网络控制层与应用层之间的API

藏磊

一、 概述

　　传统通信网中，应用和业务大都属于网络运营商领域，即网络运营商同时也扮演着业务提供商的角色。这种模式的特点在于一旦业务建立，既可获得较高的可靠性和安全性，并且便于统一管理，适用于技术要求相对简单、市场需求量大的应用。

　　随着移动和IP网的飞速发展，以及消费者对电信业务越来越高的需求，传统的电信业务运营模式显现出了诸如业务不够丰富、新业务推出速度慢、灵活性差等不足，同时，一些网络资源也有相当的空闲。另一方面，许多在业务开发方面具有丰富经验的公司希望为企业或其他客户提供通信业务和应用，却苦于没有网络资源。因此，如果能将网络资源和IT业强大的创造性相结合，将意味着应用在网络域外的创建、测试以及运行成为可能。完成这些功能需要使用API（应用程序接口），应用通过这些API接入网络，并使用网络提供的资源。Parlay APIs就是这样一种接口。

　　Parlay工作组成立于1998年。最初的成员有BT，Microsoft，Nortel Networks，Siemens和Ulticom（前身是DGM&S Telecom）。Parlay工作组通过推广和规范应用程序接口，致力于推动通信应用的发展。目前，Parlay 工作组已经拥有各类成员60多个。

　　Parlay工作组于1998年12月完成了第一版规范Parlay 1.0，在2000年6月推出了parlay 2.1，随着研究的深入，Parlay工作组逐渐与其他标准化组织或论坛，例如ETSI、3GPP、JAIN等建立起合作关系，并分别在2001年和2002年与ETSI、3GPP共同制定（与JAIN协会合作）并发布了基于Parlay 3.0和4.0的规范。

　　其中，Parlay 3.0是影响力较大且相对成熟的版本，随后的介绍将主要遵循Parlay 3.0的要求。

二、 Parlay APIs 在网络中的位置

　　Parlay APIs在网络中的位置。Parlay APIs位于现有网络（Parlay网关）与第三方应用服务器（指通过Parlay APIs提供业务的应用设备）之间，Parlay网关与现有网络内各网元采用现有协议，如CAP、MAP等。现有网络内的网元也可以直接对第三方应用服务器提供Parlay APIs，从而完成Parlay网关的功能。

　　Parlay网关由框架（Framework）和业务能力服务器（Service Capability Server）组成，业务能力服务器由一个或多个业务能力特征（Service Capability Feature），也被称为业务（Service）组成。框架提供了保证业务接口开放、安全，以及可管理所必需的能力。业务能力特征是对网络所提供功能的抽象。

三、 Parlay APIs的体系结构

　　Parlay APIs的接口主要包括以下几种。

　　客户应用和框架间的接口（接口1）：此接口主要完成鉴权授权、业务的发现与选择、建立业务协议、接入业务等保证应用正常使用的基本功能。

　　客户应用和业务能力特征之间的接口（接口2）：此接口主要完成应用与业务间的消息交互，应用通过此接口实现对各种业务的调用。

框架和业务能力特征之间的接口（接口3）：此接口主要完成业务在框架注册、框架对业务的管理等功能。

框架和企业经营者之间的接口（接口4）：此接口主要完成企业经营者对业务的订购功能。

框架和第三方业务提供商之间的接口（接口5）：通过此接口允许第三方供应商提供Parlay业务，具体功能与接口3类似。

四、 Parlay框架和业务能力特征

　　 Parlay框架和业务能力特征是Parlay APIs的主要组成部分，下面介绍的是Parlay 3.0支持的框架和业务能力特征。

（一）Parlay框架

　　框架API包含：应用服务器与框架之间的接口、网络业务能力服务器（SCS）与框架之间的接口、企业经营者与框架之间的接口。

　　应用服务器与框架之间接口的基本机制如以下所示。

－ 鉴权：在被允许使用其他任何接口前，应用必须通过鉴权。

－ 授权：鉴权后，应用被授权接入规定的业务（SCF）。

－ 框架和网络业务能力特征的发现：鉴权成功后，应用可以获得可用的框架接口并使用发现接口获得被授权的网络业务能力特征的信息。鉴权成功后，发现接口可以在任何时间被使用。

－ 业务协议的建立：在任何应用与网络业务能力特征交互前，必须建立业务协议。业务协议包含离线部分和在线部分。应用在被允许接入任何网络业务能力特征前需要签订在线部分的业务协议。

－ 接入网络业务能力特征：框架通过指定的安全级、上下文、域等为应用的API方法提供批准接入业务能力特征或业务数据的接入控制能力。

　　框架与业务能力服务器之间接口的基本机制如下所示。

－ 网络业务能力特征的注册：由业务能力服务器提供的SCFs可以在框架上注册。

　　框架与企业经营者之间接口的基本机制如下所示。

－ 业务订购功能：此功能代表企业经营者和框架之间的合同。在订购商业模型中，企业经营者代表业务的订购者，客户应用代表业务的使用者，框架代表业务的销售者。

　　1.框架接入会话API

　　包含的接口类有信赖度和安全性管理接口类（IpClientAPILevelAuthentication，IpClientAccess，IpInitial，IpAuthentication，IpAPILevelAuthentication，IpAccess），此接口提供：

－ 客户接入框架提供商的联系点；

－ 客户和框架提供商完成鉴权协议的鉴权方法；

－ 客户选择业务能力特征的能力；

－ 客户接入其它框架接口的入口。

　　客户接入框架提供商的过程分为三步，每一步由不同的框架接口所支持。这三步分别是：

－ 启动与框架的联系；

－ 与框架的鉴权；

－ 接入框架和业务能力特征。

　　2.框架－应用API

　　包含的接口类有以下几种。

－ 业务发现接口类：企业经营者或客户应用调用此接口获取框架所支持的业务信息。包括IpServiceDiscovery。

－ 业务协议管理接口类：框架和应用调用此接口相互签订业务使用协议。包括IpAppServiceAgreementManagement和IpServiceAgreementManagement。

－ 综合性管理接口类：框架和应用调用此接口完成故障管理、负荷控制、时间查询等功能。包括IpAppFaultManager，IpFaultManager，IpAppHeartBeatMgmt，IpAppHeartBeat，IpHeartBeatMgmt，IpHeartBeat，IpAppLoadManager，IpLoadManager，IpOAM，IpAppOAM。

－ 事件通知接口类：此接口用于建立、取消、报告事件通知。包括IpFwEventNotification，IpSvcEventNotification。

　　3.框架－企业经营者API

　　有时，客户应用(或代表这些应用的企业经营者)在客户应用接入业务之前必须明确地订购业务。因此，需要使用框架的业务订购功能订购或取消业务。订购代表了企业经营者和框架经营者之间的协议。一般来说，代表用户和订购者角色的实体订购由框架提供的业务。
　　业务订购接口分为如下几类。

－ 企业经营者帐户管理（IpEntOpAccountManagement）。

－ 企业经营者帐户查询（IpEntOpAccountInfoQuery）。

－ 业务协议管理（IpServiceContractManagement）。

－ 业务协议查询（IpServiceContractInfoQuery）。

－ 业务特性集管理（IpServiceProfileManagement）。

－ 业务特性集查询（IpServiceProfileInfoQuery）。

－ 客户应用管理（IpClientAppManagement）。

－ 客户应用查询（IpClientAppInfoQuery）。

　　4.框架－业务API

　　包含的接口类有以下几种。

－ 业务注册接口类：此接口用于网络SCFs在框架的注册。包括IpFwServiceRegistration。

－ 业务实例生命周期管理接口类：此接口允许框架接入业务的业务管理接口。包括IpServiceInstanceLifecycleManager。

－ 业务发现接口类：业务供应商调用此接口获取框架所支持的业务信息。包括IpFwServiceDiscovery。

－ 综合性管理接口类：框架和业务实例调用此接口完成故障管理、负荷控制、时间查询等功能。包括IpFwFaultManager，IpSvcFaultManager，IpFwHeartBeatMgmt，IpFwHeartBeat，IpSvcHeartBeatMgmt，IpSvcHeartBeat，IpFwLoadManager，IpSvcLoadManager，IpFwOAM，IpSvcOAM。

－ 事件通知接口类：此接口用于建立、取消、报告事件通知。包括IpFwEventNotification，IpSvcEventNotification。

　　5.流程举例

　　在本节中，将给出几个典型的应用或业务与框架进行API相互调用的流程，图中出现的类（class）、方法（method）、参数（parameter）均遵循Parlay 3.0的技术要求。

　　（1）应用与框架的鉴权

在被授权使用SCFs前，客户首先必须与框架进行鉴权。一旦客户完成与框架的鉴权，他可以获得其他框架接口和SCFs的使用权。此步骤通过调用requestAccess方法完成。

启动鉴权。

客户在框架的“公用”（启动联系）接口上调用initiateAuthentication启动鉴权过程，客户提供对自己鉴权接口的引用。框架返回对自己鉴权接口的引用。

选择加密方法。

客户在框架的API Level鉴权接口上调用selectEncryptionMethod，标识他支持的加密方法。框架指定的方法被使用。

鉴权。

如果鉴权成功，客户提供指示。

客户和框架相互鉴权。

如果鉴权成功，框架提供指示。

请求接入。

相互鉴权成功后，客户在框架的API Level鉴权接口上调用requestAccess，提供对自己接入接口的引用。框架返回对自己接入接口的引用。

客户在框架的接入接口调用obtainInterface获得对业务发现接口的引用。

　　（2）业务发现

在业务发现过程启动前，应用需要获得框架业务发现接口的引用，此过程通过在框架的接入接口调用obtainInterface方法完成。

业务发现可分为三步。前两个步骤首先被执行，以后则可以跳过这两个步骤（如果已经知道业务类型和属性，应用可以直接调用discoverService，而无需再重新调用list/ describeServiceType方法）。

客户在框架的接入接口调用obtainInterface获得对业务发现接口的引用。

应用向框架查询可用的业务类型。业务类型可以是标准化的或非标准化的SCF名称，应用还可以通过此步骤得知框架支持哪些SCFs。

应用查询其感兴趣的业务类型的属性。

应用查询与所需业务属性相匹配的业务。

　　（3）业务选择

　　下图描绘了应用选择SCF的过程。在应用获得一个或多个与要求相匹配的SCF版本列表后，需要决定将要使用哪个业务。

应用将确定最终使用哪个SCF版本（由业务ID标识）。框架通过给应用返回新的业务选择标识——业务特征（此业务特征是应用与网络间对业务的私有标识，也用于业务协议签订的过程），表明已收到此选择。

应用启动签订业务协议进程。

签订业务协议。一旦此契约细节被签订，则应用将获得实际使用业务的方法。此方法是对SCF版本管理接口的引用（管理接口是任何SCF的入口点）。通过在生存期管理接口上调用createServiceManager操作，框架进行接口检索并返回给应用。同时与应用相匹配的业务属性也被传送到SCF（通过生存期管理接口），以使SCS确认SCF版本适用于应用。

　　（二）业务能力特征

　　在Parlay 3.0中，共提出九个业务能力特征（SCF），包括：呼叫控制（Call Control）、用户交互（User Interaction）、移动（Mobility）、终端能力（Terminal Capabilities）、数据会话控制（Data Session Control）、通用消息（Generic Messaging）、连通性管理（Connectivity Manager）、帐户管理（Account Management）、计费（Charging）。下面，将分节详细介绍。

　　1.呼叫控制

　　（1）一般呼叫控制业务

　　一般呼叫控制业务（GCCS）为API提供基本的呼叫控制业务。他基于第三方模式，允许在网络中建立呼叫并在网络中选路。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpCallControlManager：此接口是对一般呼叫控制业务的“业务管理”接口。应用程序员可以使用此接口提供负荷控制功能，建立呼叫对象以及允许或禁止与呼叫相关事件的通知。

－ IpAppCallControlManager：此接口提供对应用的呼叫控制管理功能。

－ IpCall：一般呼叫提供控制呼叫选路、请求呼叫信息、控制呼叫计费、释放和监视呼叫的能力，不提供直接控制Legs和媒体的能力。此能力分别由多方呼叫和多媒体呼叫提供。呼叫仅限为双方呼叫，但支持“follow-on”呼叫 (被叫侧拆线或到被叫侧路由失败后，呼叫可以重新选路，在连接或路由状态下同时最多存在两个legs) 。

－ IpAppCall：此接口用来处理呼叫请求响应和状态报告。

　　（2）多方呼叫控制业务

　　多方呼叫控制业务通过对legs的管理增强了一般呼叫控制业务的功能。它允许建立多方呼叫。

包含的接口类有以下几种。

－ IpMultiPartyCallControlManager：此接口是对多方呼叫控制业务的“业务管理”接口。

－ IpAppMultiPartyCallControlManager：此接口为应用提供多方呼叫控制业务的呼叫控制管理功能。

－ IpMultiPartyCall：多方呼叫提供控制呼叫选路、请求呼叫信息、控制呼叫计费、释放和监视呼叫的能力。提供管理Legs的能力。应用可以创建多个呼叫legs。

－ IpAppMultiPartyCall：多方呼叫应用接口用来处理呼叫请求响应和状态报告。

－ IpCallLeg：呼叫leg接口表示关联呼叫和地址的逻辑呼叫leg。leg表示呼叫和地址间的信令关系。应用使用IpCallLeg接口建立连接并控制。

－ IpAppCallLeg：此接口用来处理与呼叫leg请求相关的响应和错误。

　　（3）多媒体呼叫控制业务

　　多媒体呼叫控制业务凭借多媒体能力提高了多方呼叫控制业务的能力。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpMultiMediaCallControlManager：多媒体呼叫控制管理接口用于建立多媒体呼叫。此接口为多媒体呼叫控制业务提供管理功能。应用程序可使用此接口创建、取消、改变以及获得媒体流的相关通知。

－ IpAppMultiMediaCallControlManager：此接口为应用提供多媒体呼叫控制业务的呼叫控制管理功能。

－ IpMultiMediaCall：此接口除继承IpMultiPartyCall外，还支持对数据量的监视。

－ IpAppMultiMediaCall：此接口用来处理呼叫请求响应和状态报告。

－ IpMultiMediaCallLeg：多媒体呼叫leg代表呼叫和地址间的信令关系。可以有多个与信令关系相关联的媒体信道。终端可以自己启动或停止媒体信道。应用可以监视并影响这些变化。

－ IpAppMultiMediaCallLeg：此接口用来处理与呼叫leg请求相关的响应和错误。

－ IpMultiMediaStream：此接口表示与呼叫leg关联的双向信息流。

　　（4）会议呼叫控制业务

　　会议呼叫控制业务是对多媒体呼叫控制业务的增强。此业务为应用提供了处理会议中子会议的能力。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpConfCallControlManager：此接口用来创建会议，兼顾资源管理。

－ IpAppConfCallControlManager：当网络创建会议时，此接口提供应用的附加回调。

－ IpConfCall：此接口用于对子会议的管理。

－ IpAppConfCall：此接口允许应用处理呼叫响应和状态报告，以及处理会议中各方的加入和离开。

－ IpSubConfCall：子会议是会议中附加的分组机制。在同一子会议中的各方（legs）彼此具有语音连接。

－ IpAppSubConfCall：此接口允许应用处理子会议的呼叫响应和状态报告.

　　（5）流程举例

　　号码翻译

a.应用使用此消息创建实现IpAppCallControlManager接口的对象。

b.应用发送此消息启动对新呼叫事件的通知。 如图所示的号码翻译业务：只允许指定地址范围的呼叫事件。当新呼叫与消息2中事件标准匹配时，产生一指向实现IpCallControlManager对象的消息（此图未画出）。假定创建实现IpCall接口对象的标准满足条件(负荷控制值正常)，则其他消息（此图未画出）将创建呼叫和相关的呼叫leg对象。

c.此消息将新的呼叫事件传送给实现IpAppCallControlManager接口的对象。

d.此消息前转消息3到IpAppLogic。

e.应用使用此消息创建实现IpAppCall接口的对象。使用消息3返回参数将对象引用传送给实现IpCallControlManager的对象。

f.此消息调用号码翻译功能。

g.使用返回的翻译号码连接呼叫到目的号码。

h.此消息返回应答结果消息给回调接口。

i.前转消息8到IpApplogic。

j.应用希望不再控制对呼叫，因此释放对呼叫的控制。但是网络侧的呼叫仍然继续存在，但是它将不再与呼叫对象以及应用进行通信。
2.用户交互

　　应用使用此业务与终端用户进行交互。例如，播放录音通知、收集用户输入信息、发送短消息等。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpUIManager：此接口是“业务管理”接口。

－ IpAppUIManager：此接口提供应用回调功能。

－ IpUI：此接口用于发送或收集用户信息。应用可以独立于其他业务使用此接口。

－ IpAppUI：此接口用于处理交互请求的响应和报告。

－ IpUICall：此接口用于向已建立呼叫关系的用户发送或收集信息。此接口需和提供建立呼叫机制的业务联合使用，例如呼叫控制业务。
－ IpAppUICall：此接口继承自IpAppUI，用于处理交互请求的响应和报告。

3. 移动

(1)用户位置业务

　　用户位置业务提供基本的地理位置服务。应用通过此业务，可以获取固定用户、移动用户和IP电话用户地理位置和状态。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpUserLocation：此接口是用户位置业务的“业务管理”接口。

－ IpAppUserLocation：此接口用于处理用户位置请求的响应。

－ IpTriggeredUserLocation：当位置改变被触发时，应用使用此接口请求用户的位置报告。

－ IpAppTriggeredUserLocation：此接口用于处理因为位置改变而被触发的位置报告。

(2)Camel用户位置业务

　　此业务提供基于网络相关信息的位置信息，优于通过基本用户位置业务获得的地理位置坐标。使用此业务，应用可以请求VLR号码、位置区识别（location Area Identification）等其他移动电话特有的位置信息。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpUserLocationCamel：此接口是Camel用户位置业务的“业务管理”接口。

－ IpAppUserLocationCamel：此接口用于处理指定移动用户的位置报告。

(3)紧急用户位置业务

　　在紧急呼叫的情况下，网络可以自动定位呼叫者的位置，位置结果直接发送给处理紧急用户位置的应用。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpUserLocationEmergency：应用使用此接口获得启动紧急呼叫的用户的位置。

－ IpAppUserLocationEmergency：此接口用于处理紧急用户位置报告。

(4)用户状态业务

　　此业务允许应用获得固定用户，移动用户和IP电话用户的状态。

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpAppUserStatus：此接口用于处理用户状态报告。

－ IpUserStatus：应用使用此接口获得固定用户、移动用户和IP电话用户的状态。

4.终端能力

　　终端能力业务使应用获得指定终端的能力。终端能力业务提供SCF接口IpTerminalCapabilities，不需要应用侧的接口。

5.数据会话控制

　　数据会话控制主要由两个接口组成：

－ 数据会话管理，包含数据会话相关的管理功能

－ 数据会话，包含控制会话的方法

一个会话只能被一个数据会话管理控制，数据会话管理可以控制多个会话。

　　包含的接口类有：

－ IpAppDataSession：此接口用来处理数据会话请求响应和状态报告。

－ IpAppDataSessionControlManager：此接口向数据会话控制SCF接供应用数据会话控制管理功能。

－ IpDataSession：此接口为应用控制数据会话提供基本方法。

－ IpDataSessionControlManager：此接口为数据会话控制的“管理接口”。

6.通用消息

　　通用消息业务用于应用发送，存储和接收消息。此业务采用语音邮件和电子邮件作为消息传送机制。

一个消息传送系统包括以下实体。

－ 邮箱：这是应用进入消息系统的主入口点。在应用接入邮箱前，框架可以也可不对其进行鉴权。

－ 文件夹：一个邮箱至少有收件箱和发件箱两个文件夹。

－ 消息：消息存储在文件夹中。消息通常具有与之相关的属性。

　　包含的接口类有：

－ IpMessagingManager：此接口是通用消息业务的“业务管理”接口。应用使用此接口打开邮箱对象和开启或取消事件通知。

－ IpAppMessagingManager：此接口用于处理邮箱终止、邮箱故障和消息事件通知。

－ IpMailbox：此接口提供对邮箱进行控制的方法。

－ IpMailboxFolder：此接口提供对文件夹进行控制的方法。

－ IpMessage：此接口提供对消息进行控制的方法。

7.连通性管理

　　企业经营者和供应商网络双方使用此业务对服务质量（QoS）进行管理和配置。包含的接口类有IpConnectivityManager、IpEnterpriseNetwork、IpEnterpriseNetworkSite、IpQoSMenu、IpQoSTemplate、IpVPrN、IpVPrP。

8.帐户管理

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpAccountManager：帐户管理接口提供了用于监视帐户的方法。应用使用此接口开启或取消对计费相关事件的通知，也可以用来查询帐户余额。

－ IpAppAccountManager：此接口用来处理计费事件通知和查询余额的响应。

9.计费

　　包含的接口类有以下几种。

－ IpChargingManager：此接口是对计费业务的“业务管理”接口。

－ IpAppChargingManager：此接口给计费业务提供了应用计费会话管理功能。

－ IpChargingSession：此接口提供操作便于应用提供商与用户之间的交易处理。应用使用此接口支出或存入一定金额或单位给一个用户，用来建立和扩展预留的有效期并获得预留剩余情况的信息。

－ IpChargingSession：此接口用来处理来自IpChargingSession的响应。

五、 Parlay APIs与网络协议的映射

　　网络协议对于使用Parlay APIs的应用是透明的，Parlay APIs到网络协议的映射由Parlay网关完成。Parlay工作组、ETSI、3GPP等组织对APIs到网络协议的映射，例如APIs－CAP、APIs－MAP、APIs－INAP、APIs－SIP等也在同时进行研究。

六、 结束语

　　可以预见，随着网络控制层与应用层之间API的不断发展和应用，将会出现一种崭新的电信运营模式，即网络运营商为第三方应用提供开放、标准的API，第三方应用独立提供业务，并通过API获得网络能力。这种技术的出现，将会进一步推动智能网的发展。

----《通信世界》