（通信与信息系统专业论文）基于symbian平台的ims终端iptv应用的研究与实现.pdf

重庆邮电大学硕士论文 摘要 摘要 随着多媒体业务的不断涌现，人们提出了采用移动网络分组域提供高速的数 据承载以及引入基于口的系统来完成业务控制，这就是i m s ( p 多媒体子系统， i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m ) 。i m s 融合了语音和数据业务，结合了p 网络的灵活性 和s i p 的可扩展性，使之能支持更加丰富的业务应用。i m s 已经被公认为3 g 后通 信网络的核心关键技术，是实现固网、移动网和互联网融合的必选的网络架构， 是目前网络技术研究的前沿和热点技术。而基于i m s 的p t v 业务将是使通信运 营商和众多的互联网业务提供商进一步结合的有力武器，它们将通过现有宽带网 络向用户提供众多的服务。口t v 业务扩展了电信业务的使用终端，所涵盖的业务 范围非常广，能为用户的工作和生活提供极大的方便。 i m s 终端是用户享受到i m s 技术带来的诸多成果的最直接的表现方式，因此 i m s 终端的研究与开发具有深远的意义和巨大的实用价值。s y m b i a n 操作系统作为 一款优秀的手机操作系统经受住了时间的考验，随着不断完善和推陈出新，正朝 着更开放，更灵活的方向发展，结合i m s 丰富的业务应用，必将给用户带来全新 的应用体验。本文在深入研究i m s 体系架构和i m s 终端标准的基础上，总结出i m s 终端软件参考框架模型。基于此模型，设计并实现了适用于s y m b i a n 操作系统的 i m s 软终端，重点完成了口t v 应用。 本文首先介绍了i m s 网络结构、i m s 终端的研究现状和口t v 业务，对项目 的开发背景做了简单阐述。接下来介绍了s y m b i a n 操作系统和s y m b i a n 开发平台， 分析了i m s 业务体系架构和各标准组织提出的i m s 终端相关规范。然后详细介绍 了i m s 终端口t v 应用的设计与实现，包括s i p 信令控制、媒体传输、解码和回 放等各个模块的实现。随后文章还介绍了实验室环境中i m s 实验网和p t v 业务 环境的搭建以及终端在实验网中的测试效果。 文章最后列出了终端的一些未尽的工作并给出了自己的设计思路，对终端还 需要进一步完善的地方提出了自己的设想。 关键词ti p 多媒体子系统，塞班，网络电视，p j s i p 重庆邮电大学硕士论文 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ec o n s t a n te m e r g e n c eo fm u l t i m e d i as e r v i c e s ，p e o p l ep r o p o s eu s i n g l l i 曲- s p e e dd a t ab e a r e rt h a tw a sp r o v i d e db yp s d o m a i no fm o b i l en e t w o r k sa n dt h e i p - b a s e ds y s t e mt oa c h i e v e s u c e s s f u l l yo p e r a t i o n a lc o n t r 0 1 m s i st h ei m s ( p m u l t i m e d i as u b s y s t e m ) ，w h i c hm e r g e sv o i c ea n dd a t as e r v i c e s ，a n dc o m b i n e s 、7 l ，i mt h e f l e x i b i l i t yo fi pn e t w o r ka n dt h ee x t e n s i b i l i t yo fs i p , i no r d e rt os u p p o r tm o r ev a r i o u s b u s i n e s sa p p l i c a t i o n s i m sh a sc u r r e n t l yb e e nw i d e l ya c c e p t e da st h ec o r et e c h n o l o g yo f b 3 gc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k , t h er e q u i r e dn e t w o r ka r c h i t e c t u r et h a ta c h i e v et h e i n t e g r a t i o no fi n t e r n e ，f i x e da n dm o b i l en e t w o r k s ，a n da l s ot h eg r a n di s s u ea n dt h e l e a d i n g - e d g et e c h n o l o g yo fn e t w o r k s t h ei m s - b a s e dp t vs e r v i c e s ，w h i c hc o u l d p r o v i d ep l e n t i f u la p p l i c a t i o nt h r o u g ht h ee x i s t i n gb r o a d b a n dn e t w o r kt ou s e r s ，i st h e p o w e r f u la p p r o a c ht op r o m o t eaf u r t h e ri n t e g r a t i o nb e t w e e nt e l e c o n m u n i e a t i o n s o p e r a t o r sa n di n t e m e ts e r v i c ep r o v i d e r s 口t vs e r v i c e sh a v ee x t e n d e du s e rt e r m i n a l s t e l e c o m m u n i c a t i o n s ， a n dc o v e rl a r g es c o p eo fb u s i n e s s ，w h i c hc o u l db r i n gg r e a t c o n v e n i e n c et ou s e r s w o r ka n dl i f e t h ei m st e r m i n a l si st h em o s td i r e c te x p r e s s i o nf o ru s e r st oe x p e r i e n c et h e o u t c o m e sb r o u g h to u tb yi m st e c h n o l o g y , s ot h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fi m s t e r m i n a l sh a sp r o f o u n ds i g n i f i c a n c ea n dg r e a tu t i l i t yv a l u e s a sa l le x c e l l e n tm o b i l e o p e r a t i n gs y s t e m , s y m b i a ns t a n d st h et e s to ft h et i m e , a n dc o n s t a n t l yi m p r o v ea n d i n n o v a t et oo r i e n tt o w a r d st h em o r eo p e n n e s sa n dh i g hf l e x b i l i t y c o m b i n i n gw i t ht h e a b u n d a n ts e r v i c ea p p l i c a t i o n so fi m s ，s y m b i a nw i l lb r i n gu s e r sb r a n dn e wa p p l i c a t i o n e x p e r i e n c e s b a s e do nt h ei n t e n s i v es t u d yi nt h ea r c h i t e c t u r ea n ds t a n d a r d so fi m s ， p a p e rh a ss u m m a r i z e dar e f e r e n c ef r a m e w o r km o d e lo fi m st e r m i n a ls o f t w a r e o nt h e b a s i so ft h i sm o d e l ，p a p e rd e s i g n sa n di m p l e m e n t ss y m b i a n - b a s c di m ss o f tt e r m i n a l ， e s p e c i a l l yf o ri p t va p p l i c a t i o n p a p e rf i r s t l yi n t r o d u c e sb a c k g r o u n dk n o w l e d g ef o rt h i sp r o j e c t , s u c ha st h e a r c h i t e c t u r ea n dc u r r e n tc o n d i t i o n so fi m sn e t w o r k , p t vs e r v i c e se t c t h e np a p e r e x p l a i n ss y m b i a no p e r a t i n gs y s t e ma n ds y m b i a nd e v e l o p m e n tp l a t f o r m ，a n da n a l y z e s i m ss e r v i c ea r c h i t e c t u r ea n dt h ei m st e r m i n a ls p e c i f i c a t i o np r o p o s e db yr e l e v a n t s t a n d a r do r g a n i z a t i o n s a f t e rt h a t , p a p e re l a b o r a t e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t i o no f e v e r ym o d u l ef o rp t va p p l i c a t i o n si ni m st e r m i n a l s ，i n c l u d i n gt h es i g n a l i n gc o n t r o lo f s i p , m e d i at r a n s m i s s i o n , d e c o d i n ga n dp l a y b a c k p a p e ra l s od e s c r i b e st h ei m s 重庆邮电大学硕士论文 a b s t r a c t e x p e r i m e n t a ln e t w o r k si nl a b o r a t o r ye n v i r o n m e n t , t h ef o u n d a t i o no fp t v b u s i n e s s e n v i r o n m e n ta n dt h et e s t i n ge f f e c t so f t h et e r m i n a li nt h i se x p e r i m e n t a ln e t w o r k p a p e rf i n a l l yl i s t ss o m eu n f i n i s h e dw o r ko ft h et e r m i n a la n ds h o w st h eo r i g i n a l d e s i g ni d e a s p a p e ra l s op o i n t so u tt h ef u t u r et r e n do ff u r t h e rr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o n k e y w o r d s ：i m s ，s y m b i a n ，i p t v , p j s i p h i 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 全口网络是未来通信网络发展的趋势，也是固定和移动网演进的方向。随着 多媒体业务的不断涌现，人们提出了采用分组域提供高速的数据承载以及引入基于 d 的系统来完成业务控制，这就是i m s ( 口m u l t i m e d i as u b s y s t e m ，i p 多媒体子系 统) 。i m s 最早由3 g p p 组织在r e l e a s e5 版本规范中提出，并很快就被其他国际标 准组织所认同，发展到现在最新版本是r e l e a s e1 0 。i m s 为支持口多媒体业务的子 系统，是一个全球性的、接入独立并且基于标准的p 通道和业务控制体系【l 】。i m s 系统为提供丰富的业务建立了一个独立于下层的承载网络、基于开放的s i p i p 协 议以及可管理可控制的平台。i m s 已经被公认为3 g 后通信网络的核心关键技术， 是实现固网、移动网和互联网融合的必选的网络架构，是目前网络技术研究的前沿 和热点技术。 随着多媒体需求的增加，作为一种能够提供固定与移动融合的良好基础的技 术，i m s 开始摆脱“唯技术论 的尴尬，并且在实际商用中发挥越来越重要的作用。 i m s 商用之风越刮越近，随着3 g 市场的启动，三大运营商的i m s 商用进程也进入 快车道。 中国移动研发中心在2 0 0 5 年1 1 月联合朗讯、爱立信、西门子等设备厂商进行 了第一期i m s 实验室测试，并于2 0 0 6 年1 月开始测试“i m s 业务体验环境 。2 0 0 9 年8 月，中国移动内部的大规模i m s 测试完成，即将启动i m s 全业务网络的部署 与商用。中国联通也已在辽宁、山东、北京等多省市开展了i m s 试点工作，并成功 实践了i m s 运营支撑项目，完成了基于i m s 的融合计费以及端到端的运营支撑系 统的研究。而中国电信委托中国电信广东研究院也完成了i m s 实验室测试工作，并 展开外围测试。而早在3 g 商用开始阶段，中国电信的部分省市就已经开始采用i m s 提供视频通话等3 g 业务，为i m s 的后续部署积累了丰富经验。 当前对i m s 的研究还主要集中在探讨i m s 网络上，而对i m s 终端的研究重视 不足；然而，i m s 终端才是用户享受到i m s 技术带来的诸多成果的最直接的表现 方式。随着i m s 网络测试和今后i m s 网络部署的展开，i m s 终端业已成为当前开发 和研究的热点。国内外实力较强的终端厂商，都已经积极开始i m s 智能终端和解决 方案的开发。 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 1 2i m s 简介 在3 g 网络的长期演进( l t e ：l o n gt e r me v o l u t i o n ) 规范中，i m s 是下一代 3 g 核心网中极其重要的组成部分；同时，它还被公认为是融合固网、移动网 ( 2 g 仡5 g 份g ) 、互联网的核心技术，是电信重组后全业务运营商构建其核心网的 必选技术。 作为一种在疋网络上提供多媒体业务的通用网络架构，i m s 最早由3 g p p 在其 r 5 版本规范中提出，很快就被其他国际标准组织所认同，3 g p p 2 、e t s it i s p a n 、 i e t f 、r r u - t 等很快启动相应的标准化工作，并积极谋求相互合作。尽管各组织对 i m s 规范的侧重点有所不同，但统一的公共i m s ( c o m m o n 蹦s ) 已经基本定型。 关于i m s 的基本特征也已达成共识，比如基于m 传输网络、与无线接入方式无关、 固网和移动融合、安全性及q o s 等，特别是关于计费及可运营功能的考虑，更是为 运营商所乐于接受，也是i m s 区别于其他纯粹基于互联网p 2 p 技术的多媒体通信 方式( 比如q q 、m s n 等) 最主要的区别。如图1 1 所示为i m s 体系结构图： i 一 艟g 百 习 图1 1i m s 体系结构图 最底层为承载层，用于提供i m s 会话的接入和传输，基于分组交换。无论采用 哪一种接入方式，只要基于技术，所有i m s 用户信令就可以很好地传送到控制 层。中间层为信令控制层，由网络控制服务器组成，负责管理呼叫或会话的发起、 修改和释放，所有d 多媒体业务的信令控制都在这一层完成。这一层仅对i m s 信 令负责，i m s 业务数据流不经过这一层，而是完全通过底层承载层路由实现端到端 的通信。最上面一层是应用层，由应用和内容服务器组成，负责为用户提供i m s 2 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 增值业务，主要网元是一系列通过c a m e l 、o s a p a r l a y 和s i p 技术提供多媒体业 务的应用平台。 1 3i m s 终端现状 i m s 终端既可以是i m s 专用的移动智能终端，同时，它更多地作为一个客户 端程序，作为一个应用出现在3 g 移动终端、p c 机等。国内外大部分实力较强的终 端厂商，已经积极开始i m s 智能终端和解决方案的开发。 国内的中兴通讯在语音、数据、视频、文本等媒体流结合的基础上推出了符合 i m s 规范的s o f i d a 客户端，运行于i m s n g n 下一代网络之上，集成好友在线、即 时消息等众多i m s 业务功能，并具备开放性特点，能够灵活集成企业办公系统。基 于此平台，中兴通讯目前能够提供包括i m s 软终端、i m s 移动终端、w i f i p d a 终 端，以及s i p i a d 终端、s i p 会议终端、z x h g 家庭网关等应用于不同场景的终端 解决方案。华为则选择与业界领先的网络电话软终端提供商c o u n t e r p a t h 的e y e b e a m 电话技术相集成，提供端到端固定移动融合业务，包括：基于p 的语音业务( v o p ) 、 多媒体会议( m u l t i - m e d i ac o n f e r e n c e ) 、i p 集中交换业务( 口c e n t r e x ) 、即时通讯 ( d 订) 、呈现( p r e s e n s e ) 等。这将丰富其 m s 解决方案的业务特性，并将给全球 运营商带来更为丰富的i m s 业务体验。 国外的如爱立信已经推出了基于爱立信移动平台的i m s 客户端w e s h a r e ，实现 了一键通业务( p o c ) 、i m s 统一消息( n 垤sm e s s a g i n g ) 、 m s 多媒体话音业务、i m s 视频电话等。爱立信甚至还开发了基于开放式标准接口的i m 8 终端开发中间件 ( 蹦sc l i e n tp l a t f o r m ) 。美国e c r i o 公司也推出了手机i m s 框架软件，集成多种i m s 功能，并提供了i m s 软件开发包。随着i m s 网络测试和今后i m s 网络部署的展开， i m s 客户端的开发和研究还将继续升温。 1 4i p t v 业务简介 口t v 即网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通信等 多种技术于一体，以互联网协议作为主要技术形态，以电脑、电视机、智能手机等 电子设备为接收终端，通过移动通信网、固定通信网、有线电视网、卫星或广域网、 局域网等信息网络，向用户提供包含数字电视在内的多种交互式视听服务的技术1 2 。 通过互联网络协议来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务是下一代网 络中最重要的业务之一，也是未来数字家庭中非常重要的一种业务形态。口t v 的 出现使多媒体服务进入了一个崭新的阶段，它不仅可以为用户提供基于d 的视频 3 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 服务，还具有可交互性、个性化应用架构，具有随意点播、随时收看、自主选择、 信息量丰富、互动性高的优势，可应用于多种用户终端。 i p t v 平台可开发性强，能够在改动量小的情况下支持不同的视频编码标准。 随着视频压缩技术的发展，现在视频编码效率已经大大提高，这使得在同样带宽条 件下视频质量迅速提升，有效节省了网络带宽口】。 i p t v 作为最新展现形态的数字新媒体，其发展前景非常可观，并受到产业界 的青睐。根据资策会信息市场情报中心( m i c ) 的预测2 0 1 2 年全球m t v 用户数将 突破9 0 0 0 万户，2 0 0 7 年至2 0 1 2 年的年复合增长率为5 0 4 。作为一个新兴产业， p t v 不但超出了传统的电信运营范围，更超越了传统的广电运营范畴。口t v 预示 着一场由技术演变而来的产业革命的到来，昭示着一个无限广阔的电子互动娱乐市 场的启动。 目前，基于i m s 的口t v 系统架构是业界主要研究方向之一。基于i m s 的口t v 业务平台，能利用互联网信息资源的优势向用户提供可视电话、互联网浏览、电子 邮件收发、在线游戏和网络交易等各种服务。本文的目标是解决i m s 智能终端软件 开发中的一些关键技术问题，完成基于s y m b i a n 平台的i m s 终端软件开发，重点 实现口t v 应用，通过建立i m s 网络实验环境，进行基本i m s 业务演示。 1 5 论文组织与结构 本文分为六章，主要内容如下： 第一章：绪论部分，概述了m s 的网络体系架构和发展状况，简单介绍了p t v 业务的概况，阐述了论文研究的意义及作者进行的相关工作。 第二章：介绍了s y m b i a n 操作系统及其应用开发特点。 第三章：结合i m s 业务体系阐述了p t v 业务特点，介绍了i m s 终端软件的技术 标准及终端的软件架构。 第四章：详细介绍i m s 终端的设计与实现，主要包括信令控制模块和媒体流处 理模块。 第五章：介绍实验网的搭建和i m s 终端功能验证。 第六章：总结与展望，对课题做了深入的总结并提出了课题有待完善的方面。 4 重庆邮电大学硕士论文第二章s y m b i a n 开发平台 第二章s y m b i a n 开发平台 2 1s y m b i a no s 简介 目前在手机操作系统中，从权威r r 研究公司g a r t n e r 发布的2 0 1 0 年第1 季度 各智能手机系统全球份额的调查报告看，s y m b i a n ( 音译“塞班) 占4 7 ，其它还 有w m d c i w sm o b i l e 、l i n u x 、p a l mo s 、苹果的i p h o n e 以及c , o o g l e 的a n d r o i d 等。 从报告来看，s y m b i a n 仍是市场上的绝对主流。 s y m b i a n 操作系统( o s ) 是由诺基亚、索尼爱立信、摩托罗拉、西门子等几家大 型移动通讯设备商共同出资组建的一个合资公司专门研发的手机操作系统。 s y m b i a n 操作系统其前身是e p o c ( 属于p s i o n 公司) ，“e p o c 这个词起源于“an e w e p o c ho f p e r s o n a lc o n v e n i e n c e ，意即个人便携设备的新时代。在设计之初，e p o c 是 专为移动信息设备设计的操作系统，这是一个开放的操作系统，在开发之初e p o c 就加上了对无线通信的支持和可以扩展的应用程序框架，因此与其他操作系统相 比，在无线通信方面具有与生俱来的先天优势，这点在s y m b i a n 中也得到了很好的 继承。同时，e p o c 也是一套3 2 位的操作系统，具备实时性、多任务的，多线程、 低功耗，内存占用少等特点【4 】。1 9 9 8 年六月，为了能在将来的智能移动终端领域取 得先机和领先的市场地位，p s i o n 公司联合知名手机生产商诺基亚、爱立信和摩托 罗拉创建了s y m b i a n 公司，后来又陆续有松下、西门子和三星公司加盟。该公司继 承了p s i o n 公司e p o c 操作系统软件的授权，并且致力于为移动信息设备提供一个 安全可靠的操作系统和一个完整的软件及通讯器平台。 2 0 0 8 年6 月2 4 日s y m b i a n 公司被诺基亚全资收购，正式成为诺基亚旗下公 司。同年，诺基亚宣布将其所有技术和专利捐献给新成立的s y m b i a n 基金会，负 责开发未来的开源s y m b i a no s 。2 0 1 0 年2 月4 日，s y m b i a n 开源计划获得了开放 源代码许可证。就在同一天，s y m b i a n 协会对外宣布任何个人或组织都可以免费利 用s y m b i a n 平台，以近乎免费的方式为整个产业提供这个目前为止市场份额最大的 智能手机操作系统。 作为一种开放式平台，任何人都可以为支持s y m b i a n 的设备开发软件。这意味 着开发伙伴具有更多可供选择的应用，同时拥有更大的市场。 5 重庆邮电大学硕士论文第二章s y m b i a n 开发平台 2 2s y m b i a no s 特点 s y m b i a no s 是一个开放的智能手机操作系统。它采用基于静态优先级的抢先 式多任务机制，配合时间片轮转，构成简捷、高效的系统内核【4 】。s y m b i a no s 具有 模块化的系统架构，为应用开发提供了良好的扩展空间，支持强大的通信及多媒体 功能。s y m b i a no s 是一个真正的微核操作系统，系统中只有很小的一部分功能具 有最高优先级，其他功能都以用户服务器的模式提供。 s y m b i a no s 在智能移动终端上拥有强大的通信能力及应用程序处理能力，这 要归功于它有一个由强大的对象导向系统和标准通信传输协议构成的健全核心。 s y m b i a no s 除了为无线通讯装置提供基本的声音沟通功能外，还提供其他多种沟 通功能如键盘、手写笔等。s y r n b i a no s 可以容纳更加丰富的功能，包括传真、网 上冲浪、收发电子信件以及与他人互相分享信息等。此外，s y m b i a no s 还可以细 分成三种类型：珍珠( p e a r l ) 石英( q u a r t z ) 水晶( c r y s t a l ) ，分别对应普通手 机、智能手机、手持式p c 场合的应用。 在诺基亚的大力倡导下，已经成为一个开放的、易用的、专业的开发平台，支 持c h 和j a v a 语言。s y m b i a no s 作为一款已经相当成熟的操作系统，具有以下的 特点： 提供无线通信服务，将计算技术与电话技术相结合。 操作系统固化。 相对固定的硬件组成。 较低的研发成本。 强大的开放性。 低功耗，高处理性能。 系统运行的安全、稳定性。 多线程运行模式。 多种u i ，灵活，简单易操作。 以上这些特点，并不代表说为s y m b i a no s 所独有，只是s y m b i a no s 将这些特 点突出，并且充分的发挥了这些特点的优势，让其更好的为用户服务。 目前，支持s y m b i a no s 的厂商很多，s y m b i a no s 的发展前途被大多数人所看 好。其良好的开放性和第三方软件易开发性，可以更好更快地进行市场占领，得到 了占据市场份额大多数的手持通讯设备厂商的支持。 6 重庆邮电大学硕士论文第二章s y m b i a n 开发平台 2 3s y m b i a no s 框架 各国凰圆 s y m b i a nu l q z 台型幽幽堕型刨幽幽 s y m b i a no s 一 一一 、 = 应用程序引擎 一 ( 名片夹引擎、日历引擎和浏览器引擎等) “ s y m b i a no s 中间件 ” ( 应用程序框架、多媒体框架和消息框架等) s y m b ia f lo s 基础库 j ( 内核、文件服务器、用户库和驱动程序等) j ： -jr 。一。一一。i 图2 1s y m b i a n o s 框架图 如图2 1 所示为s y m b i a no s 基本框架。s y m b i a no s 基础库包含诸如内核、文 件服务器、用户库和驱动程序等。内核管理内存之类系统资源，并负责给应用程序 和系统分配时间块。文件服务器实现文件( 数据) 资源的共享使用，设置各种相应 的访问权限来保证各用户获得最合适的使用资源。用户库是用户自己定义的用于实 现某种特定功能的可重定位目标码文件。驱动程序为特定的硬件( 键盘、显示器、 红外端口等) 提供控制和接口。基础库库不仅应用程序可以使用，而且操作系统也 可以使用。 s y m b i a no s 中间件，包含应用程序框架、多媒体框架和消息框架等。应用程 序框架定义了图形界面应用程序中使用的程序框架，包括应用程序的基本组成类、 7 重庆邮电大学硕士论文 第二章s y m b i a n 开发平台 响应用户事件的流程、处理程序数据的方法等。这里的应用程序是指图形界面的应 用程序，应用程序框架不适用于运行在后台的服务器程序。多媒体框架( 舯) 为各种多媒体应用( 如$ 6 0 音乐播放器和媒体播放器) 提供了一些高级应用程序编 程接u ( a p 0 5 1 。m m f 拥有一个插件架构，它使用了多种类型的用于媒体回放和录 制的插件。一个m m f 控制器可使用一些附加插件用于媒体处理，如m m f 编码解 码器等。消息框架中定义接收到的消息总是由框架调度给预先定义的可以被应用程 序重载的方法。 应用程序引擎包含s y m b i a no s 中一些应用程序的引擎的a p i 。s y m b i a no sc + + 应用程序一般分为引擎和用户界面部分。其中引擎部分不仅仅服务于该应用程序的 用户界面，其他的应用程序也可以使用引擎的a p i 访问引擎的数据。这包括名片夹 引擎、日历引擎和浏览器引擎等。 s y m b i a n 提供了灵活的用户界面( u i ) ，来适应不同的用户需求。根据人机界 面的不同，s y m b i a n 体系的平台分为s e r i e s2 0 、s e r i e s3 0 、s e r i e s4 0 、s e r i e s6 0 、 s e r i e s8 0 、s e r i e s9 0 、u i q 等。从功能上来说，u i q 最为强大，同时这也是更加贴 近智能手机范畴的系统。这种u i 我们都可以理解为s y m b i a n 之上的封装，它对 s y m b i a n 的界面进行不同的“包装，同时增加了一些常用的应用程序。 本文的开发平台是基于s e r i e s6 0 第三版m a i n t e n a n c er e l e a s e 版本。作为目前 s y m b i a n 智能机中出货量最大的用户界面，s e r i e s6 0 受到了厂商和广大用户的追捧 和喜爱，厂商更是投入了大量的资金对其进行研发，s e r i e s6 0 从诞生至今已经有了 五个版本。s e r i e s6 0 使用s y m b i a no sp r e a l 平台，里面的菜单呈九宫格方式排列， 支持j a v a 和使用c 卜十编写的s i s 扩展程序包。 2 4s y m b i a no s 编程基础 2 4 1s y m b i a n 命名规则 s y m b i a no s 编程中使用的命名约定本身就包含很多信息：类名称包含作为类名 前缀的一个字母：t 、c 、r 、m 等。类名本身( 不包括前缀字母) 应该清楚的指明这个 类可以做什么，s y m b i a n 使用如下的命名规则指出一些类的基本属性： t 类：是简单类，类似于类型定义，没有构造器和销毁函数，可以在堆栈 分配： c 类：继承自类c h a s e ，具有构造器和销毁器，在堆栈中往往实例是需要被 申请： 8 重庆邮电大学硕士论文 第二章s y m b i a n 开发平台 r 类：是在别处运行对象( 典型的是一个服务运行在其他的线程当中) 的 代理，r 类对象有初始化和结束的处理函数； m 类：纯接口类，也可以叫具有纯虚函数的抽象类。 另外，一些早期的s y m b i a no s 也使用s 前缀进行结构定义，这样的前缀现在 被取消，同时被t 取代。e 前缀被使用在枚举值( 例如e t m e 、e f a l s e 等) ，k 被用于 常量( 如k e r r n o n c ) 。 2 4 2s y m b i a n 异常处理机制 s y m b i a no s 最著名的特点之一就在于它的异常处理机制嘲。s y m b i a no s 的运 行环境是资源受限的手持式设备，在内存或其他资源出现不足的时候，应用程序会 发生异常；此时如果异常没有得到很好的处理，应用程序就会出现运行时错误。 s y m b i a no sc + + 在设计之初就提供了一整套完整的异常处理框架，该框架是编写 s y m b i a no sc - h 程序的基础，无论是系统服务器、应用程序的引擎还是最上层的应 用程序，都需要使用这个框架谨慎地处理异常。它主要包括异常的抛出和捕获、清 除栈和类对象的两阶段构造。 1 ) 异常的抛出和捕获 s y m b i a no sc + + 没有使用标准c h 中的t r y 、c a t c h 和t h r o w 来抛出和捕获异常， 而是使用了自己的方式。这样做的原因之一是在s y m b i a no sc + + 设计之初，标准 c - h 的编译器对异常处理的支持还不够理想，另一原因是s y m b i a no sc + + 的异常处 理时与其命名规范、内存管理机制紧密相连的，他们结合在一起能够最大限度的保 证s y m b i a no s 的安全。 s y m b i a no sc + + 异常处理思想与标准c 抖类似。t r a p 和t r a p d 宏是s y m b i a n o sc + + 的异常捕获模块，用于捕获一个异常并得到异常的错误代码，并且阻止异 常继续向外层函数抛出。u s e r ：l e a v e 0 函数用于抛出一个异常，与标准c h 的t h r o w 语句功能类似。程序运行到u s e r ：l _ * a v c 0 时，会立即结束当前函数，并抛出一个 异常，该异常会一直向外层函数抛出，直到被某个捕获模块捕获为止。 2 ) 清除栈 清除栈( c l e a n u ps t a c k ) s y m b i a no s 是的一个很重要的组成部分，是系统处理 异常的一个特殊架构。清除栈主要是用来处理在异常退出发生时那些或许可以称之 为被遗弃或泄漏的内存。s y m b i a no s 运行在一个资源非常有限的环境里，因此任 何细小的内存泄露都会给系统带来不可估量的损失，清除栈正是用来保证当异常发 生时清除那些没有被正确释放的资源，保证在异常发生时释放堆上的对象。其原理 是进行可能异常退出的操作之前，将指向对象的指针压入清除栈，在发生异常时， 9 重庆邮电大学硕士论文第二章s y m b i a n 开发平台 系统会根据清除栈中保存的指针删除它们的对象。( 将一个指针对象压入清除栈时， 其实质是在清除栈中保存该指针的备份。发生异常时，指针本身作为自动变量会被 自动销毁，而清除栈可以使用其备份销毁该对象、释放内存空间，最后将清除栈中 的备份弹出。) 3 ) 类对象的两阶段构造 类对象的两阶段构造是s y m b i a no sc + + 异常处理机制的一部分，其目的是配 合清除栈，保证异常退出时系统不会产生内存泄漏。它将类的构造分两个阶段完成： 第一阶段是申请对象空间，调用该类的默认构造函数( 该构造函数不允许发生异 常) ；第二阶段是将对象的指针压入清除栈，之后调用类的c o n s t r u c t l 0 方法进行一 些可能发生异常的构造。使用两阶段构造是s y r n b i a n0 sc + + 构造c 类对象的通用 模式，在开发中被普遍的应用。为了方便类的用户，也可以定义两个静态的工厂函 数n e w l c 0 和n c w l 0 ，封装类对象的整个构造过程。n e w l c 0 函数的作用是构造 一个类的对象，并将其压入清除栈，这样后面的代码需要进行可能的异常操作时， 就无须再将该对象压入清除栈。n c w l 0 函数的功能和n c w l c 0 函数类似，只是它没 有将对象压入清除栈。 2 5 本章小结 本章首先介绍了s y m b i a n 的发展历史及现状，包括其操作系统的演进。接着概 述了s y m b i a no s 的特点和基本框架，从操作系统层面对s y r n b i a n 进行了简单的介 绍。最后，针对s y m b i a n 独特的开发环境，着重介绍了一些终端开发中要使用到的 编程技术。 1 0 重庆邮电大学硕士论文第三章基于i m s 的p t v 业务与i m s 终端分析 第三章基于i m s 的口t v 业务与i m s 终端分析 i m s 是一个全球性、接入独立并且基于标准的d 通道和业务控制体系，被公 认为3 g 后通信网络的核心关键技术，是实现固网、移动网和互联网融合的必选网 络架构。i m s 提供实时和非实时的口多媒体业务的通用体系结构，具有分布式、 与接入无关以及标准开放的业务控制接口等特点。 3 1i m s 业务支持架构 为了适应下一代网络业务与控制分离的原则，3 g p p 标准定义了i m s 必须为各 种业务服务器提供开放的接口，允许各种服务提供商( 包括第三方) 通过标准接口 向网络提供服判7 】。通过基于s i p 协议的i s c ( i n t a n a ls e r v i c ec o n t r 0 1 ) 接口，s c s c f 可以与各种应用服务器相连。i m s 融合了语音和数据业务，结合了口网络的灵活 性和s i p 的可扩展性，使得i m s 支持的业务更加丰富。 i m s 业务支持结构为三层结构：第一层是应用服务器层；第二层是业务能力服 务器层；第三层是控制s - c s c f 。如图3 1 所示： 3 1 1 应用服务器层 图3 1i m s 业务分层结构图 在i m $ 体系结构中，作为核心控制主体的s - c s c f 通过i s c 接口与各种应用服 务器通信，以获得各种服务和应用。应用服务器提供业务逻辑，用来支持实现用户 服务的各种业务属性旧。根据所支持业务类型的不同可以大致分为以下三种： 重庆邮电大学硕士论文第三章基于i m s 的p t v 业务与i m s 终端分析 1 ) s d 应用服务器 主要实现基于互联网业务。在i m s 业务体系中，由于i m s 核心控制层与业务 层间的i s c 接口采用标准的s i p 协议及其扩展，因此s i p 应用服务器可以与核心控 制层的s - c s c f 直接连接，减少了进行协议的转换和映射的过程。 通过专用的s i p 应用服务器，实现即时通信、一键通、呈现、v o p 、多媒体消 息、彩铃、可视电话等丰富的实时和非实时的多媒体业务。本文主要研究的就是基 于s i p 应用服务器方式实现的口t v 业务逻辑。 2 ) o s a 应用服务器 主要完成基于o s aa p i 开发的第三方业务。3 g p p 组织定义了o s a 来允许第 三方业务提供商进行新业务的开发，由o s a 提供的安全a p i 来接入通用移动通信 系统( 咖s ) 【9 】。通过o s a 可以完美实现传统的基本电信业务，如：呼叫等待、 主叫显示、呼叫限制等。其中o s a 应用服务器用于实现基于o s a 的应用，其需通 过o s a 业务能力服务器( s c s ) 与i b i s 核心网进行交互，它是i m s 第三方业务的主 要提供方式。 3 ) c a m e l s e 服务器 主要完成传统的移动智能网业务。现有的网络已经提供了丰富的智能网业务， 并且有着庞大的用户群，为了充分利用已有的网络资源，保护运营商的投资，i m s 需要能运行在现有的智能网之上，并且还可以为i m s 用户提供现有智能网的业务。 通过p 多媒体服务交换功能服务器( v 量s s f ) ，i m s 实现接入现有移动智能网，实 现了对已有智能业务的完美继承。 3 1 2 业务能力服务器层 - o s a a p i 和c a m e l 环境并不支持基于s i p 和扩展s i p 的i s c 接口，业务能力 服务器层的出现主要是为了完成协议之间的映射和转换，服务于o s a 和c a m e l s e 。其包括o s as c s 和i m s s f 。 o s as c s ：完成o s aa p i 与i s c 接口之间的信令协议映射与转换。o s as c s 为第三方应用服务提供开放安全的网络资源和标准接口，使得第三方业务的开发基 于标准a p i 而不是直接面对纷繁复杂的底层网络协议，屏蔽了网络协议的复杂性， 有效降低了开发难度。 i m s s f ：一类特殊的服务器，使i m s 网络能够支持传统智能业务。它是s i p 和c