通信學(xué)論文-基于短信網(wǎng)關(guān)WAP推送的實(shí)現(xiàn).doc

通信學(xué)論文-基于短信網(wǎng)關(guān)WAP推送的實(shí)現(xiàn)摘要WAPPUSH既有信息發(fā)送主動(dòng)、及時(shí)的特點(diǎn)，又有可隨時(shí)隨地接收信息的優(yōu)勢(shì)，因而具有良好的應(yīng)用前景。該文簡(jiǎn)單介紹了WAPPUSH系統(tǒng)框架、推送協(xié)議和推送方式，重點(diǎn)介紹了通過(guò)短信網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)WAP推送的實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞無(wú)線應(yīng)用協(xié)議，WAP推送，短信網(wǎng)關(guān)，PDU模式1WAP推送技術(shù)簡(jiǎn)介1.1什么是WAP推送WAP推送（PUSH）技術(shù)是一種建立在客戶(hù)服務(wù)器上的機(jī)制，就是由服務(wù)器主動(dòng)將信息發(fā)往客戶(hù)端的技術(shù)。同傳統(tǒng)的拉（PULL）技術(shù)相比，最主要的區(qū)別在于推送（PUSH）技術(shù)是由服務(wù)器主動(dòng)向客戶(hù)機(jī)發(fā)送信息，而拉（PULL）技術(shù)則是由客戶(hù)機(jī)主動(dòng)請(qǐng)求信息。PUSH技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于信息的主動(dòng)性和及時(shí)性。PUSH技術(shù)在Internet中沒(méi)能取得大的成功，原因是多方面的。主要原因在于固定網(wǎng)中計(jì)算機(jī)等固定設(shè)備為用戶(hù)提供了足夠的資源和能力去查找信息所以用戶(hù)通常將它作為一個(gè)瀏覽信息的窗口，而不是被動(dòng)的信息接收者。同時(shí)固定網(wǎng)用戶(hù)對(duì)于信息準(zhǔn)確性的要求遠(yuǎn)甚于對(duì)其及時(shí)性的要求，因此PUSH技術(shù)未能得到廣泛的應(yīng)用。而在移動(dòng)網(wǎng)中，由于存在著網(wǎng)絡(luò)帶寬、移動(dòng)終端能力以及自費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)高昂等諸多限制，使得用戶(hù)查找信息受到了一定的限制，如果將重要的信息主動(dòng)及時(shí)地推送到用戶(hù)的移動(dòng)設(shè)備上無(wú)疑會(huì)大大方便用戶(hù)。移動(dòng)通信的優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)設(shè)備能夠隨時(shí)隨地接收信息因此PUSH技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)中可以大展拳腳，WAPPUSH正是PUSH技術(shù)和移動(dòng)通信兩者揚(yáng)長(zhǎng)避短相結(jié)合的產(chǎn)物。WAPPUSH是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的PUSH技術(shù)，它結(jié)合了一般PUSH技術(shù)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。它的系統(tǒng)框架、使用協(xié)議和服務(wù)方式與固定網(wǎng)上的PUSH技術(shù)有很大不同。1.2WAPPUSH系統(tǒng)框架WAPPUSH框架主要包括推送發(fā)起者（PI：PUSHInitiator）、推送代理網(wǎng)關(guān)(PPG：PUSHProxyGateway)和推送客戶(hù)(PC：PUSHClient)PI位于Internet中，而PC在WAP領(lǐng)域，PI和WAP客戶(hù)端所使用的協(xié)議是不同的，需要在中間建立一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)即PPG。PPG通過(guò)推送訪問(wèn)協(xié)議（PAP：PUSHAccessProtocol）與PI通信，通過(guò)推送空間傳輸協(xié)議（PUSHOTA：PUSHover-the-Air）完成向客戶(hù)推送信息的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。PPG完成推送體系結(jié)構(gòu)中的大部分工作，包括從Internet到移動(dòng)網(wǎng)的訪問(wèn)接入，以及與其有關(guān)的認(rèn)證、安全、客戶(hù)端控制等所有工作。PG所提供的主要服務(wù)包括：1)PI的標(biāo)識(shí)、鑒權(quán)和訪問(wèn)控制；2)對(duì)推送內(nèi)容進(jìn)行語(yǔ)法分析，并依據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型定義（DTD）檢錯(cuò)糾錯(cuò)；3)客戶(hù)尋址與信息傳輸；4)PAP與PUSHOTA間的協(xié)議轉(zhuǎn)換；5)為提高無(wú)線信道中的傳輸效率，對(duì)信息進(jìn)行壓縮、編譯等處理。另外，PPG還可以通過(guò)別名機(jī)制實(shí)現(xiàn)組播和廣播，即將某些特定的地址別名映射到組播或廣播的操作中，具體方案可以由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)者決定。不同的客戶(hù)端，其能力是不同的，PPG還要負(fù)責(zé)響應(yīng)PI的客戶(hù)能力查詢(xún)請(qǐng)求，以便于PI針對(duì)不同的客戶(hù)端構(gòu)造合適的內(nèi)容格式。1.3推送協(xié)議PAP是PI與PPG間的通信協(xié)議，它使用可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（XML）作為消息的描述語(yǔ)言，通過(guò)簡(jiǎn)單的請(qǐng)求響應(yīng)機(jī)制完成數(shù)據(jù)的傳輸。PAP可以在多種通信協(xié)議（包括超文本傳輸協(xié)議（HTTP）、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）等）之上實(shí)現(xiàn)。而PUSHOTA是運(yùn)行于無(wú)線會(huì)話協(xié)議（WSP）之上的一個(gè)較為簡(jiǎn)單的協(xié)議層，負(fù)責(zé)從PPG到客戶(hù)代理的數(shù)據(jù)傳輸。PUSHOTA可使用面向連接的會(huì)話和無(wú)連接會(huì)話兩種WSP層服務(wù)，對(duì)于使用連接會(huì)話的推送，需要在PPG和客戶(hù)端間預(yù)先有一個(gè)激活的會(huì)話上下文；對(duì)于無(wú)連接的推送，則通過(guò)預(yù)留的端口來(lái)完成通信。1.4推送服務(wù)方式WAP的推送協(xié)議中定義了服務(wù)指示（SI：ServiceIndication）和服務(wù)加載（SL：ServiceLoad）兩項(xiàng)服務(wù)，以給用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者更多的選擇。服務(wù)指示是將新信息的指示和相關(guān)的通用資源標(biāo)識(shí)符（URI）推送給用戶(hù)，由用戶(hù)選擇是立即處理信息還是以后處理。服務(wù)加載是將一項(xiàng)服務(wù)的URI推送給用戶(hù)，然后客戶(hù)端自動(dòng)地使用PULL技術(shù)根據(jù)該URI啟動(dòng)服務(wù)。兩種服務(wù)的區(qū)別在于用戶(hù)是否介入推送信息的處理過(guò)程。SL對(duì)推送信息的處理對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的，而SI則在指示用戶(hù)的同時(shí)，請(qǐng)用戶(hù)對(duì)隨后的處理做出選擇。PUSH可以將某一站點(diǎn)或某一業(yè)務(wù)的鏈接通過(guò)短信發(fā)送到支持WAPPUSH功能的手機(jī)上，這樣用戶(hù)只需要閱讀這條短信，打開(kāi)短信中的鏈接，就可以直接訪問(wèn)業(yè)務(wù)了。因此，WAPPUSH實(shí)現(xiàn)了短信和WAP業(yè)務(wù)的結(jié)合，節(jié)省了用戶(hù)尋找業(yè)務(wù)的時(shí)間，方便用戶(hù)直接找到并使用自己喜歡的業(yè)務(wù)。2短消息網(wǎng)關(guān)簡(jiǎn)介短消息網(wǎng)關(guān)（ISMG）是處于短消息中心（SMSC）和業(yè)務(wù)提供商（SP）之間的設(shè)備，它為這兩個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)交換提供安全、快捷的通道。網(wǎng)關(guān)與短消息中心之間使用SMPP協(xié)議（ShortMessagePeertoPeer,短消息點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議）,與SP之間使用CMPP協(xié)議（ChinaMobilePeertoPeer,中國(guó)移動(dòng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議），因此短消息網(wǎng)關(guān)需要完成協(xié)議的轉(zhuǎn)換、計(jì)費(fèi)、路由、安全和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。具體說(shuō)來(lái)，SMPP通信代理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)和GSM網(wǎng)中短消息中心（SMSC）的連接，確保準(zhǔn)確接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。為了達(dá)到規(guī)范要求的不超過(guò)0.001%的數(shù)據(jù)丟包率，SMPP通信代理需要支持流量控制。CMPP通信代理系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)和SP服務(wù)提供商的連接，與SMPP通信代理系統(tǒng)不同的是，由于協(xié)議的影響，CMPP通信代理是服務(wù)器端，需等待SP的連接，而SMPP通信代理是客戶(hù)端，需要主動(dòng)連接SMSC。短消息網(wǎng)關(guān)處理系統(tǒng)是網(wǎng)關(guān)中最復(fù)雜的處理進(jìn)程，它完成的任務(wù)包括：向GNS(匯接網(wǎng)關(guān))查詢(xún)路由，維護(hù)路由表，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)分發(fā)。防火墻系統(tǒng)主要為網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)提供安全保障，它包括IP包過(guò)濾和身份驗(yàn)證。短信網(wǎng)關(guān)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)主要形成各種計(jì)費(fèi)話單，為計(jì)費(fèi)提供依據(jù)。業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)主要完成對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)告，生成報(bào)表，為運(yùn)營(yíng)者對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除以及對(duì)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的監(jiān)控、查詢(xún)、操作和維護(hù)提供接口和界面。3基于短信網(wǎng)關(guān)發(fā)送WAPPUSHWAPPUSH的發(fā)送有兩種途徑，一個(gè)是通過(guò)PPG網(wǎng)關(guān)，另外一個(gè)是通過(guò)SMPP協(xié)議。其中SMPP是一個(gè)基本協(xié)議，在中國(guó)主要有三個(gè)由其派生的協(xié)議：中國(guó)移動(dòng)的CMPP協(xié)議，中國(guó)聯(lián)通的SGIP（在CDMA上是ETIP），以及小靈通的SMGP。通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的PPG網(wǎng)關(guān)發(fā)送WAPPUSH有著開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，調(diào)測(cè)流程較復(fù)雜等不足，而使用CMPP協(xié)議即基于短信網(wǎng)關(guān)來(lái)進(jìn)行WAPPUSH發(fā)送靈活性比較高，相對(duì)比較簡(jiǎn)單。3.1WAPPUSH發(fā)送的實(shí)現(xiàn)模式可通過(guò)計(jì)算機(jī)串口上連接GSMMODEM，用它向手機(jī)發(fā)送WAPPUSH。這種方法發(fā)WAPPUSH又分三種模式：BLOCK模式、TEXT模式和PDU模式。BLOCK模式現(xiàn)在用的很少了，TEXT模式則只能發(fā)送ASCII碼,它不能發(fā)送中文的UNICODE碼，而PDU模式開(kāi)發(fā)起來(lái)則較為復(fù)雜,它需要編寫(xiě)專(zhuān)門(mén)的函數(shù)來(lái)將文本轉(zhuǎn)換為PDU格式,但PDU模式被所有手機(jī)支持，可以使用任何字符集，它也是手機(jī)默認(rèn)的編碼方式，所以選用PDU模式發(fā)送WAPPUSH.3.2PDU模式用PDU模式發(fā)送WAPPUSH可以使用三種編碼:7-bit編碼、8-bit編碼和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。由于要實(shí)現(xiàn)中文WAPPUSH的發(fā)送,所以選擇用UCS2編碼,即中文Unicode碼。UCS2編碼原理所謂UCS2編碼，是將單個(gè)的字符(1-2個(gè)字節(jié))按ISO/IEC10646的規(guī)定，轉(zhuǎn)變?yōu)?6位的Unicode寬字符。即將單個(gè)的字符轉(zhuǎn)換為由四位的0-9、A-F的數(shù)字和字母組成的字符串。待發(fā)送的消息以UCS2碼的形式進(jìn)行發(fā)送。通過(guò)UCS2編碼我們得到中文Unicode碼，接著就可以進(jìn)行發(fā)送PDU串的編制了。從表面上看，PDU串是ASCII碼串，同樣由0-9、A-F這些數(shù)字和字母組成。它們是8位字節(jié)的十六進(jìn)制數(shù)，或者BCD碼十進(jìn)制數(shù)。PDU串除了包含所發(fā)送的消息本身外，還包含很多其它參數(shù)信息，如服務(wù)中心號(hào)碼、目標(biāo)號(hào)碼和編碼方式等例如0051000B600F5A7850B05040B8423F0000303010129060603AE81EA8DCA02056A0045C6080C033231312e3133362e3135332e33302f776170707573682f70757368496e6465782e6a73703f7075736849643d3035303531313134313630353231000103E8AFB7E782B9E587BBE4BBA5E4B88BE993BEE68EA5E88EB7E58F96E5BDA9E4BFA1E58685E5AEB9000101為一串可以成功發(fā)送的WAPPUSH，其中包括了漢字描述和WAP頁(yè)面地址。具體分析如下00SMSC地址信息的長(zhǎng)度00表示用手機(jī)上設(shè)置短信中心號(hào)碼，PDU串的“SMSC址格式”段和“SMSC地址”段將省去51基本參數(shù)(TP-MTI/VFP)不要求發(fā)送回復(fù)00消息基準(zhǔn)值(TP-MR)0B對(duì)方電話的長(zhǎng)度A1目標(biāo)地址格式A1表示為國(guó)內(nèi)格式3108086406F6目標(biāo)地址，補(bǔ)F湊成偶數(shù)位后奇偶位互換00協(xié)議標(biāo)識(shí)(TP-PID)是普通GSM類(lèi)型，點(diǎn)到點(diǎn)方式F5用戶(hù)信息編碼方式(TP-DCS)A7有效期(TP-VP)85用戶(hù)信息長(zhǎng)度(TP-UDL)0BWAPPUSH頭部的總長(zhǎng)度05040B8423F0表示接下來(lái)是一個(gè)WAPPUSH00表示是ConcatenatedShortMessages03長(zhǎng)度03referencenumber01表示分成1個(gè)短信發(fā)送01當(dāng)前包的序號(hào)29060603AE81EA8DCAWSP02標(biāo)記位05-/WAPFORUM/DTDSI1.0/EN6AUTF-800標(biāo)記開(kāi)始45C6indication080Chref=http:/03字符串開(kāi)始3231312e3133362e3135332e33302f776170707573682f70757368496e6465782e6a73703f7075736849643d3035303531313134313630353231URL00URL字符串結(jié)束0103內(nèi)容描述字符串開(kāi)始E8AFB7E782B9E587BBE4BBA5E4B88BE993BEE68EA5E88EB7E58F96E5BDA9E4BFA1E58685E5AEB9內(nèi)容描述字符串00內(nèi)容描述字符串結(jié)束0101由以上分析可以看出，WAPPUSH可以被當(dāng)作一種特殊的短信來(lái)發(fā)送，WAPPUSH包發(fā)送的內(nèi)容實(shí)際上跟通過(guò)PPG網(wǎng)關(guān)發(fā)送的XML原理相同，但是經(jīng)過(guò)了壓縮。壓縮之后的格式稱(chēng)為WBXML，這種格式將一些標(biāo)記用代碼來(lái)表示。然而WBXML的縮略標(biāo)記分為兩部分，一部分是所有類(lèi)型的XML都通用的，另一部分是不同類(lèi)型的XML有著不同的解釋。用戶(hù)接收到此類(lèi)信息時(shí)，在客戶(hù)端手機(jī)支持WAP的情況下，可以直接訪問(wèn)到信息中加載的WAP網(wǎng)站地址，這樣服務(wù)器也達(dá)到了推廣業(yè)務(wù)方便用戶(hù)使用的目的。由于在UCS2編碼方式下，可發(fā)送短消息的最大字符數(shù)是140字節(jié)，即WAPPUSH中的推送URL與描述文字的總字符數(shù)為140，因此描述文字的字?jǐn)?shù)限制與推送的URL長(zhǎng)度有關(guān)。4結(jié)束語(yǔ)WAPPUSH技術(shù)結(jié)合了PUSH技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和移動(dòng)通信服務(wù)的特性，具有良好的應(yīng)用前景。但是WAPPUSH技術(shù)仍然存在著一些亟待解決的問(wèn)題