基于中間件技術的媒體推送業務的研究

　　摘要

　　本文提出了在家庭寬帶網絡接入環境下，通過家庭網關、網關中間件、中間件管理平臺實現媒體推送業務的一種方法。利用家庭網關為家庭提供寬帶接入，通過網關中間件對網關內運行應用軟件控制管理，中間件管理平臺可在業務層面對網關上運行的媒體推送業務進行控制管理。本媒體推送方法根據用戶需求可以在家庭寬帶接入環境下為用戶提供內容豐富、個性化的媒體推送服務。經驗證，本文的方法可行、有效。

　　1、引言

　　家庭網關是數字家庭中的關鍵環節。它在滿足用戶媒體信息服務需求方面承擔著越來越重要的角色。基于家庭網關的媒體推送業務是指媒體信息(短消息、圖文、音頻、視頻信息等)由業務平臺推送到家庭網關下掛的存儲空間，用戶可借助SIP(會話啟始協議)手機、電腦、機頂盒、支持USB(通用串行總線)接口的媒體播放器等應用終端查看和播放媒體信息。用戶可通過短信、Web、客服等方式定制內容，媒體推送平臺在用戶網絡空閑時進行內容推送，用戶在不知不覺間即可獲得需要的媒體內容。圖1就是通過短信訂購媒體推送服務的一個場景。

　　圖1　媒體推送業務使用場景

　　在以往的技術實現方式中，網關終端內的應用、服務、業務、固件高度耦合，開展一個業務應用往往需要通過“終端定制”將業務應用“固化”在網關中。這種方法的弊端是如果要修改或者增刪業務，常常需要對網關終端進行再定制，使得業務維護成本高，業務擴展難。因此，如何實現媒體推送業務并使實現方式具有可管理、可配置性，進一步地，使該實現方式能夠支持后續可維護、可擴展性，是本文試圖解決的問題。

　　2、設計思路

　　2.1　采用中間件技術

　　家庭網關既可以為用戶提供家庭寬帶接入，又有潛力為用戶提供一些增值業務。要開發基于家庭網關的媒體推送業務必須考慮下面幾個因素。

　　●多種硬件平臺、系統架構方案并存。我國電信市場廣闊，多廠商終端設備并存競爭成為必然，不同的硬件平臺、系統架構方案是媒體推送業務開發過程中不得不面對的現實，要成功部署媒體推送業務，業務實現必須具有跨硬件、軟件平臺的可移植性。

　　●終端設備上資源受限。家庭網關是成本、功能和性能等多方因素平衡的產物，其CPU(中央處理器)速度、內存、flash(閃存)容量等受諸多因素制約，終端系統中多個功能模塊共享有限的系統資源。在開發和部署媒體推送業務時也不得不考慮這個前提條件，應該按照實際需要加載或卸載推送業務模塊。

　　●用戶需求是多樣化、個性化的。只有滿足用戶多樣化、個性化的需求才能贏得用戶，這就要求根據用戶的喜好和選擇對業務進行配置，開發出可配置、可管理的推送業務。

　　綜合考慮這些因素后，在設計開發中采用了中間件的技術和思想。

　　中間件技術在分布式應用、數字電視機頂盒等方面的應用已經較為成熟，其核心思想是在應用和底層服務之間提供一個中間層，發揮著隔離上下兩層的作用。中間件層定義了標準的服務和應用程序接口，通過標準接口定義，隱藏了底層硬件和服務實現上的千差萬別，使得中間件層之下變得“透明”，應用只需要調用這些標準服務接口即可，而把與底層復雜的交互留給中間件層實現，這樣做有以下好處。

　　●中間件使得應用程序獨立于終端硬件平臺，不同的軟件公司可以基于統一的編程接口開發應用，應用的開發可以社會化，系統擴展性強，靈活性高。而開發出的應用軟件，具有很強的可移植性，可以在不同硬件組成、設計架構和操作系統之上運行，這大大降低終端設備成本和應用軟件成本，增強業務產品的市場推廣力。

　　●中間件的存在使系統可以適應硬件平臺、系統架構技術日新月異的發展，在硬件層上有一個相對緩變、穩定的接口層，可以保護上層應用軟件和業務開發的投資。

　　本文的媒體推送實現方法正是在網關中嵌入中間件軟件模塊，提供服務接口，隔離底層服務與應用層，兼具業務軟件模塊的管理功能，可以根據中間件管理平臺的指令，控制媒體推送業務應用軟件模塊的加載、配置、運行。

　　2.2　中間件方案選擇

　　中間件技術涵蓋分布式應用的方方面面，其種類和開發平臺紛繁復雜，包括對象請求代理中間件、面向消息中間件、遠程過程調用中間件、CORBA(common object request broker architecture)、J2EE(Java 2 enterprise edition)、DNA2000(distributed internet applICation 2000)等。因此關鍵問題是如何選擇所需要的技術和方案。

　　就支持中間件技術開發的平臺而言，CORBA是OMG(object management group)制訂的一種標準的面向對象應用程序體系規范，為分布式環境中硬件和軟件系統的互連提供解決方案;J2EE是Sun公司推出的Browser/Server架構下基于Java語言的企業級分布式應用規范，具有很好的平臺獨立性、可伸縮性、易維護性，已經成為事實上的應用標準并得到了眾多廠商的支持;DNA2000是MICrosoft推出的依賴于Windows操作系統平臺的分布式計算體系結構和規范。

　　結合媒體推送業務的實際情況，考慮到軟件廠商支持的廣泛程度，在中間件管理平臺上選擇了J2EE規范，采用了Web、關系數據庫、事務處理、XML(擴展標記語言)等相關技術。對于在網關終端內運行的中間件軟件模塊，要實現的是面向消息的中間件(message-Oriented middleware)，完成異構隔離、消息傳遞、數據交換和模塊管理等功能。考慮到終端運行效率和有限的系統資源等因素，在網關終端上沒有采用Java技術，而是遵循媒體推送業務需要和消息中間件的技術要求，自行開發實現了消息中間件。

　　3、實施方式

　　在本文的實現中，并不追求中間件功能的全面，而是從媒體推送業務的實際需要出發定義功能需求和接口，主要側重解決統一接口、可配置、可管理方面的問題，以此為主導思想設計了媒體推送系統，設計和開發了網關中間件、中間件管理平臺、媒體推送業務平臺。

　　3.1　系統架構

　　本文媒體推送系統(如圖2所示)包括如下要素：BOSS(運營支撐系統)、中間件管理平臺、媒體推送業務平臺、家庭網關、網關中間件。

　　圖2　媒體推送業務系統組成

　　家庭網關用于提供家庭寬帶接入，支持家庭應用終端的設備發現和統一管理，運行家庭網關中間件、媒體推送業務軟件，與媒體推送平臺交互獲得媒體推送信息內容。

　　網關內中間件軟件模塊，用于與中間件管理平臺交互信息，管理網關上與業務相關的軟件模塊，為應用軟件模塊提供應用程序調用接口以及底層服務接口。網關中間件按照中間件管理平臺的指令，可以控制媒體推送應用軟件模塊和服務軟件模塊完成特定的操作，例如，模塊的加載、配置、運行、升級、模塊參數設置與查詢、卸載等。在家庭網關啟動后，網關中間件會向中間件管理平臺發送通知或注冊，將網關的設備標識號和網絡地址告知中間件管理平臺，使得管理平臺可以找到該網關并將其納入管理。

　　中間件管理平臺通過與網關中間件交互傳遞管理信息，從業務層面控制管理網關的媒體推送業務。具體管理內容可包括：根據媒體推送業務的要求，確定實現特定業務所需要的軟件名稱、軟件版本、軟件配置文件、業務訪問用戶名和密碼等;通過軟件加載流程將所需軟件下載到相應網關，并對軟件進行配置;在業務更新和軟件版本更新時，使用軟件升級流程對家庭網關上的特定軟件進行升級;查詢終端上業務軟件的運行情況，統計業務使用和性能信息;當終端上的軟件發生故障時，中間件管理平臺通過獲取和查詢信息進行遠程故障診斷并通過軟件卸載、升級、配置等操作進行終端業務恢復。

　　運營支撐系統通過短信互動平臺或營業廳客服處理用戶對媒體推送服務的訂購、變更、退訂等申請，并將授權信息和用戶的訂購信息發送給中間件管理平臺和媒體推送業務平臺。

　　媒體推送業務平臺生成媒體內容推送列表，并將媒體內容推送到家庭網關。其包括兩個模塊：內容提供模塊和內容分發模塊。內容提供模塊用于提供媒體內容，根據用戶訂購信息生成媒體業務內容推送列表，并將該媒體業務內容推送到內容分發模塊上;內容分發模塊用于將用戶需要的媒體業務內容推送到家庭網關。

　　BOSS、中間件管理平臺、網關中間件、媒體推送平臺組成的系統依照業務流程協同工作，支持媒體推送業務的開通、使用、更改、注銷等功能，為用戶提供內容豐富、個性化的媒體推送服務。用戶可通過短信、客服熱線、Web等方式訂購媒體內容。媒體推送平臺會將客戶需要的媒體內容通過家庭網關推送到用戶側的媒體存儲和播放終端上，用戶在播放終端上播放觀看媒體內容。

　　3.2　時序流程

　　網關中間件與中間件管理平臺之間的交互操作視具體情況遵循不同的流程，例如，開通流程、業務變更流程、業務加載流程、業務注銷流程、模塊升級流程、參數查詢流程、配置文件下發流程等。了解這些流程將有助于對媒體推送實現系統和方法的理解，但限于篇幅，僅簡述媒體業務加載流程(如圖3所示)，媒體推送業務加載流程如下。

　　圖3　媒體業務加載使用流程

　　●媒體推送業務平臺通過短信平臺發布媒體內容列表(包括內容編號、內容名稱、內容簡介等)，包含步驟1.1和1.2。

　　●用戶申請(可通過短信、客服、Web進行媒體定制)，在定制確認前，用戶可取消內容定制請求。

　　●運營支撐系統審核、確認、設定資費管理策略。

　　●運營支撐系統以短信或Web方式向用戶發送確認定制信息。

　　●用戶確認定制。

　　●運營支撐系統通知中間件管理平臺，同時指定訪問媒體分發服務器的用戶名和密碼，并將用戶定制信息告知媒體推送平臺，包括步驟6.1和6.2。

　　●中間件管理平臺與家庭網關中間件交互，對網關進行配制，包括軟件下載，配置文件分發等操作，向家庭網關傳遞訪問內容分發的用戶名和密碼。

　　●中間件管理平臺與網關中間件交互，激活網關媒體推送業務。

　　●媒體推送業務平臺根據用戶內容定制請求，生成內容推送列表，并觸發內容推送進程，將媒體內容推送到內容分發服務器上。

　　●家庭網關憑用戶名、密碼與內容分發服務器交互，在網絡空閑時進行媒體推送，用戶定制內容由平臺推送到家庭網關下掛USB存儲或媒體播放器上。

　　●推送完畢，網關通知用戶。

　　●用戶查看播放媒體內容。

　　運用本文提出的系統和方法，開發了基于中間件技術的媒體推送業務系統樣機，經測試，該系統可以支持圖文、音頻、視頻的媒體推送業務，同時還具有較高的業務配置靈活性和可擴展性。

　　4、結束語

　　家庭網關將是電信增值新業務的承載平臺，如何通過家庭網關實現可配置、可管理、易維護、易擴展的媒體推送業務，是本文嘗試解決的問題。本文把中間件思想應用于媒體推送業務運營系統的構建中，設計并實現了基于中間件技術的媒體推送方法，充分利用了中間件技術在可管理、可配置、統一接口上的快速二次開發等方面的優勢。與現有實現方法相比，本方法在同一個網關中通過中間件管理平臺和中間件對網關部署不同的軟件和配置文件，就可以支撐各種不同的媒體推送業務需求，為推送業務實現提供了非常好的靈活性和可擴展性，為媒體推送業務的開發、部署、運營以及后續維護和擴展提供了廣闊的空間。本方法為用戶提供內容豐富、層次化、個性化的媒體推送服務，而且有利于低成本運營，使用戶、廠商、運營商、內容提供商從中獲益。