通信學論文-基于軟交換的多媒體短消息（MMS）業(yè)務(wù)平臺的研究.doc

通信學論文-基于軟交換的多媒體短消息（MMS）業(yè)務(wù)平臺的研究摘要目前MMS業(yè)務(wù)平臺和軟交換已經(jīng)成為通信領(lǐng)域較為關(guān)注的兩大熱點。本文初步探討了以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)對MMS業(yè)務(wù)平臺的支持，提出了一種基于軟交換的多媒體短消息（MMS）業(yè)務(wù)平臺設(shè)計方案。關(guān)鍵詞軟交換MMSParlayAPIMMSC引言多媒體信息（MMS）是一種被WAP組織和3GPP定義為標準的移動信息業(yè)務(wù)。用戶可以像使用短消息一樣收發(fā)更加個性化多媒體消息，它將不同的媒體格式如文本、圖片、照片、音頻、視頻等組合成一個多媒體消息進行發(fā)送。對于最終用戶而言，MMS與SMS業(yè)務(wù)非常相似：它能夠自動快速傳送用戶創(chuàng)建的內(nèi)容。它主要以接收者的電話號碼進行尋址定位，這樣MMS也支持Email尋址，因此信息可以在終端和Email之間傳遞。MMS不依賴基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，它能夠在第2代、第2.5代及第3代無線網(wǎng)絡(luò)中實施，無論GSM、GPRS、WCDMA網(wǎng)絡(luò)都可以支持MMS業(yè)務(wù)。考慮到網(wǎng)絡(luò)帶寬、數(shù)據(jù)傳輸速度，MMS業(yè)務(wù)將以GPRS網(wǎng)絡(luò)為起點，在未來3G網(wǎng)絡(luò)中走向成熟。1992年12月，世界上第一條短消息通過英國沃達豐公司GSM網(wǎng)絡(luò)從一臺電腦傳遞到一部手機，短消息的發(fā)展由此開始。10年光陰，短信息業(yè)務(wù)現(xiàn)在已經(jīng)成為世界各大移動運營商的重要業(yè)務(wù)內(nèi)容。2002年10月中國移動正式推出了商用的多媒體消息業(yè)務(wù)（MMS），將MMS正式命名為頗具新意的“彩信”。同期，中國聯(lián)通也推出MMS業(yè)務(wù)并命名為“彩e”。從移動運營商的積極熱推的態(tài)度來看，MMS前景一片光明。因此研究并發(fā)展MMS是很有意義的。MMS系統(tǒng)2.1MMS系統(tǒng)組網(wǎng)方案MMS系統(tǒng)組網(wǎng)方案如圖所示。圖MMS系統(tǒng)組網(wǎng)方案MMS系統(tǒng)處理所有多媒體信息的傳送，系統(tǒng)具有信息存儲功能，存儲未能成功發(fā)送的信息。系統(tǒng)的接口可以與各種網(wǎng)絡(luò)相連，支持多種協(xié)議，所有多媒體信息傳送都是通過接口進行的。系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)庫包括所有用戶的服務(wù)參數(shù)，運營商可以設(shè)定其中的參數(shù)或是由用戶自己設(shè)定部分參數(shù)。MMS系統(tǒng)通過SMTP協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)上的多媒體信息服務(wù)器及其他應(yīng)用服務(wù)器相連，提供多媒體信息服務(wù)。MMS系統(tǒng)與WAP網(wǎng)關(guān)通過PAPCPushAccessProtocol（PAP）協(xié)議向移動終端用戶發(fā)送接收新信息的通知。多媒體信息通過HTTP協(xié)議實現(xiàn)在MMS系統(tǒng)與WAP網(wǎng)關(guān)之間傳送信息。MMS需要WAP為服務(wù)的載體。MMS系統(tǒng)支持的圖像格式包括JPEG，GIF89a，GIF87a，WBMP；支持所有因特網(wǎng)上支持的文本格式；支持AMR音頻格式。通過MMS系統(tǒng)發(fā)送的多媒體信息在規(guī)范中沒有限制大小，前提是WAP網(wǎng)關(guān)支持大容量傳輸功能。最終用戶能夠接收到的多媒體消息大小，取決于手機上對每條多媒體消息大小的限制。2.MMS體系結(jié)構(gòu)如圖2所示，MMS系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括MMS中繼器、MMS服務(wù)器、用戶數(shù)據(jù)庫和用戶代理等。圖中列出了目前MMS系統(tǒng)中常用的接口是MMI-MM8。這些接口遵循相應(yīng)的接口規(guī)范。圖2MMS體系結(jié)構(gòu)圖（）MMSUserAgent(MMS用戶代理)MMS用戶代理通過MMS終端提供多媒體消息服務(wù)，MMS用戶代理是多媒體消息終端上的一個應(yīng)用，可以位于用戶設(shè)備也可以位于和用戶設(shè)備直接相連的外部設(shè)備中。MMS用戶代理提供用戶瀏覽、編輯、處理多媒體消息等功能，消息的發(fā)送、接收、刪除等操作。MMS用戶代理支持MIME(MultipurposeInternetMailExtensions)。多媒體消息采用MIME格式表示，通過MIME中不同子類型的定義，多媒體消息可包含文本、圖像、聲音等數(shù)據(jù)。MMS用戶代理還提供用戶終端接收多媒體短信能力的協(xié)商；向用戶發(fā)送多媒體短信通知；對用戶的多媒體短信加密和解密；用戶之間的多媒體短信簽名；在用戶的SIM卡支持MMS的情況下，處理SIM卡中和MMS相關(guān)的信息；用戶特性的管理等功能。（）MMSC(MMSRelay/Server)MMSC多媒體消息中心包含MMS服務(wù)器和MMS中繼的功能，對多媒體消息進行協(xié)議轉(zhuǎn)換、內(nèi)容適配、存儲和調(diào)度，完成多媒體消息在不同多媒體設(shè)備之間的傳遞操作。同時，MMSC生成話單用于計費。其中，MMS服務(wù)器負責存儲和處理到來和離開兩個方向上的多媒體短消息。每個MMSE中可以有多個MMS服務(wù)器。MMS服務(wù)器可以和外部網(wǎng)絡(luò)的E-mail服務(wù)器、SMS服務(wù)器等通過標準的接口協(xié)同工作，為用戶提供豐富的服務(wù)類型。MMS中繼器負責在不同的消息系統(tǒng)之間傳遞消息，以整合處于不同網(wǎng)絡(luò)中的各種類型的服務(wù)器。另外，MMS中繼器在接收或者傳遞消息到其他的MMS用戶代理或者另外的MMSE時，應(yīng)該能夠產(chǎn)生計費數(shù)據(jù)(CDR)。MMS中繼器和MMS服務(wù)器還具有地址翻譯功能和臨時存儲多媒體短信的功能，保證了多媒體短信在成功地傳送到另一個MMSE(多媒體消息業(yè)務(wù)環(huán)境)實體之前不會丟失。（）MMSUserDatabases(MMS用戶數(shù)據(jù)庫)MMS用戶數(shù)據(jù)庫存儲與用戶相關(guān)的業(yè)務(wù)信息(如用戶的業(yè)務(wù)特性、對用戶接入MMS服務(wù)的控制等等)、個性化信息、接口信息等有關(guān)。（）MMSVASApplicatons(MMS增值應(yīng)用服務(wù)器)外部增值應(yīng)用服務(wù)器主要提供增值業(yè)務(wù)服務(wù)。（）BillingSystem(計費系統(tǒng))計費系統(tǒng)主要是完成MMSC系統(tǒng)的計費操作。（）ExternalServers(外部服務(wù)器)例如電子郵件服務(wù)器、傳真服務(wù)器和統(tǒng)一消息服務(wù)器等。3軟交換技術(shù)3.1軟交換技術(shù)介紹軟交換（SoftSwitch）又稱為呼叫代理（Agent）、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)控制。其基本含義就是把呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)中分離出來，通過服務(wù)器上的軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，包含呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會話、拆除會話）、信令互通。其結(jié)果就是把呼叫傳輸與呼叫控制分離開，為控制、交換和軟件編程功能建立分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，使軟交換能無縫地軟統(tǒng)一于通信數(shù)據(jù)、傳真、視頻等多媒體業(yè)務(wù)。其中更重要的是，軟交換采用了開放式應(yīng)用程序接口（API），允許在交換機制中靈活引入新業(yè)務(wù)。軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心，是NGN體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)，其核心思想是硬件軟件化，通過軟件來實現(xiàn)原來交換機的控制連接和業(yè)務(wù)處理等功能，各實體間通過標準化協(xié)議進行連接和通信，便于在NGN中更快地實現(xiàn)各類復雜的協(xié)議，更方便地提供業(yè)務(wù)。圖ParlayAPI的開放式業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)3.2ParlayAPI簡介Parlay組織成立于1998年，它是由多家網(wǎng)絡(luò)運營公司、應(yīng)用業(yè)務(wù)供應(yīng)商、獨立軟件銷售商、設(shè)備制造商及標準化組織組成的一個非贏利性組織，它的主要目標就是制定符合工業(yè)標準的應(yīng)用編程接口（API）規(guī)范，促使第三方業(yè)務(wù)供應(yīng)商或電信運營商基于這一接口平臺，采用不同的技術(shù)在無線、Internet或公眾交換網(wǎng)上開發(fā)通信產(chǎn)品、提供通信業(yè)務(wù)，同時為特定的用戶群快速定制個性化業(yè)務(wù)以作為普遍業(yè)務(wù)的補充。采用ParlayAPI的開放式業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)如圖所示。ParlayAPI主要由兩部分組成：（）業(yè)務(wù)接口（ServiceInterface）：這類應(yīng)用編程接口可以訪問Parlay服務(wù)器所提供的一系列基本業(yè)務(wù)能力，譬如建立或釋放路由、與用戶交互、發(fā)送用戶消息、設(shè)定QoS級別等。業(yè)務(wù)供應(yīng)商可以按照不同的業(yè)務(wù)邏輯調(diào)用它們以實現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)。（）框架接口（FrameworkInterface）：它們對客戶端使用業(yè)務(wù)接口提供必需的安全、管理支持?？蚣芊?wù)器保證了底層通信網(wǎng)的安全開放和Parlay服務(wù)器的有序運行。3.3ParlayAPI在網(wǎng)絡(luò)中的位置ParlayAPI是一組開放的、獨立于技術(shù)的、可擴展的API，它采用了面向?qū)ο蟮姆椒?，用UML語言進行描述。ParlayAPI是通過Parlay網(wǎng)關(guān)（屬于業(yè)務(wù)提供商）來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的，也就是說Parlay網(wǎng)關(guān)提供了安全接入網(wǎng)絡(luò)能力的功能。所以網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對于使用ParlayAPI的應(yīng)用應(yīng)該是透明的，ParlayAPI到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的映射由Parlay網(wǎng)關(guān)完成，映射協(xié)議包括有APIs-CAP、APIs-MAP、APIs-INAP、APIs-INAP、APIs-SIP等。首先，我們來明確一下ParlayAPI在整個網(wǎng)絡(luò)中所處的位置，如下圖4。圖4ParlayAPI在整個網(wǎng)絡(luò)中所處的位置從上圖可以看出，ParlayAPIs位于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)（Parlay網(wǎng)關(guān)）與第三方應(yīng)用服務(wù)器（指通過ParlayAPI提供業(yè)務(wù)的應(yīng)用設(shè)備）之間，Parlay網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各網(wǎng)元采用現(xiàn)有協(xié)議，如CAP、MAP等。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)單元通過Parlay網(wǎng)關(guān)與應(yīng)用服務(wù)器交互，從而可以提供第三方業(yè)務(wù)或其他綜合業(yè)務(wù)，也可以直接對第三方應(yīng)用服務(wù)器提供ParlayAPIs，從而完成Parlay網(wǎng)關(guān)的功能。4基于軟交換的MMS業(yè)務(wù)平臺設(shè)計方案因為要在業(yè)務(wù)平臺中采用軟交換控制機制，首先我們就必須考慮如何將MMSC的各種功能分離開，并在不同的網(wǎng)絡(luò)層面上實現(xiàn)。圖5MMS業(yè)務(wù)平臺結(jié)構(gòu)MMSC為多媒體信息業(yè)務(wù)服務(wù)中心，是將多媒體信息從發(fā)送方傳遞到接收方的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)元素。MMSC的存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制與SMSC類似，即存儲、轉(zhuǎn)發(fā)多媒體信息。MMSC將多媒體消息轉(zhuǎn)發(fā)給接收者后，從MMSC刪除此消息。MMSC的基本功能包括：對多媒體消息進行協(xié)議轉(zhuǎn)換、內(nèi)容適配、存儲和調(diào)度，完成多媒體消息在不同多媒體設(shè)備之間的傳遞操作；多媒體消息的尋址；生成話單用于計費；外部網(wǎng)絡(luò)的E-mail服務(wù)器、SMS服務(wù)器等通過標準的接口協(xié)同工作，為用戶提供豐富的服務(wù)類型等。我們先把對多媒體消息進行協(xié)議轉(zhuǎn)換、內(nèi)容適配、存儲的功能從MMSC中分離出來，采用單獨的網(wǎng)絡(luò)實體MG（媒體網(wǎng)關(guān)）來實現(xiàn)；而將呼叫控制和路由解析功能保留在MMSC中，這里我們將其稱為MMSC-SW（MultimediaMessageServiceCenter-basedonSoftSwitch，基于軟交換的MMSC）；這樣設(shè)計的原因是考慮到隨著MMS的飛速發(fā)展，MMS的數(shù)據(jù)量會越來越大，將原有的MMSC分為MG和MMSC-SW，把控制功能從中分離出來。通過服務(wù)器上的軟件實現(xiàn)基本的控制功能，為控制和軟件可編程功能建立分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以方便地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。我們把原先MMSC來實現(xiàn)的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、計費系統(tǒng)以及安全管理系統(tǒng)也分離出來，然后將這些功能都放到業(yè)務(wù)層的應(yīng)用服務(wù)器中去實現(xiàn)，也就是Parlay網(wǎng)關(guān)。這樣做的目的也是完全考慮到如何有效地實現(xiàn)下一代網(wǎng)絡(luò)基于軟交換的分離的業(yè)務(wù)管理流程，而且業(yè)務(wù)層的應(yīng)用服務(wù)器（Parlay網(wǎng)關(guān)）本身就必須要開發(fā)這種業(yè)務(wù)管理功能。MMSC是在控制層面上完成了呼叫建立、路由、資源分配和控制功能。MMSC通過ParlayAPI與業(yè)務(wù)提供商（SP）的具體業(yè)務(wù)進行通信，從而整個業(yè)務(wù)通信過程就可以進行相關(guān)的業(yè)務(wù)管理，包括產(chǎn)生出詳細的通信記錄和話單、鑒權(quán)控制等。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，由于MMSC利用了開放API來實現(xiàn)業(yè)務(wù)接入，這種接入方式大大地促進了無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，必定能夠吸引大批的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供商。5結(jié)束語本文提出了基于軟交換的多媒體短消息（MMS）業(yè)務(wù)平臺的一種設(shè)計方案，將軟交換技術(shù)的優(yōu)點與多媒體消息業(yè)務(wù)平臺結(jié)合起來，利用開放API來實現(xiàn)業(yè)務(wù)接入，定能極大促進MMS的發(fā)展。軟交換對于MMS業(yè)務(wù)的支持將成為當前以及今后需要進一步研究與探討的課題。參考文獻1糜正琨.軟交換組網(wǎng)與業(yè)務(wù)M.北京：人民郵電出版社，2005.381-4022萬敏.下一代網(wǎng)絡(luò)基于ParlayAPI的業(yè)務(wù)平臺研究D.重慶：重慶郵電學院，20043.移動