基于中间件技术的媒体推送业务的研究

　　摘要

　　本文提出了在家庭宽带网络接入环境下，通过家庭网关、网关中间件、中间件管理平台实现媒体推送业务的一种方法。利用家庭网关为家庭提供宽带接入，通过网关中间件对网关内运行应用软件控制管理，中间件管理平台可在业务层面对网关上运行的媒体推送业务进行控制管理。本媒体推送方法根据用户需求可以在家庭宽带接入环境下为用户提供内容丰富、个性化的媒体推送服务。经验证，本文的方法可行、有效。

　　1、引言

　　家庭网关是数字家庭中的关键环节。它在满足用户媒体信息服务需求方面承担着越来越重要的角色。基于家庭网关的媒体推送业务是指媒体信息(短消息、图文、音频、视频信息等)由业务平台推送到家庭网关下挂的存储空间，用户可借助SIP(会话启始协议)手机、电脑、机顶盒、支持USB(通用串行总线)接口的媒体播放器等应用终端查看和播放媒体信息。用户可通过短信、Web、客服等方式定制内容，媒体推送平台在用户网络空闲时进行内容推送，用户在不知不觉间即可获得需要的媒体内容。图1就是通过短信订购媒体推送服务的一个场景。

　　图1　媒体推送业务使用场景

　　在以往的技术实现方式中，网关终端内的应用、服务、业务、固件高度耦合，开展一个业务应用往往需要通过“终端定制”将业务应用“固化”在网关中。这种方法的弊端是如果要修改或者增删业务，常常需要对网关终端进行再定制，使得业务维护成本高，业务扩展难。因此，如何实现媒体推送业务并使实现方式具有可管理、可配置性，进一步地，使该实现方式能够支持后续可维护、可扩展性，是本文试图解决的问题。

　　2、设计思路

　　2.1　采用中间件技术

　　家庭网关既可以为用户提供家庭宽带接入，又有潜力为用户提供一些增值业务。要开发基于家庭网关的媒体推送业务必须考虑下面几个因素。

　　●多种硬件平台、系统架构方案并存。我国电信市场广阔，多厂商终端设备并存竞争成为必然，不同的硬件平台、系统架构方案是媒体推送业务开发过程中不得不面对的现实，要成功部署媒体推送业务，业务实现必须具有跨硬件、软件平台的可移植性。

　　●终端设备上资源受限。家庭网关是成本、功能和性能等多方因素平衡的产物，其CPU(中央处理器)速度、内存、flash(闪存)容量等受诸多因素制约，终端系统中多个功能模块共享有限的系统资源。在开发和部署媒体推送业务时也不得不考虑这个前提条件，应该按照实际需要加载或卸载推送业务模块。

　　●用户需求是多样化、个性化的。只有满足用户多样化、个性化的需求才能赢得用户，这就要求根据用户的喜好和选择对业务进行配置，开发出可配置、可管理的推送业务。

　　综合考虑这些因素后，在设计开发中采用了中间件的技术和思想。

　　中间件技术在分布式应用、数字电视机顶盒等方面的应用已经较为成熟，其核心思想是在应用和底层服务之间提供一个中间层，发挥着隔离上下两层的作用。中间件层定义了标准的服务和应用程序接口，通过标准接口定义，隐藏了底层硬件和服务实现上的千差万别，使得中间件层之下变得“透明”，应用只需要调用这些标准服务接口即可，而把与底层复杂的交互留给中间件层实现，这样做有以下好处。

　　●中间件使得应用程序独立于终端硬件平台，不同的软件公司可以基于统一的编程接口开发应用，应用的开发可以社会化，系统扩展性强，灵活性高。而开发出的应用软件，具有很强的可移植性，可以在不同硬件组成、设计架构和操作系统之上运行，这大大降低终端设备成本和应用软件成本，增强业务产品的市场推广力。

　　●中间件的存在使系统可以适应硬件平台、系统架构技术日新月异的发展，在硬件层上有一个相对缓变、稳定的接口层，可以保护上层应用软件和业务开发的投资。

　　本文的媒体推送实现方法正是在网关中嵌入中间件软件模块，提供服务接口，隔离底层服务与应用层，兼具业务软件模块的管理功能，可以根据中间件管理平台的指令，控制媒体推送业务应用软件模块的加载、配置、运行。

　　2.2　中间件方案选择

　　中间件技术涵盖分布式应用的方方面面，其种类和开发平台纷繁复杂，包括对象请求代理中间件、面向消息中间件、远程过程调用中间件、CORBA(common object request broker architecture)、J2EE(Java 2 enterprise edition)、DNA2000(distributed internet applICation 2000)等。因此关键问题是如何选择所需要的技术和方案。

　　就支持中间件技术开发的平台而言，CORBA是OMG(object management group)制订的一种标准的面向对象应用程序体系规范，为分布式环境中硬件和软件系统的互连提供解决方案;J2EE是Sun公司推出的Browser/Server架构下基于Java语言的企业级分布式应用规范，具有很好的平台独立性、可伸缩性、易维护性，已经成为事实上的应用标准并得到了众多厂商的支持;DNA2000是MICrosoft推出的依赖于Windows操作系统平台的分布式计算体系结构和规范。

　　结合媒体推送业务的实际情况，考虑到软件厂商支持的广泛程度，在中间件管理平台上选择了J2EE规范，采用了Web、关系数据库、事务处理、XML(扩展标记语言)等相关技术。对于在网关终端内运行的中间件软件模块，要实现的是面向消息的中间件(message-Oriented middleware)，完成异构隔离、消息传递、数据交换和模块管理等功能。考虑到终端运行效率和有限的系统资源等因素，在网关终端上没有采用Java技术，而是遵循媒体推送业务需要和消息中间件的技术要求，自行开发实现了消息中间件。

　　3、实施方式

　　在本文的实现中，并不追求中间件功能的全面，而是从媒体推送业务的实际需要出发定义功能需求和接口，主要侧重解决统一接口、可配置、可管理方面的问题，以此为主导思想设计了媒体推送系统，设计和开发了网关中间件、中间件管理平台、媒体推送业务平台。

　　3.1　系统架构

　　本文媒体推送系统(如图2所示)包括如下要素：BOSS(运营支撑系统)、中间件管理平台、媒体推送业务平台、家庭网关、网关中间件。

　　图2　媒体推送业务系统组成

　　家庭网关用于提供家庭宽带接入，支持家庭应用终端的设备发现和统一管理，运行家庭网关中间件、媒体推送业务软件，与媒体推送平台交互获得媒体推送信息内容。

　　网关内中间件软件模块，用于与中间件管理平台交互信息，管理网关上与业务相关的软件模块，为应用软件模块提供应用程序调用接口以及底层服务接口。网关中间件按照中间件管理平台的指令，可以控制媒体推送应用软件模块和服务软件模块完成特定的操作，例如，模块的加载、配置、运行、升级、模块参数设置与查询、卸载等。在家庭网关启动后，网关中间件会向中间件管理平台发送通知或注册，将网关的设备标识号和网络地址告知中间件管理平台，使得管理平台可以找到该网关并将其纳入管理。

　　中间件管理平台通过与网关中间件交互传递管理信息，从业务层面控制管理网关的媒体推送业务。具体管理内容可包括：根据媒体推送业务的要求，确定实现特定业务所需要的软件名称、软件版本、软件配置文件、业务访问用户名和密码等;通过软件加载流程将所需软件下载到相应网关，并对软件进行配置;在业务更新和软件版本更新时，使用软件升级流程对家庭网关上的特定软件进行升级;查询终端上业务软件的运行情况，统计业务使用和性能信息;当终端上的软件发生故障时，中间件管理平台通过获取和查询信息进行远程故障诊断并通过软件卸载、升级、配置等操作进行终端业务恢复。

　　运营支撑系统通过短信互动平台或营业厅客服处理用户对媒体推送服务的订购、变更、退订等申请，并将授权信息和用户的订购信息发送给中间件管理平台和媒体推送业务平台。

　　媒体推送业务平台生成媒体内容推送列表，并将媒体内容推送到家庭网关。其包括两个模块：内容提供模块和内容分发模块。内容提供模块用于提供媒体内容，根据用户订购信息生成媒体业务内容推送列表，并将该媒体业务内容推送到内容分发模块上;内容分发模块用于将用户需要的媒体业务内容推送到家庭网关。

　　BOSS、中间件管理平台、网关中间件、媒体推送平台组成的系统依照业务流程协同工作，支持媒体推送业务的开通、使用、更改、注销等功能，为用户提供内容丰富、个性化的媒体推送服务。用户可通过短信、客服热线、Web等方式订购媒体内容。媒体推送平台会将客户需要的媒体内容通过家庭网关推送到用户侧的媒体存储和播放终端上，用户在播放终端上播放观看媒体内容。

　　3.2　时序流程

　　网关中间件与中间件管理平台之间的交互操作视具体情况遵循不同的流程，例如，开通流程、业务变更流程、业务加载流程、业务注销流程、模块升级流程、参数查询流程、配置文件下发流程等。了解这些流程将有助于对媒体推送实现系统和方法的理解，但限于篇幅，仅简述媒体业务加载流程(如图3所示)，媒体推送业务加载流程如下。

　　图3　媒体业务加载使用流程

　　●媒体推送业务平台通过短信平台发布媒体内容列表(包括内容编号、内容名称、内容简介等)，包含步骤1.1和1.2。

　　●用户申请(可通过短信、客服、Web进行媒体定制)，在定制确认前，用户可取消内容定制请求。

　　●运营支撑系统审核、确认、设定资费管理策略。

　　●运营支撑系统以短信或Web方式向用户发送确认定制信息。

　　●用户确认定制。

　　●运营支撑系统通知中间件管理平台，同时指定访问媒体分发服务器的用户名和密码，并将用户定制信息告知媒体推送平台，包括步骤6.1和6.2。

　　●中间件管理平台与家庭网关中间件交互，对网关进行配制，包括软件下载，配置文件分发等操作，向家庭网关传递访问内容分发的用户名和密码。

　　●中间件管理平台与网关中间件交互，激活网关媒体推送业务。

　　●媒体推送业务平台根据用户内容定制请求，生成内容推送列表，并触发内容推送进程，将媒体内容推送到内容分发服务器上。

　　●家庭网关凭用户名、密码与内容分发服务器交互，在网络空闲时进行媒体推送，用户定制内容由平台推送到家庭网关下挂USB存储或媒体播放器上。

　　●推送完毕，网关通知用户。

　　●用户查看播放媒体内容。

　　运用本文提出的系统和方法，开发了基于中间件技术的媒体推送业务系统样机，经测试，该系统可以支持图文、音频、视频的媒体推送业务，同时还具有较高的业务配置灵活性和可扩展性。

　　4、结束语

　　家庭网关将是电信增值新业务的承载平台，如何通过家庭网关实现可配置、可管理、易维护、易扩展的媒体推送业务，是本文尝试解决的问题。本文把中间件思想应用于媒体推送业务运营系统的构建中，设计并实现了基于中间件技术的媒体推送方法，充分利用了中间件技术在可管理、可配置、统一接口上的快速二次开发等方面的优势。与现有实现方法相比，本方法在同一个网关中通过中间件管理平台和中间件对网关部署不同的软件和配置文件，就可以支撑各种不同的媒体推送业务需求，为推送业务实现提供了非常好的灵活性和可扩展性，为媒体推送业务的开发、部署、运营以及后续维护和扩展提供了广阔的空间。本方法为用户提供内容丰富、层次化、个性化的媒体推送服务，而且有利于低成本运营，使用户、厂商、运营商、内容提供商从中获益。