashup概念，也是電信業(yè)界存在多年的Parlay開放業(yè)務平臺(OSA)的擴展，不過是將概念外延到非傳統(tǒng)電信業(yè)務。

　　在圖1的網絡層次中，存在4種服務商角色：接入網提供商、業(yè)務網運營商、業(yè)務提供商、聚合門戶網站。業(yè)務網運營商可以在用戶簽約時提供多個業(yè)務提供者、聚合門戶網站的簽約選項，用戶可以選擇在成為業(yè)務網運營商的客戶的同時也成為多個感興趣的業(yè)務提供商的會員，后兩者可以訪問業(yè)務網運營商的認證、授權和計費(AAA)基礎設施，從而對用戶身份進行統(tǒng)一的認證、授權和計費。業(yè)務提供商和業(yè)務網運營商之間的劃分可以采用結算制也可以采用批發(fā)業(yè)務的方式。

　　對于終端而言，可以采用定制的多業(yè)務融合應用也可以采用分離的多個應用。如果是多個應用，則需要通過識別業(yè)務標識來調用相應的應用程序，通過終端系統(tǒng)的組件化技術來實現業(yè)務的融合，例如微軟的Office Communicator與其他Office軟件的集成。


　　業(yè)務融合的幾個關鍵要點：

　　業(yè)務統(tǒng)一編址。無論何種終端、何種應用都可以一致、無歧義地表示其需要的業(yè)務，而且在終端可以將業(yè)務編址的類型和應用程序關聯(lián)起來，通過軟件組件化技術，很容易實現業(yè)務應用在終端的融合，給客戶提供良好的體驗。

　　統(tǒng)一的身份標識管理。一方面是客戶無需重復注冊、登錄多個網站，提供一站式服務，降低客戶總成本；另一方面，統(tǒng)一的身份管理降低了費用結算的難度，使得通信業(yè)務的銷售渠道可以成長起來，從而建立一個健康的生態(tài)環(huán)境。

　　與網絡松耦合的開放業(yè)務提供平臺。與網絡松耦合可以做到業(yè)務可以獨立于具體接入技術，利于業(yè)務本身獨立演進。

　　2.2、統(tǒng)一認證

　　2.2.1、概述

　　統(tǒng)一認證是解決客戶身份的可信問題，可信身份也是商業(yè)交易的前提條件之一，同時運營商提供統(tǒng)一認證也使得業(yè)務提供商可以利用運營商的客戶信用數據庫，使得交易的資金渠道更為安全。

　　公鑰體系(PKI)是目前因特網廣為應用的身份認證方式，但是其缺點是每個應用網站都頒發(fā)自己的數字證書，缺乏互通性。3GPP提出了自己的統(tǒng)一認證解決方案，可以直接利用目前的3G 安全技術，將3GPP終端的身份認證從電信網絡延伸到IP域，它也可以與PKI結合起來，提供更為靈活可靠的安全體系。

　　2.2.2、3GPPGAA架構

　　統(tǒng)一認證架構(GAA)是3GPP提出的一種統(tǒng)一認證安全框架，通信、IP業(yè)務可以共用一套認證機制，為業(yè)務的融合提供基礎設施支持。GAA支持共享密鑰和數字證書兩種統(tǒng)一認證方式，當使用共享密鑰的統(tǒng)一引導架構(GBA)方式時，可以重用3GPP當前網絡用戶身份鑒權框架，使用數字證書也可將終端的卡號作為統(tǒng)一認證的身份標識，不需要重新分配其他的身份標識。這使得采用GAA架構的系統(tǒng)應用可以直接采用3GPP終端的卡號、號碼作為客戶身份的標識，并且可以實現Web網站、IT系統(tǒng)和電信網實現單點登錄、單點認證。非運營商業(yè)務的費用也可以直接由運營商代收，小額支付可以直接在移動用戶的電話帳單扣費支付[4-7]。

　　GBA是采用共享密鑰的統(tǒng)一認證架構，其網絡模型見圖3。


　　其引入了引導服務器功能實體作為統(tǒng)一鑒權的引導功能單元，當終端支持GBA功能時，首先和BSF交互，發(fā)起一個引導過程，引導服務器記錄其鑒權向量和引導事務ID號(B-TID)。當用戶設備(UE)需要訪問支持GBA的網絡應用服務器時，其在應用請求中攜帶B-TID，網絡接入功能實體根據B-TID向引導服務器查詢相關安全參數，后者返回安全參數及用來保護Ua接口的主密鑰，NAF向UE發(fā)起密鑰協(xié)商過程，UE和NAF的后續(xù)通信由協(xié)商的密鑰進行保護。當NAF發(fā)現UE的安全參數過期或者不符合本地策略時，其可以通知UE重新發(fā)起一個引導過程，UE收到通知后應通過Ub接口啟動一次新的引導過程。當UE使用數字證書時，GBA可以作為證書頒發(fā)、更新時的身份認證機制。
　　
　　該架構下的NAF可以是通信業(yè)務服務器，也可以是一個因特網服務門戶網站，甚至也可以是企業(yè)IT系統(tǒng)的服務器端，從而使得統(tǒng)一身份認證可以適用于通信客戶身份與因特網業(yè)務、企業(yè)IT低辰岷掀鵠礎?

　　2.3、GUP介紹

　　統(tǒng)一用戶檔案(GUP)是3GPP定義的一種融合用戶數據訪問框架，它的基本出發(fā)點是以用戶為中心，解決多種不同網絡、業(yè)務的用戶數據統(tǒng)一訪問的問題，在GUP的設計前提中允許用戶相關的數據存放在不同的實體中，比如同一個用戶可以通過DSL、3GPP/3GPP2網絡、WiMAX接入、也具有IMS及其他多媒體業(yè)務簽約，GUP允許其分別存儲在認證授權計費(AAA) 服務器、歸屬位置寄存器(HLR)、HSS(歸屬簽約用戶服務器)及應用服務器內部，GUP架構為之提供一個統(tǒng)一的訪問框架，從而降低網絡、業(yè)務融合的數據訪問復雜度[8]。

　　GUP中一個用戶相關的數據由多個數據組件構成，每個組件又可以包含多個數據單元。在網絡中用戶數據每個數據組件只有一個主實例，但是可以有多個復制實例。用戶數據以組件為單元可以存放在不同的網絡實體中，應用可以通過統(tǒng)一的訪問入口以標準接口訪問所有授權的數據，這個入口功能由GUP 服務器擔任。GUP 服務器負責隱藏管理域中數據的分布細節(jié)，并執(zhí)行相應的安全、運營策略，確保數據的安全性及運營所必須的計費功能。

　　GUP的概念視圖見圖4，其架構見圖5。



　　為了保證訪問接口與各種應用的互操作性，Rg、Rp接口采用了承載于HTTP之上的簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)協(xié)議傳送擴展標記語言 (XML)格式封裝的用戶數據。GUP 服務器可以運行在代理或重定向模式下，對于前者訪問消息到達GUP服務器，GUP負責訪問相應的GUP數據倉庫，并且在有可能的情況進行策略所規(guī)定的數據組合；在重定向模式下，GUP服務器向應用返回用戶數據組件所實際存儲的實體的地址，此后應用直接訪問該實體以獲得所需數據。

　　Rg接口定義為運營商間接口，Rp為運營商內部接口，當某個GUP數據倉庫位于第三方提供商時，GUP 服務器訪問其數據采用Rg接口。

　　2.4、面向業(yè)務的融合網絡架構

　　網絡融合需求使得網絡從總體上來看復雜性、規(guī)模均大大提高，采用傳統(tǒng)的緊耦合模式構建網絡的缺點是一項新業(yè)務的提供往往需要整網的升級，這使得新業(yè)務的提供成本極為高昂，普及速度慢，從而使新業(yè)務的商業(yè)價值大大降低，是近年來通信網業(yè)務創(chuàng)新極其緩慢的重要原因之一，并且這種網絡、業(yè)務共生模式很難做到不同技術方向之間以及帶有濃厚行業(yè)、地區(qū)印記的業(yè)務之間的融合。


　　從軟件業(yè)解決軟件復雜性的方法來看，走過了面向過程、面向對象、面向服務的持續(xù)改進道路，從現實世界來看，解決事務復雜性的方法是精細分工，流程制度化。那么通信網絡構建也可以借鑒這樣的思想，首先是利用分而治之的思路實施網絡組件化，盡可能將網元之間、網絡與業(yè)務之間去耦合，其次是組件交互的標準化，降低網絡、業(yè)務之間的交互成本，使網絡、業(yè)務各自可以相對獨立演進。如果我們站在以服務為中心的角度來看，也就是利用面向服務的架構(SOA)的理念重構網絡，在目標網絡中，構成網絡的基本單元是創(chuàng)造用戶價值的邏輯原子服務，這些原子服務將接口開放出來，其他服務提供商可以在原子服務的基礎上構建一系列的聚合流程服務，可以使客戶得到更為便捷的一站式服務，也為業(yè)務組合創(chuàng)新提供了無限可能。商業(yè)服務的前提是可盈利性，而在SoA的通信網絡中仍然可以利用前述的統(tǒng)一認證授權框架[8-11]。

　　站在面向業(yè)務的角度來看，整個網絡實體分為4種角色：

　　終端，業(yè)務的最終呈現者和消費者，具備運行多種業(yè)務應用軟件、接入多種網絡的能力。
　　
　　接入&承載，充當信息的傳遞媒介，解決連接性問題，并且和業(yè)務支撐層一道完成終端接入的認證及接納控制。

　　業(yè)務層，提供用戶所需的服務組件及服務產品組合，是網絡的核心價值所在。

　　業(yè)務支撐，提供完成業(yè)務、運營所必須的其他能力，包括但不限于：業(yè)務發(fā)現、統(tǒng)一用戶數據管理、認證、授權。

　　業(yè)務層向用戶及其他業(yè)務執(zhí)行實體提供開放接口訪問，3個網絡層次之間互相開放接口以便進行復雜業(yè)務的創(chuàng)新，除了以開放接口互訪外，網元之間沒有其他耦合關系。廣義上來講，接入承載層及業(yè)務支撐層暴露的接口也可稱之為一種業(yè)務，但它們絕大多數不直接呈現給用戶。

　　2.5、融合業(yè)務流程示例

　　仍然以1.1的通信與因特網業(yè)務的融合場景為例，看看該場景的實現業(yè)務流程。


　　首先王先生的PDA通過歸屬網絡的業(yè)務發(fā)現服務器獲得旅行服務的主頁列表，他選擇一家訪問其旅行服務，旅行服務通過其歸屬網絡的GAA&GUP對該終端進行認證以及提供旅行服務的授權，成功后，旅行服務向地圖服務請求地圖信息并隨服務頁面一齊返回給終端，王先生點擊查找“離我最近的中餐館”按鈕，旅行服務將請求代理轉發(fā)給地圖服務，后者返回中餐館列表(用戶的位置信息可以由用戶上報，或者由旅行服務查詢用戶歸屬網絡的位置服務獲得)，旅行服務轉發(fā)給終端，當王先生選擇一個中餐館并預訂時，旅行服務調用該餐館的預訂服務，訂單傳給相應服務人員，流程完成。

　　這個實例將通信業(yè)務的過程和企業(yè)訂單自動化管理結合其他，但是它只是一個交互式業(yè)務的融合實例，集成實時語音視頻業(yè)務模型類似。

3、結束語

　　廣義上的業(yè)務其范疇遠遠超出傳統(tǒng)電信業(yè)務的范疇，指望一種網絡形式來實現業(yè)務的融合是不可能的，只有松耦合的、多樣性的網絡才能保證業(yè)務的多樣性與良性發(fā)展，在此基礎上業(yè)務融合體現在業(yè)務、終端兩個層次的業(yè)務聚合，為了保證這種聚合，業(yè)務必須以一種標準化的方式提供，用SOA的觀點來看，就是網絡的組件化、業(yè)務的組件化，在組件化的基礎，不僅任何形式的服務打包、產品組合創(chuàng)新變得異常容易，而且單個業(yè)務的創(chuàng)新也很容易納入到整個網絡業(yè)務體系中來。IMS實現了傳統(tǒng)通信領域中移動固網的融合，在網絡構架上邁出了網絡組件化的第一步，但是其缺點只關注于基于SIP的實時業(yè)務，無法涵蓋廣義上的通信業(yè)務范疇，融合傳統(tǒng)通信和IT業(yè)務需要更為開放的網絡架構，但是現有網絡中規(guī)模龐大的專注于實時語音通信、基于封閉架構的電信存量資產不可能完全拋棄，也不可能在一夜之間改造完畢，這就需要一種過渡技術來彌補其間的資本、技術及時間鴻溝，IMS是一種可能的選擇。

　　另一方面，業(yè)務融合的價值在于用戶的體驗，業(yè)務的融合必將導致終端上同時呈現多種信息形式，而不僅僅是語音、視頻，呈現這些業(yè)務內容的應用需要按需下載，和網絡一樣進行組件化，PC終端早已做到，芯片技術的發(fā)展及產業(yè)的需要必將推動手持終端產品走PC的類似道路。

4、參考文獻

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　　[2]3GPP22.228.Service requirements for the Internet Protocol (IP) multimedia core network subsystem: Stage 1[S].2004.

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通信世界網(www.cww.net.cn)


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