基于Ｐａｒｌａｙ的３Ｇ業(yè)務(wù)仿真研究與實(shí)現(xiàn)

摘要：介紹第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)技術(shù)——Parlay，詳細(xì)分析了該技術(shù)的業(yè)務(wù)提供機(jī)制。針對(duì)移動(dòng)用戶旅游時(shí)所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提出了一種新型的基于位置服務(wù)的3G業(yè)務(wù)解決方案——MobilityATM，并在Parlay網(wǎng)關(guān)仿真平臺(tái)下完成了對(duì)該業(yè)務(wù)應(yīng)用的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：Parlay；3G業(yè)務(wù)； API；SCS

中圖法分類號(hào)：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001－3695(2006)09－0221－03

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求迅猛增長(zhǎng)，第三代移動(dòng)通信（簡(jiǎn)稱3G）業(yè)務(wù)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和部署得到了業(yè)界越來(lái)越多的重視。由于傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)對(duì)網(wǎng)絡(luò)依賴嚴(yán)重，要求IT開(kāi)發(fā)人員不但要熟悉底層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)以及復(fù)雜的信令交互，而且還要考慮業(yè)務(wù)的平臺(tái)跨越問(wèn)題。因此，如何打破封閉的傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)生成模式，加速個(gè)性化3G業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和部署的過(guò)程，已經(jīng)成為各電信運(yùn)營(yíng)商以及標(biāo)準(zhǔn)化組織的研究焦點(diǎn)。

由Parlay，3GPP，ETSI組織聯(lián)合成立的JointWorkGroup共同制定的Parlay/OSA/ETSI技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，致力于將電信網(wǎng)絡(luò)資源以安全和可管理的方式開(kāi)放給第三方應(yīng)用開(kāi)發(fā)商和業(yè)務(wù)提供商[1]。

1Parlay

1．1Parlay的結(jié)構(gòu)

Parlay的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括應(yīng)用服務(wù)器（ApplicationServer，AS）、業(yè)務(wù)能力服務(wù)器（ServiceCapabilityServer，SCS）以及Parlay框架（Framework）。

應(yīng)用服務(wù)器是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的主體。通過(guò)業(yè)務(wù)能力服務(wù)器提供的標(biāo)準(zhǔn)ParlayAPI接口使用下層的網(wǎng)絡(luò)資源，向終端用戶提供最終的3G業(yè)務(wù)服務(wù)。所使用的API接口是一些功能和子程序調(diào)用的集合，通常包括接口名稱、接口中的功能名稱和類型，以及每個(gè)功能的名稱和類型。用來(lái)定義API接口的形式化語(yǔ)言和編程語(yǔ)言是獨(dú)立的，如IDL和UML。業(yè)務(wù)能力服務(wù)器負(fù)責(zé)抽象網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)應(yīng)用服務(wù)器提供上述標(biāo)準(zhǔn)的ParlayAPI接口，包括呼叫控制、用戶交互、移動(dòng)位置服務(wù)、計(jì)費(fèi)等[2]。其功能可以視為一個(gè)通向核心網(wǎng)絡(luò)的代理網(wǎng)關(guān)。

Parlay框架為應(yīng)用服務(wù)器提供接入電信核心網(wǎng)絡(luò)所需的安全、管理和控制等功能。通過(guò)使用分布式技術(shù)，框架還可以提供靈活、健壯的服務(wù)能力。此外，框架支持非標(biāo)準(zhǔn)化的API的引入，方便應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員對(duì)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。該框架主要包括以下核心功能[3]：

(1)信任與安全管理。提供域內(nèi)的安全認(rèn)證功能。

（2）注冊(cè)。支持新的業(yè)務(wù)能力服務(wù)器注冊(cè)到框架。

（3）業(yè)務(wù)生命周期管理。為API的實(shí)現(xiàn)生成一個(gè)新的實(shí)例。

（4）完整性管理。負(fù)載均衡、錯(cuò)誤管理、心跳管理。

（5）事件通知功能。特殊事件的通知功能（如新的業(yè)務(wù)能力服務(wù)器注冊(cè)）。

（6）契約管理。管理不同域內(nèi)的契約（如應(yīng)用服務(wù)提供商與網(wǎng)絡(luò)提供商之間的契約）。

1．2Parlay的業(yè)務(wù)提供機(jī)制

從業(yè)務(wù)能力服務(wù)器的引入，到應(yīng)用服務(wù)器使用其提供的業(yè)務(wù)能力，Parlay的業(yè)務(wù)提供可以劃分成以下三個(gè)階段：（1）業(yè)務(wù)能力服務(wù)器注冊(cè)。首先，業(yè)務(wù)能力服務(wù)器通過(guò)安全認(rèn)證，向框架提出使用注冊(cè)接口的請(qǐng)求；然后，業(yè)務(wù)能力服務(wù)器使用該接口將自己的名稱以及所提供的能力發(fā)布到框架，至此框架便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該業(yè)務(wù)能力服務(wù)器的引用。

（2）建立服務(wù)協(xié)議。在業(yè)務(wù)能力服務(wù)器與框架之間設(shè)定與服務(wù)提供相關(guān)的參數(shù)，包括業(yè)務(wù)能力服務(wù)器所支持的最大業(yè)務(wù)呼叫能力，何種條件下應(yīng)用程序可以使用其提供的API等。所有這些信息通過(guò)框架的管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。

（3）應(yīng)用服務(wù)器使用ParlayAPI。應(yīng)用服務(wù)器和框架首先完成雙方的身份認(rèn)證，然后使用框架提供的服務(wù)發(fā)現(xiàn)接口獲取它需要的API。框架檢查該應(yīng)用服務(wù)器是否有權(quán)限使用其請(qǐng)求的API。如果具有該權(quán)限，框架請(qǐng)求提供該API的業(yè)務(wù)能力服務(wù)器為應(yīng)用服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè)唯一的實(shí)例化對(duì)象。業(yè)務(wù)能力服務(wù)器生成該對(duì)象，并將其調(diào)用地址返回給框架。框架與應(yīng)用服務(wù)器雙方簽訂服務(wù)水平協(xié)議（ServiceLevelAgreements，SLA），設(shè)定是否允許計(jì)費(fèi)、何時(shí)觸發(fā)等服務(wù)參數(shù)，然后框架將該調(diào)用地址傳遞給應(yīng)用服務(wù)器。這樣，應(yīng)用服務(wù)器就可以使用業(yè)務(wù)能力服務(wù)器所抽象的電信網(wǎng)絡(luò)能力了。

從上面的描述可以看出，通過(guò)Parlay提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力API接口，IT開(kāi)發(fā)人員可以像開(kāi)發(fā)本地程序一樣開(kāi)發(fā)電信業(yè)務(wù)，屏蔽了具體網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的差異，降低了對(duì)開(kāi)發(fā)電信增值業(yè)務(wù)所需的電信背景。

2．3G業(yè)務(wù)的仿真實(shí)現(xiàn)

2．13G業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景描述

移動(dòng)用戶到外地旅游時(shí)，常常因?yàn)樗鶐КF(xiàn)金不夠而需要到取款機(jī)（AutomaticTellerMachine，ATM）取錢，由于人地生疏，需要花很長(zhǎng)的時(shí)間去找ATM，耽誤了時(shí)間。針對(duì)上述問(wèn)題，我們?cè)?G提供的位置定位服務(wù)[4]、彩信服務(wù)以及地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)新型的3G業(yè)務(wù)——MobilityATM。圖2是該業(yè)務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景流程描述。

（1）3G終端用戶發(fā)送短信“DG”（或“QX”）到1000。該號(hào)碼為所設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的服務(wù)號(hào)碼。

（2）完成業(yè)務(wù)邏輯的應(yīng)用服務(wù)器接收到用戶的短信，判斷短信的內(nèi)容。如果內(nèi)容是“QX”，則從服務(wù)列表中將該用戶刪除，并向用戶發(fā)送取消訂購(gòu)成功短信，針對(duì)該用戶的服務(wù)結(jié)束。

（3）如果內(nèi)容是“DG”，將該用戶加入到服務(wù)列表，并向用戶發(fā)送訂購(gòu)成功短信。

（4）啟動(dòng)位置服務(wù)功能，對(duì)該用戶的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，判斷用戶的位置與目標(biāo)距離是否達(dá)到要求（這里設(shè)定用戶位置與ATM取款機(jī)的位置小于500m時(shí)，觸發(fā)通知功能），符合要求，利用GIS為用戶生成電子路線地圖。

（5）以彩信的方式發(fā)送給用戶，并從該用戶的賬戶中進(jìn)行扣費(fèi)。

2．23G業(yè)務(wù)的仿真實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上述的應(yīng)用場(chǎng)景描述，我們采用Java語(yǔ)言在愛(ài)立信公司提供的基于Parlay的NRG（NetworkResourceGateway）仿真平臺(tái)上進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[5]。如圖3所示，該業(yè)務(wù)應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)功能類：

（1）AppLogic（業(yè)務(wù)邏輯類）。完成應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯，獲取Parlay網(wǎng)關(guān)框架的引用以及底層業(yè)務(wù)能力的引用，協(xié)調(diào)其他功能類實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的服務(wù)。

（2）SMSProcessor（短信處理類）。調(diào)用Parlay網(wǎng)關(guān)提供的短信處理API，完成對(duì)用戶的短信發(fā)送和接收功能。（3）MMSProcessor（彩信處理類）。調(diào)用Parlay網(wǎng)關(guān)提供的彩信處理API，完成向用戶發(fā)送電子路線地圖的功能。

（4）LocationTracker（位置跟蹤服務(wù)類）。調(diào)用Parlay網(wǎng)關(guān)提供的位置服務(wù)API，實(shí)時(shí)獲取用戶的位置信息。

（5）ChargingProcessor（計(jì)費(fèi)處理類）。調(diào)用計(jì)費(fèi)服務(wù)API，對(duì)用戶進(jìn)行基于會(huì)話的扣費(fèi)。

（6）MapProcessor（地圖處理類）。根據(jù)LocationTracker提供的用戶位置信息，調(diào)用GIS的服務(wù)接口，計(jì)算用戶位置與目標(biāo)位置的距離，若距離符合要求，則為其生成詳細(xì)的用戶路線地圖。

（7）UserManager（用戶服務(wù)列表管理類）。負(fù)責(zé)用戶服務(wù)列表的維護(hù)，包括用戶的添加、修改和刪除。

下面通過(guò)該應(yīng)用程序的時(shí)序圖（圖4），對(duì)該仿真實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟進(jìn)行描述，整個(gè)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)可以分成以下三個(gè)階段：

（1）業(yè)務(wù)初始化和用戶訂購(gòu)。

如圖4（a）所示，業(yè)務(wù)邏輯首先通過(guò)網(wǎng)關(guān)代理的obtainSCF()獲取服務(wù)所需要的網(wǎng)絡(luò)能力，包括消息交互能力SP_HOSA_USER_INTERACTION、位置定位能力P_USER_LOCATION、計(jì)費(fèi)能力P_CHARGING；然后啟動(dòng)訂購(gòu)消息監(jiān)聽(tīng)機(jī)制，NRG如果發(fā)現(xiàn)有發(fā)送到1000的短信，就將該信息用reportNotifications()傳遞給該業(yè)務(wù)邏輯，如果發(fā)送的消息是“DG”，業(yè)務(wù)邏輯調(diào)用SMSProcessor的短信發(fā)送功能SendSMS()向用戶進(jìn)行訂購(gòu)成功確認(rèn)。主要包括兩步：①調(diào)用NRG提供的消息處理能力管理器IPHosaUIManager進(jìn)行短消息發(fā)送，該操作是異步執(zhí)行的；②消息發(fā)送成功后，由對(duì)象IPHosaAppUIManager向程序返回成功信息；若發(fā)送失敗，則返回消息發(fā)送失敗，進(jìn)行相應(yīng)的異常處理。

（2）位置服務(wù)。

在圖4（b）中，業(yè)務(wù)邏輯調(diào)用LocationTracker的位置獲取功能，并最終為用戶生成電子路線地圖。首先，LocationTracker使用獲取的NRG位置服務(wù)能力對(duì)象IPUserLocation向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送針對(duì)該用戶的位置定位請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)通過(guò)IPAppUserLocation返回用戶位置的實(shí)時(shí)信息；然后LocationTracker通過(guò)notifyLocation()將位置信息返回給業(yè)務(wù)邏輯；業(yè)務(wù)邏輯通知MapProcessor進(jìn)行所需的位置計(jì)算，如果位置滿足要求則為用戶生成路線指示圖，并將地圖的引用返回給業(yè)務(wù)邏輯，如果不滿足要求則繼續(xù)進(jìn)行位置跟蹤。

（3）發(fā)送彩信，計(jì)費(fèi)并釋放資源。

如圖4（c）所示，由于此處考慮的是預(yù)付費(fèi)用戶的計(jì)費(fèi)方式，所以當(dāng)路線地圖產(chǎn)生后，首先要進(jìn)行業(yè)務(wù)資費(fèi)的預(yù)扣除，業(yè)務(wù)邏輯請(qǐng)求進(jìn)行資費(fèi)預(yù)扣除的操作reservePayment()，ChargingProcessor使用計(jì)費(fèi)管理器IPChargingManager產(chǎn)生一個(gè)計(jì)費(fèi)Session；然后進(jìn)行預(yù)扣費(fèi)請(qǐng)求reserveAmountReq()，操作成功后向業(yè)務(wù)邏輯返回成功消息。由業(yè)務(wù)邏輯調(diào)用MMSProcessor的彩信發(fā)送功能，將電子地圖發(fā)送給用戶（與短信的發(fā)送過(guò)程相同）。發(fā)送成功后，進(jìn)行資費(fèi)扣除，由ChargingProcessor直接調(diào)用IPChargingSessionID的扣費(fèi)功能debitAmountReq()。自此針對(duì)該用戶的定位服務(wù)完成，業(yè)務(wù)邏輯釋放所申請(qǐng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。

3結(jié)束語(yǔ)

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)，以提供豐富靈活的增值業(yè)務(wù)為中心的通信系統(tǒng)，業(yè)務(wù)的快速開(kāi)發(fā)和部署是其發(fā)展的源動(dòng)力。通過(guò)介紹電信與IT界的橋梁——Parlay技術(shù)，并利用面向?qū)ο蟮乃枷朐趷?ài)立信提供的Parlay仿真平臺(tái)下完成一種基于定位的新型3G業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，通過(guò)UML清晰地描述了各主要功能類之間的協(xié)作關(guān)系。該業(yè)務(wù)的仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)人員有很高的參考價(jià)值，極大地推動(dòng)了Parlay技術(shù)的使用，為更多IT編程人員快速開(kāi)發(fā)3G業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件。

參考文獻(xiàn)：

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