移动网络中的呈现服务

移动网络中的呈现服务

葛方晖 张堂辉

普天信息技术研究院

1.概述

 

图1 即时消息系统的客户端

呈现（Presence）服务其实就是提供呈现信息的一种业务，而呈现信息是描述一个用户各种状态的信息，这些状态一般有（是否在线，是否可达，拥有什么设备等等）。呈现服务是一个很吸引人的业务，在IP网络上已经得到了广泛的应用，比如右图就是一个网络上最著名的即时消息客户端的一个例子。在图中我们可以看到“小赵”和“企鹅”都在线上，但是“小赵”处于不可响应状态，而且还可以看到小赵有一个摄像头，而老王的即时消息客户端和手机进行了捆绑。“狐狸”则被加入了黑名单，并且不在线上。

 

呈现服务在移动网络上的使用还比较少，较早的应用是从一键通（PoC）业务开始的，这样我们通过呈现业务就直接可以知道哪些人是处于在线状态，什么人加入了PoC的群组呼叫等等。呈现服务可以很直观的知道电话簿中各个人的状态，这样我们就不会因为某个人在开会不接电话而一遍遍的重复呼叫，这样的情况生活中往往随处可见。其他的呈现信息也很有用，比如你可以直接知道对方是否支持视频电话，那样就不用等到电话接续后才知道了。

本文将对移动网络中呈现服务的标准化，在PoC业务上的应用以及呈现服务协议的一些基本情况进行一个概要的介绍，便于读者理解呈现服务的内容。

2.呈现服务的标准化简介

很多标准组织在呈现服务上都有工作，其中移动网络中的呈现服务涉及到的最重要的三个标准组织是IETF（因特网工程任务组），3GPP（3G合作伙伴项目），OMA（开放移动联盟）。3GPP2组织里的工作和3GPP是完全类似的，本文就不重复介绍了。

IETF最早定义了呈现服务的核心技术和相关的协议，在本文第四节会做详细说明。OMA和其他组织的工作都遵循了这个标准。下图是一个呈现服务的抽象架构图，一般说来呈现服务的主要实体包括呈现服务器（Presence Server），呈现源（Presence Source），看守者（Watcher）。各实体的功能我门在下一节再结合实际例子进行介绍。

 

图2 呈现服务抽象架构

3GPP组织负责定义呈现服务框架，这个框架包含了网络层和应用层的参考架构。网络层部分描述了呈现服务引擎（比如呈现服务器）和其他网络单元（比如3GPP中的网络单元MSC，HLR）之间的通讯。而应用层部分描述了不同的呈现服务单元之间的通讯。3GPP中呈现服务的标准文档主要是在R6版本的[3GPP 23.141][3GPP 24.141]文档中，它的侧重点在网络层结构的部分。

OMA组织主要负责呈现服务应用面的工作，侧重点在于具体的业务实现，和3GPP工作有一些重叠。目前这个组织很大一部分工作是在PoC中的呈现服务上。但是在OMA组织架构中，这部分工作是由独立的PAG工作组来完成的，而不是由PoC工作组来完成。这也说明了呈现服务的地位，虽然移动网上早期的应用是PoC业务，但是呈现服务在很多业务中都可以使用，是一种基础的业务能力。

3.PoC中呈现服务

PoC (Push to Talk over Cellur)业务是一种在公网上实现集群系统的技术，也就是在手机上实现对讲机的功能。PoC手机用户只要按下一个专用键就可以和其他用户或用户组进行一对多的半双工通话。PoC是最早需要使用呈现服务能力的业务，因为当用户进行组通讯的时候，知道其他用户的状态是很重要的。举例来说一个PoC组通讯，假设组用户10人，由于根据当时具体情况（例如有人在服务区外，有人无应答），并不是所有人都会参与到组通讯中。如果没有呈现服务，发起者就很难知道到底谁参与了这次通话。而且通过呈现服务，PoC可以实现通讯的各种策略，比如当有人因为情况不能参加组通讯时，我们可以把语音信息转到他的语音信箱中。

下图3是PoC系统的架构图，我们将对其中涉及到呈现服务的主要实体进行简要介绍。

 

 

图3 PoC架构

 

1．呈现服务器（Presence Server）

呈现服务器支持以下功能：

l  接收并存储发布给它的信息。

2  分发呈现信息以及看守信息。

呈现服务器可以接受客户端订阅呈现信息，当呈现信息变化时，它会通知订阅了该呈现信息的客户端。

2．呈现源（Presence Source）

呈现源的功能是可以提供呈现信息给呈现服务器。呈现源可以是用户终端或者网络实体。

3．看守者（Watcher）

看守者的功能是从呈现服务器请求关于呈现源或者关于看守者自己的信息。

4．SIP/IP核心网络（SIP/IP Core）

SIP/IP核心网是一个服务器集合的网络，例如：代理服务器和注册中心，用于支持呈现服务的功能，这些功能如：路由、认证、压缩、计费等。不同的SIP/IP核心网络提供的特征依赖于网络实现的细节。

5．XML数据管理客户端（XDMC）

XDMC根据不同的实现支持以下功能（例如：PoC XDMC、Presence XDMC、共享XDMC）：

l 管理相关的XDMS中的XML文档（创建，修改，获取和删除）

2 订阅关于存储在XDMS中XML文档改变消息的SIP事件包

形象的说，这个功能和即时消息里面创建，修改，获取和删除好友列表等功能是一样的。

6．呈现XML数据管理服务器（呈现XDMS）

呈现XDMS负责管理呈现相关的XML文档。比如呈现认证规则就是在这里存储的，用户只允许符合某些认证规则的人才能获得他的呈现信息。在即时消息系统里常见的好友名单和黑名单就是这些规则的典型例子。

7．PoC XML数据管理服务器（PoC XDMS）

PoC XDMS是一个用来管理XML文档（比如PoC组信息）的XCAP服务器。管理特性包括这些操作：创建，修改，获取和删除。PoC XDMS同样能够接收订阅，并且将存储的PoC文档的修改通知“看守者”。

8．PoC服务器中的呈现功能

PoC服务器可以根据PoC客户端的行为作为呈现服务器的“呈现源”和“看守者”。在PoC服务器和呈现服务器之间的通信通过SIP和SIP特定事件通告机制[RFC3261] [RFC3265]来完成。PoC服务器中呈现相关的功能如下：

l.可以提供对呈现信息的处理的方式

2.将动态的PoC状态信息映射成呈现属性

3.基于映射功能，将PoC相关的呈现信息发布给呈现服务器（代表PoC客户端）

4.从呈现服务器中获取或者请求呈现信息

5.基于呈现信息（比如“不可达”状态），可以支持PoC会话处理策略的执行（比如转入语音信箱）。

 

一般的呈现过程是这样的：比如在进行PoC组呼叫的时候，当某个用户接受呼叫后，该用户UE内的呈现源会把呈现信息发送到呈现服务器，而呈现服务器把呈现信息分发给订阅者的UE，这样订阅者就看到该UE已经加入了组呼叫中。

4.      呈现服务的协议介绍

呈现服务涉及的基础协议很多，主要是SIP，XCAP，PIDF等。这些协议的标准化都是由IETF组织完成的。

呈现服务机制主要是通过IETF制定的SIP协议[RFC3261]以及它的一些扩展实现的。SIP当UE上线时，使用PUBLISH方法[RFC3903]向呈现服务器报告自己的呈现信息，并使用SUBSCRIBE方法[RFC3265][RFC3856][RFC3857]向呈现服务器订阅它感兴趣的UE的呈现信息；当它感兴趣的UE呈现状态变化时，呈现服务器使用NOTIFY方法[RFC3265][RFC3856][RFC3857]给该UE发送呈现变化信息。

呈现信息的数据管理使用的是XCAP协议（XML配置管理协议），目前还是IETF的草案，没有成为正式的IETF文档。XCAP协议使得一个XDMC可以读、写和修改以XML格式存储在服务器上面的应用数据。XCAP将一个XML文档子树和元素属性跟HTTP URL相对应，这样，XDMC可以直接通过XCAP协议存取呈现数据。XCAP协议实际上可以认为是HTTP的一个扩展，使用的操作和HTTP是完全一样的。

呈现信息采用PIDF（[RFC3863] 呈现信息数据格式）作为基本数据格式，它的最基本的单元称为tuple，每一个tuple元素都是按照XML格式组织的。为了实现呈现信息的部分更新以及过滤，IETF起草了几个相关的草案作为对[RFC3863]的补充，比如RPID，CIPID等。对于超大的呈现信息，采用MIME格式[RFC2387]将其作为附件处理。对于PIDF具体应用的格式，比如地理信息，事件列表等，也已经起草了大量相关的草案。

呈现服务的基础协议主要涉及到上面提到的三个方面，当前IETF、OMA和3GPP投入了大量的工作，正在尽快的完善这些协议。

5.结束语

呈现服务是移动网络中出现新的基础业务能力，目前它仍然处于发展和完善中。在IP网络中，在极为流行的即时消息系统上已经大量的使用了呈现服务。在移动网络上引入呈现服务是一个热点的研究问题，它的实现将给用户带来全新的用户体验。在这个新兴的业务中，将会带来新的发展机遇，移动通讯企业应该积极参与和制定相关的标准，增强我国在移动通讯行业的竞争力。

 

发表于《当代通信》2006年4期

 

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