融合趨勢下移動業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)演進

摘要　融合作為下一代通信系統(tǒng)發(fā)展的潮流，將發(fā)生在多個方面，包括業(yè)務(wù)和平臺層面。關(guān)注業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)在融合趨勢下的演進�；�于對通信業(yè)務(wù)及市場發(fā)展的介紹，分析了異構(gòu)融合和“以用戶為中心”的業(yè)務(wù)特征，并總結(jié)了業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)演進的功能需求。業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)將集成個性化、上下文感知、適變和重配置等高層增值功能，以及建模、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)與合成、推理和上下文采集等低層增值構(gòu)件。

前沿作家們對未來通信總的發(fā)展趨勢做出了預見，最有代表性的論斷早在Donald Tapscott的《數(shù)字經(jīng)濟：網(wǎng)絡(luò)化智能時代的利與弊》中就出現(xiàn)了。在這些趨勢中，對通信最有意義的就是融合。融合的效用以兩種常規(guī)的方式表現(xiàn)：調(diào)節(jié)大眾生產(chǎn)資源的持續(xù)性融合（sustaining convergence）和調(diào)節(jié)大眾消費創(chuàng)新潛力的非持續(xù)性融合（disruptive convergence）。這兩種方式都必須充分考慮融合對21世紀通信業(yè)務(wù)的影響。直接源于持續(xù)和非持續(xù)兩種方式的融合在通信體系結(jié)構(gòu)中的每一層（從物理層到應(yīng)用層）都有體現(xiàn)，本質(zhì)上是用戶需求驅(qū)動下的一種變化。融合體現(xiàn)在不同的層面上，包括異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合、開放的業(yè)務(wù)環(huán)境和閉合的業(yè)務(wù)環(huán)境的融合以及以Internet為代表的信息技術(shù)方式與電信技術(shù)方式的融合。雖然當前研究和標準化的焦點主要集中在無線和網(wǎng)絡(luò)傳輸方面，但業(yè)界已經(jīng)認識到：下一代通信系統(tǒng)的成功取決于其提供的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，業(yè)務(wù)應(yīng)用層上不同的業(yè)務(wù)能力與模式的互通融合同樣很有必要，尤其是需要借鑒互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)及架構(gòu)方面的成功模式。移動通信系統(tǒng)擁有融合互聯(lián)網(wǎng)模式與移動泛在模式的巨大潛力，它最終將以提供個性化、上下文感知、可移動的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)作為其增值利器。這意味著互聯(lián)網(wǎng)的成功模式在移動通信系統(tǒng)中得到支持，也意味著產(chǎn)業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)在角色上的融合與發(fā)展。另外，融合將產(chǎn)生新的方式，如客戶接受度將成為普遍應(yīng)用的設(shè)計參考，系統(tǒng)將按照用戶的需求、偏好以及環(huán)境上下文為用戶提供合適的業(yè)務(wù)與應(yīng)用。

通信系統(tǒng)通過其業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)把業(yè)務(wù)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)資源功能連接在一起。下一代移動業(yè)務(wù)平臺將支持各種業(yè)務(wù)的快速開發(fā)、部署以及提供，滿足用戶、運營商等產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)的需求。業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)涵蓋了一系列支持業(yè)務(wù)開發(fā)部署提供的功能組件，以及它們之間的聯(lián)系。在融合趨勢下，IT分層開放的設(shè)計思想將賦予業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)更重要的作用，業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)本身也將進行相應(yīng)的演進。下面將在介紹未來移動通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，分析業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)的功能需求，并簡單介紹信息通信技術(shù)領(lǐng)域中支撐這些功能需求的研究趨勢。

一、通信業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢

伴隨著接入和傳輸技術(shù)的發(fā)展，移動通信系統(tǒng)將能以低廉的成本支持高帶寬的多媒體通信應(yīng)用。同時，對于豐富的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和平臺，如通用移動通信系統(tǒng)（UMTS）、數(shù)字視頻廣播（DVB）、公共交換電話網(wǎng)（PSTN）、Internet，以及廣泛部署在用戶生活和工作空間的身體域網(wǎng)（BAN）、個人域網(wǎng)（PAN）、家庭網(wǎng)（HAN）、車域網(wǎng)（VAN）等泛在（ubiquitous）網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)開展的標準化工作將對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的無縫通信提供良好支撐。擁有各自平臺和業(yè)務(wù)資源的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，在IP基礎(chǔ)上形成一個融合互補的無所不在的移動通信業(yè)務(wù)環(huán)境。整個通信系統(tǒng)的商業(yè)模型將擁有更豐富的內(nèi)部關(guān)聯(lián)，其價值鏈將引入更靈活的環(huán)節(jié)和角色，構(gòu)造了一個包括網(wǎng)絡(luò)提供商、接入提供商、業(yè)務(wù)提供商、軟件開發(fā)商、內(nèi)容提供商甚至用戶本身在內(nèi)的靈活的、良性互動的業(yè)務(wù)環(huán)境。

1.“以用戶為中心”的通信業(yè)務(wù)方式

未來的業(yè)務(wù)將適應(yīng)個人需求，形成“以用戶為中心”（I-centric）的通信模型。“以用戶為中心”的通信把人類行為作為一個出發(fā)點，使通信系統(tǒng)的活動能適應(yīng)人類的行為及偏好。人對于通信的需求，實質(zhì)上是希望與其所處的環(huán)境進行溝通，或是與一些他們感興趣的對象進行交互，來解決他們的問題，比如擴展功能、控制、消費、娛樂消遣、旅游和收聽新聞以及與別人交流思想等，人們并不在乎使用的是什么技術(shù)，而只關(guān)注需求是否得以滿足。圖1給出了I-centric業(yè)務(wù)系統(tǒng)參考模型。

圖1　以用戶為中心的業(yè)務(wù)系統(tǒng)模型

I-centric的未來業(yè)務(wù)應(yīng)用最主要的一個特點就是個性化。個性化表示按照一個處于特定環(huán)境下的用戶的特定需求提供特定的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，也可以理解為允許用戶根據(jù)自己的喜好自由地配置業(yè)務(wù)、接入網(wǎng)絡(luò)及改變系統(tǒng)行為。在異構(gòu)多樣的信息環(huán)境下，個性化的特征要求業(yè)務(wù)模型具備靈活、自適應(yīng)和互操作的特點，支持更多層次、更廣范圍的業(yè)務(wù)能力的抽象，以及更具伸縮性的業(yè)務(wù)生成和部署。不再局限于有限的、靜態(tài)的運營網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)功能，其他相關(guān)的泛在終端業(yè)務(wù)資源都將列入能力抽象的范圍，形成動態(tài)的業(yè)務(wù)能力。

I-centric的設(shè)計思想將終端用戶融入業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供者的行列，把通信系統(tǒng)從一個以提供者為中心的模型轉(zhuǎn)變成一個分散的對等（P2P）模型，并且附帶新穎的業(yè)務(wù)提供模式。隨著泛在計算技術(shù)（Ubiquitous Computing）對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的影響越來越顯著，越來越多的傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻識別標簽（RFID）系統(tǒng)和近場通信（NFC）將被部署。大量的設(shè)備、多樣的電信技術(shù)、定位和感知系統(tǒng)、位置感知或上下文感知的應(yīng)用等被看作是實現(xiàn)I-centric業(yè)務(wù)的關(guān)鍵因素。而通用的信息接入（包括業(yè)務(wù)交互和媒體轉(zhuǎn)換）、能靈活控制的設(shè)備或家電（如智能家電）和個人通信（支持個人移動性和終端移動性）構(gòu)成了這個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它們的融合將提供更多的業(yè)務(wù)創(chuàng)新機會。

根據(jù)以上介紹，對于未來的趨勢可以得到如下判斷：

●用戶將在不同業(yè)務(wù)域中維護更豐富的商業(yè)關(guān)系；

●包括鑒權(quán)和授權(quán)的接入過程將因為異構(gòu)多樣性的存在變得更加復雜與頻繁；

●電信網(wǎng)絡(luò)運營商的收益將主要依靠增值業(yè)務(wù)而不是網(wǎng)絡(luò)基本業(yè)務(wù)；

●基于IP具有移動性和個性化上下文能力的業(yè)務(wù)將占統(tǒng)治地位；

●業(yè)務(wù)控制不再由單一的電信運營商域內(nèi)自己獨立定義，而是一個統(tǒng)一的模式；

●由于泛在系統(tǒng)的不可見性，安全隱私的信任程度決定了用戶對系統(tǒng)的接受度。

2.產(chǎn)業(yè)鏈角色的演進

上文提到未來移動通信系統(tǒng)的商業(yè)模型將擁有更豐富的內(nèi)部關(guān)聯(lián)，其產(chǎn)業(yè)鏈將引入更靈活的角色和環(huán)節(jié)。無疑，在I-centric的通信業(yè)務(wù)模型中，用戶將作為相當重要的一個環(huán)節(jié)被考慮，他將與多個市場角色發(fā)生商業(yè)聯(lián)系，如圖2所示。

圖2　以用戶為中心的商業(yè)模式

未來移動通信產(chǎn)業(yè)鏈的參與者及其角色可以歸納如表1所示。由其新增的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)以及在業(yè)務(wù)提供流程中特別涌現(xiàn)出的新增角色表明：傳統(tǒng)電信中的業(yè)務(wù)提供角色已經(jīng)被打亂。從前文的討論中可以看出，這主要是電信業(yè)務(wù)與IT業(yè)務(wù)融合的結(jié)果。表1只給出了一種劃分可能，可以想像在未來完全可能出現(xiàn)種類更為豐富的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)之間的合作模型和角色劃分模型。

表1　移動通信產(chǎn)業(yè)鏈參考者與角色

二、業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)的功能需求

探討業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)的功能性需求，就是在建設(shè)業(yè)務(wù)平臺時需要部署哪些功能來支持未來個性化、上下文感知和可適變的業(yè)務(wù)與應(yīng)用。通過在多個層面上進行的分析，包括用戶最高層次需求層面、通用系統(tǒng)需求層面、商業(yè)模式需求層面、應(yīng)用和業(yè)務(wù)部署提供層面、技術(shù)需求層面、多模式用戶交互適配層面、安全隱私信任需求層面以及上下文感知需求層面，我們總結(jié)出這些基礎(chǔ)的支撐功能，它們被定義為構(gòu)造未來的業(yè)務(wù)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的基本功能構(gòu)件（generic functional building block）�；�于它們構(gòu)建的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，用戶能夠在任何時刻任何地點獲得根據(jù)他們的偏好以及環(huán)境上下文“量身定做”的服務(wù)�；�礎(chǔ)的功能構(gòu)件包括以下幾個部分。

（1）個性化

個性化的目標是根據(jù)用戶需求和意愿適配業(yè)務(wù)和內(nèi)容來提高信息與應(yīng)用的使用價值。移動通信具有用戶與個人智能設(shè)備綁定的先天優(yōu)勢，移動用戶可以方便地構(gòu)建隨身的個性空間，在通信等技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)與移動上下文相關(guān)的增值業(yè)務(wù)。實現(xiàn)個性化的提供，系統(tǒng)必須能夠了解用戶的意愿和偏好，而在不可知特性明顯的移動業(yè)務(wù)環(huán)境中，事先對用戶偏好進行分類并不現(xiàn)實。這就要求業(yè)務(wù)平臺的個性化功能模塊需要提供建模和學習的能力，后面介紹的上下文功能也需要具備類似的能力，但此處注重的是通過建模分析抽取偏好等信息以供業(yè)務(wù)決策使用。該模塊向業(yè)務(wù)應(yīng)用以及相關(guān)組件提供用戶或用戶群組的配置文件以及偏好，支持對用戶或用戶群組的興趣以及偏好的學習。

（2）上下文感知

上下文感知意味著能夠在業(yè)務(wù)提供中利用上下文信息，原則上，所有在業(yè)務(wù)中可以交互利用的信息都是上下文信息，利用上下文信息將為通信業(yè)務(wù)帶來更多的價值，尤其在不可預知的移動應(yīng)用場景中。一個上下文感知應(yīng)用需要能夠抽取、解釋以及使用上下文信息，并根據(jù)當前上下文對自身功能進行適配。理想的上下文感知的實現(xiàn)較為復雜，目前只部署了一些基于位置的初級上下文感知業(yè)務(wù)。上下文感知的主要挑戰(zhàn)是構(gòu)建可靈活伸縮的上下文建模框架。該框架需要提供有效手段對上下文信息進行操作，如上下文的呈現(xiàn)、維護、共享分發(fā)、查詢、保護、推理以及匹配。尤其是推理，它要求上下文信息的語義能夠以可理解的方式呈現(xiàn)，而當前的語義Web及本體論（ontology）技術(shù)不能為任意上下文名詞進行事先定義，所以還需要進一步擴展。業(yè)務(wù)架構(gòu)將在平臺中集成上下文感知功能，并需要實現(xiàn)能夠自動理解未知（agnostic）的名詞的推理引擎。

（3）適變與重配置

適變的意思很簡單，在環(huán)境改變的情況下，根據(jù)用戶上下文自適應(yīng)地調(diào)整業(yè)務(wù)和應(yīng)用的行為。重配置的意思是指系統(tǒng)軟硬件的配置能夠在運行時無縫地改變。這兩個功能在概念上較接近，都與基于上下文感知和個性化抽取的施效過程相聯(lián)系，即先獲取觸發(fā)信息，然后根據(jù)環(huán)境變化判斷業(yè)務(wù)行為或系統(tǒng)配置是否需要重新調(diào)整。但兩者又有差異，適變主要是應(yīng)用層的概念，強調(diào)應(yīng)用改變其行為，如用戶接口與模式的變化；重配置是系統(tǒng)級的概念，強調(diào)系統(tǒng)本身的改變，如業(yè)務(wù)組件重新配置。適變和重配置的過程中，系統(tǒng)和應(yīng)用應(yīng)該是自反射的（self-reflective），即清楚適變或配置的目標是什么，從而保證自適應(yīng)的調(diào)整有的放矢。應(yīng)用和系統(tǒng)要能夠進行自適應(yīng)，架構(gòu)中需要引入通告機制以保證應(yīng)激性的系統(tǒng)反應(yīng)，除此之外也需要前攝型的適變和重配置。所以，在業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)中還將集成預測建模的能力組件。最后，系統(tǒng)的一致性需要在整個適變和重配置過程中得到可靠保持，不同實體之間的鑒權(quán)、授權(quán)機制將在業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)中發(fā)揮重要作用。

（4）業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)和業(yè)務(wù)合成

未來業(yè)務(wù)平臺的架構(gòu)應(yīng)該能支持分布式合成的思想，即業(yè)務(wù)資源只是組成增值服務(wù)的某個組件并由業(yè)務(wù)提供系統(tǒng)實時裝配，這樣能帶來更大的靈活性以及更高的資源利用率。業(yè)務(wù)提供的過程是發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)并最終集成“合適”的業(yè)務(wù)資源的過程。業(yè)務(wù)合成的第一個支撐功能是分布式的業(yè)務(wù)架構(gòu)，支持業(yè)務(wù)抽象、業(yè)務(wù)注冊以及業(yè)務(wù)的發(fā)現(xiàn)，面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）可以提供很好的借鑒，Web Service、通用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)（CORBA）、統(tǒng)一即插即用（UPnP）和開放服務(wù)網(wǎng)關(guān)（OSGi）等都可能集成到業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)中，并朝語義查找的方向演進。業(yè)務(wù)的合成需要實現(xiàn)業(yè)務(wù)互操作性，它包含技術(shù)層、語義層和語用層三個層面的理解：技術(shù)層面的互操作表示參與實體之間的消息可以互通；語義層面的互操作表示消息能夠被參與者以同樣的邏輯方式理解；語用層面的互操作表示所有的參與者能夠在理解的基礎(chǔ)上主動形成協(xié)同與合作。來源于互聯(lián)網(wǎng)模式的業(yè)務(wù)合成，在下一代移動通信業(yè)務(wù)環(huán)境中不能再延用盡力而為的QoS服務(wù)模式，而需要引入策略控制保證不同計算與通信需求下的QoS。執(zhí)行業(yè)務(wù)合成的位置將逐漸獨立出來，由代理來負責，同時，代理也將與適變重配置功能緊密耦合以提供前攝或收激型的自適應(yīng)。

（5）身份管理

多網(wǎng)融合中將出現(xiàn)復雜的商業(yè)關(guān)系及頻繁的接入過程，值得信賴的身份管理以及鑒權(quán)、授權(quán)非常有必要。業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)演進中，身份管理將很有可能獨立出來，實現(xiàn)跨異構(gòu)域的分布式部署，可參考通用用戶輪廓（GUP），以及歐盟Ambient Network項目在網(wǎng)絡(luò)融合管理方面應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)P2P計算以及合成模式的研究。

（6）安全、隱私和信任

這個特征的重要性不言自明，未來業(yè)務(wù)和應(yīng)用將主要處理的是與用戶有關(guān)的數(shù)據(jù)，對個人隱私信息安全地保護和管理將決定用戶對系統(tǒng)的接受度。隱私和信任管理需要由一個合適的策略系統(tǒng)來支持，并將滲透于整個通信系統(tǒng)的各層。

（7）營賬和計費

面對更豐富的業(yè)務(wù)提供模式和更復雜的商業(yè)關(guān)系，業(yè)務(wù)平臺需要提供可信的、安全的營賬計費系統(tǒng)，以保證不同業(yè)務(wù)提供者的利益，從而保證整個通信業(yè)務(wù)環(huán)境的良性發(fā)展。計費的發(fā)展趨勢包括按增值服務(wù)類型進行計費以及在P2P模式下的收費和收益分配，這已經(jīng)成為業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)關(guān)注的一個焦點問題。與安全隱私管理、身份管理等類似，這個功能構(gòu)件也可能獨立出來。

根據(jù)以上分析，可以得出未來移動通信業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)的功能需求圖（如圖3所示）。從圖中可以看出，移動性服務(wù)、營賬和計費、用戶身份管理、安全隱私管理、用戶偏好管理以及適配代理將可能成為獨立的實體（可能還是歸屬傳統(tǒng)意義的提供商）�；�本業(yè)務(wù)將作為最基礎(chǔ)的構(gòu)件，在增值功能（如適變及重配置、個性化和上下文感知等高層增值功能，以及建模、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)、推理、監(jiān)控和一致性管理等較低層增值功能）的支持下，有效地組成了分布式的業(yè)務(wù)環(huán)境，并在適配代理中形成保證QoS的合成業(yè)務(wù)支持最終的增值業(yè)務(wù)提供。

圖3　未來移動業(yè)務(wù)架構(gòu)功能需求示意

三、結(jié)語

通過對移動通信系統(tǒng)尤其是業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢的分析，我們可以看到未來無線通信世界將是一個無所不在的、可以提供普適服務(wù)的信息系統(tǒng)，而異構(gòu)融合和“以用戶為中心”將成為其主要特征。業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)將集成個性化、上下文感知、適變和重配置等高層增值功能，以及建模、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)與合成、推理和上下文采集等低層增值構(gòu)件。與此同時，隨著商業(yè)關(guān)系與產(chǎn)業(yè)鏈的豐富化，業(yè)務(wù)平臺的運營支撐功能將呈現(xiàn)獨立化趨勢，如用移動服務(wù)管理、安全隱私、戶身份管理、用戶配置文件、計費營賬、適配業(yè)務(wù)合成等。