通信学论文-基于软交换的多媒体短消息（MMS）业务平台的研究.doc

通信学论文-基于软交换的多媒体短消息（MMS）业务平台的研究摘要目前MMS业务平台和软交换已经成为通信领域较为关注的两大热点。本文初步探讨了以软交换为核心的下一代网络对MMS业务平台的支持，提出了一种基于软交换的多媒体短消息（MMS）业务平台设计方案。关键词软交换MMSParlayAPIMMSC引言多媒体信息（MMS）是一种被WAP组织和3GPP定义为标准的移动信息业务。用户可以像使用短消息一样收发更加个性化多媒体消息，它将不同的媒体格式如文本、图片、照片、音频、视频等组合成一个多媒体消息进行发送。对于最终用户而言，MMS与SMS业务非常相似：它能够自动快速传送用户创建的内容。它主要以接收者的电话号码进行寻址定位，这样MMS也支持Email寻址，因此信息可以在终端和Email之间传递。MMS不依赖基础网络，它能够在第2代、第2.5代及第3代无线网络中实施，无论GSM、GPRS、WCDMA网络都可以支持MMS业务。考虑到网络带宽、数据传输速度，MMS业务将以GPRS网络为起点，在未来3G网络中走向成熟。1992年12月，世界上第一条短消息通过英国沃达丰公司GSM网络从一台电脑传递到一部手机，短消息的发展由此开始。10年光阴，短信息业务现在已经成为世界各大移动运营商的重要业务内容。2002年10月中国移动正式推出了商用的多媒体消息业务（MMS），将MMS正式命名为颇具新意的“彩信”。同期，中国联通也推出MMS业务并命名为“彩e”。从移动运营商的积极热推的态度来看，MMS前景一片光明。因此研究并发展MMS是很有意义的。MMS系统2.1MMS系统组网方案MMS系统组网方案如图所示。图MMS系统组网方案MMS系统处理所有多媒体信息的传送，系统具有信息存储功能，存储未能成功发送的信息。系统的接口可以与各种网络相连，支持多种协议，所有多媒体信息传送都是通过接口进行的。系统的用户数据库包括所有用户的服务参数，运营商可以设定其中的参数或是由用户自己设定部分参数。MMS系统通过SMTP协议与互联网上的多媒体信息服务器及其他应用服务器相连，提供多媒体信息服务。MMS系统与WAP网关通过PAPCPushAccessProtocol（PAP）协议向移动终端用户发送接收新信息的通知。多媒体信息通过HTTP协议实现在MMS系统与WAP网关之间传送信息。MMS需要WAP为服务的载体。MMS系统支持的图像格式包括JPEG，GIF89a，GIF87a，WBMP；支持所有因特网上支持的文本格式；支持AMR音频格式。通过MMS系统发送的多媒体信息在规范中没有限制大小，前提是WAP网关支持大容量传输功能。最终用户能够接收到的多媒体消息大小，取决于手机上对每条多媒体消息大小的限制。2.MMS体系结构如图2所示，MMS系统中的网络设备包括MMS中继器、MMS服务器、用户数据库和用户代理等。图中列出了目前MMS系统中常用的接口是MMI-MM8。这些接口遵循相应的接口规范。图2MMS体系结构图（）MMSUserAgent(MMS用户代理)MMS用户代理通过MMS终端提供多媒体消息服务，MMS用户代理是多媒体消息终端上的一个应用，可以位于用户设备也可以位于和用户设备直接相连的外部设备中。MMS用户代理提供用户浏览、编辑、处理多媒体消息等功能，消息的发送、接收、删除等操作。MMS用户代理支持MIME(MultipurposeInternetMailExtensions)。多媒体消息采用MIME格式表示，通过MIME中不同子类型的定义，多媒体消息可包含文本、图像、声音等数据。MMS用户代理还提供用户终端接收多媒体短信能力的协商；向用户发送多媒体短信通知；对用户的多媒体短信加密和解密；用户之间的多媒体短信签名；在用户的SIM卡支持MMS的情况下，处理SIM卡中和MMS相关的信息；用户特性的管理等功能。（）MMSC(MMSRelay/Server)MMSC多媒体消息中心包含MMS服务器和MMS中继的功能，对多媒体消息进行协议转换、内容适配、存储和调度，完成多媒体消息在不同多媒体设备之间的传递操作。同时，MMSC生成话单用于计费。其中，MMS服务器负责存储和处理到来和离开两个方向上的多媒体短消息。每个MMSE中可以有多个MMS服务器。MMS服务器可以和外部网络的E-mail服务器、SMS服务器等通过标准的接口协同工作，为用户提供丰富的服务类型。MMS中继器负责在不同的消息系统之间传递消息，以整合处于不同网络中的各种类型的服务器。另外，MMS中继器在接收或者传递消息到其他的MMS用户代理或者另外的MMSE时，应该能够产生计费数据(CDR)。MMS中继器和MMS服务器还具有地址翻译功能和临时存储多媒体短信的功能，保证了多媒体短信在成功地传送到另一个MMSE(多媒体消息业务环境)实体之前不会丢失。（）MMSUserDatabases(MMS用户数据库)MMS用户数据库存储与用户相关的业务信息(如用户的业务特性、对用户接入MMS服务的控制等等)、个性化信息、接口信息等有关。（）MMSVASApplicatons(MMS增值应用服务器)外部增值应用服务器主要提供增值业务服务。（）BillingSystem(计费系统)计费系统主要是完成MMSC系统的计费操作。（）ExternalServers(外部服务器)例如电子邮件服务器、传真服务器和统一消息服务器等。3软交换技术3.1软交换技术介绍软交换（SoftSwitch）又称为呼叫代理（Agent）、呼叫服务器或媒体网关控制。其基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通。其结果就是把呼叫传输与呼叫控制分离开，为控制、交换和软件编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移，使软交换能无缝地软统一于通信数据、传真、视频等多媒体业务。其中更重要的是，软交换采用了开放式应用程序接口（API），允许在交换机制中灵活引入新业务。软交换是下一代网络呼叫与控制的核心，是NGN体系结构中的关键技术，其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机的控制连接和业务处理等功能，各实体间通过标准化协议进行连接和通信，便于在NGN中更快地实现各类复杂的协议，更方便地提供业务。图ParlayAPI的开放式业务体系结构3.2ParlayAPI简介Parlay组织成立于1998年，它是由多家网络运营公司、应用业务供应商、独立软件销售商、设备制造商及标准化组织组成的一个非赢利性组织，它的主要目标就是制定符合工业标准的应用编程接口（API）规范，促使第三方业务供应商或电信运营商基于这一接口平台，采用不同的技术在无线、Internet或公众交换网上开发通信产品、提供通信业务，同时为特定的用户群快速定制个性化业务以作为普遍业务的补充。采用ParlayAPI的开放式业务体系结构如图所示。ParlayAPI主要由两部分组成：（）业务接口（ServiceInterface）：这类应用编程接口可以访问Parlay服务器所提供的一系列基本业务能力，譬如建立或释放路由、与用户交互、发送用户消息、设定QoS级别等。业务供应商可以按照不同的业务逻辑调用它们以实现不同的业务。（）框架接口（FrameworkInterface）：它们对客户端使用业务接口提供必需的安全、管理支持。框架服务器保证了底层通信网的安全开放和Parlay服务器的有序运行。3.3ParlayAPI在网络中的位置ParlayAPI是一组开放的、独立于技术的、可扩展的API，它采用了面向对象的方法，用UML语言进行描述。ParlayAPI是通过Parlay网关（属于业务提供商）来实现网络业务的，也就是说Parlay网关提供了安全接入网络能力的功能。所以网络协议对于使用ParlayAPI的应用应该是透明的，ParlayAPI到网络协议的映射由Parlay网关完成，映射协议包括有APIs-CAP、APIs-MAP、APIs-INAP、APIs-INAP、APIs-SIP等。首先，我们来明确一下ParlayAPI在整个网络中所处的位置，如下图4。图4ParlayAPI在整个网络中所处的位置从上图可以看出，ParlayAPIs位于现有网络（Parlay网关）与第三方应用服务器（指通过ParlayAPI提供业务的应用设备）之间，Parlay网关与现有网络内各网元采用现有协议，如CAP、MAP等。现有的网络单元通过Parlay网关与应用服务器交互，从而可以提供第三方业务或其他综合业务，也可以直接对第三方应用服务器提供ParlayAPIs，从而完成Parlay网关的功能。4基于软交换的MMS业务平台设计方案因为要在业务平台中采用软交换控制机制，首先我们就必须考虑如何将MMSC的各种功能分离开，并在不同的网络层面上实现。图5MMS业务平台结构MMSC为多媒体信息业务服务中心，是将多媒体信息从发送方传递到接收方的存储和转发的网络元素。MMSC的存储转发机制与SMSC类似，即存储、转发多媒体信息。MMSC将多媒体消息转发给接收者后，从MMSC删除此消息。MMSC的基本功能包括：对多媒体消息进行协议转换、内容适配、存储和调度，完成多媒体消息在不同多媒体设备之间的传递操作；多媒体消息的寻址；生成话单用于计费；外部网络的E-mail服务器、SMS服务器等通过标准的接口协同工作，为用户提供丰富的服务类型等。我们先把对多媒体消息进行协议转换、内容适配、存储的功能从MMSC中分离出来，采用单独的网络实体MG（媒体网关）来实现；而将呼叫控制和路由解析功能保留在MMSC中，这里我们将其称为MMSC-SW（MultimediaMessageServiceCenter-basedonSoftSwitch，基于软交换的MMSC）；这样设计的原因是考虑到随着MMS的飞速发展，MMS的数据量会越来越大，将原有的MMSC分为MG和MMSC-SW，把控制功能从中分离出来。通过服务器上的软件实现基本的控制功能，为控制和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以方便地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。我们把原先MMSC来实现的业务管理系统、计费系统以及安全管理系统也分离出来，然后将这些功能都放到业务层的应用服务器中去实现，也就是Parlay网关。这样做的目的也是完全考虑到如何有效地实现下一代网络基于软交换的分离的业务管理流程，而且业务层的应用服务器（Parlay网关）本身就必须要开发这种业务管理功能。MMSC是在控制层面上完成了呼叫建立、路由、资源分配和控制功能。MMSC通过ParlayAPI与业务提供商（SP）的具体业务进行通信，从而整个业务通信过程就可以进行相关的业务管理，包括产生出详细的通信记录和话单、鉴权控制等。在下一代网络中，由于MMSC利用了开放API来实现业务接入，这种接入方式大大地促进了无线数据业务的发展，必定能够吸引大批的无线数据业务提供商。5结束语本文提出了基于软交换的多媒体短消息（MMS）业务平台的一种设计方案，将软交换技术的优点与多媒体消息业务平台结合起来，利用开放API来实现业务接入，定能极大促进MMS的发展。软交换对于MMS业务的支持将成为当前以及今后需要进一步研究与探讨的课题。参考文献1糜正琨.软交换组网与业务M.北京：人民邮电出版社，2005.381-4022万敏.下一代网络基于ParlayAPI的业务平台研究D.重庆：重庆邮电学院，20043.移动