开放信息服务的运营支撑和服务管理系统

闵丽娟 ，朱 珠 ，娄高见 ，卢捍华

（1.南京邮电大学物联网学院 南京 210003；2.南京邮电大学福富实验室 南京 210003；3.南京邮电大学通信与信息工程学院 南京 210003）

1 开放信息服务及其特点

随着整个社会信息资源和能力的积累以及技术的进步和社会需求的发展，当前信息通信服务正处在一个变革的前沿，可以从以下几个方面看出这种变革的端倪。

·从政府到社会，普遍重视现有基础设施和信息积累的成果，需要将这些成果转化成为社会提供更为智能化的信息服务的基础。从美国的智慧星球[1]、日本的i-Japan[2]，到我国的新兴信息产业[3]、物联网，无不如此。

·技术的发展和信息的积累催生了信息产业新的增长点，各种.net公司的成长、云计算服务推向市场[4]、物联网应用的普及等都可以说明这一点。

·广泛分布的社会信息资源使信息通信服务提供者改变自己的企业方向和战略，提供开放融合的信息服务，并使用这些服务改变了过去那种自己“造车、修路、载客”的资源封闭经营方式。充分利用社会信息资源，转而向社会提供各方所需的信息服务是今天信息通信服务的重要特点。.net公司的成功、苹果iPad和Android手持终端 （包括手机和平板电脑）的成功无不说明这一点。

·信息服务和其他实体服务相结合产生新的商业模式和经营领域，特别是传统的服务业，结合信息服务为自己开拓出一片新的天地，如电信公司利用自己的信息优势，开展餐饮、交通等方面的信息服务，依托internet开展各种社会服务的企业或组织不断涌现。

·提供信息通信服务的主体从单一的通信运营商逐步扩展到.net公司、各种实体服务提供行业，甚至政府和其他非盈利组织。

·物联网、“智慧地球”等概念的出现催生跨行业、跨企业的广泛的端到端的智慧化信息服务，这些信息服务需要整个社会信息化系统之间的互联互操作，充分体现物联网“深入感知，广泛互联，高度智能”[1]的特点。

·由于开放服务跨企业、跨行业的特征明显，为了更好地管理和协调信息服务，保障社会和国家发展的整体利益，政府的管制、指导作用显得日益重要。除了社会的需要以外，信息服务转折动力也来自于技术的发展。技术成熟以后，才有可能提供智慧化的信息服务，支持智慧化信息服务的技术主要包括通信技术、系统架构技术、传感技术、计算机技术等。在新需求的驱动下，在新技术的支持下，当前信息服务的架构和技术也有了革命性的变化，这些变化包括以下几方面。

·为了完成智慧化端到端服务，信息系统趋向于规模大型化、关联多样化，系统管理的因素也越来越多，管理和控制也越来越复杂。例如，通过传感器采集各种现场信息，为服务提供信息依据；对大量的数据和信息进行分析，产生决策信息，并在信息服务中使用，提高系统的智能化程度。

·系统趋向开放融合，系统的很多组成部分来自开放的internet环境，其运营和管理是自治的，总体系统只能影响和使用其功能，无法完全对其进行控制。现在企业信息系统中使用的搜索引擎、地理信息系统等服务多属于这种情况。

·信息服务更为强调最终使用者的使用价值，服务的使用者越来越多地关心信息技术对自己业务的支撑而不是信息系统的构成，服务的提供者越来越多地关注用户的需求而不是技术细节。在这种情况下，服务的价值链被拉长，服务的参与方增多，这对服务的管理和支撑带来更多的不确定性。

·由于规模越来越大，复杂性越来越高，信息服务的重要性越来越为使用者关注，系统将以演化的方式发展，系统的运营过程也是系统不断演化和重组的过程，这和传统的信息系统概念是不一样的。

·为了在系统和服务的逐步演化中同时满足各种功能、性能要求，系统必须采取不同的技术保证系统灵活性和稳定性的统一，这些技术包括门户、流程、规则策略、系统动态重组等。系统的技术复杂性日益提高，给维护和运行带来更多的挑战。

综上所述，开放融合服务的运营和提供为运营支撑和运营支撑管理系统带来新的挑战，同时也带来新的机会。它既不同于eTOM[5]描述的传统电信运营和服务提供，也不同于ITIL[6]描述的企业信息服务的管理。如何在复杂的环境下保证信息服务的有效提供，如何在保证系统灵活性的同时提供稳定的支撑，是当今运营支撑和服务管理的重要课题。

除此之外，由于信息技术及人们对信息服务需求的发展，越来越多的软件和系统以服务的方式向最终用户提供，运营支撑和服务管理功能也同样如此。作为OSS/BSS或服务管理系统（以下称“运营支撑和服务管理系统”），如何为不同方式的信息服务提供者提供支撑和管理服务；随着面向服务结构（SOA）[7]、云计算等体系应用的不断深入，需要对运营支撑和服务管理系统进行抽象和体系结构的优化，使之能够适应不同的需要，这些都是系统建设者、运营者需要深入考虑的问题。

本文从功能和技术两个方面对此作出一些探讨，希望引起信息通信服务的运营者、系统的建设者和开放服务运营的组织管理者的重视和思考，使开放服务运营能够更好地适应社会和企业的要求，创造应有的价值。

2 系统信息与功能

2.1 服务运营支撑和管理系统概述

作为信息系统，其主要功能是处理输入信息和内部状态（可看作系统的持续存储）[8,9]，产生有用的输出信息，如图1所示。

其中，输出是输入和内部状态的函数，三者是离散时间相关的，如下式所示：

其中，O、I、S 均是向量：

其中，O表示输入，I表示输出，S表示系统的内部状态，这些向量及其分量都是离散时间序列；FO是系统的外观功能，也是使用者感兴趣的功能；FS是内部功能，表示系统对内部持续存储数据的处理；n表示离散序列的当前值，n-1表示前一个值。

对于一个信息系统来说，重要的就是描述其信息（I、O和FS）和对外部表现出的行为（FO）。运营支撑和管理系统同样如此。因此从这两个角度探讨开放运营支撑和服务管理系统的功能信息特点，探讨的基础是TMF的解决方案框架（NGOSS）[10～13]。

NGOSS框架体系中将过程、信息、应用划分为4个层次：市场、客户与产品，服务（以往也称“业务”），资源（包括通信设备资源、计算资源、软件等），供应商与合作伙伴。

图2是NGOSS eTOM（商务过程框架）中对企业运营过程的划分。

虽然ITIL中没有明显的层次划分，但在其包括服务策略、服务设计、服务转换、服务运行和服务持续改进的生命周期过程中，同样要涉及上述信息和过程，只不过侧重点不同。在细节上，可以用ITIL补充NGOSS未涉及的信息和过程，如事故、事件的处理等。当前，TMF正在和ISO共同协调ITIL和eTOM的表述，使二者一致起来[14]。

除此之外，支撑和服务管理的端到端流程（NGOSS将其描述为实施、保障和计费流程）多数是要穿越和关联这些层次的，但这种关联不是复杂信息的关联，而是靠流程衔接时交换参数实现的。流程并不是系统的确定性因素，需要在系统的运行中不断改变和重组，因此，以下的描述主要从客户市场产品、服务、资源、供应商合作伙伴这几个方面展开。虽然还沿用NGOSS对这些层次的命名，但与传统的电信运营相比，其内涵和外延都发生了变化，这些变化主要表现为各种扩展（不仅是ITIL补充的那些内容）。

2.2 服务对象与产品

开放信息服务在服务对象和产品方面与传统的信息通信服务有很大的不同，主要表现在以下几个方面。

·开放服务的对象不一定与服务提供者订有服务协议，因此，其服务对象的描述相对复杂，如可以有匿名用户、非协议用户、协议用户等，针对这些客户的商业智能和决策也变化多端。

·产品提供的模式比较复杂，同样的服务可以生成针对不同客户和市场的产品，可以针对不同的用户、协议提供不同质量的产品，如有QoS保证的产品、尽力而为的产品等。

·端到端服务和与实体服务结合产生的产品使一个服务实例的操作变得复杂，在整个服务实例的生命周期中的各种因素也变得复杂，造成实施、保障、计费等方面也变得更加复杂和多样。

·向最终用户提供的产品操作和各种条件越来越依赖于价值链的上下游，在开放融合的环境下，企业和组织往往会专注于自己的盈利或价值专长，而将周边的操作交由价值链上下游处理。

·信息服务不仅为实体服务提供基础资源和条件，而且与实体服务、实物相结合生成组合产品向用户提供的情况也越来越多，传统的通信产品和信息服务提供发生了异化。

·对电信运营支撑来说，主要是通过用户付费实现其最终价值。但对开放融合的信息服务评价价值的方式可能是多样化的，有些是通过收费，有些是通过评价企业或组织的总体效益，有些是通过评价关联产品和服务的间接效益。这些评价的实现有时是十分复杂困难的。

上述这些情况在传统的信息服务提供中是很少遇到的，无论是eTOM还是ITIL，对这些都没有详细的描述。

2.3 服务

服务是运营的核心，利用各种资源，提供和组织服务对象所需的功能，进而实现运营企业或组织预定的价值。以往国内运营商在建立运营支撑系统时，往往忽略服务层次的信息处理，和传统的信息服务相比，在开放环境下的信息服务具有更加动态、涉及范围更广的特点。

·服务的动态化。随着SOA的发展和应用的不断深入，服务提供者提供的服务将更加动态，更加个性化。用户对服务的定购周期缩短，服务的配置和实施不仅发生在用户订购过程中，也发生在用户使用过程中。

·服务的开放性。开放融合的信息服务除了作为产品提供给最终用户，还将广泛地提供给下游服务提供者，作为其服务组成部分，向其用户提供。和传统的电信运营服务相比，开放的服务使用形态更为复杂。同样，服务资源的获取与配置也变得更加开放，在任何环节都可能采用开放的外部服务作为组成部分，向最终用户提供服务。

·服务的关联性。在提供复杂功能时，传统的电信服务更多地体现在对资源的组合上，而服务的组合主要是商务方面的套餐组合，在服务层次的功能组合较少。由于终端功能的增强，移动通信服务改变了这种状态。随着开放融合信息服务的发展，服务之间的关联也越来越复杂，如组合开放服务和企业内部服务构成端到端的商务流程，组合搜索引擎形成复杂搜索应用等。

·服务的多样、多层次化。过去基础计算能力很少向最终用户提供，但在云计算环境下，向用户提供的开放或商用服务涵盖了包括基础计算能力的信息系统各个层次；信息服务也在和其他实体服务相结合，产生新的服务模式。

·信息服务外延。信息服务提供商在提供信息服务的同时，延伸提供非信息和通信服务，中国电信的号码百事通就是较为典型的例子。利用信息服务作为支撑，提供其他服务（如餐饮、旅游等），也是当前服务业的典型做法。

2.4 资源

和传统运营支撑系统中的资源概念相比，开放融合信息服务环境下，服务资源有以下特点。

·开放性和相对性。对于通信信息资源，在开放融合环境下，过去那种和服务截然分离的资源模式已经退居次要地位，所有层次的资源均可以向最终用户提供服务。另外，在SOA和SOE（面向服务企业）[15]概念的推动下，资源和服务也成了相对的概念。服务所需的资源不仅来自服务提供者企业或组织的内部，也来自开放的网络空间，这些资源本身也是以服务的方式存在的。

·自治性和动态性。在使用来自开放网络空间的资源时，这些资源不能像自有资源那样可以完全受服务提供者的控制，是自治管理的，服务提供者必须迁就其运行和管理方式，最大限度地利用这些资源。与此同时，资源状态的不可控也使得资源具有很大的不确定性和动态特性，必须根据可用资源状态对系统不断进行重组，以满足服务使用者的要求。

·生命周期活动方式改变。将开放的、自治的信息服务作为资源使用，就意味着资源的获取、维护、运行、数据采集等活动与传统的电信运营和企业内部信息服务所采取的方式完全不同。如通过开放环境下的持续查找获取各种资源（服务），通过与合作伙伴制订服务合同、查找和获取备用资源等保证资源运行和服务的质量，通过各种技术手段保证资源动态配置情况下系统的稳定和可用，保证服务提供和对业务支撑的连续性和可靠性。

所有这些特点都对运营支撑和服务管理中的资源管理带来很多新的问题和挑战。

2.5 供应商与合作伙伴

从客户信息处理的变化中，可以看出供应商与合作伙伴信息处理的变化。这是因为一个运营支撑系统中，供应商合作伙伴信息处理是和上游供应商合作伙伴运营支撑系统中的客户管理相衔接的[10]。

与客户信息处理类似，运营支撑和服务管理系统所支持的服务提供者与价值链上游的关系也不仅仅是简单的合同关系。对此，可以对比第2.2节对服务对象的描述考虑这种关系。

3 系统方法论与技术

3.1 系统方法论的重要性

传统的软件开发往往是从需求调研、需求分析开始的，其前提是软件投入运行以前，需求是确定的，而这一前提对于大型复杂软件系统或软件密集系统来说是不存在的，而运营支撑系统或信息服务管理系统便是这样的系统，更遑论开放信息服务运营支撑和服务管理系统了。

开放信息服务运营支撑和服务管理系统之所以有这样的特征，主要有两个原因。

·业务需求在运行中不断变化，而且要求系统在需求变化的情况下能够保证对业务的持续支持，即要求系统稳定性和业务灵活性同时存在。

·和外部关系复杂，既要提供服务，又广泛使用开放服务。无论从业务还是技术方面看，都很难用统一的标准或体系规范。

为了解决上述问题，必须在系统总体上做工作，必须有新的方法支持系统的整个生命周期。

3.2 系统抽象

目前大型应用软件系统的建立无不借助抽象方法，其中比较有代表性的包括Zachman的框架方法[16]、MDA[17]以及电信行业的NGOSS[10]等。抽象对于解决稳定性和灵活性的统一、系统长期演化中的各种问题起着至关重要的作用。

对于开放运营支撑和服务管理系统，其服务对象、服务资源以至规则流程等各个方面在其整个生命周期中都会不断变化，使用的技术也会不断换代和升级。但是，总体上，其运营支撑和服务管理的性质是不会变的，描述这种不变是系统框架和规范的任务。

当然，这种不变也是相对的，关键看框架的适用范围，如企业框架的稳定性可能低于行业框架的稳定性，但它更具体地指导系统的实施。此外，从框架到系统实现，还需要更多的信息使框架不断具体化，最终形成业务所需要的服务以及组合这些服务的端到端流程和规则。作为一个应用系统，这种从抽象到具体的过程应当在统一方法论的基础上，在整个生命周期中保持与框架的一致，以建立能够稳定运行并适应不断变化的业务需求和周边环境的系统。

从系统抽象描述和系统规范的角度看，根据§2.1的讨论，至少应当从以下3个方面进行描述。

·业务的抽象描述。这也是系统需求的抽象描述，是系统建立的前提。建立系统的目的就是支撑业务，因此业务抽象描述是系统抽象描述的基础。

·信息的抽象描述。如§2.1所述，系统的本质是处理信息，对信息的抽象描述作用主要体现在两个方面，一是对业务描述所涉及的管理和被管理对象进行规范；二是作为系统信息集合及其关联关系建立的规范。

·应用的抽象描述。系统作用是通过信息服务对业务作出支持。

3.3 系统生命周期

运营支撑和服务管理系统所支撑的对象是开放融合的信息服务的提供和运营，多数情况下，这些系统具有规模大、生存周期长、运行不间断、演化发展快的特点。因此，和一般的信息系统不同，运营支撑和服务管理系统必须长期、稳定、不间断地运行。

过去，往往将运营支撑系统看作一个软件产品，可以不断地升级版本，如CRM 1.0、计费3.0等。在开放融合信息服务的运营中，如果还是这样做，就很难适应需求和环境的发展，主要原因如下。

·系统的建立和运行不是在所有需求完全清楚的情况下进行的，不能完全靠开发（需求、编码、测试）解决问题，必须在运行和对业务的支持中使其不断完善。

·业务需求和周边环境在不断变化，为了保证对业务的持续支持，整个系统必须在运行中不断重组和配置，只有系统状态，没有明显的版本边界。正如运营商自己的通信系统，不会有“xxx运营商通信系统版本 1.0、2.0”的情况。

·系统的自治组成部分的演化不受系统属主的控制，这些自治组成部分往往是以服务而非产品的方式出现，使得系统版本无法划分。

综上所述，应当把运营支撑和服务管理系统看作一个系统，甚至是系统体系（system of systems，SoS）[18]，把系统当前的状态看作无数个稳定中间形式中的一个，用一定的方法进行处理，才能灵活地适应业务、技术和环境的变化，提供对信息服务运营的稳定支撑。为了做到这一点，必须建立统一稳定的系统生命周期方法，用以指导系统的演进。NGOSS、ITIL都有自己的生命周期方法，另外，近期对SoS的生命周期方法的研究也有很多成果出现。一个系统应当建立自己的生命周期方法，可以综合上述成果建立。

3.4 系统技术

抽象描述和总体结构确定之后，能否建立能够灵活适应业务、技术、环境的变化，持续稳定对业务进行高质量支撑的系统还有赖于系统技术的使用。如前所述，和以往系统最大的不同在于能够在运行中不断重组和演化，而不是推翻重来或改版升级。除了系统总体结构技术以外，支持这些重组和演化的技术还包括：SOA的方法和体系，如SCA、Web Service等；服务关联技术，如工作流引擎、规则引擎、门户、广义编程等；并行计算技术，如分布式文件系统、分布式算法、分布式数据库等；基于策略的自动计算，如现有的策略网管所采用的技术；在线学习和系统自动配置；资源跟踪和发现。

3.5 系统运行及其环境

在云计算环境下，运营支撑和服务管理系统本身的部署和运行也会发生变化，过去那种单独开发和部署系统的状况不会再延续了。今后系统的发展方向包括以下3方面。

·应用系统和基础设施分离。运营支撑和服务管理系统的计算资源将为对外服务的计算资源统一调度，系统及其使用的服务将部署在可以动态迁移的云计算环境下，不再建立专用的信息中心。

·软件开发和系统建设的分离。在SOA环境下，所有功能以服务的方式提供，以灵活配置的方式使用，有时甚至是以多租户的方式使用，不再为某一用户或用途单独建立专用的应用系统。这样，系统的建设将与软件开发分离，从业务的角度看，其重点应当放在组合和使用已有或购买的服务方面，而不是从头到尾的软件开发。

·更多地使用外部的开放服务，这些服务甚至不处于整个系统的控制和管理之下，只是对其感知和使用，如地理信息功能、搜索引擎，甚至是关键业务的处理功能等。为了保证系统的可用性，对这些服务的使用将采用新的技术和方法。

4 结束语

信息通信服务的运营形态已经从单一的通信服务提供商运营时代走向多元运营时代，当前，至少有以下4个形态已经成为服务提供的主流。

·传统的公众服务提供方式，主要特点是较为全面地掌控服务资源，较少地依赖外部资源，向公众提供有限类型的信息或通信服务。

·传统内部服务提供方式，主要特点是全面掌控服务资源，只在部分环节上使用外部资源，提供企业或组织内部信息服务。

·开放服务提供方式，主要特点是大量使用开放资源，较少依赖内部服务资源，向公众提供全面的，有时是端到端的信息通信服务。在保证信息安全和服务质量的前提下，这些服务也可以向企业或组织内部提供。

·开放的信息服务支持各种实体服务和实体产品的提供。信息服务和企业其他活动的结合，产生新的信息服务方式、实体服务和产品销售方式、商业模式（如网店）。

虽然后两种方式正在迅速发展，并逐渐成为主流，但前两种方式依然存在，而且介于其中的其他组合方式也大量存在。对于不同的形态，需要不同的支撑和管理方式。在云计算环境下，尤其需要能够融合支持上述4种形态的运营支撑和服务管理系统。

运营支撑和服务管理系统本身也在向开放和融合以及包括上述几种形态的多元服务提供的方向发展。在SOA、SaaS环境下，要求系统能够提供多租户和可伸缩的支撑和管理服务，这是对系统很高的要求。为了满足这些要求，需要作技术方面的努力，但更重要的是在系统的架构和方法论方面作深入的工作，实践上，这是以往运营支撑和服务管理系统开发者忽略或做得不够的方面。

在开放融合的服务提供环境下，运营支撑和管理系统的规划应当与服务提供系统规划和业务规划同步进行。只有这样，才能使服务的提供持续可管可控，使支撑和管理系统随着业务的发展和扩充平滑演化和升级，使企业或组织对最终客户的服务提供始终处于最佳状态。

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