倪 奕

（中國電子科技集團(tuán)公司第三十研究所，四川 成都 610041）

0 引言

傳統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)通常是由諸如SIP消息之類的信令消息觸發(fā)。而通信類的 Web服務(wù)則通常是一般電信功能的 Web服務(wù)接口，由SOAP消息進(jìn)行觸發(fā)，它們能利用電信域的各種網(wǎng)絡(luò)資源，并在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布和使用。

以下就是一些電信業(yè)務(wù)暴露為通信Web服務(wù)的例子：

第三方呼叫：提供由第三方發(fā)起和管理的、在兩個用戶間建立會話的能力。

多媒體會議：提供在一個會話中發(fā)起兩個或多個用戶的音/視頻會議的能力。

消息：提供發(fā)送即時消息、SMS和MMS能力的一系列Web服務(wù)。

呈現(xiàn)：提供獲取用戶在網(wǎng)絡(luò)中的可達(dá)信息的能力。

使用標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)來抽象電信網(wǎng)絡(luò)能力，業(yè)務(wù)提供者能為電信領(lǐng)域之外的 IT開發(fā)人員提供創(chuàng)建創(chuàng)新型業(yè)務(wù)的新的可能性。

Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)也使得電信運(yùn)營商能為第三方提供可控、可靠的電信網(wǎng)絡(luò)能力，如狀態(tài)呈現(xiàn)和呼叫控制等能力。

多個國際組織對如何在電信領(lǐng)域使用 Web服務(wù)提交了各自的標(biāo)準(zhǔn)：

ParlayX標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)是基于Web Services的簡化版本的電信API集，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了一些最常見的信令業(yè)務(wù)，如第三方呼叫控制、呼叫通知、SMS、MMS等[1]。

OMA建議了一些OMA Web Services引擎，并且它規(guī)范了移動終端與Web Services的交互方式。

W3C提供了 WS-Addressing 規(guī)范，該規(guī)范提供了描述Web Services和消息的機(jī)制。

OASIS論壇定義了一系列規(guī)范，如 WS-Notification及WS-ResourceFramework等，這些規(guī)范是開發(fā)通信 Web Services的重要基礎(chǔ)。

1 技術(shù)背景

1.1 JBoss相關(guān)

JBoss是一個用純Java編寫、開源、遵循J2EE規(guī)范、得到廣泛使用的應(yīng)用服務(wù)器軟件。JBoss起初只是一個 EJB容器，后來逐步發(fā)展成為一個具有復(fù)雜功能的應(yīng)用服務(wù)器，包含內(nèi)置的Web服務(wù)器Tomcat、EJB容器、內(nèi)置的Java關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Hypersonic、Java消息服務(wù)（JMS）、Java事務(wù)接口/Java事務(wù)服務(wù)等功能[2]。

另外，JBoss還支持通信業(yè)務(wù)服務(wù)器 Mobicents。“Mobicents是目前第一個也是唯一一個被JSLEE1.1規(guī)范認(rèn)證的開源VoIP平臺，Mobicents為電信應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的組件模型和執(zhí)行環(huán)境，通過支持 J2EE促進(jìn)語音、視頻、數(shù)據(jù)在下一代智能應(yīng)用中的融合”[3]。JSLEE包含諸如業(yè)務(wù)構(gòu)建塊（SBB），資源適配器（RA）、業(yè)務(wù)（Service）以及事件（Event）等組件。SBB是可重用的組件，并對特定事件敏感，它們接收這些事件并處理它們。RA是連接SLEE平臺到特定協(xié)議棧的連接器，如SIP RA和HTTP RA。事件定義了在JSLEE組件之間交互的消息。

1.2 Web服務(wù)

Web服務(wù)是一種建立分布式應(yīng)用的平臺，其主要目標(biāo)是在已經(jīng)存在的不同平臺和系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立一個與平臺和開發(fā)語言無關(guān)的統(tǒng)一平臺，其他各種應(yīng)用通過該平臺實(shí)現(xiàn)相互連接和集成[4]。通過Web Services技術(shù)，可以使由不同廠商開發(fā)、運(yùn)行在不同操作系統(tǒng)上、部署在不同的設(shè)備之上、采用不同的編程語言的所部署的軟件和系統(tǒng)都能夠通過Web Services構(gòu)筑的通用平臺實(shí)現(xiàn)交互，實(shí)現(xiàn)分布式計算和處理。其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 Web Services體系結(jié)構(gòu)

Web Services體系結(jié)構(gòu)是3種角色之間進(jìn)行的交互，即服務(wù)提供者、服務(wù)請求者、服務(wù)注冊中心，交互包括發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、綁定這3個動作。

XML是Web Services中表示數(shù)據(jù)的基本格式，它解決了數(shù)據(jù)表示的問題。

SOAP描述了數(shù)據(jù)類型的消息格式和一套串行化規(guī)則，包括結(jié)構(gòu)化類型和數(shù)組。

WSDL是描述 Web Services功能的協(xié)議，描述了Web Services所采用的協(xié)議和格式。

UDDI的核心是UDDI服務(wù)注冊中心，它使用XML文檔描述企業(yè)及其提供的Web Services。

2 體系架構(gòu)

2.1 體系架構(gòu)研究

Web服務(wù)通常都被認(rèn)為是通過同步的請求－響應(yīng)機(jī)制來進(jìn)行訪問的，這樣使得Web服務(wù)的實(shí)現(xiàn)與使用都很簡單。與之相反，通信業(yè)務(wù)從本質(zhì)上來說是異步的和事件驅(qū)動的，是通過一系列的消息發(fā)送和接收來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的交付過程。比如說，如搜索這樣的Web服務(wù)可以通過簡單的搜索請求來訪問，但對第三方呼叫這樣的通信業(yè)務(wù)來說就需要完成一系列的事件傳遞（發(fā)送makeCall事件，接收處理中、等待中以及響應(yīng)事件并交換媒體能力）。所以，把通信業(yè)務(wù)作為同步的Web服務(wù)進(jìn)行付就會遇到一些問題。

研究的體系架構(gòu)以同步Web服務(wù)的方式交付通信業(yè)務(wù)，并簡化通信業(yè)務(wù)與普通Web服務(wù)和web應(yīng)用的整合過程。體系主要包含通信業(yè)務(wù)服務(wù)器（采用 Mobicents，用于部署通信業(yè)務(wù)），Web服務(wù)器（采用Tomcat，用于部署Web服務(wù)及應(yīng)用），企業(yè)服務(wù)總線 ESB[5]使用 JBoss ESB，并采用OpenIMS構(gòu)建 IMS核心網(wǎng)。提出的體系的部署架構(gòu)如圖 2所示。

圖2 體系部署架構(gòu)

首先，Web服務(wù)作為通信業(yè)務(wù)（如第三方呼叫控制業(yè)務(wù)）的代理先向服務(wù)注冊中心進(jìn)行注冊。業(yè)務(wù)流程從 http客戶端開始?？蛻舳讼騑eb服務(wù)器上部署的Web應(yīng)用發(fā)送請求以執(zhí)行某個服務(wù)。Web應(yīng)用通過UDDI協(xié)議查詢適合的Web服務(wù)并與之綁定，并請求特定的Web服務(wù)的執(zhí)行。Web服務(wù)是同步服務(wù)，但它以異步的方式與通信業(yè)務(wù)進(jìn)行交互以觸發(fā)通信業(yè)務(wù)。這樣通信業(yè)務(wù)開始執(zhí)行，并在兩個IMS UA之間發(fā)起呼叫。呼叫的狀態(tài)輸出給Web服務(wù)客戶端以及HTTP客戶端，這樣它們就能控制、檢測、改變呼叫，并最終結(jié)束呼叫。

通信業(yè)務(wù)器采用 Mobicents。從技術(shù)背景中知道 JSLEE包含多種組件。在建議的體系架構(gòu)中，需要實(shí)現(xiàn)這些組件的新類型。Web服務(wù)接收到某個請求以觸發(fā)服務(wù)，它必須要先發(fā)送一個事件來啟動該服務(wù)。所以需要定義一些事件（如makeCall、endCall等），這些事件被Web服務(wù)用于與JSLEE平臺和通信業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。因此，就需要研究Web服務(wù)與通信業(yè)務(wù)間消息傳遞方式，即 Web服務(wù)如何發(fā)送事件，Mobicents如何接收這些事件并把它們傳遞給SBB。

2.2 服務(wù)與業(yè)務(wù)間消息傳遞方式

2.2.1 業(yè)務(wù)/服務(wù)單機(jī)部署

如果通信業(yè)務(wù)與 Web服務(wù)是部署在同一 JBoss服務(wù)器上，即通信業(yè)務(wù)執(zhí)行環(huán)境由部署在JBoss上的Mobicents提供，Web服務(wù)執(zhí)行環(huán)境由JBoss內(nèi)部的Tomcat提供，兩者之間可以采用遠(yuǎn)程方法調(diào)用（RMI）來實(shí)現(xiàn)通信，這里采用JSLEE提供的SLEE Connection接口[3]，如圖3所示。Web服務(wù)器負(fù)責(zé)將用戶請求封裝成Mobicents中自定義的事件，并通過SLEE Connection接口來完成與Mobicents的交互。該接口允許Web服務(wù)組件創(chuàng)建一個與特定JAIN SLEE中的業(yè)務(wù)實(shí)例的連接，并使用它來向業(yè)務(wù)實(shí)例發(fā)送事件，從而觸發(fā)通信業(yè)務(wù)邏輯的執(zhí)行。

圖3 業(yè)務(wù)/服務(wù)單機(jī)部署

2.2.2 業(yè)務(wù)/服務(wù)分離部署

如果Web服務(wù)和通信業(yè)務(wù)部署在不同JBoss服務(wù)器上，有兩種通信機(jī)制，如圖4所示。

圖4 業(yè)務(wù)/服務(wù)分離部署

SLEE Connection方式：Mobicents JSLEE同樣提供一個遠(yuǎn)程的SLEE Connection（使用方式同本地方式相同），從而實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)組件與通信業(yè)務(wù)組件之間的跨主機(jī)通信。

SOAP RA方式：可以直接通過在Mobicents上部署SOAP RA來實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)組件與通信業(yè)務(wù)組件之間的通信消息適配。SOAP請求從SOAP客戶端通過Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)獲取，并被SOAP RA以SOAP事件的方式，通過JSLEE的事件路由器傳遞給注冊這些事件的通信業(yè)務(wù)組件（SBB）處理。

2.3 Web服務(wù)結(jié)構(gòu)

為了把通信業(yè)務(wù)封裝為Web服務(wù)，需要把它的相關(guān)功能描述到WSDL文檔中，給出將對它的客戶端提供的操作。以第三方呼叫控制為例，以下是對其 Web服務(wù)進(jìn)行描述的WSDL文件片段：

可以看到，makeCall操作有兩個類型為string的參數(shù)，即兩個UA 的SIP URI，并有一個string類型的返回值，它是呼叫的引用id。

3 實(shí)現(xiàn)

為了實(shí)現(xiàn)第三方呼叫控制業(yè)務(wù)的Web服務(wù)化，業(yè)務(wù)需要三個SBB：RecvSoapSBB為業(yè)務(wù)的根SBB，處理呼叫控制SOAP事件；CallControlSbb處理 SIP消息；SendSoapSBB發(fā)送業(yè)務(wù)響應(yīng)。當(dāng) MakeCall事件被傳遞給 SLEE后，RecvSoapSBB進(jìn)行初始化，接收MakeCall事件，根據(jù)事件構(gòu)建INVITE消息并發(fā)送給被叫IMS UA以發(fā)起呼叫，并創(chuàng)建及初始化CallControlSbb。接著CallControlSbb就會處理后續(xù)SIP消息以在兩個IMS UA之間建立呼叫。

Web服務(wù)將通過向 SOAP RA發(fā)送諸如 CancelCall,EndCall此類的事件來控制呼叫，這些事件也會傳遞給RecvSoapSBB，處理這些事件需要進(jìn)行一些SIP消息的傳遞，而這是CallControlSbb的處理范圍。因此RecvSoapSBB就通過調(diào)用CallControlSbb的輸出方法來委托CallControlSbb處理這些事件，CallControlSbb通過發(fā)送適當(dāng)?shù)?SIP消息來建立、中止或者取消呼叫。在CallControlSbb完成呼叫信令過程后調(diào)用SendSoapSBB返回相應(yīng)的業(yè)務(wù)響應(yīng)。

融合Web和通信應(yīng)用的另一個需求是在Web應(yīng)用中監(jiān)視通信業(yè)務(wù)的狀態(tài)。比如需要在Web應(yīng)用中顯示呼叫的狀態(tài)（如進(jìn)行中、取消、保持等），這樣用戶就能了解呼叫的情況，并對其進(jìn)行控制。對此的一個解決方法是在通信業(yè)務(wù)、Web服務(wù)和 Web應(yīng)用之間把呼叫狀態(tài)作為共享對象，實(shí)現(xiàn)HTTP和SIP會話之間的1對1的映射，這樣Web應(yīng)用就能檢測業(yè)務(wù)狀態(tài)。該項(xiàng)內(nèi)容非本次研究重點(diǎn)不作詳述。

本體系結(jié)構(gòu)總體的實(shí)現(xiàn)原理如圖5所示。

圖5 體系結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)原理

第三方呼叫控制業(yè)務(wù)與服務(wù)整合的試驗(yàn)環(huán)境如圖 6所示。在該環(huán)境中，使用專用的Web服務(wù)測試工具SoapUI進(jìn)行了測試。SoapUI根據(jù)實(shí)現(xiàn)的Web服務(wù)的WSDL文件創(chuàng)建了呼叫請求，請求方法為makeCall，并帶有主被叫終端UA1和UA2的SIP地址。通過SoapUI發(fā)送該請求到第三方呼叫控制業(yè)務(wù)的 Web服務(wù)實(shí)現(xiàn) endpoint，最終實(shí)現(xiàn)兩個終端的通信。

圖6 試驗(yàn)環(huán)境示意

4 結(jié)語

文中研究根據(jù)NGN/IMS的通信業(yè)務(wù)與Web服務(wù)融合的概念，采用ParlayX標(biāo)準(zhǔn)，基于JBoss，提出了兩者整合的體系架構(gòu)，把Web服務(wù)作為通信業(yè)務(wù)的代理，以Web服務(wù)的同步的請求－響應(yīng)機(jī)制方式交付異步的事件驅(qū)動的通信業(yè)務(wù)。NGN 架構(gòu)對 Web 服務(wù)的引入將充分利用 Web 服務(wù)的優(yōu)勢,使 NGN 應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺具備更好的開放性和互操作性, 從而使下一代網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)的開發(fā)和部署更加快速和便捷[6]。

[1] 陳霄,汪學(xué)明.下一代網(wǎng)絡(luò)開放業(yè)務(wù)接口的研究[J].通信技術(shù),2010,43(12):109-111.

[2] 楊成剛.午餐免費(fèi) 服務(wù)增值——談 JBoss的技術(shù)架構(gòu)與服務(wù)[J].中國計算機(jī)用戶, 2004(13):56-57.

[3] ALEXANDRE M, AMIT B, BARTOSZ B. Mobicents JAIN SLEE User Guide.[EB/OL].(2010-10-09)[2011-06-09].http://www.mobicents.org/slee/docs.html.

[4] 趙謹(jǐn)謹(jǐn).用WebServices實(shí)施企業(yè)應(yīng)用集成的方法研究[D].武漢：華中科技大學(xué),2009:6-9.

[5] 金碧芳,薛質(zhì),宋濤.基于SOA的信息比對系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 信息安全與通信保密,2010 (06):43-44.

[6] 趙慧玲,徐向輝. 基于Web服務(wù)的下一代網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)模型[J].郵電設(shè)計技術(shù),2008 (07):1-5.