（计算机科学与技术专业论文）基于parlayx协议的综合业务接入网关位置服务的设计和实现.pdf

北京邮电大学硕士研究生毕业论文 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贡献均已在论文中作了 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： 张易u 日期：2 叼弓够 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：另次幼j 日期： 凋弓巧 导师签名f 微日期：切刁弓笃 北京邮电大学硕士研究生毕业论文摘要 摘要 传统移动业务接入方式是通过业务引擎接口协议直接接入通信网元 的，这样做的坏处有两点：首先业务开发门槛高，不便于c p s p 开发业 务，从而导致了运营商提供业务的单一性。其次是不便于运营商对业务 进行集中管理。综合业务接入网关( s a g ) 的出现就是为了解决这一问题 的。综合业务接入网关( p a d a y x 网关) 对于c p s p 提供开放、统一的p 砌a y x 接口，下面封装了丰富的电信能力，涵盖了p 砌a v x 至几乎所有通信核心 设备的协议映射能力。因此开发综合业务接入网关，采用先进的业务接 入机制是非常必要的。 本文首先对于业务接入的现状以及由此产生的问题进行了简单的阐 述，以此引入了综合业务接入网关；接着本文简单介绍了综合业务接入 网关使用的关键技术：p a r l a y xw r e b s e n ，i c e ：然后本文还对位置服务所涉 及的m l p 协议以及中国电信综合业务管理平台的i s m a p 协议进行了适 当的阐述。 综合业务接入网关的设计和位置服务的实现是本文的重点。第四章从 系统结构、软件模块划分、内部接口设计等角度对于综合业务接入网关 的设计思想进行了详细的阐述。第五章从方案设计、数据设计、典型流 程设计等方面对综合业务接入网关位置服务的设计进行了论述。本文第 六章用了详细的篇幅对于综合业务接入网关中位置服务的 t 黜i 砌k a t i o n 确m i n a l l 0 c a t i o n n o t i f i c a t i o n m 跏喀e r 和t 黜i n a l l o c a t i o n n o t i f i c a t i o n 的接口实现和协议映射做了详细的论述。第七章用了少量篇 幅介绍了综合业务接入网关的功能测试和性能测试。 最后作者对论文撰写和课题研究期间进行的工作进行了总结，提出下 一阶段系统需要改进和完善的方面。 关键词：p a d a y x 综合业务接入网关碉l p w 曲s e r v i c e a b s 竹a c t 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 a b s t r a c t t e l e c o ms e i c e sa r ct r a d i t i o n a l i ya c c e s s e dt 0m o b i l es e n ，i c en e t w o r kb y u s i r i gm a n yd i 行音r e i l ta c c e s sp r o t o c o l s t 1 1 e r ea r et w om 旬o rd i s a d v a n t a g e st o t h i s ：f i r s t ，i ti sd i m c u l tf o ri tc o m m u n i t yt 0d e v e l 叩t e l e c o ms e i c e s 矗) rt h e y h a v et ok n o wm a n yd i 虢r e n tt e l e c o mp r o t o c o l s s e c o n d ，i ti sn o te a s yf o r t e l e c o mc 枷e rt or e a l i z ei m e g r a t c dt e l e c o ms e i c em a n a g e m e n t s e r v i c e a c c e s sg a t e w a yi s d e s i g n e dt os o l v et h o s et w op r o b l 伽n s s e n r i c ea c c e s s g a t e w a y ( s a g ) i sam a j o rf i l n c t i o ne n t 时w h i c hp r o v i d e sah 础l e v e lo f a b s t r a c t i o no ft e l e c o mc 印a b i l i t i e sa n dp r o v i d e so p e n ，l l n i f o r mp a r l a y x i m e m l c c st oc p s pi nt h ef i l t u r em o b i l es e i c cn e t 、) l ，o 出i ti sn e s s e s a d ，f 0 ru s t od e s i g n 锄dd e v e l o ps a g t h i sa n i c l ef i r _ s ti 1 1 u s n a t e dh o wt e l e c o ms e r v i c e sa ea c c e s s e dn o wa n d w h a td d o b l e mw ef h c ei nt h i s 埘【0 d e a n dt h e ni n t “ d i l c e ds a g sm n c t i o n t h e np a p e rs i m p l yt a l k e ds o m e t h i n ga b o u tt l l cc o r et e c h n o l o g yi ns a g ： p a d a v xw 曲s c i c e t h i sa n i c l em i n l vi n 删u c c d 锕od i 仃e r e n tt e l e c o m p r o t o c o l s ：m o b l i e l 0 c a t i o n p r o t o c o l ( m l p ) 锄d i 劬；鲥e d s e r v i c e m 锄a g 锄e n ta c c e s sp r o t o c o l ( i s m a p ) s a gd e s 啦狮dl o c 灿ns e r v i c ei m p l e m e m 缅na r ct h ef o c u so ft h i s p a p f r o ms y s t e ma r c h i t e c t i i r c ，m o d u l ed 嚣i 班t oi m e m a l i n t a f a c e d e f i n i t i o n ，n e r ea r ed e t a i l e di 咖d u c t i o t 0s a gd c s i g l l i nt h cf i f l l lc h a p 赋 t h i sa r t i c l em a i n l y 诅l k e da b o u tl o c a t i o ns e n r i c ed e s i 毋1 丘o m n i r e e a s p c c t s ：d a t ad e s i g n ，a r c h i t c c t i l d e s i g n 锄dn o wd e s i g n t h et h r m a i n i m e r f a c e si nl o c a t i o ns e r v i c 髓a r e ：t e n 】1 i n a l l o c a t i o n ，t l 釉i n a l l 0 c a t i o n n o t i f i c a t i o n m a n a g e ra n dt e m i i n a l l o c a t i o n n 砸f i c a t i o n i nt h es i x t hc h a p t p a p e f m a i n l yi m r o d u c o ds a gl o c a t i o ni n t c r f a c ed i e v e l o p m e mo nm ef o l l o w i n g 嘲) c c t s ：i m e r f a c ei m p l 锄e n t a t i o n 锄dp r o t o c o lm 印p i n g f i n a l l yt h i sp a p e r i n t r o d u c c df h n c t i o nt e s ta n dp e 响r m a n c et e s to fs a gl o c a t i o ns e i c ei nt h e s e n v e n t hc h 印t c r i nt h ee n dm i sp a p c rm a ( 1 ca 叭m m a r yo ft h ew o r kp e r f o n n e da n d d i s c u s s e dn e x tw o r kt ob ed o n e k e yw o r d s ：p a r k i y xs a g ( s c i c ea c c e s sg a t e w a y ) m l pw 曲s e n ，i c e 2 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 1 1 论文的背景和意义 1 1 1 业务接入现状 第一章绪论 电信增值服务是电信业发展的动力源泉，电信业通过各种增值服务的应用来 满足用户的需求，并最大限度地发挥电信网络的能力，目前电信增值服务应用主 要包括以下几大类： 基于语音呼叫的增值业务：声讯台、呼叫中心等等 基于短信的增值服务应用：天气预报、新闻、广告、手机银行等等 基于位置的增值服务应用：基于位置的信息服务、报警监控、调度等等 无线数据业务：彩信、电子自b 件、网页浏览、音乐图片下载、p p t 、a v a b r e w 如图1 1 所示，现存的业务系统是根据不同的业务类型分别建立的，如短信平台、彩 信平台等。这样的业务系统对于开发跨网络或跨各分立平台的融合业务具有技术上的 障碍，同时增加了运营商管理网络的成本，其缺点如下： 1 北向接口形式多样，需要不同的网络服务器支持； 2 没有统一的安全机制及控制机制，不利于运营商统一管理接入业务； 3 业务开发集成复杂，开发门槛高、成本高； 4 组合业务开发复杂，组合业务计费实现困难； 5 跨网络业务开发、融合困难； 图1 1 传统业务接入模式 5 绪论 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 1 1 2 综合业务接入网关s a g 的引入 为克服传统业务接入模式的不足，综合接入应运而生。如图l - 2 所示，综合接入 是一种新的业务体系结构，第三方c p s p 可以采用统一方式接入电信网络，访问电信 业务能力。根据这样的模式可以建立起良性的业务生态价值链。业务提供的参与方将 包括网络运营商、接入服务商、业务运营商、软件开发商、内容提供商及终端用户， 各方密切合作共同实现增值业务。同时每一方都将从中获利，由此形成多方共赢的格 局。价值链越长，参与方越多，就越容易充分调动各方的积极性，建立起一个可赢利 的、可持续发展的业务体系。 支持上述模式最重要的业务技术就是开放式应用编程接口( a p i ) 技术，其基本 思想是将底层网络能力抽象为一系列标准软件接口，供编程人员调用，使业务开发者 无需知道通信网技术和协议细节，只需根据业务控制逻辑本身就可以编制应用程序， 从而实现业务层和网络层的分离。 图l - 2 引入s a g 后的综合业务接入模式 这样的业务结构允许独立的软件厂商利用开放的网络能力和资源灵活地开发业 务控制逻辑，即由第三方c p ，s p 业务提供。众多软件厂商的介入可以形成快 速开发多样业务的环境，以满足市场和用户的需要。 根据中国电信网络的现状及未来业务发展的趋势，并考虑到与中国电信已有的 i s m p 综合业务管理平台的关系，中国电信的综合业务接入网关( s a g ) 将为 应用提供符合国际标准的p a r l a y ) ( 2 o 接口，并对该接口作了适当增强，为应用提供 更为丰富的业务能力，采用开放的综合业务接入架构的s a g 具有以下优点： 采用了统一的符合国际标准的接口，业务可以多网移植或跨网运行。基于这种业务接 入架构，一个应用可以使用来自多种网络f p h s 、p s t n 、3 g 和s 球等1 的能力，形成 6 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 融合的业务应用。 1 采用统一的业务接入、安全认证及控制机制，与i s m p 平台有机地结合起来，便 于业务的统一管理、统一计费，有效保护电信核心网络资源及运营商的利益； 2 由于p a r l a y x 是基于x m l 的开放接口，不依赖于任何专门的电信协议，这使得 数量巨大的r r 业软件开发者也可以开发电信业务，真正实现电信增值业务与 i n t 锄e t 业务的融合； 3 由于采用了标准的、简单的开放接口，使得业务开发周期缩短，开发成本降低； 简化了组合业务的开发及计费工作； 4 运营商可以非常灵活地对业务接入平台所提供的业务能力进行组合，为应用提供 组合的业务能力，进一步简化组合业务的开发。 综合业务接入网关( s a g ) 在中国电信移动业务网络中的位置如图l - l 所示： 图1 1s a g 在业务网络中的位置 综合业务接入网关( s a g ) 与综合业务管理平台( i s m p ) 一起，面向c p s p 提供对第三方业务的统一接入、统一管理功能。 1 综合业务管理平台( i s m p ) ：实现各种业务管理的功能实体，提供统一管理、认 7 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 证、计费功能。 2 综合业务接入网关( s a g ) ：实现c p s p 业务接入的实体，提供对c p s p 业务统 一接入、控制。实现业务网络能力( 包括语音业务能力和数据业务能力) 的统一 开放。 3 业务引擎( s e ) ：主要包括短消息业务引擎、多媒体消息业务引擎、w a p 业务引 擎、定位业务引擎等。 4 网络接入网关( n a g ) ：主要包括w a p 网关、g g s n 等。 1 1 3 综合业务接入网关目前的进展 由北京邮电大学国家网络与交换国家重点实验室开发设计的中国电信综合业务 接入网关产品目前已经通过了中国电信上海研究院的全部入网测试，获得入网许可。 并且s a g 产品于2 0 0 6 年1 1 月已经被部署到福建、四川、浙江的省网当中去，s a g 正在未来3 g 业务接入网络中发挥着举足轻重的作用。 1 2 作者的主要工作 自2 0 0 4 年初进入北京邮电大学国家重点实验室智能与控制研究中心以来，笔者 主要参与了综合业务接入网关的研究和实现，具体的工作内容如下： 1 参与了中国电信综合业务接入网关前期功能需求讨论会，汇总综合业务网关 功能需求，协同起草了中国电信综合业务接入网关s a g 技术规范 2 作为实验室项目主要成员参与了综合业务接入网关系统模块设计、内部接口 设计等。具体内容参见第四章。 3 中国电信综合业务接入网关1 o 版本总共涉及w ：a pp u s h 、u s s d 、 t a n l i l l a l l o c a t i 、恸嘶1 1 a l s t a t u 8 、s h o r t m 髂s a g j n g 、m u l t i m c d i a m s 喇n g 、 n j r d p a r t y c a l l 、c a l l n o 蚰c a _ d 、枷i o c a l l 、e c c l o 个标准p a r l a y x 接口， 作者在综合业务接入网关整体架构的基础上，独立完成了综合业务接入网关 t e m l i l l a l i o t j o n 、t e 珊i i i l a l s t a c l l s 接口业务核心处理模块的设计和实现，统一 配置模块的设计和实现。同时编写了大量设计实现文档。本文在第五章、第 六章对位置接口的设计和实现进行了详细的介绍。 4 独立完成了综合业务接入网关定位接口的功能、性能测试环境搭建和测试过 程的执行。具体内容包含了开发各向测试用模拟器、测试用例设计、测试用 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 例执行、性能测试瓶颈分析、测试结果记录等 5 由北京邮电大学国家重点实验室开发设计的综合业务接入网关通过了中国电 信入网的各项功能性能测试，目前已经部署在浙江、四川、福建的省网当中。 作者还参与了中国电信组织的综合业务接入网关招投标过程，亲自完成了招 标文档中关于定位、状态接口的部分内容。 6 在笔者参与项目的一年当中，参与了综合业务接入网关的需求分析概要设计 详细设计实现测试乃至最终的招投标工作，除开发了大量程序代码外，笔 者同样撰写了大量宝贵的项目文档，主要有如下： c i n s a g 开发方案说明c 砌m 伽分册( 参与制定) u d d i ( u l l i v 哪d i s c o v e f y ，d 鹤嘶砸越dn 昭埘o n ) ，u d d i 是w 曲s e r v i c c 的信息注册规范。u i ) d i 规范描述了w 曲s e f v i c e 的概念，同时也定义了一种 编程接口。通过u d d i 提供的标准接口，企业可以发布自己的w 曲s e f v i 供其它企业查询、调用；也可以查询特定服务的描述信息，并动态绑定到该 服务上。 2 2 p a r l a y x w e bs e r 、，i c e 2 2 1 什么是p a r l a y o s a ? 1 2 p 础a y 组织是由b t 、u m 锄、m i c f o f t 、n o n d 和s i 锄黜5 家公司在1 9 9 8 北京邮电大学硕士研究生毕业论文综合业务接入网关关键技术概述 年3 月联合发起成立的，旨在开发一组开放的、可扩展的、技术和网络独立的 a p i ，即p a r l a ya p i ，并在一年之内发布了1 0 规范版本。随着p a r l a y 2 o 版本工作 的进行，e t s i 组织为了标准化的原因，他们决定加入p 矾a ya _ p i 的研究工作 2 0 0 1 年，3 g p p 开放业务访问( o s a ) 工作组开始参与p a f l a y a p i 的标准化工作， 并与p d a y 组织共同推出3 o 规范，所以目前的p a d a y a _ p i 又称为p 砌a y 幻s a a p l 。 p 砌d y o s a ( 开放式业务接口) 是一个能让r r 开发人员快速创建电信业务的应 用程序接口( a p i ) 。其核心思想：提供一套独立的，统一开放业务接口，以此来 开发底层网络的能力。运营商可自行开发，也可和用户或第三方公司协同开发， 或由第三方单独开放，均可为用户提供个性化服务。p a r l a y o s a 是一组技术无关 的a p i 。p a r l a y 炝s a 基于各种开放的标准，包括c o r b a 、d l 、j a v a 、i 玎小，和 w 曲服务( s o a p 、) a 忸。和w s d l ) 2 2 2p a r l a y xw e bs e r 、r i c e p a r l a yxw 曲s e f v i 是在p a r l a y a p l 4 o 的基础上，结合w 曲s e f v i c 舒的基本 思想并对w 曲s e r v i c 器的能力进行扩充而形成的。p 砌a yxw 曲s e f “c c s 就是为 了充分利用w 曲s e r v i c e 的商业成果，简化业务应用的开发难度，使得电信网络 的业务开发更加快捷、方便。p a r l a yxw 曲s e r v i c 嚣是由一组简单、抽象的电信 基本功能模块组成，开发人员或普通的r r 业务开发人员能快速地理解、使用并 生成新的业务。简言之p a r l a y x 就是一种覆盖了p 砌a y a p i 的功能集和w 曲s e f “ 技术的技术 在p a r l a y x2 o 规范中，主要提供以下接口： 1 n i i r dp a n yc a l l 三方呼叫，提供由第三方发起的( 应用侧) 呼叫的生成、结束、 状态查询。 2 c a l ln o t i f i c a l i ，呼叫通知，用于处理网络中签约用户发起的呼叫，一个第 三方的应用将决定这个呼叫如何处理。 3 s h o r tm 鹤舳g i i i g ，短消息服务，提供与短消息相关的各种服务，如发送，接 受，状态查询以及短信通知等。支持应用侧和网络侧发起短消息。 4 m u l t i l n o d i am 铝s a g i n g ，多媒体消息服务，提供与多媒体消息相关的各种服务， 如发送，接受，状态查询以及短信通知等。支持应用侧和网络侧发起短消息。 5 p a y m t ，付费服务，提供与付费有关的各种服务 6 a c o d 啪t m 锄a g 朗l e n t ，账户管理，提供用户账户信息的管理 7 t e 咖i 加ls t a n 珞，用户状态。可以提供终端用户状态的查询，也可对于用户状 态建立通知，接受状态上报。 综合业务接入网关关键技术概述北京邮电大学硕士研究生毕业论文 8 t e r i i l i n a ll 0 c a t i o n ，用户位置。可以提供终端用户位置的查询，也可对于用 户位置建立周期性和区域性通知，接受位置消息上报。 9 c a l lh a n d l i n g ，呼叫控制，提供一种机制可以对呼叫进行接受或拒绝处理， 控制呼叫的有条件前转和无条件前转。 l o 加l d i oc a l l ，语音呼叫，提供一种灵活的方式来传递语音信息。 1 1 m u l t i m e d i ac o n f 旨c e ，多媒体会议，提供与多媒体信息相关的会议功能。 1 2 a d d r 鹳sl i s tm 柚a 蹦n e m ，地址管理，一是提供对地址组的创建、删除、查 询和接入鉴权控制，二是提供组内信息的创建、删除、查询和接入鉴权控制。 1 3 p f e s e l l s e ，呈现服务，提供即时通讯呈现的相关功能。 2 3 小结 本章主要对综合业务接入网关的关键技术p 盯l a y x w 曲s e r v i 进行了介绍， 首先介绍时下流行的w 曲s c 柙i 技术，然后介绍p a r l a y 和w 曲s e i c e 的融合， 最后列出了p a d a y x2 0 规范所定义的服务。 1 4 北京邮电大学硕士研究生毕业论文综合业务接入网关涉及协议模型 第三章综合业务接入网关涉及协议模型 综合业务接入网关从协议角度看实际上就是一个能够处理p a r l a y x 协议接口 到各种电信网元协议接口映射的功能实体。因此熟悉协议是设计实现s a g 的关 键。s a g 实现的协议如表3 1 电信网元接口协议表所示： 彩信mm7m s c ) s m p p 短信中心( s m s c ) s m g p ( 中国电信)短信网关( s m g 、7 l ，) m l p 3 o 定位中心( g m l c ) 眦 w a j p 网关 m a p 归属位置寄存器( h l ，r ) c a p 3 移动交换中心( m s c ) s 口 软交换 3 1 移动位置协议m l p m l p 协议是应用于l c s 服务器和l c s 客户端之间的接口协议，是独立于承 载的应用层协议，用来查询移动终端的位置信息。 图3 1m l p 协议的应用 如图3 1 所示l o c a t i s e f v 盯在g s m 、u m r s 网络中的实现就是移动定位中 综合业务接入网关涉及协议模型 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 心g m l c ( g 曲州a ym o b i l el 0 c a t i o nc 锄t 砷，l c sc l i e m 在本文中的实现就是s a g 3 1 1m l p 消息结构 m l p 接口协议采用) ( m l 消息格式，包括三个层面的内容：业务层、元素层、 传输层。如图3 - 2 所示。 3 1 1 1 传输协议层 图3 2j i l p 消息结构 传输协议层定义了咀，内容的传输承载协议，包括：超文本传输协议 ( h r r p ) 、无线对话协议( w s p ) 、简单对象访问协议( s q a p ) 等。 3 1 1 2元素层 元素层定义了高层服务使用的所有通用元素，主要包括：身份验证元素、功 能元素、位置元素、形式元素、位置质量元素、网络参数元素、上下文元素等。 m l p 用来描述这些元素的d t d 表3 1 所示。 1 6 北京邮电大学硕士研究生毕业论文综合业务接入同关涉及协议模型 m _ s h a p e 啪s h a p ee l e n l e n td e f i l l i t i o i 玲 m i pq o p 啪 q 1 1 a l 姆o f p o s i t i o ne 1 e m c n td e f i n i t i o 鹏 m l g s m e t d t dg s mn 咖o r l 【p a 期m c t e r se l 锄e md e 丘i l i t i o n s m i ，pc d 汀d i t d( 如n t e x te l e i i l e md e f i i l i t i o n s 3 1 1 3业务层 表3 一l 甩p 协议元素层d t d 定义 业务层定义了m l p 目前提供的各种业务。基本m l p 业务是基于3 g p p 定义 的位置服务。扩展m l p 业务和其他m l p 业务是在其他标准中定义的。可支持的 业务类型及其消息流程见3 2 2 ，该流程是位置服务网关实现的基础。 3 1 2m l p 支持的位置服务 3 1 2 1标准位置即时服务( s l i s ) 该业务是一个标准的查询服务，用于位置请求需要即时响应的场景( 某个时 间段内) 。请求和响应是同步的，或者响应在到达预定义的定时器之前通过若干 个连接完成。扩展服务支持多个不同的移动设备位置描述方式、不同服务质量请 求、位置类型、优先权等。 包括以下消息：标准位置即时消息请求、标准位置即时消息响应、标准位置 即时消息报告。消息流程如下： 1 1 工c l i - il a a t i _ s t i - 洲b 妇h 喇- k 。甲i 酬k d h 蛔_ 卤 _ m _ 圳h - h 嘲h h ，日 i f 鹏鲥 j 3 1 2 2 标准位置报告服务( s l r s ) 用于移动设备想要l c s 客户端获得m s 位置信息的场景，该l c s 客户端是 1 7 综合业务接入网关涉及协议模型北京邮电大学硕士研究生毕业论文 由m s 或者位置服务器指定。 包括如下消息：标准位置消息报告。消息流程如图3 4 所示： 图3 4s l r s 流程图 3 1 2 3触发位置报告服务( t l r s ) 用于l c s 客户端想要获得被攻击m s 当前位置的场景。触发事件包括：预 定义的时间间隔、m s 动作如u ea v a i l a b l e 竹、m s 离开或者进入某个区域( 可以 指一个城市国家或者一个网络) 的动作、3 g p p 的托1 6 版本中的f f s 等。 包括以下消息：触发性位置报告消息请求、触发性位置报告消息响应、触发 性位置报告、触发性位置报告停止请求、触发性位置报告停止响应。消息流程如 图3 5 所示： 蜊蛐婶吣州_ 。 堍州岫坤硎吣。w 唰蛐螂酿 蛐学一蛐蝉哺 1 呐学一蛐砷酬岵脚州 r 喇洲h “噼础s 螂_ w 图3 5t l r s 流程图 北京邮电大学硕士研究生毕业论文综合业务接入网关涉及协议模型 3 1 3m l p 请求响应消息( 举例) 每条消息都包含两部分：消息头和消息体。消息头包含客户端的身分验 证信息，消息体包含业务请求响应消息的具体内容。 标准位置即时服务请求消息s l u s t a i l d a r dl o c a t i o nh n m e d i g 【er c q u c s t ) 囊缫躐凌觏灌艘熏滚：黪黼滋罐滋翻国馘霸溺鳓绻麟鬻溺窿麓 缫黼潦勘酸激滋巍二秭蕊鳓幽j 够舞滚谳囊黪 缫黼灞嘲麓瀵然鹈$ 鬟 獭溺缓辆鳜麟麟 瓣缫褫貘戮鬻麟 鬻鬻辫鞘缭醺麟 熬缓纛缓缓黼 餐鬻鬻戮凌簇骥麟麟 荔缓餮蘩；鬻簇鬻鬻麟溺灞黼麟褊簇 囊囊鬻鬟i 囊瑟溪蠹滋黼l 溺旗黼缨戮溯滋 繁浚羹篓 鬻缀囊獭黼鬻黼瓣缬鹾缫糍鼷滋 鬈荔i 囊赣熬戮藕葫麟 戮鬻戮缫缫黼 熬鬻鬻萋瓣凌灞鳞鞘端缫藜缀麟 缀鏊滋鬻獭溺溺i 蓊鳞麟 戆囊簇渊 豢囊黧：鬻鬻蓊囊麟黼 豢鬻蠢震黧嚣潮溺缫黼鬻鬃黼鹾麟裙黪嘲麓 黎嚣i 鬟j 荔纛霸嘲舔麟 鍪瑟瑟溪誊i 褊鹾 豢i 荔笺鬟：鬻荔i 黪0 黉灞黼簿落麓鹱獭鬻嬲缓 豢i ；i 鬟i 羹鬟蘩瑟l | l i 嚼器i 镳l 镬麴篱鬻隧囊i 自 鹾 黎戮瑟霪蒸戆鹾 纛荔! 冀雾；蘩雾龋潞 溺嗣锈鬻獭囊缫缓 戮嚣i 羹纛黎霸麟鲻鬻期姻鞣锾 蘩；瓣i 篱麟缀 鬻羹黼缓鎏缓褰 1 9 综合业务接入网关涉及协议模型北京邮电大学硕士研究生毕业论文 标准位置即时服务响应消息s l n ( s t a i l d a r dl o c a t i 伽h i 姐e d i a t c a n s 、v 啪 疆n 辫l 纛o 秭麓 潮蝴翩渤僦。铂蛳螗船璐：筠碜 d 蹴w 蛩瓯麟溉猡够9 7 ：籀：2 3g 】垤翳 8 粥慨：磊鳓& 酿删1 1 。铂赫e c 酾徽嘲i 鹾 纂麴噍1 删铺安l 黟鳓鳓秘萨”蜘躺i 篱 鬻”镝粥翟徽瓣嬲势鸭。o 。q 蒸疆缀赡瓣鹨旗o 黪 缀黧麓滗黎躐 笺鬻蕤缓辫酝8 8 酗镰麟 戮缫缀溺滋黪鳓编翻蟋黼 鬻鬻缓辫嚣汹鳓溉自搦舔瓣缀黼黼黼碗麓 鬃鬻鬻缫鬻爨讯蝴瓣蕊爨霪镪磐麓 戳滚瓣纛 黧缓缀笺鬻獭蘸瀛麴嘲貔魏鲻溺毹l 鳓鳓8 鳓蕊渤薅磷蘸 戳黼瑚删 缀粼鬻鬻嚣羚缀蹿黎獭v 壅戮麟 黼鬻翳鹣鳓 嘲磁 戮笺嚣 缪凝黪i i i l i 溺麟 缀戮黧瀚 鬃缀缓麟缫嚣翩潮黼熬蘸斓闲嘲翰糕蝴缫蠹融溺 辫黎缓缀鬻潮 戮黧溺溱麟戮戮懑确馘鬻躞鞠鳓瞩溯l 黪黪缀辍瓣滋 鬃翳溺缪鬻戮溯麟溺骥 缀麓瓣滋缓戮滋溯燃镳铡溺满 鬃黧麟缓缀瀵缫溺缓戮缀鬻缓燃灞熊霸i 黔磁 戮翳鬻溺鬻蒙缓然聪缫螨 黼添溺筏震 北京邮电大学硕士研究生毕业论文综合业务接入网关涉及协议模型 溺鬻瞩鬣确麟 缀蕤鹬滋麟 蒸溺麓嘲 3 2i s m a p 协议 综合业务接入网关( s a g ) 除了实现电信网络协议适配的功能外，还提供统一 管理、认证、计费功能，s a g 作为c h e m 连接中国电信综合业务管理平台i s m p ， 通过请求响应消息的交互可以实现如上的功能，i s m a p l 1 就是s a g 作为c l i e m 与i s m p 通信的接口协议。 3 2 1i s m a p 协议概述 i s m a p 是i s ，和s a g 间在t c p 网络连接上基于协议数据单元( p d u s ) 的交换。业务系统作为客户端应先建立与i s m p 的t c p 连接。然后，i s m a p 协 议的双方在会话期间开始交换p d u s 当在连接上没有信息交换的时候，双方应 该每c 分钟相互发送e n q u l i n k r e qp d u s ，以保持连接。如果在t 秒之后， 仍然没有响应信息回复，发送方应该再一次发送e n q u i r e l i n 姝。qp d u s 。如果在 发送方发送n 1 条e n q u i r c n a 姐明p d u s 到另一方之后，仍然没有响应信息回 复，发送方应该关闭连接。在提供的系统中应该可以设定c ，t ，n 的值。c 的 典型值为6 0 秒，t 是6 0 秒，n 是3 次。如果在t 秒之后等候响应信息是超 时或者在n - 1 次重试之后停止发送，发送方应该立即发送请求。t 的典型值为 6 0 秒，n 为3 次。 3 2 2i s m a p 协议定义的操作 1 连接操作( b i n d i t e qb j n d r 髓) 该操作用于建立从业务系统到i s m p 的加密连接。 2 去连接操作( u n b i n d r e qu h b 砌r 铭) 该操作提供给i s m p 一个安全的断链过程以清除资源。 3 链路查询消息( e n q u i r c l i n l 【r e qe n q l i r c i j n l 【i l 鹤) 该操作用于维持i s m p 和s a g 之间的t c p 连接 4 鉴权批价操作( a m ”r i c e r 阅a 1 m l 蹦c e r j e s ) 鉴权批价操作是一个复合操作，包括了用户鉴权、业务鉴权、定购关系鉴权、 2 l 综合业务接入网关涉及协议模型北京邮电大学硕士研究生毕业论文 计费等操作的功能。 5 鉴权批价确认操作( a u t l l 】? r i c 孥c n f h l r c qa u t l i p r i c e c n 缸r 髓) 该操作是业务结束时对a u t i l p r i c c 操作的确认。 6 流量计费请求f r r a f f i c a c c o u m r e qt r a 佑c a c c a 岫t r 器) 用于语音类业务的流量计费 3 2 3 典型场景 s a g 和i s m p 之问的一种典型场景描述如图3 6 所示： 图3 - 6i s m a p 协议应用场景 如图3 6 所示，s a g 在处理鉴权批价处理的时候，会首先通过b i n d r 嘲消息 发起到i s m p 的长连接。连接建立后，可以在该连接上进行枷r i c c r c q 、 e 玎砸r e l i n k r 嘲的消息交互，完成鉴权批价的功能。最后s a g 可以通过发送 u n b i n d r e q 消息拆除和i s m p 之间的长连接，整个流程结束。 北京邮电大学硕士研究生毕业论文综合业务接入网关涉及协议模型 3 3 小结 s a g 的外部接口较多，北向接口需要支持p a r l a y x 协议，东向需要支持i s m a p 协议，南向需要支持m l p 、s m p p 、s m g p 、m m 7 、队p 、m a p ，c a p 等多种电 信网元接入协议，因此研究s a g 协议模型，明确各种协议的特点，掌握协议的 精髓对于设计实现s a g 来说就显得非常重要了。本章重点介绍了东向i s m a p 协议定义的操作及应用场景，南向接入g m l c 的m l p 协议的消息结构，操作和 支持的位置服务等。 综合业务接入网关的设计北京邮电大学硕士研究生毕业论文 4 1 系统结构 第四章综合业务接入网关的设计 4 1 1 系统体系架构 图4 1 综合业务网关s a g 组网结构 如图4 - 1 所示，在移动业务开放网络中，业务接入网关( s a g ) 负责业务能 力的开放和c p s p 业务的统一接入。目前，s a g 定义开放的业务开放能力有： 呼叫控制、语音交互、用户状态、彩信、短信、位置、w 廿p u s h 。s a g 开放的 业务能力可随着承载网络业务能力的增加而增加，s a g 的系统结构将保持不变。 从系统结构图中可知，s a g 主要包括如下接口协议： 1 北向接口：位于s a g 与c p s p 间，是s a g 向c p s p 提供的开放a p i 接 口。 2 南向接口：位于s a g 与数据业务引擎、s s p 、h l r 间，为相关业务实体 所要求的电信协议，如：c a p 、m a p 、s m g p 、m m 7 等。 3 东向接口：位于s a g 与i s m p 间，完成s a g 与i s m p 间业务管理信息 的交互。 4 网管接口：位于s a g 与n m s 问，完成s a g 与n m s 间的信息交互，基于 北京邮电大学硕士研究生毕业论文综合业务接入网关的设计 s n m p 4 2 综合业务接入网关软件模块和接口设计 综合业务接入网关的内部设计如图4 2 所示 图4 - 2s a g 内部结构图 产品基于c 酣s c f 架构开发，并集成s s 7 前置程序( 上图用s s 7 鼢a y 表 示) 、舢锄( 告警服务程序) 、s 口g w 、s ，和a p a c h e ( 开源软件) 等产品。 图中主要包含了c p s pi s m ps es a g 四个功能实体，习惯上我们将c p s p i s m p s e 同s a g 的接口分别称作北向接口( p a r l a y ) ( ) ，东向接口( i s m a p ) ，南向接口 ( s m p pc a p 等) ，下面先就图中出现的功能实体作下简单的介绍，随后重点介绍 s a g 的内部模块划分与设计。 4 2 1s a g 及周边功能实体简介 s a g 是移动业务网络中实现业务统一接入和服务质量监控的功能实体。 使运营商能够开放电信网络资源，并控制对网络资源的使用；为c p s p 屏蔽底层网络技术复杂性，提供统一业务开发环境，降低业务开发门槛； 为用户提供融合业务，丰富业务形式，有利于开发企业应用，拓展企业 综合业务接入网关的设计北京邮电大学硕士研究生毕业论文 用户市场。s a g 在业务网络中主要功能为： s a g 屏蔽了底层网络的复杂性，实现对移动数据、移动语音、p h s 业务的业务能力高度抽象，封装成开放、统一、标准应用开发接口 p a r l a y x 2 o 提供给c p s p ，支持电信白营增值业务、第三方c p s p 增值 业务及企业应用的接入；为c p s p 提供统一的增值应用集成开发和测试 环境；协同i s m p 完成业务应用过程中认证、鉴权、计费和管理等功能， 实现组合业务计费；对业务流进行质量监控和内容安全控制； i s m p ( i n l e g 阳t e ds e i c em a n a g e m e n tp i a 们r n l ) 综合业务管理平台：是 实现各种移动数据业务公共管理的功能实体，提供统一管理、统一认证、 统一计费和统一安全功能。i s 姒p 是中国电信制定的s a g 和i s 咿之间的 通信协议。目前，i s 姒p 存在v 1 0 和v 1 1 两个版本。 s e ( s e r v i c ce n g i n e ) 指的就是移动业务网络中的短信中心、彩信中心、定 位中心、w a p 网关、h l r 、s s p 软交换等。完成s a g 指示的相关功能。 4 2 2s a g 内部模块设计 了解了s a g 组网图中各个功能实体之间的关系后，接下来介绍s a g 内部的 模块设计，以及具体与周边功能实体是通过什么模块进行通信的。 c 玳s a g 内部主要包含了如下模块 4 2 2 1 s o a p 消息分发模块一a p a c h eh t 印s e n ，盯 作者参与了该部分模块的方案设计以及环境配置研究。 a p a c h e r r r ps e r v c r ( 也被称为a p a c h eh t t p d ) 是a p a c h e 软件基金会的一个 创建健壮的、工业级的、功能强大的、开放源代码的h r r p m ，曲) 服务器的项 目。a p a c h e n i ps e r v 盯具有如下特点： 一个强大的、灵活的、兼容h m 1 1 规范的w e b 服务器 实现了最新的协议，包括h m ，1 1 ( i t f c 2 6 1 6 ) 具有高度的可配置性和使用第三方模块的可扩展性 可以通过使用a p a c h e 模块a p i 编写自己的模块进行定制 在韭匣剑丝迕互适下提供所有的源代码 可以运行在w i n d o w s2 0 0 3 )