家庭網(wǎng)絡(luò)的概念已經(jīng)提出很長時間了，用于家庭組網(wǎng)的技術(shù)很多也比較成熟，但由于市場和用戶需求的原因，一直沒有得到太多的應(yīng)用。隨著寬帶業(yè)務(wù)以及下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的發(fā)展，家庭網(wǎng)絡(luò)逐漸成為業(yè)界的研究熱點，研究內(nèi)容也和以前有所不同。如何在家庭內(nèi)實現(xiàn)NGN提出的網(wǎng)絡(luò)融合?如何將各種業(yè)務(wù)引入家庭?家庭網(wǎng)絡(luò)中如何實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的自主加載和卸載?它們之間如何共享、交互各種信息?本文從NGN業(yè)務(wù)平臺和家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺融合的角度來探討如何解決以上的問題。
1、家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)平臺規(guī)范
1.1開放服務(wù)網(wǎng)關(guān)聯(lián)盟（OSGI）
OSGI是家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織之一，主要負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)接口、開放的業(yè)務(wù)傳送和管理平臺標(biāo)準(zhǔn)的制定。OSGI規(guī)范為業(yè)務(wù)提供商、軟件開發(fā)商、設(shè)備供應(yīng)商和網(wǎng)關(guān)運營商提供了開發(fā)、實施和管理業(yè)務(wù)的一個開放的平臺。OSGI規(guī)范使得服務(wù)供應(yīng)商能夠在與本地網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備相連的家庭網(wǎng)關(guān)中動態(tài)裝載和升級服務(wù)，允許多個網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備共享一個網(wǎng)關(guān)，同時降低了為家庭提供寬帶和其他增值服務(wù)的開發(fā)成本。
OSGI定義了一個開放性的平臺，使得遠(yuǎn)端的服務(wù)提供商所提供的應(yīng)用程序、增值服務(wù)等可以視使用者的要求，隨時下載到用戶的設(shè)備（比如家庭網(wǎng)關(guān)）上，并自動安裝執(zhí)行。不論是家庭網(wǎng)關(guān)、機頂盒、ADSLModem（ADSL調(diào)制解調(diào)器）還是CableModem（線纜調(diào)制解調(diào)器），只要支持OSGI規(guī)范，通過其定義的開放性的平臺，不同廠家開發(fā)出的服務(wù)軟件和設(shè)備都可以互通。OSGI規(guī)范所提供的平臺包括一個Java運行環(huán)境和業(yè)務(wù)組件的生命周期管理、數(shù)據(jù)存儲一致性管理、版本管理和服務(wù)注冊管理等功能。
1.2OSGI的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次
圖1為OSGI的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次圖。圖中的Bundle是該環(huán)境中的基于Java的應(yīng)用，它包含Java類和向最終用戶提供功能的其他資源，即功能業(yè)務(wù)的子體。向其他Bundle提供服務(wù)的部件，稱為Service服務(wù)。Service是實現(xiàn)了特定接口的Java對象。OSGI框架的注冊功能用于在Bundle之間交換Service服務(wù)，它提供了家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)所需的安全性和受控性。通過這種注冊機制，Bundle可以向其他Bundle提供服務(wù)，同時也可以使用其他Bundle的服務(wù)。注冊機制是有安全性保護的。Java環(huán)境提供了所需要的平臺無關(guān)性、可靠性和安全特性。
圖1 OSGI的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次圖
1.3OSGI的功能服務(wù)體系結(jié)構(gòu)
OSGI服務(wù)體系架構(gòu)如圖2所示。OSGI的功能服務(wù)體系架構(gòu)主要由3種組件構(gòu)成：Framework（框架）、Bundle（應(yīng)用）和Service（服務(wù)）。Framework架構(gòu)在JavaVM（Java虛擬機）上，Bundle是執(zhí)行于Framework上的應(yīng)用程序，而Service則是Bundle所提供導(dǎo)出（Export）或所需導(dǎo)入（Import）的接口服務(wù)。從服務(wù)端下載的Bundle會在OSGIFramework上自動安裝并執(zhí)行，并向OSGI平臺注冊Bundle所提供分享或所需要的服務(wù)（Service）。以下部分將對OSGIFramework、Bundle和Service作詳細(xì)說明。
圖2 OSGI服務(wù)體系架構(gòu)
OSGIFramework為一集成性的信息服務(wù)平臺，主要功能是提供Bundle的執(zhí)行環(huán)境和動態(tài)地調(diào)整Bundle加載的生命周期（Bundlelifecycle）。OSGI Framework也提供管理機制以執(zhí)行上面的Bundles，可以使用（Export）或（Import）Service。Bundle之間可通過Service的共享，節(jié)省程序的開發(fā)時間或增加程序的功能。Bundle的中文名稱是服務(wù)包，由OSGI Framework負(fù)責(zé)啟動與執(zhí)行。就實際的作用而言，Bundle是一個Java Archive（JAR包），該JAR包含Java類（Class）、啟動類別（Activator Class）、清單文件（Manifest Header）和一些資源（如HTML網(wǎng)頁或JPG圖等）。
2、NGN業(yè)務(wù)平臺
NGN業(yè)務(wù)平臺需要能在一個網(wǎng)絡(luò)平臺上同時提供語音、數(shù)據(jù)、視頻和互聯(lián)網(wǎng)等各種具有不同質(zhì)量保證要求的電信業(yè)務(wù)，因此NGN業(yè)務(wù)平臺必須能支持多種核心網(wǎng)絡(luò)及各種專用業(yè)務(wù)接口，在功能上需要具備開放性、可擴展性。
2.1NGN業(yè)務(wù)平臺應(yīng)能支持多種網(wǎng)絡(luò)
NGN業(yè)務(wù)平臺應(yīng)能支持多種網(wǎng)絡(luò)：
（1）公共交換電話網(wǎng)（PSTN）：通過智能網(wǎng)應(yīng)用規(guī)程（INAP）（CS1，CS2）繼承和提供新的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)；
（2）公用陸地移動通信網(wǎng)（PLMN）：通過移動網(wǎng)絡(luò)定制應(yīng)用增強邏輯/無線智能網(wǎng)（CAMEL/WIN）協(xié)議支持移動的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)；
（3）軟交換/IP多媒體子系統(tǒng)（softswitch/IMS）：作為應(yīng)用服務(wù)器通過SIP支持NGN業(yè)務(wù)；
（4）Internet/Web：支持超文本傳輸協(xié)議（HTTP）、簡單對象訪問協(xié)議（SOAP）、可擴充標(biāo)記語言（XML）和遠(yuǎn)程撥號用戶認(rèn)證系統(tǒng)（RADIUS）等協(xié)議，與核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連，并為用戶提供新的界面。
2.2NGN業(yè)務(wù)平臺對第三方業(yè)務(wù)接口的支持
以前的業(yè)務(wù)開發(fā)模式與下層網(wǎng)絡(luò)結(jié)合緊密，這樣就導(dǎo)致業(yè)務(wù)的發(fā)布與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同的網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)交互困難，業(yè)務(wù)融合難度大；業(yè)務(wù)實現(xiàn)復(fù)雜，開發(fā)周期長，投資收益低，不利于第三方開發(fā)。一些傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)，如呼叫中心業(yè)務(wù)等仍然通過運營商向終端用戶提供，同時，也需要向增值業(yè)務(wù)提供商開放網(wǎng)絡(luò)能力，發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)的潛力，因此需要具備開放的第三方業(yè)務(wù)接口，目前NGN業(yè)務(wù)平臺比較主流的業(yè)務(wù)接口是ParlayAPI（應(yīng)用編程接口）。
2.3NGN業(yè)務(wù)平臺應(yīng)具備開放性
根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)狀況和NGN建設(shè)的進(jìn)展，電信運營商應(yīng)考慮基于統(tǒng)一的平臺建設(shè)下一代的業(yè)務(wù)平臺來提供各類業(yè)務(wù)，在新建業(yè)務(wù)平臺的同時兼容原有的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺。新建的平臺將支持固定交換網(wǎng)、個人手持式電話系統(tǒng)（PHS）和軟交換網(wǎng)等多種核心網(wǎng)絡(luò)，提供的業(yè)務(wù)不僅是窄帶語音業(yè)務(wù)，也包括多媒體業(yè)務(wù)在內(nèi)各種新型業(yè)務(wù)，以及提供開放的第三方業(yè)務(wù)開發(fā)接口。在建立業(yè)務(wù)平臺的同時，要考慮將來家庭網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要，如何在業(yè)務(wù)平臺上開發(fā)適合家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)，需要提供開放的接口，對家庭網(wǎng)關(guān)提供業(yè)務(wù)的加載和支持。
NGN業(yè)務(wù)平臺應(yīng)具備開放性，需支持：
（1）跨網(wǎng)絡(luò)支持，支持PSTN、PHS、NGN、因特網(wǎng)協(xié)議（IP）、碼分多址（CDMA）、全球移動通信（GSM）和第三代網(wǎng)絡(luò)（3G）等。（2）向第三方開放的API，支持Parlay、ParlayX。（3）業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，即業(yè)務(wù)可以跨網(wǎng)絡(luò)提供。（4）需要提供對家庭網(wǎng)關(guān)通信的支持。
2.4NGN業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)
通過以上的分析，目前理想的NGN業(yè)務(wù)平臺的架構(gòu)應(yīng)如圖3所示。
圖3 NGN業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)
圖3所示的業(yè)務(wù)平臺提供統(tǒng)一的分布式處理環(huán)境，為內(nèi)部的各個模塊的交互提供通道。NGN業(yè)務(wù)平臺從物理上分為4層：業(yè)務(wù)應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)控制層、承載傳送層和邊緣接入層。從功能邏輯上可歸納為以下三點：（1）協(xié)議功能：支持信令網(wǎng)、固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)的各種協(xié)議；（2）平臺能力：提供各個業(yè)務(wù)需要使用全面的公共處理能力，為了和家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺OSGI配合，應(yīng)用服務(wù)器需要提供OSGI功能，并能使用插件的形式進(jìn)行各種業(yè)務(wù)功能的自由加載和卸載；（3）業(yè)務(wù)集合/對外接口：在公共能力之上，建立各類業(yè)務(wù)，通過開放業(yè)務(wù)接口，將平臺能力開放給第三方進(jìn)行開發(fā)，使業(yè)務(wù)的開發(fā)與具體的網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。
模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定了業(yè)務(wù)與底層網(wǎng)絡(luò)以及平臺能力的無關(guān)性，在高級的業(yè)務(wù)開發(fā)工具的支持下，可以快速地開發(fā)和部署新業(yè)務(wù)。
通過業(yè)務(wù)平臺提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)計費和營帳接口，可以很容易開發(fā)新的業(yè)務(wù)，并且和現(xiàn)有的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)融合在一起，便于維護和升級。
3、家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺與NGN業(yè)務(wù)平臺融合的考慮
家庭網(wǎng)絡(luò)與NGN的銜接是電信增值業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，也是用戶獲得在線服務(wù)及娛樂的需要，這種情況是系統(tǒng)集成商和業(yè)務(wù)提供商所要考慮的。下一代電信網(wǎng)絡(luò)的核心要求是能向用戶提供比傳統(tǒng)電信網(wǎng)更豐富多彩的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的分離；傳統(tǒng)的電信終端設(shè)備都專屬于某一特定的電信業(yè)務(wù)，即使具備了在家庭中的聯(lián)網(wǎng)能力，也不能改變它們自身所具有的功能，因此業(yè)務(wù)分離出來對于終端來說是一個巨大的挑戰(zhàn)；家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺是一個開放性的平臺，能夠為遠(yuǎn)端的業(yè)務(wù)提供者與本地的設(shè)備之間提供完整的點對點服務(wù)傳送方案，使得遠(yuǎn)端的服務(wù)提供商所提供的應(yīng)用程序、增值服務(wù)等可以視使用者的要求，隨時下載到用戶的設(shè)備（比如家庭網(wǎng)關(guān)）上并自動安裝執(zhí)行。
因此，在家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺和NGN業(yè)務(wù)平臺融合方面，我們需要在以下三個方面做工作：
（1）OSGI架構(gòu)與電信業(yè)務(wù)平臺的融合
目前中國電信的NGN業(yè)務(wù)平臺已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)有大量的電信增值業(yè)務(wù)在使用，如果需要把家庭網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)業(yè)務(wù)（如家電遠(yuǎn)程控制、電視終端上網(wǎng)等）引入到目前的NGN業(yè)務(wù)中，需要對目前的NGN業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行升級，對其提供插件功能，使它可以自由加載和卸載OSGI的Bundle。NGN業(yè)務(wù)平臺提供OSGI的接口只是二者結(jié)合的一個很小的部分，其他如各種家用電器的通用標(biāo)準(zhǔn)的制定，業(yè)務(wù)能力的控制還有很多工作需要做。
（2）家庭網(wǎng)絡(luò)與各種現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)的融合
融合網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是實現(xiàn)寬帶NGN、家庭網(wǎng)絡(luò)、固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)的融合。融合后的網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)對固定資源、移動資源、寬帶資源和家庭網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用；實現(xiàn)用戶及業(yè)務(wù)在固定、移動和寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的互通；實現(xiàn)用戶虛擬的駐地網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并建立家庭多終端業(yè)務(wù)環(huán)境。這樣，各種網(wǎng)絡(luò)之間的互通，將為各種不同業(yè)務(wù)終端之間的通信創(chuàng)造條件。
（3）OSGI在NGN環(huán)境下的定位與應(yīng)用
關(guān)于OSGI在NGN環(huán)境下的定位與應(yīng)用，由于NGN業(yè)務(wù)平臺的業(yè)務(wù)接口主要采用由Java實現(xiàn)的ParlayAPI來實現(xiàn)，所以如何將NGN業(yè)務(wù)平臺上用ParlayAPI實現(xiàn)的業(yè)務(wù)邏輯與家庭網(wǎng)關(guān)上的OSGI業(yè)務(wù)結(jié)合起來，是需要進(jìn)一步相互提供支持的。由于目前在NGN業(yè)務(wù)平臺上實現(xiàn)的業(yè)務(wù)需要專用的終端，我們可以把NGN專用的終端功能做成一個或幾個Bundle供服務(wù)端下載到家庭網(wǎng)關(guān)上來實現(xiàn)有關(guān)NGN終端，從而實現(xiàn)終端的融合。
4、結(jié)束語
家庭網(wǎng)絡(luò)是一個龐大的社會系統(tǒng)工程，需要運營商、接入商、業(yè)務(wù)提供商、設(shè)備商和應(yīng)用軟件提供商、智能小區(qū)開發(fā)商和智能家居廠家等一系列商家的合作與配合。只有加強產(chǎn)業(yè)鏈各方的合作，才能共同打造出一個前景廣闊的家庭網(wǎng)絡(luò)市場。
