终端业务上下文的定义方法及业务模型TerminalServ

第32卷第3期电子与信息学报Vol.32No.32010年3月JournalofElectronics&InformationTechnologyMar.2010终端业务上下文的定义方法及业务模型芮兰兰孟洛明邱雪松(北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876)摘要：该文针对业务上下文仅关注业务质量较少考虑用户终端环境的现状，提出终端业务上下文的概念，为普适业务的开展提供必要的信息支撑。给出一种终端业务上下文的通用定义方法，该方法可以提取各类业务场景中终端环境的特征参数，使其形成可表示、可获知的上下文。提出基于终端业务上下文的业务模型，给出上下文的存储和使用方法。最后通过一个典型的普适业务接续场景验证了上述定义方法和业务模型。结果表明，该方法可以有效提取普适业务所需的上下文信息；基于该模型，业务平台能够动态适配异构的终端环境，为用户提供个性化终端呈现和接续服务。关键词：通信网络；终端业务上下文；定义方法；业务模型；终端业务环境中图分类号：TN915.07文献标识码：A文章编号：1009-5896(2010)03-0660-06DOI:10.3724/SP.J.1146.2009.00181TerminalServiceContextDefinitionMethodandServiceModelRuiLan-lanMengLuo-mingQiuXue-song(StateKeyLaboratoryofNetworkingandSwitchingTechnology,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China)Abstract:Whilecurrentresearchonservicecontextmainlyfocusesonservicequalityandseldomconsiderpersonalterminalenvironment,aterminalenvironmentrelatedcontextnamedTerminalServiceContextisproposed,whichcouldprovideessentialinformationsupportforubiquitousservices.Ageneralterminalservicecontextdefinitionmethodisprovided,whichcoulddrawfeatureparametersofterminalenvironmentforallkindsofservicescenarios,andformformalizedandretrievablecontexts.Furthermore,servicemodelbasedontheterminalservicecontextisgivenandthestorageandapplicationmethodsofthecontextareanalyzed.Finally,theproposeddefinitionmethodandservicemodelareverifiedbyatypicalubiquitousservicescenario.Theresultsshowthatthemethodcanextractthecontextrequiredbyubiquitousservice.Basedonthemodel,serviceplatformcanadapttoheterogeneousterminalenvironmentsdynamically,andprovideindividualizedpresentationandhandoffservicesforusers.Keywords:Communicationnetwork;Terminalservicecontext;Definitionmethod;Servicemodel;Terminalserviceenvironment1引言在普适业务环境中[13]−，网络允许用户参与业务的定制过程，用户可以根据需求和喜好设定业务质量、呈现方式等特征参数，业务将具有智能化、个性化的特点。此外，用户可以享受无处不在的业务，网络具备智能性，能够适应用户环境的变化，为用户屏蔽网络和业务平台的差异，使用户不受设备、环境的限制而自由地、无缝地使用各种新业务。为了向用户提供个性化的业务体验，网络需要2009-02-16收到，2009-09-18改回国家973计划项目(2007CB310703)，国家自然科学基金重大研究计划项目(90604020，90604021)，国家自然科学基金(60821001)资助课题通信作者：芮兰兰[e-mail]了解用户对业务的个性化质量需求和使用喜好。为了保证业务无处不在，网络还需要了解用户终端环境的变化情况，智能化地进行业务适配和接续，使用户对业务的体验不受环境变化影响。与用户个性化业务质量需求、业务喜好、用户终端环境等相关的信息称为业务上下文[4]。业务上下文是网络开展智能化、个性化业务的基础，基于上下文提供业务真正体现了下一代网络面向用户的特点。业务上下文主要包括业务特征相关的上下文和用户终端环境相关的上下文。文献[5-7]等面向上下文感知环境，提出了基于上下文智能进行业务适配的管理系统的功能和组成部件，但是缺乏对业务上下文具体内容的定义。在业务特征相关上下文方面，SLA(ServiceLevelAgreement,服务等级协议)是TMF[8]，ITU-T[9]提出的一种与业务特征相关的上下第3期芮兰兰等：终端业务上下文的定义方法及业务模型661文，但SLA不记录用户基于终端环境的业务需求，不能提供屏蔽终端差异的普适业务。在用户终端环境相关的上下文方面，3GPP的VHE(VirtualHomeEnvironment，虚拟用户环境)提出了基于PSE(PersonalServiceEnvironment，个人业务环境)开展个性化业务的需求[10]，PSE中记录用户对业务质量、呈现方式等参数，并且可以在漫游网络和归属网络中共享。但PSE的标准化目前仅停留在需求层面，没有给出详细的内容和具体的应用方法。此外，除了保障静态的PSE外，业务需根据终端环境变化进行动态适配，VHE没有开展业务对环境的智能适配以及所需环境参数等方面的研究。从上述分析可见，与用户终端环境相关的上下文是未来业务开展所需的重要基础数据，但其内容和基于上下文的业务提供方式还处于起步阶段，没有系统的研究成果。本文首先提出终端业务上下文的概念和管理需求；其次，提出了一种终端业务上下文的通用定义方法，详细描述了其定义过程，并基于UML给出了终端业务上下文的具体内容。此后，针对终端业务上下文的应用，即普适业务的开展方式，提出了基于终端业务上下文的业务模型，给出了终端业务上下文的存储位置，并分析了业务平台、管理系统与终端业务环境之间基于上下文的业务交互流程。基于该模型，业务平台能够动态适配终端环境，为用户提供个性化服务，并且在跨网时保障业务的无缝接续。最后通过一个普适业务接续场景对提出的定义方法和业务模型进行了应用和验证。2终端业务上下文的概念终端业务上下文是对与业务提供和业务保障相关的终端信息的形式化描述，属于用户终端环境相关的上下文。终端业务上下文规定了业务在协商、资源预留、提供、接续等流程中所需要使用的与终端业务环境相关的基础数据。终端业务上下文对PSE的能力进行了扩展，终端业务上下文除了关注用户对终端的呈现需求外，同时描述了终端设备能力、终端环境、用户在具体环境中的终端呈现喜好以及与具体环境无关的通用终端喜好等信息。终端业务上下文将改变传统的电信业务提供方式，形成一种以用户需求为中心并且屏蔽终端网络差异的业务提供模式，通过对终端环境和网络设备的动态适应，保证业务的持续性和用户对业务体验的一致性，为下一代网络中融合业务的提供打下良好的基础。此外，通过定义终端业务上下文，抽象出终端网络中与业务相关的特征信息，可以改变传统业务与终端设备能力完全绑定的情况，基于终端业务上下文动态实现网络资源的重新整合和适配，并在此基础上实现智能化的业务提供，满足用户对业务的个性化呈现、访问需求。3终端业务上下文的定义方法根据终端业务上下的概念和特征描述，终端业务上下文采用图1所示的定义方法，包括5个阶段：首先了解业务中与终端相关的要求，然后分析所需的终端业务环境信息，根据与网络以及用户位置的相关性，将终端业务环境信息按照终端业务上下文进行归类，最后进行终端业务上下文的具体内容定义。图1终端业务上下文的定义方法由于未来的终端业务环境将是由大量异构终端设备组成的无处不在的、基于感知的新型网络，未来的业务需要屏蔽终端环境的差异性并且为用户提供智能化的接入，因此，与终端业务环境相关的特色要求主要体现在对业务的个性化呈现、对业务的自动适配、对业务的无缝接续和对用户体验一致性的保障4个方面。首先需要了解业务场景在这4个方面的具体要求。了解业务场景与终端业务环境相关的要求后，可以进一步分析其信息需求。(1)业务的个性化呈现：为了实现业务的个性化呈现，网络需要记录用户对终端的喜好信息，如终端类型、展示方式等，并且可以随着用户所在的环境选择终端或调整展示方式。因此，业务个性化呈现的信息需求包括用户在各种环境下的终端喜好以及呈现方式喜好；(2)业务的自动适配：网络能够根据用户所在的环境，包括接入网络特点、终端能力，不需要用户干预，自动选择最有效的业务接入方式，并且透明地对业务内容进行适配。因此，业务自动适配需要掌握终端设备能力和终端接入网络的方式等信息；(3)业务的662电子与信息学报第32卷无缝接续：在用户跨越网络边界时，网络不中断业务，并且根据用户的业务和终端环境喜好，调整业务接收方式，保证业务的持续性。这需要用户不同环境下的终端喜好、用户当前位置以及其终端网络信息的支持；(4)用户体验一致性的保障：用户体验的一致性指当用户漫游到非归属网络时，仍然能够按照预先设定的质量要求和用户业务喜好使用该业务。这就要求用户终端喜好信息在不同的网络中共享，并且支持变化后的同步更新。得到业务场景所需的终端业务环境信息后，结合与网络以及用户位置的相关性，可以将上述信息进行归类。根据与网络环境相关还是与用户相关，终端业务上下文分为终端环境上下文、终端设备能力上下文和用户终端喜好上下文；根据与用户当前位置的相关性，用户终端喜好上下文进一步分为通用业务喜好和环境相关的业务喜好。各终端业务上下文的类别如表1所示。表1终端业务上下文的分类上下文类别上下文内容网络相关性位置相关性终端环境上下文所处位置、所处网络环境等网络相关与用户当前位置有关终端设备能力上下文终端设备的基础属性和能力说明网络相关与用户当前位置有关通用业务喜好，包括终端呈现描述和终端业务描述用户相关与用户当前位置无关用户终端喜好上下文环境相关的业务喜好，包括终端呈现描述和终端业务描述用户相关与用户当前位置有关终端信息按照上述终端业务上下文类别进行归类后，可以进行具体内容的定义。无论是基于何种业务，无论服务的对象是哪种客户，各类终端业务上下文包括的具体内容如图2所示。终端环境上下文是对用户位置信息以及用户当前位置的网络环境的信息说明。用户位置信息用于跨网情况下用户环境的定位；网络环境描述终端网络的内部组网方式、终端网络接入业务网络的方式以及可能的限制条件等。终端设备能力上下文记录终端设备的基础属性和能力信息，基础属性包括终端设备的类型、标识、生长厂商以及型号等，设备能力信息包括显示屏幕、分辨率、支持业务集合、上下行速率限制等方面的能力。其中，移动终端设备的能力要求可参考OMADM[11]，家庭环境中终端设备的能力要求可参考BBF正在扩展的TR-069系列规范[12]。用户终端喜好上下文的引入体现了面向用户的思想。一个用户可以定制一个或多个用户终端喜好上下文。用户终端喜好上下文是用户与业务提供商的签约数据，用户可以