Serverarchitektur zur netzunabhängigen Dienststeuerung in heterogenen Kommunikationsnetzen (2002)

Die Kommunikationsinfrastruktur ist derzeit von einer wachsenden Heterogenitat der Netze und der Teilnehmerendgerate gepragt. Dies stellt insbesondere fur neue Dienstanbieter, die ihre Informations- und Kommunikationsdienste fur moglichst viele Teilnehmer zuganglich machen wollen, eine Herausforderung dar. Eine weitreichende Nutzbarkeit von Diensten erfordert einen Dienstzugang und eine Dienststeuerung, die unabhangig von einer spezifischen Netzinfrastruktur sind. Die Schlusselkomponente fur eine derartige netzunabhangige Dienststeuerung ist eine einheitliche Plattform, die die Konvergenz heterogener Netze auf Dienstebene verwirklicht. Von den bestehenden Dienstarchitekturen wird die Entkopplung von Dienstebene und Netzebene nur unzureichend erfullt. Auch neue Ansatze berucksichtigen derzeit nur Teilaspekte oder erfordern eine spezielle Infrastruktur, z.B. eine Middleware, in den Netzelementen und in allen Endgeraten. In der vorliegenden Arbeit wird eine neuartige Architektur fur eine Serverplattform beschrieben, die es erlaubt, Informations- und Kommunikationsdienste unabhangig von Netzen und Teilnehmerzugangen zu steuern. Daruber hinaus konnen Dienste ubergreifend uber heterogene Kommunikationsnetze angeboten werden. Eine Anpassungsschicht im Server entkoppelt die Dienststeuerung von den Netzen und deren spezifischer Signalisierung. Die Beschreibung der Architektur erfolgt aus den verschiedenen Sichten eines entwickelten Systemmodells. Sie umfast die Struktur und das Verhalten von Steuerungskomponenten, ein Konzept zur Dienstprogrammierung, ein neues Signalisierungsprotokoll und Adaptoren fur den Dienstzugang und die Kommunikationssteuerung. In der Dienstarchitektur werden die drei Steuerungsbereiche Teilnehmer-, Dienst- und Kommunikationssteuerung unterschieden. Die Teilnehmersteuerung realisiert den Zugang der Teilnehmer zum Server und ubernimmt die Verwaltung personlicher Profile. Eine XML-basierte Serverkomponente erlaubt einen einheitlichen Dienstzugang, der Informationen zum Beispiel im HTML-, WML- oder VXML-Format, unabhangig von den Darstellungsfahigkeiten des Endgerates ausgeben kann. Die Dienststeuerung selbst basiert auf einem abstrakten, objektorientierten Multimedia-Session-Modell und ist unabhangig von teilnehmer- und netzspezifischen Daten. Fur die Programmierung der Dienstlogik wird eine XML-basierte Notation vorgeschlagen. Es ist die Aufgabe der Kommunikationssteuerung, die Dienstbeschreibung fur jeden Dienst auf eine konkrete Kommunikationsbeschreibung abzubilden. Die Adaptoren der Anpassungsschicht setzen die Server-interne Signalisierung auf Netz-APIs, wie z.B. Parlay, um. Zur Unterstutzung der Kommunikationssteuerung bei der Auswahl geeigneter Adaptoren wurde eine zentrale Ressourcen-Verwaltung entwickelt, die nach dem Service Discovery-Prinzip arbeitet. Fur die Signalisierung innerhalb der Server-Architektur wurde das Session Control Protocol basierend auf dem Session Initiation Protocol der IETF spezifiziert. Neben rein funktionalen Gesichtspunkten wurde diese Wahl von der steigenden Bedeutung IP-basierter Signalisierung in der Standardisierung zukunftiger Kommunikationssysteme motiviert (z.B. bei UMTS). Neu ist insbesondere die Verarbeitung der zunachst abstrakten Dienstbeschreibung, die beim Durchlauf durch die Steuerungskomponenten der Dienstarchitektur schrittweise detailliert wird. Den Netzadaptoren werden Informationspfadbeschreibungen mit konkreten QoS-Parametern zur Einrichtung in den Netzen ubergeben. Wesentliche Teile der Serverarchitektur (Dienstzugang, Teile des Signalisierungsprotokolls, Ressourcen-Verwaltung) wurden prototypisch realisiert.