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IMS多媒体业务的灵活组合和定制机制
作者:    时间:2008-08-28 09:37:53  来源:  通讯世界www.tele.com.cn
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随着不同行业在互联网的熔炼,一种新的、丰富的通信文化逐渐成形。通信已经成为随时随地分享日常体验、看法、心情的媒介。适应,并主动影响着这种通信文化潮流,运营商需要采用IMS,来从不断涌现的创新性应用开发中受益。

由于消费兴趣不断推陈出新,运营商不得不考虑提高自身的提供丰富个性化业务的能力,而不是在某项具体业务过多投资。因此,高效的新业务开发成为实现个性化通信消费产品的系统集成项目的关键要素。而新业务的上市时间(TTM)的重要性也日益突出。

作为下一代融合网络的核心,IMS标准和IMS技术一直广受业界关注。关于IMS技术的优点有很多,其中对应用层开放而灵活的标准接口一直是其中的亮点之一。下面,我们一起来看一下,基于IMS 机制和开放接口,如何灵活地组合出各种多媒体新业务,爱立信研究人员又做过哪些技术开发。

IMS中的SIP Servlet容器
让我们先假想一个实际的应用例子,把基于IMS的IPTV与呈现(Presence)驱动的聊天应用组合在一起。一个名叫Shelley的用户在家中想让她的朋友通过呈现业务(Presence)知道自己正在看一档选秀节目,从而可以一边看节目,一边跟同时在看此节目的朋友聊天评论这些选秀明星。

实现此功能的传统方法必须修改IPTV设备(例如:机顶盒),使其能够向呈现服务器发送SIP PUBLISH消息,然后由该服务器通知Shelley的朋友。修改IPTV设备所需要的工作会严重影响该业务的上市时间,从而影响对消费兴趣的吸引,最终影响到商业机遇。不仅仅如此,更改接收选台信息的IPTV控制器还会提高实体的复杂性。

那么,有没有一种办法,能够仅仅通过修改IMS 网络端的配置来将这两种已有业务组合起来呢?

JSR 289草案中定义的SIP Servlet容器可以容纳和管理SIP应用程序,同时通过Java API提供对会话发起协议(SIP)机制的访问。

Java EE是电信业使用的可扩展中间件平台。Java EE应用服务器(AS)是用于部署SIP Servlet容器的平台。AS提供收发SIP请求与响应的网络服务。
IMS中的AS通过IMS服务器控件接口(ISC)连接到提供服务的呼叫会话控制功能模块(CSCF)。CSCF发起的SIP请求被转发到容器,容器通过查询称为应用路由器(AR)的实体来识别相关SIP应用,然后把请求分配到所选择的SIP应用服务器。只要SIP应用不终止请求,则容器会再次向AR查询下一个调用的SIP应用(图1)。
通过在SIP路由报头加入路由信息(与到IMS应用服务器的CSCF路由大同小异),应用路由器也可以指示容器把请求路由到部署在另一台服务器上的SIP应用。

IMS业务组合引擎
爱立信的研究人员定义并且实现了一种业务组合引擎,其采用AR接口在运行时间为容器提供SIP路由决策——动态SIP路由。该引擎根据以下几方面的数据来算出路由决策:
* 组合引擎的状态;
* 具体的SIP消息;
* SIP实体在引擎中的SIP业务的形式描述;
* 运行时,动态查询到的外部实体的数据 (通过SIP协议或其它技术,如Web技术);
* Java虚拟机(JVM)数据,如:时间与当前负载。

爱立信开发的业务组合引擎可以看成是这么一种可编程状态机,它组合容器中记录的SIP应用,而创建出新的多媒体业务。

所实现的算法是基于事件,并且由数据驱动的,而并非采用WS-BPEL中面向进程的方法。在WS-BPEL中,进程活动是其核心关注点,而并不明确对事件的支持。支持会话、基于事件的模式与呼叫控制中的信令能方便进行直接关联,在组合实时通信方面更加自然、更加灵活。因此,现有面向进程、与Web服务相关的技术(如:WS-BPEL)不适用于组合SIP业务。

该算法以业务属性以及控制业务属性的约束条件为中心,根据事件和执行环境的状态,动态建立和路由SIP会话。上面提到的约束条件,一般是指业务交互方式和它们的相关性。
对组成业务的描述都保存在业务数据库中,业务数据库将其提供给SIP业务组合引擎。利用组合模板和约束条件,组合算法可以在数据库中搜索需要添加到组合业务中的下一个组成业务。这种在运行中动态选择具体组成业务的方法称为后期绑定。此方法支持松散耦合,从而大大提高组合业务里各种组成业务构建的灵活性。

该算法能够通过在建立的会话中逐个添加组成业务(每个业务都满足全部约束条件)而构建组合业务。只要在业务模型中预先定义了它们的相关性,这种方式还可以实现对互动业务的管理。

核心组合逻辑适用于多种技术和协议。因此,组合引擎并不仅限于SIP业务。例如,Web服务调用就可以用于查询外部实体,以便做出路由决策(如:在图2中连接SIP应用2)或者执行SDP(Service Delivery Platform)业务流程,如:计费或用户统计信息收集。

此外,提供SIP业务的SIP应用也可以部署在不同的应用服务器上。此情况下,组合引擎可以采用AR接口添加指向另一台应用服务器(图2)的SIP路由。如果组合引擎需要在另一台应用服务器完成处理之后把SIP请求返回到当前应用服务器,则可以添加指向自身的SIP消息。当然,另一台应用服务器也可以保留在标准SIP路由路径中。

在该SIP业务组合引擎中,用于业务组合的业务创建环境是基于Eclipse的图形化业务创建环境。此环境通过提供用于定义业务描述与约束条件的视图来支持业务组合,同时支持把组成业务组合到组合模板上的图形化编辑器。在图形化编辑器上完成相应组合后,组合引擎就开始部署和执行了。

该图形化界面还允许用户监控正在运行的组合业务以及检查保存在组合引擎中的所有状态信息。此外,用户也可以通过设置断点以及在调试模式下执行自定义的组合业务,来验证和纠错。

这种图形化表现形式和模块化方法,能够大大缩短组合业务的定制时间,让用户把精力集中在应用逻辑上,而非源代码的细节上。另一方面,功能的模块化整洁封装,还可以简化开发组成业务的应用设计人员的工作,实现任务与能力的分离(设计SIP应用是一项任务,而组合SIP业务是另一项任务)。

部署示例
让我们接着前面提到过的应用实例,看看通过该业务组合引擎,如何把IMS IPTV和呈现业务(Presence)驱动的聊天应用组合起来。

通过正确匹配iFC,CSCF将把部署业务组合引擎的AS连接到IPTV SIP会话中。随后,CSCF再连接到IPTV控制器。在Shelley选台时,组合引擎会截取携带选台信息的SIP消息。组合引擎(根据相应策略)决定是否在IPTV SIP会话中包含状态呈现网络代理(PNA)。如果包含PNA,则组合引擎执行该PNA,后者把含有选台信息的SIP PUBLISH消息发送到呈现服务器(图4)。

如图4所示,组合引擎能够以逐个会话为基础,做出有关组成业务的、详细的、与上下文相关的决策。示例表明,我们可以根据业务组合,定制和扩展IMS应用的业务逻辑,而无需实际更改产品及其源代码。

针对状态呈现信息的发布这个例子,其实是可以定义不同类型的策略(如:基于位置的策略)。这些策略并非硬编码,而是在IPTV会话建立过程中由组合引擎动态评估的,每个用户都可以有不同的配置组合策略。更新现有策略或者定义新策略,也无需修改呈现扩展组合模板。用户(Shelley)甚至可以通过访问web门户,来修改自己的业务组合策略,在建立下一个会话时,这些策略修改将会自动被组合引擎执行。

图5(右)是一个基于位置的策略,只有当用户位于家中时,该策略才会被选中执行。在成功评估相关策略之后,呈现扩展组合模板即把PNAHandler成分添加到SIP业务链中。

总结
爱立信是JSR 289标准组织中的重要成员,该组织一直在致力于应用路由器(AR)与Java EE SIP Servlet容器间接口的标准化,而此Java EE SIP Servlet容器正是负责控制SIP实体按顺序加入SIP会话的应用服务器。

爱立信研究人员通过实际的开发已经证明,可扩展的组合引擎能够为IMS提供灵活的定制业务实现方式。

组合引擎利用数据驱动的算法,根据事件动态控制SIP会话建立。除了SIP信令中包含的信息,组合引擎还可以通过状态、约束、外部数据(如:Web服务)以及SIP业务的形式化描述来做出有关SIP请求路由的上下文相关的决策。文中所介绍的机制支持松耦合,从而使组合业务具有比传统方法开发的业务更高的适应性。

该业务组合机理,实现了任务与角色的分离:设计IMS应用是一项任务,而组合IMS业务又是另一项任务。通过让用户使用业务组合引擎的图形化业务创建环境,将显著缩短组合业务的开发时间,推动新业务尽快进入市场。

要想在此领域取得商业上的成功,业界在通用IMS应用框架(例如:API、SIP消息扩展、SIP业务形式化描述)的持续合作和共同遵守,是至关重要的因素。 

标签:   IMS  爱立信
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