（计算机科学与技术专业论文）iip中基于mina框架的统一接口的设计与实现.pdf

北京邮电人学硕士学位论文i i p 中基于m i n a 框架的统一接u 的设计与实现 l ip 中基于n a 框架的统一接口的设计与实现 摘要 彩铃业务是“个性化多彩同铃音业务”( c o l o rr i n gb a c kt o n e ) 的 简称，是一项由被叫用户定制，为主叫用户提供一段悦耳的音乐或一 句问候语来替代普通回铃音的业务。彩铃业务以其新颖、个性化的特 点，在国内得到了迅速发展。 彩铃业务已经成为电信运营商a r p u ( a v e r a g er e v e n u ep e ru s e r ) 值的重要贡献力量和新的利润增长点，引起了运营商的极大重视。同 时，其他各种基于彩铃的附加业务也快速增长起来，如浙江移动推出 的彩铃智能搜索，中国移动总公司推出的彩铃无线音乐俱乐部等。支 持这些新业务的功能系统一般是作为彩铃功能系统i i p ( i n d e p e n d e n t i n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l ) 的附加模块的形式出现。这些模块都需要借助 一个相应的接口来与i i p 核心部分进行交互。当新的需求提出时，必 须开发一个新的接口或对已有接口进行较大规模的重构，而通过对 l i p 中已存在的接口如连接b o s s 的s c 接口和连接中央音乐平台的 s o a p 接口的分析，我们发现这些接口都存在一些类似的问题，如接 口冗余重复程度比较大，可移植性不足，功能模块之间耦合程度较高， 单元测试难度较大，维护成本较高等缺点。 基于模块化和可重用性的考虑，本文设计实现了一个独立的统一 接口，在新的基于彩铃的业务提出时，只需要修改协议编解码部分和 北京邮i 乜人学网络与交换技术国家重点实验室 i i p 中皋于m i n a 框架的统一接u 的1 5 2 计j 实现 相应的业务逻辑，就可以直接加载到现网，从而快速稳定高效地实现 商用。 本文提出了在i i p 中设计实现统一接口的方案，详细阐述了统一 接口的设计思想以及内部各模块实现的机制，并说明了实现过程中的 改进措施。统一接口的设计和实现方案大幅缩短了设计编码测试的时 间，同时也大大提高了可靠性和稳定性。 论文同绕i i p 中统一接口的设计和实现进行阐述，组织结构如下： 第一章，彩铃业务介绍，并对l i p 中已有接口进行了分析，说明了已 存在接口的特点和不足，为统一接口设计的提出做了准备；第二章给 出了在i i p 中实现统一接口的总体方案，引入了m i n a ( m u l t i p u r p o s e i n f r a s t r u c t u r ef o rn e t w o r ka p p l i c a t i o n s ) 框架，并分析了m i n a 框架的 实现特点；第三章，完成了统一接口的概要设计，分别从其系统结构 和需求、模块划分、模块功能等方面进行了介绍，并详细说明了统一 接口主线程的工作流程；第四章，详细设计并实现了统一接口，在保 证系统性能的基础上，围绕通用性和扩展性两个原则，分别从协议编 解码、消息处理、缓存管理、终端监控等模块说明了设计实现的过程， 并给出了在部分模块中进行单元测试分析，从而提高整个系统效率的 过程。第五章，对统一接口进行了模拟性能测试。最后，对主要的设 计实现工作做了总结，并对下一步需要研究的工作进行了探讨。 关键词：统一接口，m i n a ，i i p ，可扩展性 北京邮电火学叫络0 交换技术围家重点实验室 北京邮电大学硕一 ：学位论文 i i p 中基于m i n a 框架的统一接口的设计与实现 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fm i n a b a s e du n i v e r s a li n t e r f a c e i ni i p a bs t r a c t c o l o rr i n gb a c kt o n e ( c r b t ) s e r v i c ei saf e a t u r et oe n a b l ea c a l l i n gs u b s c r i b e rt oh e a r am u s i ct o n e ，i n s t e a do ft h eo l d f a s h i o n e d r i n g b a c kt o n e w h i l ew a i t i n gf o rt h ec a l l e ds u b s c r i b e rt oa n s w e r t h ec a l l r e l i e do nn o v e l t ya n dp e r s o n a l i z e ds e r v i c ef e a t u r e c r b ts e r v i c eh a s d e v e l o p e dr a p i d l y a sf i ni n c r e a s i n g l yi m p o r t a n tc o n t r i b u t o ro fa r p u ，c r b ts e r v i c e w e i g h e ds oh i g h l yi nn e wp r o f i t i n c r e a s ef o rt e l e c o mo p e r a t o r st h a t o p e r a t o r sm a d e ap o i n to fd e v e l o p i n gi t a tt h es a m et i m e ，o t h e rt y p e so f s e r v i c eb a s e do nt h ec r b tg r o wr a p i d l y , s u c ha st h ei n t r o d u c t i o no ft h e c r b ti n t e l l i g e n ts e a r c ht o g e t h e rw i t hw i r e l e s sm u s i cc l u b s ，a n ds oo n t h ef u n c t i o ns y s t e mi m p l e m e n t i n gt h e s en e ws e r v i c es y s t e m si su s u a l l y i nt h ef o t i no fa d d o nm o d u l e sf o rt h ec r b ti i p ( i n d e p e n d e n ti n t e l l i g e n t p e r i p h e r a l ) t h e s em o d u l e sa r er e q u i r e db yac o r r e s p o n d i n gi n t e r f a c et o c o m m u n i c a t ew i t ht h ec o r eo ft h ei i p w h e nn e wd e m a n d sa r ep u t f o r w a r d w em u s td e v e l o pan e wi n t e r f a c eo rt oh a v el a r g e s c a l ei n t e r f a c e r e m o d e l i n g a n a l y z i n g o ft h ei n t e r f a c e sh a v eb e e ni ne x i s t e n c ei nl i p , s u c ha st h es ci n t e r f a c ea n dt h es o a pi n t e r f a c e w ef o u n dt h a tt h e s e i n t e r f a c e sa r es i m i l a r , t h e r ea r es o m ei s s u e s ，s u c ha sr e d u n d a n ti n t e r f a c e r e l a t i v e l yl a r g ed e g r e eo fd u p l i c a t i o n ，l a c ko fp o r t a b i l i t y , h i g h e r - c o u p l i n g b e t w e e nm o d u l e s ，d i f f i c u l tf o ru n i tt e s t i n g ，h i g hc o s t sf o ra n ds oo n b a s e do nt h em o d u l a ra n dr e u s a b l ec o n s i d e r a t i o n ，t h i sa r t i c l ed e s i g n s a ni n d e p e n d e n tu n i v e r s a l i n t e r f a c e w h e nt h en e ws e r v ic eb a s e do nc i 啦t i sp u tf o r w a r d ，w ej u s tn e e dt oc h a n g et h ec o r r e s p o n d i n gc o d e cp a r ta n d 北京邮电大学网络与交换技术困家重点实验室 i i p 中綦于m i n a 框架的统一接u 的设计j 实现北京邮l u 人学颀一j j 学位论文 t h es e r v i c el o g i c ，t h e nt h ei n t e r f a c ec a nb eu s e dc o m m e r c i a l l y t h e r e b y e f f i c i e n t l ya c h i e v er a p i da n ds t e a d yb u s i n e s s t h ea r t i c l ed e s c r i b e st h e d e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o ft h e m i n a b a s e du n i v e r s a li n t e r f a c ei ni i p , a n de x p l a i n st h ea m e l i o r a t i o no f t h ep r o c e s s t h i ss c h e m es i g n i f i c a n t l ys h o r t e nt h ed e s i g na n dc o d i n gt i m e ， b u ta l s og r e a t l yi m p r o v i n gt h er e l i a b i l i t ya n ds t a b i l i t y t h i sa r t i c l ei l l u s t r a t e st h ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o n o ft h e u n i v e r s a li n t e r f a c ei ni i ri nc h a p t e ro n e ，t h ea r t i c l ei n t r o d u c e sc r b t s e r v i c ef i r s t l y , t h e na n a l y s e st h ei n t e r f a c e sh a sb e e ni nt h ei i ea n a n a l y s i s s h o wt h a tt h e r ea r es o m ei n a d e q u a t e c h a p t e rt w oe x p l a i nt h ed e m a n d n e e da n dp r e s e n tt h ed e s i g np r i n c i p l eo ft h eu n i v e r s a li n t e r f a c e ，t h e n i n t r o d u c e dm i n a ( m u l t i p u r p o s ei n f r a s t r u c t u r ef o rn e t w o r ka p p l i c a t i o n s ) f r a m e w o r ka n da n a l y s e si t sr e a l i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s c h a p t e rt h r e e d e s c r i b e st h es y s t e ma r c h i t e c t u r ea n dm e c h a n i s m ，i n c l u d e st h r e ed i f f e r e n t s c h e m e sa n dt h e i r c o n t r a s t c h a p t e rf o u r , t h ef o c u so ft h i sp a p e r , d e s c r i b e st h e d e s i g n i n ga n di m p l e m e n t a t i o np r o c e d u r eo fu n i v e r s a l i n t e r f a c ei ni i rb yc o m b i n i n gt h e s ee x p e r i e n c e sa n dp r i n c i p l e s ，w e i m p l e m e n t t h ec o d e c c o m p o n e n t ，p r o c e s s i n gc o m p o n e n t ，c a c h e m a n a g e m e n t ，t e r m i n a lm o n i t o r i n gm o d u l e sa n ds oo n ，a n dg i v e ss o m e m o d u l e sf o ru n i t t e s t i n ga n a l y s i s ，t h e r e b ye n h a n c i n g t h e s y s t e m e f f i c i e n c yo ft h ep r o c e s s c h a p t e rf i v e ，t e s tt h e u n i v e r s a li n t e r f a c e s i m u l a t e dp e r f o r m a n c e f i n a l l y , t h ep r o g r e s sa n dt h en e x ts t e po ft h e p r o j e c ta r es u m m a r i z e d k e yw o r d s ：u n i v e r s a li n t e r f a c em i n ai i p s c a l a b i l i t y 2 北京邮电人学州络，j 交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕上学位论文i i p 中基十m i n a 框架的统一接 j 的设计与实现 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贞献均已在沦文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：醯 日期：2 塑丝：至：! 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：塑垒盏 导师签名： 日期：至鳖：三：兰 日期：j 坐牡 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电人学硕：l ：学位论文i i p 中皋于m i n a 框架的统一接u 的设计与实现 己i 喜 丁1日 在国内开展的众多移动增值业务中，短信业务一直一枝独秀，其他业务和短 信相比规模始终很小，市场渗透率很低。而彩铃业务改变了这一切，目前韩国的 彩铃业务渗透率已经超过了5 0 ，在中国，各运营商纷纷推出了彩铃业务，中国 移动的彩铃业务市场渗透率也达到了3 0 。随着彩铃业务用户群急剧增长，彩铃 已经成为移动增值业务的明星业务，其他各种基于彩铃的附加业务也快速增长起 来，如浙江移动推出的彩铃智能搜索，中国移动总公司推出的彩铃无线音乐俱乐 部等。支持这些新业务的功能系统一般是作为彩铃功能系统i i p 的附加模块的形 式出现。这些模块都需要借助一个相应的接口来与i i p 核心部分进行交互。 网络编程的接口模块功能比较类似，通常是基于t c p i p 协议，实现编解码 操作，流量控制，安全控制，终端监控等相应的功能，由于浙江移动彩铃功能系 统有多套c n 系统，而且要实现两种不同通信协议交互，因此要实现一个多连接 多协议的接口模块，而中央音乐平台在推广无线音乐俱乐部时也要与i i p 进行交 互，同样需要开发类似的接口或者在原有接口的基础上进行较大规模的重构。实 现时都需要进行大量的重复编码，测试，花费大量的时间和人力。 基于模块化和可重用性的考虑，决定设计一个独立的统一接口，在新的基于 彩铃的业务提出时，只需要修改协议编解码部分和配置文件，就可以直接加载到 现网，从而快速稳定高效地实现商用，在激烈的市场竞争中取得优势。 北京邮电大学网络j 交换技术困家重点实验室 i i p 中幕于m i n a 框架的统一接u 的设计与实现北京邮i u 人学顾i ：学位论文 1 1 彩铃业务介绍 第1 章彩铃业务概述 彩铃业务是将主叫用户在呼叫过程中所听到的普通回铃音替换为丰富多 彩的音乐、音效铃声的电信增值业务。该项业务由被叫用户申请，被叫用户可设 置多种播放规则可为不同的主叫用户播放不同的回铃音，从而提供了一种可差异 化、个性化的回铃音定制服务。 彩铃业务最早由韩国s k 电讯于2 0 0 2 年3 月在韩国推出，短时间内便风靡 全韩。2 0 0 3 年，彩铃业务被中国移动率先引入中国市场，并取得了巨大的商业 成功。中国联通首先在其高端用户占主流的c d m a 网中开展了炫铃业务。商用 之后进一步扩大炫铃的用户容量，使联通1 3 0 1 3 1 号段的g s m 网用户也可以和 c d m a 用户一样享受炫铃服务。中移动2 0 0 4 年年报显示，短短一年间，手机彩 铃注册用户总数已经超过2 7 2 1 万，按照移动彩铃业务每月5 元的功能费计，仅 此一项，中移动每年就有超过1 2 亿元人民币的收入，占中移动每年总营运收入 的o 6 左右。彩铃被认为是继短信后，移动增值业务中最有可能再现行业“神 话”的业判2 1 。 经过几年的发展，彩铃业务的主要业务功能有多方面，概括起来可以分成基 本功能和增强功能，分别介绍如下。 1 1 1 彩铃业务基本功能 彩铃业务基本功能主要是指被叫用户申请以后，系统根据被叫用户的设置， 根据不同的规则向主叫用户播放不同的回铃音【3 】，这些基本的业务属性只利用了 l i p 本身的放音收号和脚本执行能力，基本没有对i i p 进行改造和功能增强，没 有引入其他的功能实体。 1 被叫用户在空闲状态下播放客户定制的回铃音，被叫用户关机、不在服务区、 客户忙等情况下，可按普通客户处理，播放现网正常的录音通知，目前非正 常情况有：主叫号码不f 确、无主叫号码【2 j 。 2 按主叫号码定制回铃音：客户可针对不同主叫号码( 组) 播放选定铃音或进 行铃音轮播，一个主叫号码只能属于一个主叫号码组【2 】。 3 系统提供缺省回铃音，即：客户开通彩铃业务后，客户如未做任何铃音设置 北京邮电人学蜘络与交换技术国家重点实验室 北京邮电人学硕上学位论文 i i p 中基十m i n a 框架的统一接u 的设计与实现 时，系统将自动播放一首缺省回铃音来代替普通的回铃音，客户不能对该铃 音进行设置和删除【到。 4 默认回铃音：无任何特殊设置时播放的铃音，包括系统缺省回铃音和客户设 定条件为任意时间和任意号码时播放的铃音 2 1 。 5 按时间( 公历) 定制回铃音，可针对不同时间段播放不同的回铃音，默认为 任何时问段( 不同时间段可以是每天不同时问段、每周每月每年的某天或 某几天) 【2 | 。 1 1 2 彩铃业务增强功能 彩铃业务增强功能主要是利用i i p 增强的与用户交互的能力，与数据库交互 的能力以及其他服务功能( 如自动语音识别a s r 、文本语言转换t t s 等) 的支 持下，从丰富彩铃用户体验、方便彩铃用户使用等角度提出的功能，这些功能是 对原有彩铃功能的增强。主要包括： 1 复制功能：当a 客户希望复制b 客户正在使用的彩铃时，a 客户可 以通过w w w 网站、w a p 网站及拨打语音接入号、i v r 单键复制等方式复 制b 的彩铃，客户首次通过各种渠道进行设置时，系统需向客户确认是否允 许其他客户复制。客户可以通过多种方式复制其他客户正在使用的铃音【2 】。 2 赠送功能：彩铃客户a 可向客户b 赠送彩铃功能或赠送铃音，而由 a 客户支付相应费用。彩铃赠送包括功能赠送和内容赠送。功能赠送指的是 a 客户为b 客户赠送彩铃功能，并为其支付一定时期内的功能费。内容赠送 指a 客户一次性为b 客户赠送某首彩铃的使用权，a 客户支付该彩铃信息 费。客户可以通过w w w 网站、w a p 网站和拨打语音接入号实施赠送相应 的操作【2 j 。 3 轮播：客户可以从个人铃音库中选择多首铃音或铃音盒组成轮播， 按一定规则轮换播放，轮播功能无需受理，随着彩铃业务的生效默认开通【。 4 铃音盒：多个回铃音打包形成一个铃音盒，提供该音乐盒的s p 定期 ( 每月) 对音乐盒进行更新，客户定购后可以用来进行各项设置，铃音盒按 照一首铃音计算，记入个人铃音库容量，设置过程中，铃音盒不可再分，铃 音盒的定购、设置等同于一首铃音的定购、设置。客户可选择对该铃音盒的 铃音进行随机播放或轮播【2 】。 5 优先级的设定：针对每次呼叫，按照以下的优先级主叫播放回铃音， 北京邮电大学网络j j 交换技术国家重点实验室 i i p 中基于m i n a 框架的统一接u 的设计j 实现北京邮il 1 人学硕l j 学位论义 最高优先级：指定时间+ 指定号码；第二优先级：任意时间+ 指定号码；第 三优先级：指定时间+ 任意号码；最低优先级：任意时间+ 任意号码【2 1 。 6 个人铃音库：客户定购的铃音及铃音盒存在个人铃音库中，考虑到有效 的激发客户对彩铃业务的使用及更换，个人铃音库容量暂定为1 0 剖2 1 。 7 彩振功能：在现有的彩铃业务的基础上，增加用户的选择，可以让 用户把听到的认为好的铃卢下载到自己的手机上。将彩铃业务和手机振铃音 下载业务结合起来不仅可以满足用户通过w w w 方式进行铃音下载，同时 还可以提供用户通过语音方式将听到且认为好的铃音及时进行下载，提供一 种所听即所得的业务模式，最大限度地方便用户使用【4 】。 8 彩铃d w ：彩铃d i y 指用户自创彩铃并上传平台实现彩铃播放的功 能。这个业务主要是通过调动用户自创彩铃铃音的积极性，给用户更加独特 和个性化的体验，提高用户对彩铃业务的兴趣和粘性【5 】。 9 彩铃随心贴：彩铃随心贴功能是在给主叫播放彩铃或普通回铃音之 前，向主叫播放被叫个性化设定的音乐、音效、语音片断等，限定播放长度 为6 秒以内，只播放一遍，用以表达被叫用户的心情、状态等的个性化设置。 本业务是在现有彩铃业务的基础上开展，彩铃“随心贴”的音源由用户自行 编写、采用t t s ( 文字语音转换) 技术实现【6 】。 1 0 集团彩铃：集团彩铃是对彩铃业务的一种扩充，主要面向集团客户， 根据集团客户的要求向其提供与该集团相关的集团铃音，并根据集团客户的 要求允许集团内的每个申请了彩铃业务的客户将集团铃音设定为个人的个 性化铃音，或者按照集团客户的要求在规定的时间内将由该集团客户提供的 集团铃音作为集团内客户该时段的默认铃音【6 】。 虽然与短信百亿以上的市场规模相比，彩铃市场还存在相当大的差距，但是 彩铃业务市场增长速度则是超过了1 0 0 。2 0 0 7 年之后，预计中国8 0 以上的手 机用户会申请并使用彩铃业务，其市场规模非常巨大。 北京邮电大学州络j 交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕：f = 学位论文i i p 中基于m i n a 框架的统一接口的设计与实现 1 2 彩铃业务在独立智能外设系统上的实现 图l 1 i i p 软件结构图 如图1 1 所示，i i p ( i n d e p e n d e n ti n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l ) 【7 】系统划分为控制、 资源、信令三节点。 其中控制节点的主要功能如下： a ) 资源管理功能：管理消息l d 与语音文件名的对应关系；管理话 路资源与电路识别码的对应关系；管理资源状态；定位资源等； b ) 呼叫状态维护功能：对每一个呼叫利用一个有限状态机实例维 护其状态； c ) 统计、计费功能：根据需要按规则统计信息、产生话单等； d ) 话务量控制功能：抑制过负荷； e ) 主动呼出功能：控制信令节点进行有效的呼出； 0 短信功z 日, 匕v - , ：通过和s m s c 的接口收发短消息； g ) t c a p 编解码能力； h ) i s u p 编解码能力； 北京g i l l t b _ + 大学恻络与交换技术国家重点实验室 i i p 中祭于m i n a 框架的统一接u 的设计j 实现北京邮i u 人学硕i j 学位论文 i ) 数据库功能：消息i d 和语音文件名的对应关系管理；会议及成 员、日志数据管理等。 一控制节点的主要进程： c n i n i t 进程 c n i n i t 进程为控制节点的启动进程，由该进程启动 c n m a n a g e r 进程和s y n c 进程，之后作为c n m a n a g e r 进程、s y n c 进程的守护进程存在。c n m a n a g e r 和s y n c 进程定期发送心跳信息 给守候进程c n i n i t 。若收到心跳消息，c n i n i t 将内部相应计数器 清零，否则将计数器增1 ：当计数器超过一定阈值，则认为被守护 进程已经僵死，发送信号灯，杀死被守护进程，并将其重新启动。 c n i n i t 进程应该足够简单，保证可高可靠运转，例检消息的 周期、阂值可配置。 c n m a n a g e r 进程 c n m a n a g e r 进程为消息转发进程，本身不对消息译码，接收来 自外部实体的消息，根据消息头中目的地址，将消息转发给相应实 体。与c n m a n a g e r 相连的实体有若干个s r f 、s s p ( 通过1 7 s e r v e r ) 、 s m p 、r n 、c n i n i t 和c n a c c e s s 。c n m a n a g e r 进程的功能包括： a ) 具备负荷分担算法处理，负责将呼叫平衡到多个s r f 进程， 算法必须简单高效。 b ) 负责通信链路的监视和维护，包括维护原有链路的状态， 监视是否有新连接的建立。 c ) 作为s r f 的启动进程和守护进程，其守护原理同c n i n i t 。 d ) 作为c n i n i t 的被守护进程，定时向c n l n i t 上报例检消息， 自身被重启后，应将原有的s r f 进程杀死重起。 e ) 具有恢复稳态呼叫的能力。 t 3 作为s r f 版本管理的平台，可以在线动态升级s r f ，保证 原有呼叫不丢失，新接入的呼叫可以运行到升级后的s r f 上。 g ) 支持在线扩、缩容，主要是指资源节点的扩容，包括增加 减少资源节点，增加减少话路等。 北京邮电人学列络与交换技术困家重点实验室 北京邮电大学硕一l j 学位论文i i p 中幕于m i n a 框架的统一接u 的设计与实现 h ) 支持在线改变s r f 进程数量的能力。 s r f 进程 s r f 进程实现如下功能： a ) 与s s p 通过i s u p 交互，可以对i s u p 消息进行编译码；可 以根据需要，利用i s u p 消息生成所需要话单，依据q 9 3 1 维 持诈常的呼叫自动机。 b ) 与r n 通过内部定义的事件交互，保证d t i 资源、c o n f e r e n c e 资源分配的一致性、合法性，保证特殊资源提供的有效性；可 以实现对资源的闭塞、闭塞解除等操作。 c ) 支持u i 脚本的动态加载、升级。升级不影响呼叫的正常进 行，保证原有呼叫在原脚本环境运行，新的呼叫运行在新的脚 本环境下；当原有呼叫全部结束后，释放原有的脚本运行环境。 d ) 可并发运行多个s r f 实例，通过共享内存来通信和协调。 资源结点( r e s o u r c en o d e ，r n ) 资源节点的主要功能： a ) d t m f 接收：从一个邻接资源接收双音多频音，并将此作为标 准信号输入进行识别。可识别的有0 - 9 、半、j f j ；需要能够识别首位 超时和位问超时；可设置最小、最大收号个数、取消字符、结束字 符等； b ) 信号音生成：可以动态加载音信号，包括忙音等； c ) 语音通知：提供板卡资源放音，支持w a v ，v o x 等语音格式； d ) 语音合成：把一串字符合成为语音并播放( 需要语音合成 服务器支持) 。具有灵活的语音混合手段，对可变音的合成需要支 持p r i c e 、i n t e g e r 、n u m b e r 、d a t e 、t i m e 等，需要能够识 别格式的正确性，对年月日、时间的合法性判别；语音合成时需要 注意和主干语音配合，保证语言的一致性等； e ) 语音识别：通过集成第三方的语音识别软件，能够识别用 户说出的关键词。 _ 资源节点的主要进程： 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 i i p 中基于m i n a 框架的统一接u 的设汁j 实现北京邮i u 人学硕1 j 学位论文 r n l n i t 进程 作为资源节点的启动进程，启动和守护r n m a n a g e r 进程和r n f 进程。当r n f 进程僵死时，重启r n f 进程；当r n m a n a g e r 进程僵 死时，则重起r n m a n a g e r 进程和r n f 进程。守护原理同c n i n i t 。 r n m a n a g e r 进程 实现消息转发功能，将来自c n 的消息发送到相应的r n f 进程。 每个r n f 进程与一定数量的d t i 资源( c i c ) n i 定，因此r n m a n a g e r 需根据消息中的相应路由信息转发消息，同时将响应消息发送给源 c n 节点。 r n f 进程 实现资源控制功能。根据来自c n 的控制消息，合理的提供特 殊资源功能。 信令节点( s i g n a ln o d e ，s n ) _ 信令节点的主要功能： a ) 从7 号信令平台接收i s u p 信令并转发到c n ； b ) 从7 号信令平台接受t c a p 信令并转发到c n ； c ) 跟踪及告警功能； _ 信令节点的主要进程： 1 7 s e r v e r 进程 处理与s s p 交互的相关i s u p 消息。 n 7 s e r v e r 进程 处理与s c p 交互的相关t c a p 消息。 1 3 彩铃业务发展的新特点 随着彩铃业务用户群急剧增长，彩铃已经成为移动增值业务的明星业务，一 些基于彩铃业务的附加业务也快速增长起来，如浙江移动推出的彩铃智能搜索 【8 】，中国移动总公司推出的彩铃无线音乐俱乐部【9 1 等。 北京邮i 乜人学川络j 交换技术幽家重点实验室 北京邮电人学硕士学位论文l i p 中基于m i n a 框架的统一接口的设计与实现 1 3 1 无线音乐俱乐部 无线音乐俱乐部是中国移动向喜爱音乐的客户提供的一个社区交流平台，通 过这个交流平台向无线音乐消费用户群提供一系列整合的音乐产品和服务，包括 以彩铃、振铃、i v r 语音和原音( 全曲) 、图片、m v 为主的音乐下载、音乐共享、 音乐传播、音乐交流等服务，促进中国移动无线音乐业务的发展。 无线音乐俱乐部可以满足用户在音乐上的核心需求，用户可以更自由、更充 分的张扬音乐个性，分享音乐心得，成为用户新一代的个性和音乐娱乐空问，引 领全新音乐消费模式，巩固和发展用户群体，形成新的产品赢利渠道，从而提升 中国移动无线音乐业务整体形象和价值。 从技术角度而言，无线音乐俱乐部是在中国移动的中央音乐平台、各省彩铃 平台、各业务接入平台以及相关支撑平台上实现用户群组管理功能：包括会员管 理、计费结算、门户专区展示、积分管理等。 1 3 2 智能搜索业务 智能搜索业务是由浙江移动提出，为了便于用户搜索并订制彩铃平台上的各 种铃音，让用户用最快的速度从成千上万的彩铃铃音中找到自己希望要的铃音， 浙江移动客户提出了“智能搜索”的概念。用户只要使用自然语言即可与彩铃系 统进行交互并下载到想要的铃音，例如发送短信“我想要光良的章话”，或者在 网站输入“光良章话高潮版 等等即可定制到相应的铃音，可以提高用户对彩 铃的体验度，从而提高彩铃平台铃音定制的成功率和定制总量。智能搜索软件结 构如图1 - 2 所示： 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 i i p 中基于m i n a 框架的统一接口的设计j 实现北京邮l 【1 人学倾i ：学位论义 图1 - 2智能搜索软件结构图 用户直接与r n 语音识别引擎交互，由语音识别引擎将语音解析为文本文件 后发送到相应的c n 节点，由c n 节点通过一个网络接口将命令消息发送到i s e 智能搜索平台并收取操作结果。 1 3 3 彩铃附加业务的实现分析 支持无线音乐俱乐部和智能搜索这些新业务的功能系统一般是作为彩铃功 能系统l i p 的附加模块的形式出现。这些模块都需要借助一个相应的接口来与l i p 核心部分进行交互。实现机制如图1 3 所示： 北京邮电人学刚络与交换技术国家重点实验室 北京邮电人学硕士学位论文i i p 中皋于m i n a 框架的统一接u 的设计与实现 图1 3彩铃附加业务组网结构图 彩铃附加业务服务器启动时，会通过一个接口连接到l i p 中的各个控制节点， 用户发送操作命令信息时到i i p 平台时，会转送到相应的控制节点，控制节点根 据业务标识将操作命令信息通过接口转发到相应的彩铃业务服务器，服务器执行 相应的操作后再将操作结果消息回送到控制节点，由控制节点由用户发送结果消 息，完成一次操作。 1 4l i p 中现有网络接口分析 1 4 is c 接口分析 s c ( s m p b o s s ) 1 0 】接口是i i p b o s s 间的接口，最初是部署在智能网 s m p ( s e r v i c em a n a g e m e n tc e n t e r ) 上，现在已经被搬迁到i i p 中，但仍然延用了s c 接口的名称。通过s c 接口，移动公司可以从b o s s 侧发起彩铃开销户，查询， 订制铃音等操作，通信双方使用s c 协议进行交互，s c 接口总体结构图如图1 - 4 所示： 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 i i p 中皋于m i n a 框架的统一接u 的设计j 实现北京邮i u 人学倾1 ：学位论文 s o c k e t s o c k e t ( s f 协议)( s c 协议) s c 接口各模块功能如下： 通信模块 图1 4s c 接口。6 - 体结构图 在规定端口启动网络监听服务，等待b o s s 或其他s c 协议客户 端的连接请求。如果得到连接请求，先对其进行i p 地址鉴权，鉴权通过 则接收连接请求。 收取s c 协议命令请求。 按照s c 协议对收发的消息进行编解码操作。 发送命令应答到连接客户端。 登录会话管理模块 当收到s c 协议客户端发送的登录命令时，调用此模块判断是否允许登录( 检 验用户名、密码，以及会话数是否已达最大) ，如允许登录，向客户端发送登录 成功命令，同时记录会话号、s o c k e t 连接登录等相关信息。 当收到s c 协议客户端发送的登出命令时，调用此模块判断会话是否存在， 如果存在，向客户端发送登出成功命令，同时清除保存的会话信息。当某个客户 端的连接断开时，调用此模块，清除所有与断丌连接相关的会话信息。 本模块还提供根据会话号寻找此会话对应的客户端s o c k e t 链路服务，以便发 1 2 北京邮i 也人学i 勾9 络与交换技术固家重点实验室 北京邮电大学硕上学位论文 l i p 中基于m i n a 框架的统一接l j 的设计与实现 送命令应答时使用。 管理模块 管理模块就是对各个功能模块进行调用、协调、管理，调用后台处理模块处 理收到的命令。 消息处理模块 s c 接口的消息处理模块采用多进程机制，针对消息类型调用相应的业务逻 辑对消息进行处理。 1 4 2s o a p 接口分析 s o a p 接口用于连接i i p 与中国移动公司的中央音乐平台，系统结构图类似 于s c 接口，区别是s o a p 接口使用s o a p ( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c o l ，简单 对象访问协议) 协议通信，将彩铃平台侧的请求消息透传至中央音乐平台，s o a p 协议是一种简单的基于x m l 的协议，它使应用程序通过h t t p 来交换信息。 s o a p 消息由四部分组成： 1 s o a pe n v e l o p ( s o a p 信封) ，它构造定义了一个整体的表示框架，可用于 表示在消息( m e s s a g e ) 中的是什么，谁应当处理它，以及这是可选的还是强制的。 2 s o a pe n c o d i n gr u l e s ( s o a p 编码规则) ，定义了一个编序机制用于交换应 用程序定义的数据类型的实例。 3 s o a pr p cr e p r e s e n t a t i o n ( s o a pr p c 表示) ，定义了一个用于表示远端过 程调用和响应的约定。 4 s o a pb i n d i n g ( s o a p 绑定) 定义了一个使用底层传输协议来完成在结点 间交换s o a p 信封的约定。 图1 5 演示了一个s o a p 消息是如何组成的 北京邮电人学网络与交换技术国家蕈点实验室 i i p 中基十m i n a 框架的统一接u 的设计，j 实现北京邮 u 人学倾i j 学位论文 s ，o ，a p ，e n v e l o p e “、i i ? 、茧缀 s o a ph e a d e r ? 磁，| 1 强一 臻 缀 k 擀、灞鞫戮蘸蓼嬲# # 茹? ；+ ；翎 虢 影 。j “y 。 ， ，u # t。+ x ，? ；。 隧、s o a e i 戮雠瓤。、慕习 s o a pb o d y 童二 乏 窿瓣嘲箩刁 施 璇 缀 i 2 j 撼 荔 隧瓣励黼溺 澎 缀 1 4 3 现有接口的特点 图1 5s o a p 消息结构图 从s c 接口和s o a p 接口的实现特点我们可以看出，i i p 中己存在的接口具 有以下特点： 从功能组成上看，独立于具体业务的功能模块( 消息处理、缓冲区管理、 通信模块、同志管理) 在接口中占据较大的比重，业务相关的功能比较 单一。 在模块间关系上看，各模块间耦合度较高，如编解码模块和通信模块， 二者基本上没有明确的界限，通常由通信模块收发消息时直接对消息进 行编解码操作。 接口的各个功能模块内部的具体实现机制较依赖接口的应用环境，通用 性和可配置性不足，降低了接口的可移植性。 接口的主要测试方式为集成测试，测试过程中故障定位难度较大。 1 4 4 现有接口的不足 总的来说，目前阶段的i i p 中接口从结构上讲仍然是有缺陷的，整体结构上 也还存在一些弊端： 接口冗余重复程度比较大，可移植性不足，通常在应用于新的业务需求 时需要复制修改测试大量的代码，导致开发周期长，需求响应慢。 接口内部各功能模块问耦合程度较高，导致灵活性和扩展性较差。 1 4 北京l | i i f i u 人学网络j j 交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文i i p 中基于m i n a 框架的统一接u 的设计与实现 测试难度较大，由于对接口中各模块进行单元测试难度较大，因此通常 在系统集成测试时才能对接口进行测试，推迟了发现b u g 的时问，增大 了定位b u g 的难度和代价。 各个接口模块维护复杂度较高，封装程度不够，体现在各接口