移动智能网业务管理接入系统
时间：01-02
来源：中国电信网
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移动智能网是智能网技术在移动网络中的应用，它利用智能网的思想实现了业务与承载网络的分离、控制与交换的分离，从而可以快速、方便、经济、灵活地提供移动智能业务。
移动智能网管理系统从功能实体上看主要由业务管理接入功能（SMAF）和业务管理功能（SMF）构成，从物理实体上看主要由业务管理接入点（SMAP）和业务管理点（SMP）构成。业务管理系统（SMS）负责提供和管理移动智能业务，并且作为主数据库所在地保存所有业务数据、用户数据和计费数据，在整个移动智能网的功能结构中占据着非常重要的地位。然而在关于移动智能网的国际和国内标准中，并没有制定SMP对外接口的相关规范，目前SMP对外接口管理主要通过SMAP来提供这限制了对智能网系统的管理。
本文首先分析了移动智能网管理系统应用中存在的问题，然后结合现在流行的WWW（World Wide Web）技术和智能网的发展趋势，提出了一种基于WWW的移动智能网业务管理接入系统解决方案，分析了利用J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition）平台实现的该系统的结构。
一、现有系统分析
1.体系结构缺陷
现有业务管理系统采用胖客户/服务器机制，双方进程间的通信采用套接字（socket）方式。SMP作为服务器管理后台的数据；而SMAP作为胖客户机管理业务逻辑，利用SMP的后台数据为用户提供图形用户接口（GUI）。
由于SMAP包含业务逻辑，并与SMP结合得相当紧密，为系统升级和维护带来了一定的困难。例如当新增一个业务时，在升级SMP上的程序后还要修改SMAP上所有的软件以提供新的功能。因此，原有的业务管理系统在体系结构上存在着一定的缺陷。
2.接入形式不灵活
在目前的移动智能网中，用户业务管理接入主要通过以下两种方式实现：
①特殊语音接入，即通过拨打特殊客服号码来管理业务。系统将播放语音提示，给用户提供不同的业务管理选择。
②电信营业厅，即用户去营业厅将自己的业务管理需求告诉营业员，营业员使用SMAP接入移动智能网系统，进行业务管理。
随着数据业务的广泛使用，原有接入方式的不灵活性逐渐暴露出来。以"彩铃"业务为例，其业务属性比较复杂，包括用户组、纪念日、组内时间段等。语音接入对于简单的业务管理操作是有效的，但当用户需要较复杂的业务管理时，这种方式就很不方便了，用户只能耐心地听完很多说明并等待列出具体属性后再进行选择，既费时又不直观。另外，"彩铃"业务最大的卖点就是它的个性化，用户可以为不同的人在不同的时间段播放不同的回铃音，用户不希望因为要增加一个用户组或修改一个铃音就去营业厅一次。
3.用户的改变
随着梦网业务的推出，业务管理系统的用户不仅有普通的签约用户和系统管理员，还包括了内容提供商。中国移动负责提供网络平台，内容提供商负责提供业务内容（如"彩铃"业务的铃音上传）。这样一来，上述两种接入方式对内容提供商来讲都是不合适的。
同时，签约用户自身也在逐步成长，他们对于能够方便快捷地查询和管理自身业务的需求日益迫切，要求运营商能提供更为方便可行的管理手段。
4.智能网发展的需要
智能网的发展趋势是作为核心网络的组成部分而存在，而不是像过去只是作为叠加网络存在。在未来移动增值业务提供的架构中，业务提供的方式将是多种多样的。
随着接入智能网的外部功能实体越来越多，原有的业务管理接入方式已经不能再满足需要，因为它对一些互联网多媒体业务和数据业务都无法提供很好的支持。这就要求提供新的开放接口以适应新的业务运营机制。为了达到上述目标，就需要增强智能网体系结构，引入新的接入控制实体。
5.WWW技术的引入
综上所述，现有的移动智能网业务管理系统已经不能很好地适应移动智能网系统的发展。近几年互联网技术迅猛发展，并日益成为主要的商业交易平台，越来越多的企业采用了基于WWW的分布式计算企业应用模式。将分布式计算的思想引入智能网应用中，为用户提供完善的WWW业务管理接入方案，让用户通过互联网来管理自己的数据，将更能体现"以客户为中心"的经营理念，使业务管理功能日益自主化和自助化，为运营商带来更大的经济效益。
二、系统实现方案
1.实现原理
基于WWW的移动智能网业务管理接入系统（以下简称WWW接入系统）的实现原理是开放业务管理系统中SMP与SMAP间的接口，利用各本地网资源，借助于一个WWW服务器，提供到SMP或其他智能网实体（在网络安全的情况下）的WWW接入访问方式，实现类似于现有SMAP对业务的管理接入功能。对于现有的智能网，这套系统增强了原有SMAF的功能，增加一个业务接入数据功能（SADF）用于接入管理数据的处理；在体系结构上增加了一层外部系统，引入服务器等功能实体来增强SMAF和SADF。
增加了WWW接入系统的智能网功能分布平面如图1所示，其中：
·增强的SMAF：原有的SMAF只提供到SMF的访问，随着业务运营机制的发展，SMAF与其他功能实体间也要进行通信。增强后的SMAF在对接入用户进行鉴权后，还可以提供到智能网其他功能实体的接口。例如，在目前已开展的业务中，"彩铃"业务能和专用资源功能（SRF）进行交互，SMAF与SRF之间使用内部协议；位置服务能与业务控制功能（SCF）进行交互，SMAF与SCF之间使用简单对象访问协议（SOAP）。
·增强的SADF：是WWW接入系统的数据库，存储整个WWW接入系统用户数据以及一些网站维护数据和日志记录，接受SMAF的管理。
在智能网的物理平面上，上述两个功能实体的分布如图2所示。J2EE服务器实现了SMAF，SADF由数据库实现。
2.总体结构
J2EE是Sun公司推出的一种全新概念的模型，与传统的互联网应用程序模型相比有着极大的优势。J2EE提供了一个企业级的计算模型和运行环境用于开发和部署多层体系结构的应用。J2EE是一个方便于服务器方应用程序开发的中间件的服务集，提供了企业计算环境所必需的各种服务，使得部署在J2EE平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。
考虑到WWW接入系统自身用途和电信级企业应用的特点，以及J2EE所能提供的稳定、灵活的系统架构，我们采用J2EE技术来设计和实现移动智能网WWW业务管理接入系统。
构建在J2EE平台上的系统结构如图2所示。根据J2EE设计思想和各个组成部分在功能上的区别，系统采用了多层结构，逻辑上可分为如下几个层次：客户层、Web层、业务层及企业信息系统（EIS）层。
·客户层：客户层组件运行在客户机上，由各种互联网接入终端或者手持设备组成。
·Web层：位于J2EE服务器上，由Web层组件和Web容器组成，主要负责数据的表示功能。该层不直接与智能网交互，当需要查询或者修改智能网的用户数据时，它会把请求发送到业务层，由业务层执行具体的业务逻辑、获取运行结果并返回给Web层。
·业务层：该层位于J2EE服务器上，由企业级Java Bean（EJB）组件和EJB容器组成。EJB组件封装了具体的业务逻辑，与智能网进行数据交互。
·EIS层：EIS为传统的数据库和企业所应用，由智能网中原有的功能实体和数据库组成。
考虑到互联网技术的发展方向以及用户的实际需求和系统的开放性，WWW接入系统不仅能够向用户提供可视化的Web/WAP功能，而且还要对外提供实现业务管理功能的开放接口，实现与第三方的无缝集成。
Web Service是目前非常流行的网络互连技术，被认为是下一代互联网网络交互的标准。为了提供智能网面向互联网的业务管理Web服务，实现开放的移动智能网业务管理接入方案，系统在设计上考虑到了Web服务，因而从功能上划分了"Web服务部分"和"Web部分"。
3.系统组网
WWW接入系统的系统组网如图3所示。WWW接入系统作为增强型的智能网系统，是在原有系统结构上增加的一层外部系统。在基于网络的系统中，我们采用三层体系结构，将逻辑分层中的Web层和业务层合并为一个中间层，运行在J2EE服务器上。J2EE服务器包含了WWW服务器和应用服务器，在统一进程中运行WWW服务器组件和应用服务器组件（即EJB）。
4.系统安全性
互联网技术是一把双刃剑，既有便利和快速的一面，又有不安全的一面。采用了WWW接入系统后，智能网的安全将面临来自互联网威胁。为了保证安全性和可靠性，系统在网络安全和应用程序上都做了部署，从各个方面做了考虑。
（1）网络安全方面
①设立防火墙，隔离相关网络。如图3所示，我们采用三端口防火墙，将WWW接入系统与后台智能网系统分开，形成双层网络。使用防火墙后，互联网、WWW接入系统和智能网被分割为三个网络部分，其中互联网称为外网，智能网称为内网，WWW接入系统称为中间网络或者牺牲网络。通过防火墙，可以严格禁止"外网到内网"的一些消息传输；严格限制从外网访问中间网络的IP地址和端口号；严格限制从中间网络访问内网的IP地址和端口号。
②24小时实时安全监控。使用防病毒软件进行对系统的漏洞扫描和实时入侵检测。
③保证网络通信的安全性。采用安全套接层（SSL）协议对传递的消息进行加密。
④使用高安全级的WWW应用服务器。服务器使用可信的专用操作系统，凭借其独特的体系结构和安全检查机制，保证只有合法用户的交易请求才能通过特定的代理程序送至应用服务器进行后续处理。
（2）平台方面
整个系统采用Java作为开发语言。作为一种跨平台的安全型语言，Java可以满足系统安全设计的需要。整个系统是架构在J2EE平台上的，J2EE为企业应用的开发提供了良好的安全服务。
①使用验证机制。使用系统的用户必须通过系统验证，核对身份。
②使用授权机制。客户即使通过验证，也必须具有执行相关操作的权限。
（3）应用程序方面
①保证开发环境及其目标代码的稳定性和安全性。
②要求在程序设计中尽量考虑得周全、严密。
③编写安全的代码，避免安全隐患。
④操作日志对用户的登录行为和每次操作进行详细记录。
5.系统稳定性
WWW接入系统是7×24运行的系统，因此系统的稳定性极为重要。为了保证系统具有可靠的容错机制和稳定性，我们采用了集群技术。
基于J2EE技术架构的集群技术有多种实现方式，既可以基于操作系统，也可以基于应用服务器本身。由于J2EE并没有定义一些企业级应用所必须的规范，例如集群，所以集群的实现只能由各厂商自行设计实现。此外，J2EE中有些组件是不支持集群的，比如JMS（Java Message Service）里面的一些设置，所以我们采用了基于操作系统的集群技术。
系统采用了Linux集群服务器（LVS集群系统）结构，以有效提高系统的稳定性和核心网络服务的性能。如图3所示，它由两个（或更多）系统（节点）在一起工作，以提供相同的服务或实现相同的目的，对外表现为一个系统。
三、结 语
基于WWW的移动智能网业务管理接入系统目前已经成功地运行于现网上，但它并没有完全取代原有的SMAP，而只是对几个业务（如"彩铃"、会议电话等）提供了业务管理接入服务。由于现有智能网仍是一个集中式的业务体系结构，在智能网的各类规范中，除SCF与业务交换功能（SSF）、SRF之间的协议接口实现了标准化外，其他功能实体间的接口均未细化到信息流的程度，使得智能网从业务创建、业务管理到业务提供仍是一个封闭的系统。
随着下一代网络（NGN）思想引入到第三代移动通信系统的研究，智能网体系将从封闭走向开放，业务数据功能（SDF）和SRF将向互联网领域逐步扩展。WWW接入系统符合这一技术发展趋势，将智能网和互联网技术有机地结合起来，因此极具市场潜力并将产生巨大的经济效益。
*基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：20030013006）；国家移动通信产品研究开发专项基金项目：下一代移动智能网络系统的开发及应用；电子信息产业发展基金项目：移动通信增值服务平台及应用系统。
移动智能网管理系统从功能实体上看主要由业务管理接入功能（SMAF）和业务管理功能（SMF）构成，从物理实体上看主要由业务管理接入点（SMAP）和业务管理点（SMP）构成。业务管理系统（SMS）负责提供和管理移动智能业务，并且作为主数据库所在地保存所有业务数据、用户数据和计费数据，在整个移动智能网的功能结构中占据着非常重要的地位。然而在关于移动智能网的国际和国内标准中，并没有制定SMP对外接口的相关规范，目前SMP对外接口管理主要通过SMAP来提供这限制了对智能网系统的管理。
本文首先分析了移动智能网管理系统应用中存在的问题，然后结合现在流行的WWW（World Wide Web）技术和智能网的发展趋势，提出了一种基于WWW的移动智能网业务管理接入系统解决方案，分析了利用J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition）平台实现的该系统的结构。
一、现有系统分析
1.体系结构缺陷
现有业务管理系统采用胖客户/服务器机制，双方进程间的通信采用套接字（socket）方式。SMP作为服务器管理后台的数据；而SMAP作为胖客户机管理业务逻辑，利用SMP的后台数据为用户提供图形用户接口（GUI）。
由于SMAP包含业务逻辑，并与SMP结合得相当紧密，为系统升级和维护带来了一定的困难。例如当新增一个业务时，在升级SMP上的程序后还要修改SMAP上所有的软件以提供新的功能。因此，原有的业务管理系统在体系结构上存在着一定的缺陷。
2.接入形式不灵活
在目前的移动智能网中，用户业务管理接入主要通过以下两种方式实现：
①特殊语音接入，即通过拨打特殊客服号码来管理业务。系统将播放语音提示，给用户提供不同的业务管理选择。
②电信营业厅，即用户去营业厅将自己的业务管理需求告诉营业员，营业员使用SMAP接入移动智能网系统，进行业务管理。
随着数据业务的广泛使用，原有接入方式的不灵活性逐渐暴露出来。以"彩铃"业务为例，其业务属性比较复杂，包括用户组、纪念日、组内时间段等。语音接入对于简单的业务管理操作是有效的，但当用户需要较复杂的业务管理时，这种方式就很不方便了，用户只能耐心地听完很多说明并等待列出具体属性后再进行选择，既费时又不直观。另外，"彩铃"业务最大的卖点就是它的个性化，用户可以为不同的人在不同的时间段播放不同的回铃音，用户不希望因为要增加一个用户组或修改一个铃音就去营业厅一次。
3.用户的改变
随着梦网业务的推出，业务管理系统的用户不仅有普通的签约用户和系统管理员，还包括了内容提供商。中国移动负责提供网络平台，内容提供商负责提供业务内容（如"彩铃"业务的铃音上传）。这样一来，上述两种接入方式对内容提供商来讲都是不合适的。
同时，签约用户自身也在逐步成长，他们对于能够方便快捷地查询和管理自身业务的需求日益迫切，要求运营商能提供更为方便可行的管理手段。
4.智能网发展的需要
智能网的发展趋势是作为核心网络的组成部分而存在，而不是像过去只是作为叠加网络存在。在未来移动增值业务提供的架构中，业务提供的方式将是多种多样的。
随着接入智能网的外部功能实体越来越多，原有的业务管理接入方式已经不能再满足需要，因为它对一些互联网多媒体业务和数据业务都无法提供很好的支持。这就要求提供新的开放接口以适应新的业务运营机制。为了达到上述目标，就需要增强智能网体系结构，引入新的接入控制实体。
5.WWW技术的引入
综上所述，现有的移动智能网业务管理系统已经不能很好地适应移动智能网系统的发展。近几年互联网技术迅猛发展，并日益成为主要的商业交易平台，越来越多的企业采用了基于WWW的分布式计算企业应用模式。将分布式计算的思想引入智能网应用中，为用户提供完善的WWW业务管理接入方案，让用户通过互联网来管理自己的数据，将更能体现"以客户为中心"的经营理念，使业务管理功能日益自主化和自助化，为运营商带来更大的经济效益。
二、系统实现方案
1.实现原理
基于WWW的移动智能网业务管理接入系统（以下简称WWW接入系统）的实现原理是开放业务管理系统中SMP与SMAP间的接口，利用各本地网资源，借助于一个WWW服务器，提供到SMP或其他智能网实体（在网络安全的情况下）的WWW接入访问方式，实现类似于现有SMAP对业务的管理接入功能。对于现有的智能网，这套系统增强了原有SMAF的功能，增加一个业务接入数据功能（SADF）用于接入管理数据的处理；在体系结构上增加了一层外部系统，引入服务器等功能实体来增强SMAF和SADF。
增加了WWW接入系统的智能网功能分布平面如图1所示，其中：
·增强的SMAF：原有的SMAF只提供到SMF的访问，随着业务运营机制的发展，SMAF与其他功能实体间也要进行通信。增强后的SMAF在对接入用户进行鉴权后，还可以提供到智能网其他功能实体的接口。例如，在目前已开展的业务中，"彩铃"业务能和专用资源功能（SRF）进行交互，SMAF与SRF之间使用内部协议；位置服务能与业务控制功能（SCF）进行交互，SMAF与SCF之间使用简单对象访问协议（SOAP）。
·增强的SADF：是WWW接入系统的数据库，存储整个WWW接入系统用户数据以及一些网站维护数据和日志记录，接受SMAF的管理。
在智能网的物理平面上，上述两个功能实体的分布如图2所示。J2EE服务器实现了SMAF，SADF由数据库实现。
2.总体结构
J2EE是Sun公司推出的一种全新概念的模型，与传统的互联网应用程序模型相比有着极大的优势。J2EE提供了一个企业级的计算模型和运行环境用于开发和部署多层体系结构的应用。J2EE是一个方便于服务器方应用程序开发的中间件的服务集，提供了企业计算环境所必需的各种服务，使得部署在J2EE平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。
考虑到WWW接入系统自身用途和电信级企业应用的特点，以及J2EE所能提供的稳定、灵活的系统架构，我们采用J2EE技术来设计和实现移动智能网WWW业务管理接入系统。
构建在J2EE平台上的系统结构如图2所示。根据J2EE设计思想和各个组成部分在功能上的区别，系统采用了多层结构，逻辑上可分为如下几个层次：客户层、Web层、业务层及企业信息系统（EIS）层。
·客户层：客户层组件运行在客户机上，由各种互联网接入终端或者手持设备组成。
·Web层：位于J2EE服务器上，由Web层组件和Web容器组成，主要负责数据的表示功能。该层不直接与智能网交互，当需要查询或者修改智能网的用户数据时，它会把请求发送到业务层，由业务层执行具体的业务逻辑、获取运行结果并返回给Web层。
·业务层：该层位于J2EE服务器上，由企业级Java Bean（EJB）组件和EJB容器组成。EJB组件封装了具体的业务逻辑，与智能网进行数据交互。
·EIS层：EIS为传统的数据库和企业所应用，由智能网中原有的功能实体和数据库组成。
考虑到互联网技术的发展方向以及用户的实际需求和系统的开放性，WWW接入系统不仅能够向用户提供可视化的Web/WAP功能，而且还要对外提供实现业务管理功能的开放接口，实现与第三方的无缝集成。
Web Service是目前非常流行的网络互连技术，被认为是下一代互联网网络交互的标准。为了提供智能网面向互联网的业务管理Web服务，实现开放的移动智能网业务管理接入方案，系统在设计上考虑到了Web服务，因而从功能上划分了"Web服务部分"和"Web部分"。
3.系统组网
WWW接入系统的系统组网如图3所示。WWW接入系统作为增强型的智能网系统，是在原有系统结构上增加的一层外部系统。在基于网络的系统中，我们采用三层体系结构，将逻辑分层中的Web层和业务层合并为一个中间层，运行在J2EE服务器上。J2EE服务器包含了WWW服务器和应用服务器，在统一进程中运行WWW服务器组件和应用服务器组件（即EJB）。
4.系统安全性
互联网技术是一把双刃剑，既有便利和快速的一面，又有不安全的一面。采用了WWW接入系统后，智能网的安全将面临来自互联网威胁。为了保证安全性和可靠性，系统在网络安全和应用程序上都做了部署，从各个方面做了考虑。
（1）网络安全方面
①设立防火墙，隔离相关网络。如图3所示，我们采用三端口防火墙，将WWW接入系统与后台智能网系统分开，形成双层网络。使用防火墙后，互联网、WWW接入系统和智能网被分割为三个网络部分，其中互联网称为外网，智能网称为内网，WWW接入系统称为中间网络或者牺牲网络。通过防火墙，可以严格禁止"外网到内网"的一些消息传输；严格限制从外网访问中间网络的IP地址和端口号；严格限制从中间网络访问内网的IP地址和端口号。
②24小时实时安全监控。使用防病毒软件进行对系统的漏洞扫描和实时入侵检测。
③保证网络通信的安全性。采用安全套接层（SSL）协议对传递的消息进行加密。
④使用高安全级的WWW应用服务器。服务器使用可信的专用操作系统，凭借其独特的体系结构和安全检查机制，保证只有合法用户的交易请求才能通过特定的代理程序送至应用服务器进行后续处理。
（2）平台方面
整个系统采用Java作为开发语言。作为一种跨平台的安全型语言，Java可以满足系统安全设计的需要。整个系统是架构在J2EE平台上的，J2EE为企业应用的开发提供了良好的安全服务。
①使用验证机制。使用系统的用户必须通过系统验证，核对身份。
②使用授权机制。客户即使通过验证，也必须具有执行相关操作的权限。
（3）应用程序方面
①保证开发环境及其目标代码的稳定性和安全性。
②要求在程序设计中尽量考虑得周全、严密。
③编写安全的代码，避免安全隐患。
④操作日志对用户的登录行为和每次操作进行详细记录。
5.系统稳定性
WWW接入系统是7×24运行的系统，因此系统的稳定性极为重要。为了保证系统具有可靠的容错机制和稳定性，我们采用了集群技术。
基于J2EE技术架构的集群技术有多种实现方式，既可以基于操作系统，也可以基于应用服务器本身。由于J2EE并没有定义一些企业级应用所必须的规范，例如集群，所以集群的实现只能由各厂商自行设计实现。此外，J2EE中有些组件是不支持集群的，比如JMS（Java Message Service）里面的一些设置，所以我们采用了基于操作系统的集群技术。
系统采用了Linux集群服务器（LVS集群系统）结构，以有效提高系统的稳定性和核心网络服务的性能。如图3所示，它由两个（或更多）系统（节点）在一起工作，以提供相同的服务或实现相同的目的，对外表现为一个系统。
三、结 语
基于WWW的移动智能网业务管理接入系统目前已经成功地运行于现网上，但它并没有完全取代原有的SMAP，而只是对几个业务（如"彩铃"、会议电话等）提供了业务管理接入服务。由于现有智能网仍是一个集中式的业务体系结构，在智能网的各类规范中，除SCF与业务交换功能（SSF）、SRF之间的协议接口实现了标准化外，其他功能实体间的接口均未细化到信息流的程度，使得智能网从业务创建、业务管理到业务提供仍是一个封闭的系统。
随着下一代网络（NGN）思想引入到第三代移动通信系统的研究，智能网体系将从封闭走向开放，业务数据功能（SDF）和SRF将向互联网领域逐步扩展。WWW接入系统符合这一技术发展趋势，将智能网和互联网技术有机地结合起来，因此极具市场潜力并将产生巨大的经济效益。
*基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：20030013006）；国家移动通信产品研究开发专项基金项目：下一代移动智能网络系统的开发及应用；电子信息产业发展基金项目：移动通信增值服务平台及应用系统。
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