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电信语义Web服务环境中的智能代理平台1
孙浬浩，李晓峰
北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京（100876）
摘 要：本文针对智能化电信业务的发展需要，基于 Parlay X Web服务标准分析了电信领
域服务的业务特征，利用本体构建了用户偏好模型，采用语义Web和Web服务两个领域的
多种开放性技术，构建了一个电信语义 Web 服务环境中的智能代理平台。文中讲解了电信
领域语义 Web 服务框架，并重点论述了智能代理的网络架构和工作流程、电信领域用户偏
好的本体建模、服务选择的精确性以及服务选择的动态性，并通过股票委托监控业务阐释了
以智能代理为主导的整个语义 Web 服务框架的工作流程。本文中智能代理平台的提出，为
融合网络业务的背景下语义Web 服务环境的进一步建设奠定了坚实的基础。
关键词：Web 服务；语义Web；电信服务；智能代理
中图分类号：TN911
1. 引言
Web服务作为一种开放的业务提供方式，已经得到了广泛的承认和应用。在电信领域，
Parlay 组织提出以 Web 服务方式开放电信网络服务能力，方便了非电信业务领域人员进行
电信业务的开发；而在 Web 服务的本身技术上，本体[1]作为共享概念模型的形式化规范说
明，实现了概念的形式化描述和语义的丰富化，也在国内外掀起了围绕语义 Web 服务
（Semantic Web Services）的研究热潮。如何将语义Web服务引入电信服务领域，是目前电
信服务领域的一个重要课题。
电信领域中服务一个突出特点就是标准的规范化、内容的多样性、业务逻辑的复杂性以
及以与用户交互的频繁性。如何以用户为中心，将服务使用者的需求抽象为可表示、可量化、
可感知、可推理的特征，进而为电信服务的用户提供更加贴近于用户明确和潜在需求的服务，
为利用语义Web为电信领域提供一种新的服务环境提出了要求。Hong等[2]提出了一种支持
Qos/Qoe的语义化 Parlay X网关，Lin等[3]人应用语义Web技术减少 VHE中用户漫游时的
通信流量，这使得语义Web服务技术在电信领域的应用已经成为一个热点问题。
本文基于电信服务的业务特征，结合 Parlay X Web服务标准和语义Web技术提出了一
个电信领域的语义 Web 服务框架，并分别从智能代理的网络架构和工作流程、用户偏好建
模、电信语义 Web 服务选择的精确性以及服务选择的动态性等方面进行了详细的论述。最
后通过股票委托监控业务阐述了以智能代理为主导的整个语义Web服务框架的工作流程。
2. 电信领域的语义Web服务框架
电信网络和互联网络业务的融合需要一个智能化的电信业务模型，该模型的基本需求包
括以下三个方面，即能够处理电信领域业务特点、基于智能化技术和具有Web Service环境
的功能。本文结合电信服务的特征以及本体技术提出了一个电信领域的语义Web服务环境，
满足了智能化电信业务模型的要求。该环境包括智能代理、语义 UDDI、服务提供方三个部
分，其功能结构如图-1所示。
z 智能代理：利用 Portal接收来自用户的个性化信息以及服务请求信息，依据服务调转表
将用户请求的业务进行解析，利用用户偏好信息构建个性化服务请求描述，对语义
1 本课题得到国家自然科学基金（60672122）的资助。
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UDDI发出查询请求以获得并选择适当的服务地址，进而根据该地址对服务提供商进行
服务调用；
z 语义 UDDI：通过注册借口接受来自服务提供方的语义 Web 服务注册，并通过服务查
询借口为智能代理提供语义Web服务的查询匹配功能，其中服务的注册信息存储于电
信领域本体库中；
z 服务提供方：通过语义网关对业务平台提供的业务进行封装并为用户提供语义化电信
服务接口，以接受来自智能代理的服务调用请求并返回结果。
图-1 电信领域的语义Web服务环境
3. 智能代理平台
网络结构
智能代理作为人工智能的一个分支，是通过传感器感知环境，而通过执行器来作用于环
境。国外对于智能代理的研究开发已有几十年的历史，一些产品成功地进入市场，如 ISI公
司的 Reference manager、Endnote、Procite和 CSA公司的 Refworks等产品。而电信领域语
义 Web 服务环境中的智能代理作为服务调用方，需要根据用户个人显在或者潜在的偏好信
息对不同用户的请求信息做出调整，并代理用户智能的查询和选择符合用户需求的 Web 服
务，最终调用执行该服务以完成用户的需求。
图-2是智能代理的网络结构图，其各模块的功能如下：
9 Portal：用户提供的Web界面。通过 Portal用户可以对修改个人信息、设置对不同服务
的用户偏好以及对智能代理支持的业务发起调用。Portal 采用 J2EE 架构进行设计，通
过消息与 Intelligent Agent CN进行交互。
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9 Message Agent：智能代理的消息转发器。每个网络实体可以在Message Agent上进行注
册并获取注册号码，各网络实体之间可以通过Message Agent进行消息转发从而实现通
信。通过 Message Agent 的引入，智能代理实现了与外界交互的统一接口，同时为
Intelligent Agent CN同时支撑多个 Portal提供了技术支持。
9 Intelligent Agent CN：智能代理控制节点。Intelligent Agent CN通过消息处理模块接受
经过Message Agent转发的，来自 Portal或者 IA Access Entity的消息，并通过控制模块
辨别不同的消息并分别实现用户偏好的设置和读取、服务跳转表的解析以及服务的查询
和调用等功能。
9 IA Access Entity：智能代理访问实体。IA Access Entity通过Message Agent接受来自
Intelligent Agent CN的查询或者调用请求，分别通过 RMI和 OWL-S对语义 UDDI和语
义Web服务调用后，返回消息。
图-2 智能代理网络结构图
智能代理的功能主要是采集用户的偏好以及接受并处理用户的业务调用请求，其中对一
个业务请求的处理流程如图-3所示。智能代理接收到来自 Portal的业务请求消息之后，智能
代理对请求的业务所对应的业务模板进行解析，得到组成业务的第一个服务，根据此服务模
板中的服务的输入输出和服务类型构建服务查询 Profile；在得到基本的 Profile 之后，智能
代理将用户的偏好信息添加至 Profile中；进而以 Profile作为参数对语义 UDDI进行服务查
询以获得贴近用户需求的语义 Web 服务地址，并从中选择最符合需求者进行调用；智能代
理获得从调用结果之后，判断请求的业务是否执行完成，如果没有完成则构建组成业务的下
一个服务的 Profile并查询调用，否则返回结果给 Portal。
从业务的执行流程入手，智能代理平台的建设难点在于电信领域用户偏好的本体建模、
电信语义 Web 服务的精确查询以及服务选择的动态性，以下几个小节将对三个难点做进一
步的阐述。
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图-3 智能代理的业务执行流程
用户偏好本体建模
本体作为共享概念模型的形式化规范说明，实现了概念的形式化描述和语义的丰富化表
达，尤其是 OWL-S标准[4]问世以来，本体在Web服务领域的应用引发了广泛的研究热潮。
随着Michael Sutterer[5]与夏亚梅[6]等人则将基于本体的用户偏好模型应用于服务组合，用户
偏好的本体建模已经成为语义 Web 服务环境的重要组成要素。与以上两种面向具体业务的
偏好建模不同，电信领域用户偏好的建模既要超越差异性明显的服务分类，又不能将用户的
偏好元素局限于用户的基本客观信息中。因此，电信领域用户偏好的分类必须从用户对业务
的感知出发进行分析。
Parlay X API中定义的服务及其子操作涵盖了目前电信网络所能够提供的服务能力，而
电信运营商和电信服务提供商设计并开发的种类繁多的业务，都可以分解为 Parlay X API
所定义的服务或者服务中的子操作的组合。我们称这些服务或者服务中的子操作为基本服
务，则基本服务可以分为三大类，即语音类服务、信息类服务和多媒体/视频类服务。三类
基本服务所基于的技术和其内容形式各异，但是从电信业务用户的感知出发，其服务间差异
性分别体现在计费方式（ChargingWay）、体验质量（QoE）、重复提醒（Reminder）和服
务提供商（Service Provider）四个方面。其中计费方式用于用户对服务价格的偏好，三种基
本服务类型分别对应按时长计费、按个数计费和按流量计费；体验质量用于用户对服务体验
的偏好，语音类基本服务对应语音业务质量体验，而信息类和多媒体/视频类基本服务对应
数据业务质量体验；重复提醒用于用户对基本服务的使用习惯，语音类等基于同步的基本服
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务采用同步提醒，而信息类等基于异步的基本服务采用异步提醒；而服务提供商则对所有原
子服务全部有效。图-4 中展示了电信领域用户偏好的四个偏好元素、每个偏好元素的分类
以及各类的参数表示。
图-4 电信领域的用户偏好分类
在基金项目在第一阶段中，课题组[7]提出了一种针对电信业务领域的本体建模方法，并
利用模块化的思想对电信业务领域进行子领域划分，构建形成了电信业务领域本体知识库。
本文以该领域本体知识库为基础，并以服务角色本体（ServiceRole）为中心对业务偏好的各
偏好元素进行建模，用户、用户偏好以及业务偏好元素之间的关系模型如图-5 所示，一个
用户偏好可以表示为 P(QoE, ChargingWay, Reminder, ServiceProvider)，其规则与约束如下：
z 服务角色本体（ServiceRole）用于建模电信领域的各个角色，如服务提供商、个人签约
用户等。一个用户为本体重个人签约用户类型的一个实例；
z 服务角色本体中除了拥有服务的各角色类型外，还包含用户偏好（UserPreference）类
型，其实例用以表示一个用户偏好；
z 一个用户偏好可以适用于多种服务类型（ServiceClassification），该服务类型表示电信
领域基本服务中一个服务；
z 一个服务类型可以同时具有多种不同的用户偏好；
z 一个用户偏好包括四个偏好元素（体验质量、计费方式、重复提醒和服务提供商）。
z 每个偏好元素的属性值可以进行不同等级的设定。
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图-5 用户偏好的关系模型
服务的精准查询
OWL-S规范[4]对语义Web服务的描述以及操作进行了定义和封装，因此对于智能代理
提高智能性以实现代理用户的功能，主要集中在服务查询时的精确性上。服务的查询是由语
义UDDI将服务查询请求描述文件 Profile和已注册服务的描述文件 Profile进行匹配实现的，
因此用户偏好对服务的查询和选择的关键在于构建一个融合服务基本功能元素和用户偏好
元素的个性化服务请求 Profile，此个性化的服务请求 Profile的构建需要对 OWL-S进行相应
的扩展。
Steffen[8]建设性的提出将Web服务中的属性分为功能性属性和非功能性属性，并提出了
一种乐观的服务选择方法；而员红娟[9]基于 OWL-S规范对语义Web服务进行扩展，即把服
务质量 QoS作为一项属性添加于本体架构之中，形成了 Service、Process、Grounding和 QoS
的本体结构，以提高服务匹配的精确度。本文针对电信领域的语义Web 服务的特点和用户
偏好的作用需要，结合 Steffen 对于功能性属性和非功能性属性的区分法与员红娟扩展
OWL-S的思路的优点，构建了适合于电信语义Web服务环境中 Profile扩展方法。该方法将
服务的 Profile 中参数分为功能性属性、服务特征属性、服务提供者属性和用户偏好属性，
其中功能性参数用于表示 IOPE，服务特征属性用于电信服务特征的表示，服务提供者属性
用于用户信息的表示，而用户偏好属性则用于用户偏好信息的表示。至此，服务的 Profile
得到扩展，可以用于表示完整的电信服务语义，以得到更为精确的服务查询匹配结果。服务
的选择流程如图-6所示。
对于每一个基本服务，智能代理依照业务跳转表所定义的输入、输出和服务分类信息构
建服务基本描述文件 Profile，控制模块则根据用户的业务偏好和操作偏好在 Profile 中加入
用户偏好元素使其成为个性化服务请求 Profile，并将此 Profile 作为用户的请求参数对语义
UDDI进行查询匹配以获取服务地址。语义 UDDI接收到服务查询请求之后，以服务查询请
求的 Profile 和已注册服务的 Profile 为对象，依次对服务类型、服务的 IOPE、偏好元素
ChargingWay、QoE和 ServiceProvider进行匹配，进而获取最接近用户需求的服务列表。该
服务列表（包括服务地址和每个服务的 Profile）返回至智能代理以后，智能代理根据用户偏
好中的偏好元素 ServiceProvider进行推理来为用户选择一个最适合的服务作为调用对象。而
在执行期间，智能代理则会根据用户偏好中的 Reminder偏好来决定某服务的多次执行方式，
如多次呼叫以及定时短信提醒等方式。
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图-6 服务选择流程
服务选择的动态性
Parlay X 标准作为电信领域的开放性服务框架，规范的提出了电信网络服务能力的分
类，而各个分类中的操作通过组合可以形成不同的电信业务；电信领域的语义 Web 服务环
境作为一个以用户为中心的服务框架，需要实时的代理用户寻找最为符合要求的服务。
Paolo Traverso[10]等人关于语义 Web 服务的动态组合的研究为动态寻找服务提供了一种方
法，然而电信网络服务能力的特点和环境对服务动态组合的需求形成了一对矛盾体。
项目组认真分析了 BPEL4WS技术规范的特点，利用本体对 Together中的活动图进行扩
展，提出了一种能够满足电信服务特点要求的业务流程描述方法。该描述方法对每一个业务
构建一个服务模板（Service Template），在服务模板中由不同的基本服务以及条件控制实现
业务的功能，而其中每一个基本服务的描述包括该服务的输入输出类型以及服务类型，用以
构建该服务的查询请求 Profile。例如跳转表的以下部分
<state name="StartBean">
<next_state name="MakeACall" msgName="Succ" level="1"/>
</state>
<state name="MakeACall"
ServiceClassification="
<input name="caller"
type=" />
<input name="callee"
type=" />
<output name="callId" type=" />
<next_state name="GetCallInformation1" msgName="Succ" level="1"/>
</state>
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表示在 StartBean状态下，如果得到消息 Succ，则转入MakeACall状态。MakeACall既表示
目 前 业 务 的 执 行 状 态 ， 也 表 示 一 个 具 有 服 务 类 型 为
dPartyCall，有两个
入参数和一个
模板的构建，为智能代理动态选择服务提供了有力的支持。
4. 实例解析
股票委托监控业务是一个电信语义 Web 服务环境中的互联网络和电信网络融合业务，
主要面向无法实时查看股票波动用户，其包括股票信息查询服务、第三方呼叫服务和短消息
服务。该业务的执行过程展示了智能代理的工作方式，以及智能代理的以用户为中心、业务
无关性、服务查询精确性等优势，其具体流程如图-7所示：
用户根据自身需求，利用用户偏好设置功能对各类别基本服务进行业务偏好设置；
用户设定业务的委托时间、用户号码、操盘手号码、股票名称以及监控时间范围等参数，
并提交服务调用请求；
智能代理根据用户请求参数启动监控业务。如果未发现股票的波动范围超出用户设定的
监控范围，则继续进行监控，否则发起用户和操盘手之间的第三方通话，并发送短消息
给用户以提示股票异动情况；
如果用户的偏好中设定了呼叫的偏好为多次提醒呼叫，那么在进行呼叫失败之后会根据
用户设定继续进行呼叫尝试；
如果股票异常波动并成功通知用户，或者股票未异常波动并监控时长超过设定时间范
围，则监控业务结束。
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图-7 业务执行流程
5. 结论
将语义 Web 应用于电信服务领域是一个重要的研究方向，其关键在于如何利用语义
Web 构建一个以用户为中心的电信服务环境。本文从电信领域服务的特征入手，以建设一
个以用户为中心的电信领域语义 Web 服务环境为目标，解决了电信领域用户偏好的本体建
模、服务选择的精确性以及服务选择的动态性三个难点，构建了一个具有广泛适用性的智能
代理平台。该平台已经通过业务实例得到了验证。本文提出的智能代理平台及对其中难点的
解决，对进一步在电信语义 Web 服务环境中进行服务选择与组合探索，进而建立智能化融
合业务网络服务环境打下了基础。
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参考文献
[1] R. Studer, . Benjamins, D. Fens. Knowledge Engineering, Principles and Methods. Data and Knowledge
Engineering, 1998, 25(122) :161～197.
[2] Hong Sungjune, Han Sunyoung, Choi Byounguk. The semantic PARLAY for 4G network [C], 2nd
International Conference on Mobile Technology,Guangzhou,China,Nov. 15-17,2005:1-5.
[3] Lin Songtao and Chen Junliang. Semantic Web enabled VHE for 3rd generation
telecommunications[C].Fourth Annual ACIS International Conference on Computer and Information Science,
LAS VEGAS, USA,July 14-16,2005,539-544.
[4] David -S: Semantic Markup for Web Services.
[5] Michael Sutterer,Olivier Coutand,Olaf Droegehorn,et and Delivering Context-Dependent User
Preferences in Ubiquitous Computing Environments[C].Applications and the Internet Workshops,2007:4-4.
[6] 夏亚梅 ,孟祥武 ,陈俊亮 ,et al.面向服务组合的偏好本体表示及应用 [J].北京邮电大学学报 ,
2008,31(4):33-36.
[7] Xiuquan Qiao,Xiaofeng Li,Lihao Sun,et Telecommunications Network Capability
Notes in Computer Science,2008,5367:508-523.
[8] Steffen Lamparter,Anupriya Ankolekar,Rudi Studer,et based Selection of Highly Configurable
Web Services[C]. Proceedings of the 16th international conference on World Wide Web,
Banff,Alberta,Canada,2007:1013-1022.
[9] 员红娟,叶飞跃,李霞,et al.基于语义的Web服务发现核心技术研究[J].计算机应用,2006,26(11):2661-2666.
[10] Paolo Traverso, Marco Composition of Semantic Web Services into Executable
Processes[J]. Lecture Notes in Computer Science,2004,3284:380-394.
Intelligent Agent Platform in the Telecommunication
Semantic Web Service Enviroment
SUN Li-hao, LI Xiao-feng
State Key Laboratory of Networking and Switching Technology, Beijing University of Posts and
Telecommunications, Beijing (100876)
Abstract
To meet the development of intelligent telecommunication services, this paper analyzes the
characteristics of telecommunications services based on Parlay X API, constructs a user preference
model of using ontology, and builds the Intelligent Agent Platform using a wide range of open
technologies for the telecommunication semantic web service enviroment. This paper expoundes the
telecommunication semantic web service framework, focuses on the architecture and work flow of the
Intelligent Agent Platform, the modeling of telecommunication domain user preferences, the accuracy
and the dynamic of semantic web service inquiry, and displays the business flow of Intelligent Agent
Platform by the Stock Monitoring business. The Intelligent Agent Platform in this paper laid a solid
foundation for the further building of semantic web service enviroment in the context of network
business integration.
Keywords: Web Service, Semantic Web, Telecommunication Service, Intelligent Agent
作者简介：
孙浬浩，男，1985年生，硕士研究生，主要研究方向是网络服务，语义网和电信网络服务。
李晓峰，女，1950年生，教授，主要研究方向为智能网，电信服务。
