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基于短信網(wǎng)關(guān)WAP推送的實(shí)現
摘要 WAP PUSH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，因而具有良好的應用前景。該文簡(jiǎn)單介紹了WAP PUSH系統框架、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WAP推送的實(shí)現方法。
關(guān)鍵詞 無(wú)線(xiàn)應用協(xié)議，WAP推送，短信網(wǎng)關(guān)，PDU 模式
1 WAP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)。同傳統的拉（PULL）技術(shù)相比，最主要的區別在于推送（PUSH）技術(shù)是由服務(wù)器主動(dòng)向客戶(hù)機發(fā)送信息，而拉（PULL）技術(shù)則是由客戶(hù)機主動(dòng)請求信息。PUSH
技術(shù)的優(yōu)勢在于信息的主動(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)中計算機等固定設備為用戶(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)對于信息準確性的要求遠甚于對其及時(shí)性的要求，因此PUSH技術(shù)未能得到廣泛的應用。
而在移動(dòng)網(wǎng)中，由于存在著(zhù)網(wǎng)絡(luò )帶寬、移動(dòng)終端能力以及自費標準高昂等諸多限制，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，WAP PUSH正是PUSH技術(shù)和移動(dòng)通信兩者揚長(cháng)避短相結合的產(chǎn)物。WAP PUSH是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中應用的PUSH技術(shù)，它結合了一般PUSH技術(shù)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)。它的系統框架、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。
1.2 WAP PUSH系統框架
WAP PUSH框架主要包括推送發(fā)起者（PI：PUSH Initiator）、推送代理網(wǎng)關(guān)(PPG：PUSH ProxyGateway)和推送客戶(hù)(PC：PUSH Client) 三個(gè)功能部分。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)議轉換網(wǎng)
關(guān)即PPG。PPG通過(guò)推送訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議（PAP：PUSH AccessProtocol）與PI通信，通過(guò)推送空間傳輸協(xié)議（PUSH OTA：PUSH over-the-Air）完成向客戶(hù)推送信息的數據傳輸任務(wù)。
PPG完成推送體系結構中的大部分工作，包括從Internet到移動(dòng)網(wǎng)的訪(fǎng)問(wèn)接入，以及與其有關(guān)的認證、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的標識、鑒權和訪(fǎng)問(wèn)控制；2)對推送內容進(jìn)行語(yǔ)法分析，并依據數據類(lèi)型定義（DTD）檢錯糾錯；3)客戶(hù)尋址與信息傳輸；4)PAP與PUSH OTA間的協(xié)議轉換；5)為提高無(wú)線(xiàn)信道中的傳輸效率，對信息進(jìn)行壓縮、編譯等處理。
另外，PPG還可以通過(guò)別名機制實(shí)現組播和廣播，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實(shí)現者決定。不同的客戶(hù)端，其能力是不同的，PPG還要負責響應PI的客戶(hù)能力查詢(xún)請求，以便于PI針對不同的客戶(hù)端構造合適的內容格
式。
1.3 推送協(xié)議
PAP是PI與PPG間的通信協(xié)議，它使用可擴展標記語(yǔ)言（XML）作為消息的描述語(yǔ)言，通過(guò)簡(jiǎn)單的請求響應機制完成數據的傳輸。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。
而PUSH OTA是運行于無(wú)線(xiàn)會(huì )話(huà)協(xié)議（WSP）之上的一個(gè)較為簡(jiǎn)單的協(xié)議層，負責從PPG到客戶(hù)代理的數據傳輸。PUSH OTA可使用面向連接的會(huì )話(huà)和無(wú)連接會(huì )話(huà)兩種WSP層服務(wù)，對于使用連接會(huì )話(huà)的推送，需要在PPG和客戶(hù)端間預先有一個(gè)激活的會(huì )話(huà)上下文；對于無(wú)連接的推送，則通過(guò)預留的端口來(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：Service Indication）和服務(wù)加載（SL：Service Load）兩項服務(wù)，以給用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)者更多的選擇。服務(wù)指示是將新信息的指示和相關(guān)的通用資源標識符（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)根據該URI啟動(dòng)服務(wù)。兩種服務(wù)的區別在于用戶(hù)是否介入推送信息的處理過(guò)程。SL對推送信息的處理對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的，而SI則在指示用戶(hù)的同時(shí)，請用戶(hù)對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WAP PUSH功能的手機上，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(fǎng)問(wèn)業(yè)務(wù)了。因此，WAP PUSH實(shí)現了短信和WAP業(yè)務(wù)的結合，節省了用戶(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）之間的設備，它為這兩個(gè)實(shí)體的數據交換提供安全、快捷的通道。網(wǎng)關(guān)與短消息中心之間使用SMPP協(xié)議（Short Message Peer to Peer,短消息點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議）, 與SP之間使用CMPP協(xié)議（China Mobile Peer to Peer,中國移動(dòng)點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議），因此短消息網(wǎng)關(guān)需要完成協(xié)議的轉換、計費、路由、安全和網(wǎng)絡(luò )管理等功能。具體說(shuō)來(lái)， SMPP通信代理系統主要實(shí)現網(wǎng)關(guān)和GSM網(wǎng)中短消息中心（SMSC）的連接，確保準確接收和發(fā)送數據，實(shí)現高效、可靠的數據傳輸。為了達到規范要求的不超過(guò)0.001%的數據丟包率，SMPP通信代理需要支持流量控制。CMPP通信代理系統主要是實(shí)現和SP服務(wù)提供商的連接，與SMPP通信代理系統不同的是，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)處理系統是網(wǎng)關(guān)中最復雜的處理進(jìn)程，它完成的任務(wù)包括：向GNS(匯接網(wǎng)關(guān)) 查詢(xún)路由，維護路由表，進(jìn)行協(xié)議轉換和數據分發(fā)。防火墻系統主要為網(wǎng)關(guān)系統提供安全保障，它包括IP包過(guò)濾和身份驗證。短信網(wǎng)關(guān)計費系統主要形成各種計費話(huà)單，為計費提供依據。業(yè)務(wù)管理系統主要完成對業(yè)務(wù)進(jìn)行統計報告，生成報表，為運營(yíng)者對用戶(hù)數據的添加、修改、刪除以及對網(wǎng)關(guān)系統的監控、查詢(xún)、操作和維護提供接口和界面。
3 基于短信網(wǎng)關(guān)發(fā)送WAP PUSH
WAP PUSH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，在中國主要有三個(gè)由其派生的協(xié)議：中國移動(dòng)的CMPP協(xié)議，中國聯(lián)通的SGIP（在CDMA上是ETIP），以及小靈通的SMGP。通過(guò)中國移動(dòng)的PPG網(wǎng)關(guān)發(fā)送WAP PUSH有著(zhù)開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，調測流程較復雜等不足，而使用CMPP協(xié)議即基于短信網(wǎng)關(guān)來(lái)進(jìn)行WAP PUSH發(fā)送靈活性比較高，相對比較簡(jiǎn)單。
3.1 WAP PUSH發(fā)送的實(shí)現模式
可通過(guò)計算機串口上連接GSM MODEM，用它向手機發(fā)送WAP PUSH。這種方法發(fā)WAP PUSH又分三種模式：BLOCK 模式、TEXT 模式和PDU 模式。BLOCK 模式現在用的很少了， 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)則較為復雜,它需要編寫(xiě)專(zhuān)門(mén)的函數來(lái)將文本轉換為PDU 格式,但PDU 模式被所有手機支持，可以使用任何字符集，它也是手機默認的編碼方式，所以選用PDU模式發(fā)送WAP PUSH.
3.2 PDU 模式
用PDU 模式發(fā)送 WAP PUSH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)送數據消息，UCS2 編碼用于發(fā)送Unicode 字符。由于要實(shí)現中文WAP PUSH的發(fā)送,所以選擇用UCS2 編碼,即中文Unicode
碼。
⑴ UCS2 編碼原理 所謂UCS2 編碼，是將單個(gè)的字符(1-2 個(gè)字節)按ISO/IEC10646 的規定，轉變?yōu)?6 位 的Unicode 寬字符。即將單個(gè)的字符轉換為由四位的‘0’-‘9’、‘A’-‘F’的數字和字 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。
⑵ 通過(guò)UCS2 編碼我們得到中文Unicode 碼，接著(zhù)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’這些數字和字母組成。它們是8 位字節的十六進(jìn)制數，或者BCD 碼十進(jìn)制數。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信息，如服務(wù)中心號碼、目標號碼和編碼方式等
例如
0051000BA13108086406F600F5A7850B05040B8423F0000303010129060603AE81EA8DCA02
056A0045C6080C033231312e3133362e3135332e33302f776170707573682f70757368496e64657
82e6a73703f7075736849643d3035303531313134313630353231000103E8AFB7E782B9E587BB
E4BBA5E4B88BE993BEE68EA5E88EB7E58F96E5BDA9E4BFA1E58685E5AEB9000101
為一串可以成功發(fā)送的WAP PUSH，其中包括了漢字描述和WAP頁(yè)面地址。具體分析如下
00 SMSC 地址信息的長(cháng)度 00表示用手機上設置短信中心號碼，PDU 串的“SMSC
址格式”段和“SMSC 地址”段將省去
51 基本參數(TP-MTI/VFP) 不要求發(fā)送回復
00 消息基準值(TP-MR)
0B 對方電話(huà)的長(cháng)度
A1 目標地址格式 A1表示為國內格式
3108086406F6 目標地址，補‘F’湊成偶數位后奇偶位互換
00 協(xié)議標識(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(cháng)度(TP-UDL)
0B WAP PUSH頭部的總長(cháng)度
05040B8423F0表示接下來(lái)是一個(gè)WAP PUSH
00 表示是Concatenated Short Messages
03 長(cháng)度
03 reference number
01 表示分成1個(gè)短信發(fā)送
01 當前包的序號
29060603AE81EA8DCA WSP
02 標記位
05 -//WAPFORUM//DTD SI 1.0//EN
6A UTF-8
00 標記開(kāi)始
45 <si>
C6 <indication
08 <action=signal-high>
0C href="http://
03 字符串開(kāi)始
3231312e3133362e3135332e33302f776170707573682f70757368496e6465782e6a73703f707573
6849643d3035303531313134313630353231 URL
00 URL 字符串結束
01 >
03 內容描述字符串開(kāi)始
E8AFB7E782B9E587BBE4BBA5E4B88BE993BEE68EA5E88EB7E58F96E5BDA9E4BFA1E5
8685E5AEB9 內容描述字符串
00 內容描述字符串結束
01 </si>
01 </indication>
由以上分析可以看出，WAP PUSH可以被當作一種特殊的短信來(lái)發(fā)送，WAP PUSH包發(fā)送的內容實(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，這種格式將一些標記用代碼來(lái)表示。然而WBXML的縮略標記分為兩部分，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(zhù)不同的解釋。
用戶(hù)接收到此類(lèi)信息時(shí)，在客戶(hù)端手機支持WAP的情況下，可以直接訪(fǎng)問(wèn)到信息中加載的WAP網(wǎng)站地址，這樣服務(wù)器也達到了推廣業(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是140字節，即WAP PUSH中的推送URL與描述文字的
總字符數為140，因此描述文字的字數限制與推送的URL長(cháng)度有關(guān)。
4 結束語(yǔ)
WAP PUSH技術(shù)結合了PUSH技術(shù)的優(yōu)勢和移動(dòng)通信服務(wù)的特性，具有良好的應用前景。但是WAP PUSH技術(shù)仍然存在著(zhù)一些亟待解決的問(wèn)題，如信息的鑒權與認證、信息的準確性、如何避免垃圾信息等。如何解決好這些問(wèn)題將是WAP PUSH技術(shù)成功的關(guān)鍵。另外，隨著(zhù)GPRS技術(shù)和3G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)信道的帶寬將逐步增大，WAP PUSH也將能進(jìn)一步推送多媒體信息,有著(zhù)更寬廣的應用前景。
參考文獻
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2《GSM MODEM/GSM終端編程開(kāi)發(fā)PDU碼/短信格式短信規則解析》.北京:經(jīng)緯星航科技
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