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基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 摘要 随着无线网络传输速率的不断提高，无线数据业务及移动增值业务己 成为移动通信领域最受关注的课题。各移动运营商、终端设备制造商、内 容提供商、应用提供商等移动增值业务价值链上的各个环节也投入了大量 的资源在进行增值方面的研究。 多媒体消息业务的飞速增长，彩信内容与应用的不断扩展和多样化， 导致原有的多媒体消息中一i 二, ( m m s c ) 己经不能满足目前快速增长的多媒体 消息业务( m m s ) 。本文针对中国移动m m s c 组网方案存在的消息转发压力 过大、垃圾消息对m m s c 造成资源浪费、增值服务商( v a s p ) 接入的有效管 理等问题，提出了彩信网关的解决方案，对彩信网关的网络结构、功能模 块、传输协议进行设计。本文还针对多媒体消息容量大导致的发送效率不 高的缺点，提出采用消息队列中间件及线程池的解决方案，提高多媒体消 息的发送效率。 基于中间件的彩信增值业务平台系统，一方面实现对服务接入的控制 和管理，另一方面实现v a s p 与m m s c 之间复杂的底层通信，提供有利于 v a s p 开展业务的多种应用程序，使v a s p 更加关注多媒体信息本身的制作， 而不用去考虑各种通信细节、发送效率等问题，在创造效益的同时，推动 m m s 整个市场的壮大。该系统采用中间件的分层思想对软件架构进行设计， 不但实现了彩信网关的消息鉴权、多媒体消息的封装、m m s c 和v a s p 之间 的上下行功能，还实现了彩信制作、彩信加密、系统数据的持久化及彩信 接收与发送的状态查询、彩信流压缩编码等功能，使v a s p 在彩信增值业务 的推广和开发中变得更容易。 关键词：移动多媒体消息多媒体消息中心彩信网关中间件彩信增值业 务 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fm m s v a l u e a d d e ds e r v i c ep l a t f o r m s y s t e mb a s e do nm i d d l e w a r e a b s l 7 r a c t w i t ht h eg r a d u a li n c r e a s eo fw i r e l e s st r a n s m i s s i o nr a t e ，w i r e l e s sd a t a s e r v i c e sa n dv a l u e a d d e ds e r v i c e sh a v eb e c o m eo n eo ft h em o s ti m p o r t a n t s u b j e c t si nf i e l do fm o b i l ec o m m u n i c a t i o n a l lo p e r a t o r s ，d e v i c em a n u f a c t u r e r s ， c o n t e n ts e r v i c e p r o v i d e r s ，a p p l i c a t i o n s e r v i c e p r o v i d e r s h a v ei n v e s t e da c o n s i d e r a b l ea m o u n to fr e s o u r c e st or e s e a r c ho nv a l u e a d d e ds e r v i c e a st h er a p i dg r o w t ho fm m sa n dd i v e r s i f i c a t i o no fm u l t i m e d i ac o n t e n ta n d a p p l i c a t i o n ，t h eo r i g i n a lm m s ch a sb e e nu n a b l et om e e tt h ec u r r e n tr a p i d g r o w t ho fm m s b e c a u s eo fh i g hp r e s s u r eo fd a t ef o r w a r di nm m s c ，w a s t eo f r e s o u r c e sd u et o s p a mm e s s a g ea n di n e f f e c t i v em a n a g e m e n to fv a s p ，t h i s d i s s e r t a t i o nn o to n l y p r o p o s e s as o l u t i o nt om u l t i m e d i a m a s s a g eg a t e w a y ( m m s g ) ，b u ta l s od e s i g n sn e t w o r ka r c h i t e c t u r eo fm m s g ，f u n c t i o nm o d u l e s a n dt r a n s p o r tp r o t o c 0 1 m o r e o v e r ，t h i sp a p e rp r o m o t e sas o l u t i o nt ot h ep r o b l e m o ft h el o ws e n d i n gr a t eb a s e do nt h r e a dp o o la n dm e s s a g eq u e u e ，i m p r o v i n g s e n d i n ge f f i c i e n c yo fm u l t i m e d i am e s s a g e t h es y s t e mo fm m sv a l u e - a d d e ds e r v i c e ，w h i c ha c c o m p l i s h e st h ec o n t r o l a n dm a n a g e m e n to fs e r v i c ea c c e s s ，w h i l ef u l f i l l i n gu n d e r l y i n gc o m m u n i c a t i o n b e t w e e nv a s pa n dm m s c ，i si m p l e m e n t e dt op r o v i d ew i t hm o r ea p p l i c a t i o n s f o rv a s ps e r v i c e s h e n c e ，v a s pp a ym o r ea t t e n t i o nt ot h ep r o d u c t i o no f m u l t i m e d i ai n f o r m a t i o n ，r a t h e rt h a nv a r i o u sd e t a i l so fc o m m u n i c a t i o n sa n d s e n d i n ge f f i c i e n c y t h e r e b y ，n o to n l ym o r eb e n e f i ti sc r e a t e d ，b u ta l s ot h ew h o l e m a r k e to fm m si sp r o m o t e d ah i e r a r c h yo fm i d d l e w a r ew a su s e dt od e s i g n s o f t w a r ea r c h i t e c t u r ei nt h es y s t e m ，i nw h i c hn o to n l yc a nt h ea u t h e n t i c a t i o no f m m s ga n dm u l t i m e d i ai n f o r m a t i o np a c k i n gb es u c c e s s f u l l yi m p l e m e n t e d ，b u t a l s ot h em a i nf u n c t i o no fu p l i n ka n dd o w n l i n kb e t w e e nm m s ca n dv a s pc a l l b er e a l i z e d m e a n w h i l e ，t h es y s t e mb r i n g sa b o u tm a n yo t h e rf u n c t i o n s ，e g m u l t i m e d i am a s s a g e p r o d u c t i o na n db r o w s i n g ，m u l t i - m e d i am a s s a g ee n c r y p t i o n a n ds t a t u se n q u i r yo ft r a n s m i s s i o na n dr e c e p t i o n ，m a k i n gi t e a s yt od e v e l o p m m sv a l u e a d d e ds e r v i c ei nv a s p k e y w o r d s ：m o b i l e m u l t i m e d i a m a s s a g e ；m u l t i m e d i am a s s a g ec e n t e r ； m u l t i m e d i am a s s a g eg a t e w a y ；m i d d l e w a r e ；m m sv l u e - a d d e ds e r v i c e 广西大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下完成的，研究工作所取得的成果和相 关知识产权属广西大学所有，本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文 的研究内容。除已注明部分外，论文中不包含其他人已经发表过的研究成果，也不包含 本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集 体，均已在论文中明确说明并致谢。 论文作者签名： 纠奄 学位论文使用授权说明 岬年6 月碑日 本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本； 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务； 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文： 在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 请选择发布时间： 囤旬时发布口解密后发布 ( 保密论文需注明，并在解密后遵守此规定) 论文作者躲纠帮聊虢唁暇唧年乡月卿 基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 1 1 研究目的和意义 第一章引言 随着3 g 技术的不断成熟，移动通信的迅速发展，无线网络传输速率的不断提高， 无线数据业务及移动增值业务己成为移动通信领域最受关注的课题。各移动运营商、终 端设备制造商、内容提供商、应用提供商等移动增值业务价值链上的各个环节也投入了 大量的资源在进行增值方面的研究。移动多媒体消息业务( m m s ) 正是移动增值业务中被 看好的一项业务，发展前景光明。 据统计，我国2 0 0 4 年的彩信手机用户达至u 5 5 0 0 万，市场规模为8 1 亿元，m m s 市场 规模为6 3 亿元，并没有我们预测产生巨大的市场规模，而是以相对稳定的速率增加。2 0 0 4 年下半年，中国移动对m m s 市场的整治，使快速增长的m m s 受到很大程度的影响。2 0 0 5 年m m ss p 的收入明显比2 0 0 4 年下降了1 4 。中国m m s 高速发展的三年是从2 0 0 5 至u 2 0 0 8 年，销售规模也成倍增加，2 0 0 8 年达到4 5 亿元。据有关人事分析，2 0 1 0 年m m ss p 市场 规模将达至1 j 1 2 5 亿。我们可以看到m m s 业务有着高速、广阔的发展前景。 我国运营商开展的多媒体消息业务目前大多数还局限在业务内部，完全实现多运营 商的消息互通、移动网和互联网的互通、不同类型的m m s 终端用户之间的互通等问题 还有待进一步的完善和规范【1 】【2 】【3 1 。随着多媒体消息业务量的不断增长，尤其移动梦网 彩信业务的飞速发展，中国移动m m s c 组网方案存在的消息转发压力过大、垃圾消息对 m m s c 造成资源浪费、缺乏增值服务商w a s p ) 接入的有效管理等问题己经严重地影响了 彩信增值业务的发展。作为日益壮大的s p ，越来越需要一个稳定、高效的业务平台，一 方面是要实现对服务接入的控制和管理，另一方面实现s p 与m m s c 之间复杂的底层通 信，提供有利于s p 发展业务的多种应用程序，使s p 更加关注多媒体信息本身的制作，而 不用去考虑各种通信细节、发送效率等问题，在创造效益的同时，推动m m s 整个市场 的壮大。 随着中间件概念的不断扩大，中间件思想不断成熟，各类中间件的丰富，基于中间 件的彩信增值业务平台系统，一方面使彩信增值业务平台开发可以利用现有的中间件， 屏蔽了底层网络的复杂性，为移动应用的开发提供了一个完全支撑的环境，使应用程序 获得良好的响应时间和性能。另一方面，避免了应用程序的重复开发。同时，采用中间 件分层的思想，有利用该平台系统的维护。基于中间件的好处在于： ( 1 ) 采用j a v a 作为基于中间件的彩信增值业务平台系统的开发语言，使用多种j 2 e e 中间件技术，使该系统能运行在多种操作系统上，软件的移值性强。 ( 萄分层的中间件思想和m v c ( m o d c l v i e w c o n t r o l l e r ) 设计模式，使系统的用户界 面、业务逻辑的开发分离，系统可以开发出多种不同类型的用户界面，同时可以根据需 要灵活地加载满足要求的模块，有良好的扩展性和配置性。 基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 ( 3 ) 该平台采用h i b e r n a t e 作为现有的数据库访问中间件进行数据持久层的开发。 h i b e r n a t e 数据访问中间件使得对数据的访问变得相当简单，同时灵活性变大，开发效率 和运行效率都很高。 ( 4 ) 使用了j b o s s 应用中间件做为消息队列的提供者，并且采用线程池技术，提高 了彩信发送的效率。 ( 5 ) 该平台采用中国移动提供的m m 7 a p i 把具体的业务逻辑和通信逻辑分开，保证 应用程序的独立性，可靠性。 1 2m m s 综述及发展现状 1 2 1m m s 综述 m m s l 4 是m u l t i m e d i am e s s a g es e r v i c e 的缩写，意思是多媒体消息业务，又称彩信业 务，是接照3 g p p 【5 】【6 】标准( 3 g p pt s2 3 1 4 0 ) 和w a p 论坛【7 】【8 】【9 】的标准f w 廿2 0 6 和w a p 2 0 9 ) 开发的最新多媒体信息标准业务。m m s 不是一种实时的消息业务，是基于存储转发机 制的多媒体移动通信数据业务。在正常的移动环境下，m m s 能够向终端用户提供由文 字、图像、视频、音频等元素组成的多媒体消息，同时该系统能够实现手机之间、手机 与因特网间的双向流。 m m s 是继短信业务( s m s ，s h o r tm e s s a g es e r v i e ) 1 0 】和增强型短消息( e m s ，e n h a n c e d m e s s a g es e r v i c e ) t 1 1 】之后又一个非常有发展前景的服务。m m s 和s m s 及e m s 很相似，但 m m s 对信息的大小和格式是没有任何限制的。技术上看，m m s 比s m s 要复杂的多，通 过m m s 的应用，还可衍生出其它更加丰富多彩的业务。m m s 可以提供3 0 1 0 0 k b 大小的 多媒体信息，而且它是封装在w a p 协议之上的高层应用。m m s 为3 g 业务的开发和市场 奠定了基础。 m m s 的主要特点有以下三个方面： ( 1 ) 在移动环境下，向用户提供了收发多媒体消息的能力，是一种非时实的移动应 用服务。 ( 2 ) 3 g p p 和w a p 论坛制定了m m s 标准。 ( 3 ) 2 5 g 、3 g 无线网络都适用于m m s ，并且能够扩展出多种丰富多彩的应用服务， 具有很大的市场空间。 m m s 主要功能包括以下四方面： ( 1 ) 支持多种m m s 终端 移动终端接收到短消息服务通知后，可通过e m a i l 、w w w 等多种方式访问多媒体 消息。 ( 2 ) 接收与发送消息 多媒体消息创建好后，可向所有的移动用户进行发送。m m s c 负责对消息存储和处 2 广西大掌硕士掌位论文基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 理，并在不同m m s c 间进行消息传递，并且m m s c 会通知接收方对多媒体消息进行接收。 ( 3 ) 支持多种承载方式 目前，移动网络支持电路交换数据业、通用分组无线业务的承载方式，以后还会支 持3 g ( 第三代移动通信) 承载方式。 ( 支持m m s 增值应用 m m s 除了支持像电子邮件等现有系统外，还提供开放的、标准的a p i 接口。比如内 容提供商利用m m s 能力向用户提供丰富多彩的内容服务，如交通信息、天气预报、体 育新闻、股市行情、提醒服务、位置服务等、个人影集。 m m s 应用的主要领域包括： ( 1 ) 可支持清晰的图像和视频；m m s 将成为与一种新类型的广告手段。 ( 2 ) 从互联网上可得到更丰富的图片和铃声，用户可以享受更高质量的服务。 ( 3 ) 位置服务；可与现有的g p r s 定位业务结合，通过m m s ，可以给用户发送清晰 的电子地图。 ( 4 ) 多业务的结合。 1 2 2 国内外市场发展 g p r s 网络的广泛使用为移动多媒体业务承载提供了较好的平台。随着3 g 业务不断 扩展，多媒体业务的应用会更加广泛。下面是一些m m s 业务发展成熟的一些国家m m s 的发展状况： ( 1 ) s k t 、k ，r f 、l g t 是韩国最大的三大电信运营商。这三大运营商在基于c d m a 网 络下已经实现了短消息、多媒体消息等多种应用系统。在韩国，s k t 公司与l o c u s 的合 作非常成功，他们己经推出了很多m m s 应用，这些应用模式包括手机到电子信箱、手 机到手机、电子信箱到手机、w e b 至u 手机等。韩国m m s 提供丰富的信息服务包括：图像、 声音、视频融合的多媒体信息服务、通过摄像头手机拍摄图片后发送给朋友的电子信箱、 带图像的体育信息、带音乐的天气预报、自制数字明信片、电影片段、现场传真等，这 些服务得到了广大用户的好评。 ( 2 ) 在日本，带相机功能的手机已经被大多数用户广泛使用。无论在何时何地，多 媒体信息都可以从手机上向多种存储信息中发送，其中有一半以上的用户都有发送到电 子邮箱的习惯。对日本的手机用户经过调查访问后，我们了解到，有了多媒体手机后增 强了更多人对传统移动服务的使用，他们非常渴望在多媒体信息发出后能够收到任何类 型的信息作为回应，包括文本、图像、话音、视频。这些调查结果还说明，随着移动终 端的功能不段增强，m m s 的终端规模不断扩大，多彩的内容需求也一定会增加，3 g 服 务离我们会越来越进。 ( 3 ) 目前，m m s 是欧洲移动通信市场中最蓬勃、投资最大、用户最喜欢的业务之一。 其收入已经成为欧洲无线数据业务运营商中最明显的收入来源。高收入非语音业务来自 广西大掌硕士掌位论文 基于中间件的彩o k - 增值业务平台系统的设引。手实现 在意大利m m s ，意大利最近研究表明，移动电话平均每月每用户收益己经是2 g 时代移 动用户的1 3 2 ，从目前情况看来，m m s 的收入主要来源还在娱乐业务。 ( 4 ) 我国的g p r s 用户己经超过1 3 0 万户，这对于移动产业来说，是一个非常鼓舞的 消息。中国移动的m m s 系统早己在2 0 0 2 年1 0 月1 日投入商用，并且提供t m m s 商用服务， 自从m m s 开通的那一天起，就己经认为m m s 将是推动国内移动互联网的又一核心力量。 1 3 中间件综述及发展现状 1 3 1 中间件的定义及分类 中间件技术和产品出现以前，应用软件直接建立在操作系统、底层网络协议及数据 库等这些计算机中最底层最复杂的东西之上进行开发。正是因为操作系统的复杂性，网 络程序设计的多样性，网络环境的异构性和分散的数据处理带来的性能和效率不高、安 全差等对多个棘手的问题，才让更多的软件开发人员开始不断思考，有没有一种方法可 以屏蔽掉这些复杂的底层通信。这些操作与业务本身没有直接联系，但又得必须解决， 它耗费了很多不必要的时间和精力。随着技术的不断发展和成熟，有人提出将应用软件 所面临的一般性问题进行提炼、抽象，并且在操作系统上再建立一个可复用的部分【埘， 供多种应用软件重复使用，这一思想的提出最终促进了中间件的产生。 中间件是基础软件的一大类，属于软件可复用的范畴。中间件是一种位于硬件、操 作系统平台和应用程序之间，有标准的程序设计接口和规范协议的通用服务系统软件。 中间件可以将不同硬件和操作系统上的数据进行共享及应用互操作，其目的是为处于上 层的应用软件提供运行和开发的环境，使用户能够更加灵活、高效地进行复杂应用软件 的开发。 中间件有以下的特点【1 3 】： ( 1 ) 中间件产品实现了对各种硬件、操作系统平台、数据库产品以及客户端的兼容 和开放。 ( 2 ) 平台透明性。中间件使开发者完全不用考虑操作系统的问题。 ( 3 ) 中间件提高了系统的可靠性，实现了交易的一致性和完整性。 ( 4 ) 中间件产品可以提高工作效率，降低开发成本。 最通用的一类中间件，我们称为底层中间件，它用于支撑单个应用或解决单一问题 的中间件。主要包括应用服务器m 狐s ) 、事务处理中间件( t p m ) 、数据访问中间件d a ) 、 消息中间件( m o m ) 等；另一类称之为高层中间件。这类中间件主要适用于整合系统，通 常会与多个应用系统打交道，在系统中有较高的层次，并且大多是基于底层中间件而运 行的【1 4 1 。这类中间件包括： 数据库中间件、远程过程调用中间件( r p c ) 、消息中间件、 对象请求代理的中间件、事务处理中间件和工作流中间件。 4 基于中间件的彩信增值业务平台系统的设 t - 1 - 与实现 1 3 2 中间件的发展现状 目前，中间件市场在国内整个软件行业中是发展速度最快的市场之一【1 5 】。国内一些 软件公司也开始进入中间件的领域，如中创软件、金蝶、东软、用友、东方通科技、中 关村科技等在内的一批中间件厂商，这些公司都投入了大量精力在中间件的研发上，国 产中间件已经形成了比较完整产品体系。从整体上言，国内软件产业还比较弱，中间件 产品从研发到成熟的全过程来看，还缺很多东西，对国外产品暂时也很难形成真正的竞 争威胁，要市场普遍接受国产中间件还有一个相当长的路程要走。特别是整个社会的信 息化程度在广度、深度及中间件的市场规模都还是处于发展阶段，国内中间件的市场才 刚刚开始启动，是存在着巨大发展机会和空间的。我们也不能妄自菲薄，国内中间件厂 商及产品也有非常明显的优势，国内的中间件非常贴近国家信息化的现实需求，同时已 经积累了相当丰富的领域问题和应用经验。目前，国产中间件已经成功广泛的应用于我 国的各个行业，包括政府机关、金融证券系统、交通保险、税务、电信、教育、军事等 行业多个行业1 1 2 】，并且己经成为大型应用系统建设不可缺少的技术和软件。 1 4 本文的主要工作 彩信增值业务平台系统一方面是要实现对服务接入的控制和管理，另一方面实现s p 与m m s c 之间复杂的底层通信，提供有利于s p 发展业务的多种应用程序，使s p 更加关注 多媒体信息本身的制作，而不用去考虑各种通信细节、发送效率等问题，在创造效益的 同时，推动m m s 整个市场的壮大。本文主要作了以下几方面的工作： ( 1 ) m m s 体系架构的研究。 ( 2 ) 系统软件的总体构架设计，其中包括：中国移动m m s c 系统的组网方案和存 在问题的分析：针对当前m m s c 建设中存在的问题，提出彩信网关的解决方案，对彩 信网关的组网结构、传输协议、网关的功能结构进行设计。基于m v c 的彩信增值业务 平台系统的软件分层架构的设计。 ( 3 ) 彩信增值业务平台系统功能的实现。首先给出了该平台系统的功能结构图，接 下来分别对系统配置、彩信制作与浏览、彩信发送等部分功能的实现进行说明。 ( 4 ) 系统数据持久化的实现。包括三个方面的内容：利用d o m 接口实现对m m 7 接口文件的创建及管理。对彩信发送与接收状态等信息的数据库表设计。利用 h i b e r n a t e 数据库中间件实现了彩信发送与接收状态等信息快速、高效的持久化。 ( 5 ) 对彩信压缩编码的研究。 ( 6 ) 运行结果及在中国移动提供的m m s c 模拟器上的测试分析。 基于中m i 件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 2 1m m s 系统结构 第二章m m s 体系架构 移动多媒体消息业务系统包含了多种类型的网络，并且可以将现有的多种业务集成 到多媒体消息业务系统中，m m s 的体系结构如图2 1 【5 】所示。 m m s 用户代理 - ，一一一一、 ，一一、 一 。、 ，i ， 消息存储 i v j t 刀 、一一 o 刀 心八l 7 。n vl 7 - 廿 ，一、 移动网 网关书m 咖e t m m s 向，。， 气 入膊一h 八n 服务器 、一 y v v 用户数 m m s 据库 脚i中继器 i 网关i i j 、三n ，i 、 1r _ 乙 m m s 、戈焉一1 r 用户代理一、一 y 。 一一7 一 m m s 增值服务 漫游m m s 用 ( v a s p ) 户代理 2 2m m s 运行环境 图2 - 1m m s 体系结构 f i g 2 - 1t h ea r c h i t e c t u r eo fm m s ( 1 ) m m s 用户代理 m m s 用户代理，通常可以认为是移动终端，它支持的消息是多媒体消息的范畴。 主要的功能提供了信息浏览、编辑、处理、发送、接收、删除等。 ( 2 1w a p 网关【1 6 】【1 7 】 m m s 与s m s 的操作非常相似，然而m m s 不能占用s m s 的信道进行传输，因为s m s 的传输信道相当有限。m m s 使用无线应用协i , s ( ( w i r e l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c o l ，简称：w a p ) 作为传输协议，来连接m m s c 和无线w a p 网络。w a p 网关实现了将m m s 业务从传输网 6 基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 中分离的作用，故而w a p 网关需要实现w s p 到哪协议的转换、推送功能及用户终端 多样性等功能。 ( 3 ) 多媒体信息中一9 , , ( m m s c ) 在多媒体信息业务中，m m s c 是m m s 网络结构的核心。m m s c 由m m s 服务器、m m s 中继、信息存储器和数据库组成。在整个在多媒体信息业务中，它支持存储和转发操作， 允许终端到终端和终端到电子邮件的即时多媒体信息传送，同时支持灵活的寻址能力。 m m s c 是一个网络元素，该元素主要功能是将发送者信息传递到接收者的存储和 转发。m m s c 与s m s c 相似，核心作用是存储转发。m m s c 找到接收者地址后，立即将 多媒体消息转发给接收者，同时从m m s c 中删除该消息。m m s c 是一个因为传输容量和 需求都不同、不能直接与s m s c 系统兼容的新的网络元素。 m m s 服务器有一个重要的功能是负责存储和处理发送到m m s c 和从m m s c 离开 的多媒体短消息。多媒体多媒体环境中由一个或多个m m s 服务器组建【5 1 ，它们同外部应 用服务器通过标准接口进行协同工作，提供丰富的服务。 m m s 中继器负责不同的消息系统间的消息传递，整合不同网络中的各种类型的 服务器。m m s 中继器在接收或传递消息的同时，能够产生计费数据。m m s 中继器和m m s 服务器还有地址翻译和临时存储的功能。 ( 4 ) 用户数据库 用户数据库在移动多媒体业务环境中起着很关键的作用，它主要用于存储用户的信 息、服务类型等。用户数据库使用户和运营商能够有效提供、控制和管理增值服务，并 且能够稳定、安全、高效的保证m m s 各个网络元素能共享用户的数据信息。 ( 5 ) 移动多媒体增值服务网关 增值服务网关包括多媒体终端网关、信息传递网关、多媒体电子邮件网关、多媒体 语音网关等。 ( 6 ) m m s 涉及的系统接口 m m s 业务涉及到八种类型的系统接口。这些接口分别是：m m s 用户代理和m m s c 之间的基于w a p 和h t r p 协议的接口m m l ；连接m m s 中继器和m m s 服务器之间的接口 m m 2 ；m m s 服务中心和外部消息系统间的基于p 协议的接口m m 3 ；m m s 服务中心和 另一个m m s 服务中心之间的基于s m t p 协议的接k m m 4 ；m m s 服务中心和h l r 之间的 可选接d m m 5 ；m m s 服务中心和m m s 用户数据库之间的接口m m 6 ；m m s 服务中心和 m m s 增值业务应用之间的基于i p 协议的接i m m 7 ；m m s 服务中心和计费系统间的接口 m m 8 。 2 3m m s 工作流程 目前，多媒体信息服务大都是建立在以w a p 为载体的数据传输网上。m m s 的工作 流程如下： 7 4 西大掌硕士掌位戳汶基于中间件的彩信增值业务a g 召- 系统的设计与实现 ( 1 ) 从一个移动终端向另一个用户发送多媒体信息时，信息首先要采用w s p 协议进 行编码，然后通过无线信道传送到w a p 网关。 ( 2 ) 在w a p 网关中，将编码过的信息文件在h 1 曙协议的承载，通过专用的通道送到 m m s 中继器。 ( 3 ) 中继器将w a p 网关传送过来的编码文件送到m m s c 服务器，然后对多媒体消息 转换成多用途的因特网邮件扩展格式( m i m e ) ，并存储。 ( 4 ) m m s c 分析中继器传送过来的信息，服务器调用用户数据库，获取路由信息、 用户终端等信息，进行信息对比，判断用户终端的多媒体读写能力，并根据用户的终端 的承载能力进行不同的处理。 ( 5 ) 确定好处理方法后，m m s c 通过被叫用户的m s i s d n 号码进行路由选择【5 1 。m m s 中继器通过w a p 网关和外部网络通信。在没确定被叫用户己经接收了信息之前，该信息 保存在m m s c 中，不会被删除。 ( 6 ) 服务器生成计费信息，传给计费中心。 2 4m m s 的实现 多媒体消息业务系统有两种实现方式t 基于w a p 的实现和基于口的实现。 ( 1 ) 基于w a p 的实现 w a p 是无线应用协议。它是一个开放的、全球性的标准，由w a p 论坛制定。用它来 标准化无线通信设备以及相关的网络设备，用户可以使用便携终端就能获得因特网上各 种信息服务。w a p 将互联网和移动网以及局域网紧密地联系在一起，提供不受地域限制 以及与承载网络无关的移动增值业务。 基于w a p 实现m m s 服务的协议栈结构如图2 2 所示。从w a p 协议实现的过程上来 看，可以将整个链路分两个部分。建立在m m s 用户代理与w a p 网关之间的基于w a p 的 协议栈结构和建立在w a p 网关和m m s 中继器之间的基于p 技术、高层使用h 1 曙的标准 通信协议的协议栈结构。从中可以看出，从一个m m s 中继器到m m s 用户代理涉及了两 个通信协议：h 1 曙和w a p w s p ，并且w a p 网关对经它转发的数据不做任何解释和修改。 ( 2 ) 基于i p 的实现1 5 j 虽然目前大多数m m s 的实现是基于w a p 协议的，但是，3 g p p 还制定了基于口的 m m s 实现方案。图2 3 是基于口的、利用无线网络的特征进行优化的无线t c p 协议而实 现m m s 的协议栈结构，该无线t c p 协议是一个传输层协议。根据业务的不同，s m t p 、 p o p 3 、i m a p 4 和哪等应用层协议己经成为m m s 用户代理和m m s 中继器服务器间可 以使用的通信协议。该实现过程也被分为两个链路过程，两链路的高层协议都是相同的， 区别在于m m s 用户代理和p 网关之间使用无线t c p 协议，p 网关到m m s 中继器朋艮务器 之间使用的是普通t c p 协议进行通信。 8 广西大学硕士掌位论文基于中间件的彩信增值业务a l z 台系统的设计与实现 用户 接口 m m s 应 用层 m m s 命 令层 传输层 协议 中间层 无线 服务 用户 接口 m m s 应 用服务 m m s 命 令 传输 协议 无线 t c p i p ( 无线) 消息协议a 消息应用框架 h r r p 中间层t c p 无线服务i p 图2 - 2 基于w a p 实现的m m s 协议栈结构 f i g 2 - 2b a s e do nw a p t oa c h i e v et h ep r o t o c o lo fm m s 消息应用框架 m m i 传输协议 无线t c pt c p 无线i p i p 图2 - 3 基于口实现的m m s 协议栈结构 f i g 2 - 3b a s e do ni pt oa c h i e v et h ep r o t o c o lo f m m s 2 5 中国移动m m 7a p i m m 7 协议 1 8 】【1 9 1 2 0 】是m m s c 与s p 之间传递多媒体消息的标准通信协议，通过m m 7 9 l t , - - 于- 中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 接口与增值服务应用程序通信就可开展m m s 增值服务。m m 7 协议的可在中国移动 m m s 规范中查找。 m m 7 a p i 2 l j 是中国移通信集团公司为彩信增值业务的开发所提供的基本的函数及 s p c p 和m m s c 之间的通信接口。m m 7 a p i 使s p 无需关心底层的通信实现，只需了解该 a p i 的层次结构和基本调用方法就可以进行二次开发。基于中间件的彩信增值业务平台 系统就是采用华为公司为中国移动集团提供的m m 7 a p i 。该a p i 提由i a v a 语言进行开发， 要求使用j d k l 4 0 以上版本。 图2 4 1 2 l j 说明多媒体消息的增值业务分发中涉及的消息交换数据流实例： 图2 - 4m m 7 消息分发数据流实例 f i g 2 - 4t h ee x a m p l eo fm m 7 m e s s a g ed i s t r i b u t i o nd a t af l o w 在v a s p 与m m s c 通信的内容是p d u ，在通信中有以下几种消息类型： m m 7 _ s u b m i t r e q 、m m 7 _ _ d e l i v e r r e q 、m m 7 _ d e l i v e r y r e p o r t r e q 、 m m 7 _ r e a d _ r e p l y r e q 、m m 7 _ c a n c e l r e 0 、m m 7 r e p l a c e r e q 。 m m 7a p i i 艉- 次结构包括五个部分，其v a sa p i 层次结构如图2 5 1 2 1 】所示。这五个层 次分别：系统配置信息类别、消息类别、消息辅助类别、通信类别、编解码类别。 1 0 基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 恻 m m s c 、，a s p 消、，a s p m m s c 消，r 、 i 包括 ，、 ；j 1 1 i - - i i - 王1 广；：三主奎， 通信三利v a s p r e c e i v 盯 m m s e n d c r 【 ： l 通信 。一弋 工了 编解ii 码类爿 m m 7 m e s 5 a g e & s o a pe n c o d e 以) e c o d e r 汰 一 、包括 、消息 i 类别 l 和消 2 6 本章小结 图2 5v a s a p i 层次结构 f i g 2 - 5t h el e v e ls t r u c t r u eo fv a s a p i 本章对m m s 体系架构的知识作了较为全面的介绍，主要包括m m s 的系统结构、运 行环境、工作流程、实现方案等内容，最后介绍了中国移动增值业务m m 7 接口协议。 基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 第三章系统总体架构设计 彩信高效、稳定的发送与彩信中心的组网方案是密切相关的。本章深入分析了中国 移动m m s c 的组网方案和存在的问题，提出了彩信网关的解决方案；详细介绍了从彩信 网关的网络结构、功能结构到彩信网关传输协议的设计与分析：从彩信增值业务平台系 统的内部结构到基于中间件思想的分层架构的设计与分析。本章也是该平台系统的总纲 领。 3 1 彩信网关 3 1 1 中国移动m m s c 系统的组网方案及存在问题 中国移动己经在全国大部分省建设了彩信业务的m m s c ，目前的组网方案如 图3 1 所示【2 2 】。下面对最关键的四个接口作一个简单介绍： 图3 - 1 中国移动m m s c 系统组网 f i g 3 - 1t h es y s t e mn e t w o r ks t r u c t u r eo fm m s c ( 1 ) 各省的m m s c 系统之间通过移动互联网( c m n e t ) 实现互连互通，m m s c 系统间 采用m m 4 接口转发彩信业务。 ( 2 ) m m s c 与短消息中心的互联实现了彩信到达消息通知的下发，它们之间以专线 方式互连。 ( 3 ) 与彩信增值服务的s p 互联。m m s c 系统与s p 之间是通过c m n e t 互联，它们之 间采用m m 7 接口进行连接。 ( 4 ) 与m i s c 系统的互联。便于对彩信业务管理的实现，m m s c 和归属省的m i s c 通 1 2 基于中间件的彩信增值业务平台系统的设计与实现 过c m n e t 互联，完成彩信业务的鉴权和计费。 随着多媒体消息业务量的不断增长，尤其移动梦网彩信业务的飞速发展，出现了以 下的几个方面的问题： ( 1 ) m m s c 的转发压力过大 在m m s c 建设最初阶段，多媒体类型不多，业务量非常较少，m m s c 的建设也少而 集中。大多数都是集中在移动终端对移动终端之间的业务，增值业务的发展只能在少数 几个省内进行，s p 所带来的业务量也很少。随着无线网络技术的成熟，无线数据业务的 不断发展，多媒体消息种类的增加，业务量的不断增大，业务的个性化服务也在紧锣密 鼓地展开，全国己经有超过一半以上的业务量开始属于全国s p 下属的增值业务。目前， 全国己经在超过四分之三的省建设了多套m m s c 系统i 捌。一方面，m m s c 之间的转发采 用的是m m 4 接口，该接口是采用s m t p 协议，同m m 7 接口所采用的h ，兀p 协议相比，处 理效率要低得多，故而m m s c 在业务量大时会经常出现信道堵塞、下发延时等现象。另 一方面，彩信中心除了对本省内的彩信进行存储和转发，对从接入到外省的彩信同样有 一个转发的过程，这一方案导致了本省到外省转发的业务量所占比例远远大于本省的自 己的业务量，这些转发业务同样会使本地的m m s c 转发压力过大，系统的处理能力降低。 ( 2 ) “垃圾”彩信对m m s c 造成资源浪费 现网和m i s c ( 移动信息服务平台) 的统计数据，有至少1 1 3 的梦网彩信因为各种原因 而导致消息鉴权失败，这些“垃圾”彩信在很大程度上会造成了m m s c 系统的资源浪费。 ( 3 ) 缺乏对s p 接入的有效管理 首先，目前m m s 增值业务与终端间的彩信业务都是由m m s c 系统承载，m m s c 虽 然有一定的管理功能，但是终端间的业务优先级高于增值业务，这会使在过高的业务峰 值期，梦网彩信被拒绝或被延时处理的情况会变得很严重。 目前，全网性s p 中有部分采用的是接入到全网多套m m s c 系统中，这种接入方式的 优点显而易见，它有利于分散单个m m s c 中业务量以减小m m s c 处理压力，但同时也带 来了不可忽略的缺点。s p 接入了多个m m s c 中心对所维护的用户号段工作难度加大，同 时s p 的接入规范不够具体，s p 可以在全网多点接入，导致s p 需要与多个省公司进行收 入结算，计费的复杂性为s p 的管理和维护也带来一定的困难。 3 1 2 中国移动短信息增值业务组网结构 短消息增值业务是由短消息提供服务商s p ，将互联网上丰富而