XCAP 在 Presence 业务中的研究与应用.doc

精品论文xcap 在 presence 业务中的研究与应用康丽娜 北京邮电大学光通信与光电子学研究院，北京（100876） e-mail：摘要：presence(呈现业务)是 ip 多媒体子系统(ip multimedia subsystem,ims)业务的组成部 分,来源于 internet 中大量普及的 presence 应用，用以传达某一用户进行通信的能力和意愿， 例如联机、忙碌、马上回来、离开、通话中、外出就餐和显示为脱机。presence 允许用户发 布自己的状态信息，订阅他人的状态信息，并在信息发生变化时告知订阅者，这些用户的信 息都被保存在网络服务器中，由终端来使用和管理这些信息。本文在充分研究 oma、ietf 相关标准的基础上，分析了 presence 的业务需求，提供了一种通过 xcap 协议向服务器获 取或发布状态信息的方法，文章在对基于 ims 的 presence 业务功能及系统结构阐述的基础 上，主要对 ims 网络中的 xcap 服务器进行研究，并对其在 presence 业务中的应用进行了 详细分析。关键：xcap；presence；ip 多媒体子系统中图分类号：tn915.051.引言当今世界电信市场竞争日趋激烈，传统语音业务对运营商来说虽然仍是主要收入来源， 但是其增长速度已经明显开始放慢，同时居高不下的网络运营成本也给运营商带来了的压 力。运营商一方面要努力降低现有网络的运营成本，同时又迫切希望能够为用户提供丰富多 样的业务来作为其新的业务增长点，3gpp ims正是在这样的背景下应运而生。ims1是 3gpp 在r5 版本中提出的支持ip多媒体业务的子系统，是一个独立于接入技术的基于ip的标准体 系，采用sip2会话控制机制来创建、管理和终结各种类型的多媒体业务。ims采用水平的体 系架构，并通过标准开放的业务控制接口使业务与控制分离，提供端到端的丰富而动态的多 媒体组合业务，被认为未来融合的控制平台。基于ims的典型业务包括：presence（呈现业务）、instant message（即时消息业务）、 多媒体会议等，而在这些通信应用中，对于网络服务器来说获取每个用户的信息在响应请求 时又是非常重要的。这些用户的信息虽然都被保存在网络服务器中，但却是被终端用户所使 用。终端用户可以通过web、无线终端或者pc机等多种接入方式来管理这些用户信息。可扩 充标记语言（xml）配置接入协议（xcap）3允许一个客户机读、写和修改应用配置数据， 并以xml格式存储在服务器中。xcap映射xml文件子树和元素属性到http uris中，因此这些 组成部分能够直接被http访问。本文主要对基于xcap客户端-服务器模型的presence系统结 构以及xcap服务器应用进行了研究。2.presence 业务模型基于ims的presence业务来源于internet中大量普及的presence应用。presence允许用- 1 -户发布自己的状态信息，例如在线性、通信意愿、终端信息等，同时允许用户订阅其他用户的状态信息，并在这些信息发生变化时告知订阅者。presence业务模型如图 1 所示4，在这 个模型中,presence service（presence服务）、presentity（presence发布者）和watcher（观察者）是业务对象。presentity通过presence service（presence业务）发布presence信息,watcher通过presence service订阅presence信息。presence servicepresenceprotocolpresentitywatcher图 1 presence 业务模型为了实现 presence 业务，每一个用户信息里需要包括授权规则和 presence 信息。xcap 允许一个客户机读、写和修改应用配置数据，以 xml 格式存储在服务器中。由于这些数据并 没有终止期限，所以必须及时准确的将这些数据写入或者删除。xcap 协议允许多个已鉴权 的客户端操作服务器当中的数据。并且 xcap 已经应用到 simple（sip for instant messaging and presence leveraging extensions，针对即时信息和呈现扩展的会话发起协议）中， simple 协议是基于操作授权规则和 presence 信息的 presence 系统中较为完善的协议。由 此可见，使用 xcap 协议来操作独立的 presence 文档是一个理想的选择。在协议方面，呈现者通过 publish 方法发布自己当前的状态，观察者通过 subscribe 订阅呈现服务，呈现服务器通过 notify 通知观察者其订阅用户的状态信息改变，呈现者也 可以通过 subscribe 订阅能获取其呈现信息的观察者列表。资源列表和呈现服务授权是通过 xcap 实现的。每个资源列表和呈现服务授权都是一个单独的 xml 文档，ims 客户端可以通过 xcap 生成和修改这些文档。3.xcap 服务器在 presence 业务中的应用xcap 协议是对 http 协议的扩展,定义了如何将文档和 xml 文档组成部分（元素、属性） 映射成 http uri，以及资源的相互依赖性、数据有效性的约束以及访问相关资源的策略。 访问 xcap 资源可以通过 http 请求的方法来实现。使用 http get 获取一个 xcap 资源，使用 http put 创建或者修改资源，而使用 http delete 删除资源。http 中的 post 操作并没有在 xcap 协议中定义。xcap 支持的具体操作包括：1)对文档的获取、创建或替换，以及删除；2)对元素的获取、创建或替换，以及删除；3)对属性的获取、创建或替换，以及删除。xcap url由xcap root（xcap根）、document selector（文档选择器）、node selector- 2 -（节点选择器）三部分组成5。xcap root是xcap层次结构的根，并不指向实际的资源，通常是由服务器提供给客户端的。文档选择器是用于从xcap根中定位一个文档路径。路径的第 一段是auid（application unique id，应用唯一标识），说明应用类型，比如要存取的是 presence订阅列表，则auid是“rls-services”。第二段是users或者global。如果是users， 那么接下来的一段是用户的id。在用户id或者global之后，就是具体的文档路径。分隔符“” 跟在document selector之后，作用是将文档选择串和节点选择串分开。节点选择器具体定 位到xml文档中的一个节点，可以是xml文档的一个元素，也可以是一个元素的特定属性。如图 2 所示，客户端按照 xcap 协议分别向服务器发送 put、delete 和 get 的 http 请求，服务器根据当前情况判断之后向客户端返回 200、409、415 等不同响应。xcap 服务器是一种兼容 http1.1 的源服务器，它可以解析 http url 并且分析请求。首 先，当服务器收到一个请求消息时，如果服务器不能理解 url 中提到的应用用法，那么服务 器将会返回为 404（未找到）的响应消息。其次，xcap 服务器还可以鉴别请求消息。http digest（http 摘要）被服务器用来对消息进行鉴别认证。为了支持由 xml 数据格式构成的 http 请求消息体，xcap 服务器必须能够校验请求消息 体。因此，服务器包括了 xml 分解/生成模块，该模块可以支持 presence 鉴权 xml 数据格式、 资源列表 xml 数据格式以及错误响应 xml 数据格式。如果消息体的 xml 文档构成不正确，那 么服务器必须以 409 响应码来拒绝此请求。如果请求消息 content-type 头域中 mime 类型与 应用用法中定义 mime 类型不匹配，那么服务器将会返回 415 的错误响应码。图 3 描述了基于 sip 的 presence 系统结构，在实际的网络中，presentity、presenceservice、watcher 三个业务对象分别对应以下功能实体：pua（presence user agent）：presence 用户代理，是 presence 信息源,即 presence 信息的发布者，用于向业务平台发布用户的信息。用户代理使用户能够主动发布 presence 信息,例如设置状态为“在线”、“忙”、“离开”等。pua 将数据 push 到 presence 系统中， 但是它既不接收 subscribe 消息，也不发送 notify 消息。pa（presence agent）：pa 是一个 sip 用户代理，它不仅接收 subscribe 消息并对其进 行响应，而且可以发送 notify 消息通知 presence 状态的变化。因此，pa 必须了解 presence 发布者的实时状态。watcher：观察者,即 presence 信息的订阅者和接收者，向 presence 业务平台订阅指定- 4 -用户的 presence 信息。在具体的实现中经常把 presence user agent 和 watcher 组合在一起，由一个终端来同时支持这两个功能实体，这样，一个终端就既能订阅别人的也能发布自己的 presence 信息 了。如图 4 所示为一个基于 sip 的 presence 系统结构，其中 pua 和 pa 都包含了 xcap 模块，xcap 服务器为 presence 系统提供了用户列表信息。presence业务中存在授权规则和订阅列表两种xml文档类别需要通过xcap进行操作。订阅列表用于保存对多个presentity的订阅，由watcher通过xcap协议创建和管理。订阅列表 涉及两个 xml格式 ，即 rls services和 resource lists ， mime类型分别 为 “application/rls-services+xml”和“application/resource-lists+xml”，均在ietf的 draft-ietf-simple-xcap-list-usage-056草案中定义。rls services用来定义一个表示接 受某种服务的用户列表，例如订阅了presence事件包的列表；resource lists用来定义资源精品论文列表的具体内容。某用户的一个 resource lists 文档示例如表 1 所示，该文档定义了名为 friends 的一个列表，其中包含一个 uri 为“sip:”的资源，引用至本 xcap 根路径下 uri 为 resource-lists/users/bill/mylist/resource-lists/listname=” college” /entryuri =” sip:”的 资源，以 及嵌套的 名为 “ close-friends ”子 列表资源，该子列表包含“ sip:” 和 “sip:”两个资源。这样，本列表包含了四个资源。4.结论可扩展的标记语言配置接入协议（xcap）作为 ims 业务中获得业务管理数据的标准协议 格式，可以保证良好的开放性和可扩展性，容易统一业务的配置方式，有利于终端和应用服 务器分别开发业务，有利于 ims 业务的标准化。xcap 是未来通信业务中用户数据管理的重 要协议，当前主要应用于类似呈现、即时消息、poc 等业务中，用于对联系人列表、群组和 访问策略的管理。随着新业务的不断涌现，xcap 必将成为未来用户数据管理的操作标准。参考文献1 ts 23.228ip multimedia subsystem (ims)s3gpp，2005 2 rfc3261sip session initiation protocolsietf，20023 draft-ietf-simple-xcap-12the xml configuration access protocol(xcap) sietf，2006 4 王升琼通信业务中的 presence 技术z北京：通信标准与质量信息网，2005年3月 15 日- 5 -精品论文5 柏祖进xcap 协议研究j中国科技信息，2008，(14)6 draft-ietf- simple-xcap-list-usage-o5 extensible markup language (xml) formats forrepresenting resource listssietf，2005research and application of xcap in presence servicekang linabeijing university of posts and telecommunications, beijing, prc, (100876)abstractpresence is one kind of ims (ip multimedia subsystem) service,which is from the popular presence application on the internet,to convey one users communication ability and willingness, such as online,busy,coming soon,leaving,calling,out for dinner and offline.presence provides functions