（信号与信息处理专业论文）基于web的短信息增值业务研究.pdf

l 哈力：滨理- t 上学丁学坝i 学位论文 基于w e b 的短信息增值业务研究 摘要 目前，短信息业务引起社会各界的关注。服务提供商作为短信息内容的 主要来源，在短信息增值业务价值链中扮演着重要的角色，短信息业务的繁 荣特别是今后的持续发展是同服务提供商的运营状况密切相关的。本文在对 服务提供商的实际业务需求及现状进行分析的基础上，阐述了短信息增值业 务综合运营平台的设计与实现情况。 文中首先介绍了短信息增值业务的市场状况，结合短信息业务原理及相 关通信协议，探讨了基于w e b 的短信息增值业务类型、解决方案。设计并 实现了基于w e b 的短信息综合业务平台，本平台有两大类业务组成：基于 短信平台上的传统业务，提供短信、铃声与图片下载类业务，该业务平台搭 建主要包括建立w e b 服务器、数据库的设计和用户界面的设计三部分的内 容；在传统业务平台的基础上，开发远程实时图像浏览业务，该业务平台的 实现涉及建立视频采集服务器的、建立客户端服务器、网络通信等内容。 实际运行测试表明，本平台具有以下优势：一套综合性的运营平台，实 现多种业务，大大节约了人力物力；多种业务同处于一个系统内部，通过综 合运营平台提供的统一管理功能即可进行方便的管理；用户普适性强，可根 据客户需求提供有针对性的，符合客户自身条件的业务；业务可扩展性强， 可顺应市场变换，为企业带来良好的效益。 关键词短信息业务；手机视频：s m p p ；a s p 竺丝重型三垒兰! 兰竺! ：兰堡丝兰 r e s e a r c ho fs h o r tm e s s a g ev a l u e a d d e ds e r v i c e b a s e do nw e b a b s t r a c t s h o r tm e s s a g es e r v i c e ( s m s ) h a sr e c e n t l ya r o u s e dg r e a ti n t e r e s tf r o mo u r s o c i e t y a st h ei n f o r m a t i o ns o u r c ef o rs m s ，s e r v i c ep r o v i d e r sp l a ya ni m p o r t a n t r o l ei nt h ev a l u ec h a i no ft h ev a l u e a d d e ds m s t h e r e f o r et h es u c c e s sa n dt h e f u t u r ed e v e l o p m e n to fs m sl a r g e l yd e p e n do nh o ww e l ls e r v i c ep r o v i d e r s o p e r a t e b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ec u r r e n ts t a t u sa n dt h ea c t u a ln e e df o rt h o s e s e r v i c ep r o v i d e r sw h i c hp r o v i d et h ev a l u e - a d d e ds e r v i c e ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e s m e t h o d o l o g i e su s e dt od e s i g na n di m p l e m e n tt h ei n t e g r a t e do p e r a t i o n a lp l a t f o r m f o rv a l u e a d d e ds m s t h ep a p e rb e g i o sw i t ham a r k e ts u r v e yo ft h ev a l u e a d d e ds m s ，f o l l o w e d b y a l li n t r o d u c t i o no nt h ep r i n c i p l eo ft h o s ep r o t o c o l su s e db ys m s t h et y p ea n d s o l u t i o n o fv a l u e a d d e ds m sb a s e do rw e ba r ed i s c u s s e d a n dt h ei n t e g r a t e d o p e r a t i o n a lp l a t f o r mf o gv a l u e a d d e ds m si sd e s i g n e da n di m p l e m e n t e d ，w h i c h i n c l u d e st w ok i n d so fs e r v i c e s t h et r a d i t i o n a ls e r v i c e sp l a t f o r mw h i c hp r o v i d e s m e s s a g e s ，p i c t u r ea n dr i n gd o w n l o a ds e r v i c ei ss e tu pb yt h r e ep a r t s ：e s t a b l i s h i n g w e bs e r v e r , t h ed e s i g no fd a t a b a s ea n du s e r si n t e r f a c e a n db a s e do ni t ，t h el o n g r a n g er e a l - t i m ep i c t u r eb r o w s i n gs e r v i c ei sd e v e l o p e d t h es e r v i c e sp l a t f o r m i n v o l v e ss o m eq u e s t i o n ss u c ha ss e t t i n gu pv i d e o ss e r v e ra n dc u s t o m e rs e r v e r , n e t w o r kc o m m u n i c a t i o n ，e t c o u rs y s t e mp l a t f o r mh a ss e v e r a la d v a n t a g e so v e ro t h e r sp l a t f o r m i ti sm o r e e f f i c i e n ta n dc o s ts a v i n gb e c a u s ea l li n t e g r a t e do p e r a t i o n a lp l a t f o r mc a np r o v i d e m u l t i p l es e r v i c e s a n dt h ep l a t f o r mi se a s yt om a n a g em u l t i p l es e r v i c e sw i t h i n o n e s y s t e mb yu s i n g t h em a n a g e m e n tf u n c t i o n p r o v i d e db y o u ri n t e g r a t e d o p e r a t i o n a l s e r v i c e p l a t f o r m i t i su s e ra d a p t i v ei n t h a ts e r v i c e sc a nv a r y a c c o r d i n gt ot h es p e c i f i cn e e do fu s e r s t h ep l a t f o r mh a ss t r o n ge x p a n s i b i l i t y w h i c hi st h ek e yt ob u s i n e s ss u c c e s si nar a p i d l yc h a n g i n gm a r k e t ，i tb r i n g s i i 喻尔滨理f 夫学丁学坝i 学位论义 f a v o r a b l ee c o n o m i cb e n e f i tf o re n t e r p r i s e s k e y w o r d s s m s ：m o b i l ev i d e o ：s m p p ：a s p i i i h 舟尔滨埋亡人 l 学倾l 学位论文 1 1 课题背景 第1 章绪论 i n t e m e t 和移动通信作为迈向信息社会的两个重要标志f 1 1 ，分别对应着对大 量信息资源的有效访问和随处漫游的个人通信。如何结合它们的技术优势，在 不受信息源的限制和用户访问时位置限制的同时，以统一的标准向用户提供无 处不在的信息网络服务，己经成为网络界和电信界共同关注的一个焦点问题。 移动互联网是对传统互联网和传统电信网的一次革命口l 。它不是对传统互联网 和电信网的增强及补充，而是在技术上和应用上都有质的飞跃的一种网络。 语音业务是移动通信业务中最基本的业务，所以相对于语音业务的其它业 务就通称为增值业务。目前人们经常提到的移动增值业务( t h ev a l u e a d d e d s e r v i c e ) 就是在移动通信网上开发运行除了语音等基本业务以外的服务类型【3 l 。 移动增值业务是在通信技术、计算机技术、互联网技术不断发展融合的基础上 【1 ，在人们对以信息为基础的各种应用需求快速增长的激励下，在社会信息化 水平日益提高的前提下，迅速发展的种全新的服务方式。 图1 - 1 移动增值业务产业链 f i g 1 - 1t h ei n d u s t r yc h a i no ft h em o b i l ev a l u e a d d e ds e r v i c e s 哈尔演挫i 。人10 f 口! l 学位论文 近年来移动增值服务以1 0 0 的年增k 率成为电信领域的一大奇迹，众多 电信产业链成员，甚至诸多电信产、业外企垃纷纷将目光转向了移动增值业务。 移动增值业务产、啦链结构，如图l l 所示。从中我们不难看出s p 无疑在移 动增值业务中扮演重要角色，它是链接运营商、终端用户、内容提供商和手机 厂商的核一t l , t ”。服务提供商提供的基于w e b 的各种增值业务层出不穷，移动增 值业务的市场前景人仍然是非常乐观的。其中短信息业务平台上的业务可谓 是一枝独秀，作为移动数据通信的主要q k 务正向多种信息服务领域发展。短 信息服务平台上的业务的繁荣特别是今后的持续发展关系到服务提供商的运营 状况，服务提供商只要在用户群规模和、务质量这两个方向提升自己，保证高 质量的服务，提供丰富、新颖、切合用户需要的移动增值业务，一定可以达到 双赢的目的，必将推动我国移动市场的繁荣。 1 2 移动增值业务发展状况 近两年来，移动通信迅猛发展的用户数及其完善的基础网络，为移动通信 增值业务的发展提供了有利条件。移动增值业务从不同角度出发可以分为不同 的类型： 1 基于服务对象的性质划分为个人用户应用和企业用户应用，或者划分为 人与人、人与设备、设备与设各之问的应用。 2 按照业务的特性划分为通信类、交易处理类、内容类等。 3 基于服务器的应用或者基于终端设备的应用。 4 基于业务平台或者支持协议划分s m s 、w a p 、h t m l 业务。 5 基于位置信息的业务或者与位置信息无关的业务等等【7 】。 美国国际市场调查公司g a r t n e rd a t a q u e s t 的最新报告显示，全球的因特网 用数数量已达1 6 亿，2 0 0 3 年底全球移动电话用户将达1 2 亿，2 0 0 6 年有望突 破1 8 亿大关。未来3 年内通过移动设备获取互联网信息以及进行的电子商务 将占市场总额的1 0 以上口i 。目前在日韩等移动通信较发达地区，移动增值业 务已经占到了运营商整体收入的3 0 左右。在中国，移动增值业务收入增长水 平超过了其他电信业务的增长水平。2 0 0 4 年上半年，短信业务增长了7 1 ， 宽带接入用户新增六百五十八万户，总数达到了千七百多万户。数据表明， 2 0 0 1 中国移动增值业务的市场规模为1 9 8 亿元人民币，2 0 0 2 是增加最快，增 长了3 7 3 ，达到9 3 6 亿元人民币的市场规模。2 0 0 3 年移动增长业务市场达到 2 3 3 2 亿，2 0 0 4 年，移动增值业务的收入为3 8 5 4 亿元人民币规模，预计， 哈尔滨州1 人学t 学颤十学位论正 2 0 0 6 年为6 4 0 5 亿元人民币。适合市场需求的移动增值业务显示出了巨大的市 场发展潜力【9 1 。移动增值业务市场显然还有相当大的发展空间，移动增值服务 的潜力还是没有被充分利用。如果运作得当，移动增值业务可以给移动运营商 带来大量的营业收入。 1 3 短信息增值业务介绍 1 3 i 短信息业务发展现状 短信息业务是无线通信在二十世纪未所做的次重要飞跃，这使得移动网 络不仅可以传送音频，也可以传送数据，而数据传输是互联网技术的根本。如 果说以前的短信息服务还较为单调，只不过是提供了一种廉价的一对一通信方 式的话，那么嫁接了互联网技术和信息资源的短信息服务则彻底脱胎换骨，成 为增值服务的关键呷1 。 从短信息业务的发展来看，短信息业务的发展经历了2 个时期：第一阶段， 以短信息中心( s m s c ) 为主要的业务及信息提供的时期；第二阶段，以互联网上 的业务提供者( s p ) 直接与各s m s c 相沟通，建立信息交换的接口【1 1 i 。目前短信息 业务正处在第二阶段，其模式就是依附予原有的手机短信息传递方式，将互联 网上的巨大信息羹根据用户的要求通过手机短信息方式传递给用户。这一模 式，将传统的信息提供与信息服务的合二为彻底分离，体现了一种传统业务 与互联网相结合的发展模式。 欧洲各移动通信运营商把竞争的视点聚集在增值业务来强化自身的竞争实 力。因为短信息的应用不仅仅局限于日常的手机与手机互通信息，还可以做铃 声下载、图片传播、手机银行、手机炒股等。迎合了新潮一族的需要，等于拥 有了这个市场一支庞大的生力军。在欧洲，短信息服务已经成长为电信运营商 的重要收入来源，每个月有近5 0 亿条短信息被发出，平均每位手机用户每月 要发送出2 5 条短信息【1 2 l 。欧洲主要的无线运营商每月要处理超过3 亿条短信 息，而且这个数字还在以每月1 0 到1 5 的速率增长。在芬兰的手机用户每月 的话费账单上，平均5 0 出自短信息服务。短信息服务像风暴一样席卷欧洲大 陆。在日本，短信息及移动互联网业务仅用了1 年半时r n j 便实现了赢利的目 标，目前己培育成一个3 0 亿美元的巨大市场。 哈尔滨型1 人学l 学坝 学位论文 i 3 2 中国短信息增值业务市场规模 从中国移动在2 0 0 0 年5 月1 7 r f 式丌通了s m s 服务以束。在短短的几年之 内，短信市场出现了暴发式的成长。据不完全统计，到2 0 0 3 年底，各类短信s p 的数量超过了1 0 0 0 家，市场异常火爆。手机短信息业务市场也成为了中国网络 公司的金矿l ”】。如图1 2 所示，根据测算，2 0 0 2 年，s p 短信息分成收入市场规 模约1 7 亿元。2 0 0 3 年，s p 短信息市场蓬勃发展，整个市场规模翻了一番，达到 了3 4 亿元的规模。2 0 0 4 年，随着各大运营商、信息产业部的一系列s p 短信息市 场整顿、规范政策的出台，s p 短信市场规模约为“亿元。2 0 0 5 年s p 短信市场规 模将进一步增长，达至1 j 5 4 亿元的规模。 2 2 年 2 0 0 3 年2 0 0 4 年2 0 0 5 年 r a s p 短信息业务收入( 亿元) 图1 2 短信市场规模 f i g 1 2t h e s c a l eo fs h o r tm e s s a g em a r k e t 1 3 3 短信息增值业务分类 从目前移动运营商女够提供的s m s 业务主要有两大类，一类就是点对点 ( 个人对个人，或者个人到多人) 之间的文本信息传送，与固定i n t e m e t 网络的 电子邮件是同样性质的，这类业务甚至部分替代了话音业务的功能。第二类是 基于短信平台上提供的各种业务，包括短信铃声或者l o g o 下载、短信点歌、 定制的新闻、定制的笑话、智力问答等，这些业务在实现上有多种方式【1 4 l 。例 如用户可能通过发短信的方式参与智力问答，同时还可能会在移动网站上或者 通过w a p 浏览器参与。 零点调查公司的调查显示，短信用户使用短信增值业务中，短信娱乐型 4 佰 撕 o 哈尔滨挫工大学1 i 学顾十学位沦文 ( 短信聊尺、f ：动游戏、图片铃声等) 占5 5 3 ，短信资讯掣( 新闻、股票、移 动支付等) 占4 4 7 。在手机短信的各种增值业务中，短信聊天和游戏是最受 用户青睐的服务应用。其次是笑话、幽默等娱乐资讯，再就是新闻、财经资讯 和浏览手机图片、铃声下载等1 1 5 】。可以看出短信息功能的使用丌发仍有很大的 市场潜力。特别是信息查询、游戏、铃声、图片下载，这可能直接关系到短信 息业务的未来发展。 1 4 本课题研究内容 本文首先介绍了短信息业务的基本原理，及其相关通信协议，在此基础上 提出了基fw e b 的短信息综合业务平台的设计方案，设计并实现了包括以下 两个子系统的基于w e b 的短信息综合业务平台。 1 短信息传统业务：提供短信订购、发送，铃声，图片f 载三种业务。该 业务系统的建立分为客户端朋臣务器端，客户端主要为p c 机用户提供浏览界 面，服务器端包括服务器设置、数据库选择与建立、业务功能程序实现等。 2 远程实时图像浏览业务：为了更好的满足用户需求，在原有业务平台基 础上开发远程实时图像浏览业务。该业务系统实现主要包括视频采集服务器的 建立、客户端软件设计以及两者闽通信 l a ：j ：滨理下大学学碗卜学位论卫 第2 章短信息业务原理及相关通信协议 2 1s m s 原理 s m s ( s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) 短信息业务与话音传输及传真一样，是移动通 信网络所提供的种重要电信业务，它通过无线信道进行传输，由特定的短信 息业务中心( s h o r tm e s s a g es e r v i c ec e n t e r , s m s c ) 完成存储和转发功能i l “。 短信息业务按其实现的方式可以分为点到点短信息业务与小区广播短信息 业务两种形式【17 i 。 点到点短信息业务是通过移动业务起始( m o b i l eo r i g i n ，m o ) 和移动业务终 止( m o b i l et e r m i n a l ，m t ) 将一条短信息从一个实体发送到指定目的地址的业 务。 小区广播短信息业务是指通过发送信息的基站向指定区域中所有短信息用 户发送短信息的业务。中国移动和联通已经在使用这种方式在一定的区域内向 所有用户循环发送一些具有通用性的信息，如新闻、天气信息、交通信息、股 市信息等。 本文所研究的是点对点短信息业务。 2 1 1 短信息业务的网络结构 s m s 网络结构如图2 - 1 。 图2 - 1s m s 网络结构图 f i g 2 - 1t h en e t w o r ks t r u c t u r ed i a g r a mo fs h o r tm e s s a g es e r v i c e s s m e ：s h o r tm e s s a g i n ge n t i t y ，短信息实体。它可以接收或改善短信息， 6 哈尔滨岸t 人学丁学i i ! ；11 学位论文 位于固话系统、移动基站或其他服务中心内。 s m s c ：s h o r tm e s s a g es e r v i c ec e n t e r ，短信息服务中心，负责在基站和 s m e 间中继、储存或转发短信息；移动台( m s ) ns m s c 的协议能传输来自移 动台或朝向移动台的短信息。 s m s g m s c s m s i w m s c ：s m s g a t e w a y m o b i l es w i t c hc e n t e r s m s - i n t e r w o r km o b i l es w i t c hc e n t e r ，短信息业务网关移动交换中心短信息业务互通 移动交换中，1 1 , 。m t 的s m s 中s m s c 与m s c 的接口叫s m s g m s c ，对应 m o 情况下m s c 与s m s c 的接口为s m s i w m s c 。它们只是在功能上的区 分，可以在任一个m s c 上实现。 h l r ：h o m el o c a t i o nr e g i s t e r ，归属位置寄存器。用于永久储存管理用户 和服务记录的数据库，由s m s c 产生。s m s 网关与h l r 之间的协议使前者可 以要求h l r 搜索可找到的用户地址f 1 8 l 。它与m s c 与h l r 之间的协议一起， 能在移动台因超出覆盖区而丢失报文、随后又可找到时加以提示。 v l r ：v i s i t o rl o c a t i o nr e g i s t e r ，访问位置寄存器。含有用户临时信息的数 据库。交换中, 1 1 , n 务访问用户时需要这些信息。 m s c ：m o b i l es w i t c h i n gc e n t e r ，移动交换中心。负责系统切换管理并控制 来自或发向其他电话或数据系统的拨叫。 m s ：m o b i l es t a t i o n ，移动台。 短信息业务包括m o 和m t 两种类型。m o 类型是从移动台m s 发短信息 给短信息中1 1 , ，m t 类型是从短信息中心发短信息给m s 。 短信息业务的具体流程如下： 1 m t 类型用于移动台接收短信息的移动交换中心s m s g m s c 接收来自 s m s c 的短信息后，检查参数的正确性，查询归属位置寄存器h l r 获得目标 用户的路由信息，然后将该条短信息发送到用户所在地的短信息交换中心 m s c ，最后m s c 乖j 用访问位置寄存器v l r 查询获得位置区域地址信息，最后 将短信息发送给移动端用户m s t l 9 1 。如果用户成功接收到短信息，m s 就给 s m s c 发送一个回执。 2 m o 类型移动交换中- i i , m s c 收到m s 发送来的短信息后，查询访问位 置寄存器获得正确信息，然后检查短信息参数和目的地址无误，将它路由到合 适的交互工作移动交换中心s m s i w m s c ，最后送到s m s c 。如果s m s c 成功 收到短信息，它就给m s 发送个回执。 哈尔滨螋i 人学丁学蛳l 。学位论文 2 1 2 短信息业务的协议结构 短信息业务的协议结构如图2 - 2 所示，共分为4 层：短信息应用层( s m a l l 、短信息传输j 昙( s m t l ) 、短信息中继层( s m r l ) 、短信息底层( s m - l l ) 。 上层使用下层提供的服务，向更上层提供服务。 s m a ls m a l s m 1 ls m - 1 l s m - r ls m r l s m l l 十斗焉五 一-s m - l l 图2 - 2 短信息业务的协议结构 f i g 2 - 2t h ep r o t o c o ls t r u c t u r eo fs m s 1 s m 拍山层承载原始的用户数据。每个短信息的信息量限制为1 4 0 个 八位组( 中国采用双字节编码，一条短信息中最多可以发送7 0 个字) 。如果用 户数据超过1 4 0 字节，可以自动分成几次发送，最多可以分成2 5 5 次分批发 送。 2 s m - t l 层给s m a l 提供服务。这种服务使s m - a l 能向它的对等实 体传送短信息，接收由对等实体来的短信息和先前短信息被传送的报告。 3 s m r l 层向s m t l 提供业务。这个业务使s m t l 能向从它的对等 实体发送接收转移协议数据单元t p d u ( t r a n s f e rp r o t o c o ld a t au n i t s ) 。为了跟 踪t p d u 并报告那些t p d u ，s m t l ，s m r l 问的原语包含了一个短信息标 志符。短信息标志符不在s m r l 协议被运送，它通过s c 和g m s c 之间的中 继层业务运送，也被访问m s c 和m s 问的s m r l 业务运送。 4 s m l l 层短信息较低层实际上又可分为三个子层：连接管理子层 化m s u b ) ，移动性管理子层( m m s u b ) 和无线资源管理子层限r s u b ) 。这些子层 都对上一层提供服务，对下一层提出要求，限于篇幅不再详述。 吣尔滨理1 人学r 学倾f 学位论文 2 2 s m p p 协议 s m p p 协议，即短信息点对点曲、汉f s h o nm e s s a g ep e e rt op e e rp r o t o c 0 1 ) ，是 一种开放的工业标准协议。它提供了在短信息业务中心与外部短信息实体( 例 如w a p 代理服务器、e m a i l 网关或其它信息网关等) 之间方便地进行短信息数 据通信的接口。如图2 3 所示，s m p p 协议使用的一般场景。 外部短信息实体 1w a p 代理 l服务器 s m p p 短 信 _ 引一 息 业 务 l 无线寻呼1 由 i 系统l 姗p 7 心 2 - 3s m p p 在移动网络中的使用场景 f i g 2 - 3t h es o e i l co fs m p p i nt h em o b i l en e t w o r k 图中歹举了几种较为典型的s m p p 应用。其中w a p 代理服务器是以发送 和接收两种方式与s m s c 相连的，因为用手机浏览万维网时，数据流是双向 的；而在语音邮件及无线寻呼应用中，数据流则是由外部应用流至s m s c 。 2 2 1s m p p 协议的定义 s m p p 协议是基于t c p i p 或x 2 5 网络连接之上的，按协议数据单元 ( p r o t o c o ld a t au n i t ，p d u ) 的请求与应答方式来完成e s m e 与s m s c 之间信息 传递的一种通信协议。它定义了： 1 e s m e 和s m s c 之间为进行短信交换而进行的一系列操作和相关的协议 数据单元( p d u ) 。 2 在s m p p 操作期间中，e s m e 应用和s m s c 可以交换的数据。 哈尔滨胖r ：大学工学坝i j 学位论文 每个s m p p 操作必须包含一个请求协议数据单元( p d u ) 和个相关的应答 协议数据单元，接受方实体必须返回对s m p p 请求相关的s m p p 应答。 按照s m p p 协议，如图2 - 4 所示，根据e s m e 角色的不同，e s m e 和 s m s c 之间信息交换可以分为三种方式： 1 发送型：e s m e 作为发送者( t r a n s m i t t e r ) ，信息从e s m e 发往s m s c 。 2 接收型：e s m e 作为接收者( r e c e i v e r ) ，信息从s m s c 发往e s m e 。 3 收发型：e s m e 作为收发者( t r a n s c e i v e r ) ，信息从e s m e 发往s m s c 并 且从s m s c 发往e s m e 。 图拍e s m e 与s m s c 问的三种s m p p 连接形式 f i g 2 _ 4t h r e ed i f f e r e n tk i n d so fc o n n e c t i o n si ns m p p 2 2 2s m p p 会话描述 s m s c 和e s m e 之间的一次交互过程称为s m p p 协议的一次会话i 驯。首先 由e s m e 创建一个和s m s c 的网络连接而开始，然后e s m e 通过s m p p 绑定 f b i n d ) 请求来打开一个s m p p 会话。欲提交弗接收信息的e s m e 需要建立两个 网络连接( t c p ，口或x 2 5 ) 和两个s m p p 会话( 接收式和发送式) ；或者，e s m e 也可以在单个网络连接上建立一个收发式会话。 在一次s m p p 会话中，e s m e 需要提交一系列的请求给s m s c 同时从 s m s c 接收相应的响应；同样，s m s c 也可以提交请求给e s m e 并从e s m e 接 收相应的响应。 s m p p 会话有如下几种状态： 竹尔滨删t 人学工学坝i j 学位论文 1 o p e n ：e s m e 建立了和s m s c 的网络连接，但还未提交b i n d 请求。 2 b o u n dt x ：己连接的e s m e 已请求绑定为e s m e 发送者( 提交一个 b i n dt r a n s m i t t e rp d u 来实现) 并且已收到了s m s c 对其绑定请求批准的响应信 息。 以t r a n s m i t t e r 方式绑定的e s m e 可以向s m s c 提交短信息，然后出s m s c 将短信息进而递送至手机或其它的e s m e 。e s m e 可以替换、查询、取消先前 提交的短信息。 3 b o u n dr x ：已连接的e s m e 需要被绑定为一个e s m e 接收者( 提交 一个b i n dt r a n s m i t t e rp d u 来实现) 并且己收到了s m s c 对其绑定请求批准的响 应信息。 以r e c e i v e r 方式绑定的e s m e 可以接收来自s m s c 的短信息，而该短信息 可能源自手机、其它的e s m e 或s m s c 本身( 如状态报告，d e l i v e r yr e c e i p t ) 。 4 b o u n dt r x ：己连接的e s m e 己请求绑定为e s m e 收发者( 提交一个 b i n dt r a n s m i t t e rp d u 束实现) 并且已收到了s m s c 对其绑定请求批准的响应信 息【2 1 l 。被绑定为收发者的e s m e 支持e s m e 发送者和e s m e 接收者的全部操 作集。 以t r a n s c e i v e r 方式绑定的e s m e 可以向s m s c 提交短信息，然后由s m s c 将短信息进而递送至手机或其它的e s m e t i 。同时，它也可以接收来自s m s c 的短信息，而该短信息可能源白手机、其它的e s m e 或s m s c 本身( 如状态报 告，d e l i v e r y 坤c c i p l ) 。 5 c l o s e d ：一个e s m e 执行u n b i n d 操作并与s m s c 之间断开网络连 接。s m s c 也可主动执行u n b i n d 操作。 如图2 5 所示，在一次s m p p 会话中，e s m e 需要提交一系列的请求给 s m s c 同时从s m s c 接收相应的响应；同样，s m s c 也可以提交请求给e s m e 并从e s m e 接收相应的响应。 s m p p 也可以通过s m s c 向e s m e 发送一个信号，促使e s m e 发起一个 与s m s c 的连接来建立一个会话，这种机制可以在s m s c 有紧急的信息需要 与e s m e 进行通信，而e s m e 又没有与s m s c 建立会话的时候得到应用。一 旦建立这种s m p p 会话，e s m e 发送的是接受方式的b i n d 请求，由s m s c 给 出应答，即s m s c 必须是发送方，e s m e 必须是接收方，如果e s m e 不接受 这种由s m s c 发起的会话方式，e s m e 可以断开与s m s c 的网络连接1 2 3 1 。 哈尔滨挫r 人学t 学琐i j 学位论文 e s m es m s c u n b i n d b i n dr e c e i v e r b i n d _ r e c e i v e r _ r e s p d e l i v e rs m d e l i v e rs m _ r e s p - 图2 - 5s m p p 会话示意图 f i g 2 5t h es m p p s e s s i o ni l l u m i n a t i o n 2 2 3 s m p p 协议数据单元( p d u ) 表2 - 1 列出了s m p p p d u 及每个p d u 所用的上下文： 袁2 - 1s m p p 协议数据单元概括表 t a b l e2 - 1t h es m p pp d us u m m a r yl i s t 1 2 喻尔滨理t 人+ 。f 顺 。学位论史 续表( 2 1 ) 哈尔演理i 大学r 学硕i 产位论艾 2 2 4s m p p 协议网络层连接 s m s c 和e s m e 侧的底层传输接口既可基于t c p i p 网络连接也可基j ： x 2 5 网络连接。s m p p 仅仅是一个基于t c p i p 或x 2 5 网络连接的应用层协 议，它不提供传输功能，而假定下层的网络连接提供包括数据报文的编码、滑 动窗口、流量控制以及差错处理的可靠点到点数据传输【2 4 l 。因此，在s m p p 层，e s m e 和s m s c 把下层的网络连接当作一个可靠的传输，它只管理s m p p p d u 的传输和接收；如果需要，网络层的发送实体将s m p pp d u 分割成便于 在网络上传输的分组包，这样，网络层的接收实体在向s m 即层传递整个 s m p pp d u 前需要重组分组包。图2 - 4 是s m s c 和e s m e 之间的传输接口模 型。 外部短信息实体 口络弋麓 厂、：网络层 短信息业务中心 ? 一一一。+ + 一。一1 图2 _ 4 外部短信息实体与短信息服务中心s m p p 接口模型 f i g 2 - 4t h em o d e lo fs m p ps m s c e s m ei n t e r f a c e 2 3s g i p 协议 s g i p 协议是中国联合通信公司短信息网关系统接口协议i z s ! ，是s m g 和 s p 之间、s m g 和g n s 之问、以及s m g 和s m g 之间的接口协议。 通过应用s g i p 协议，s p 可以接入到s m g ，实现s p 应用的一点接入、全 网服务；s m g 可以通过s g i p 协议，实现信息在不同s m g 之问的路由和转 发。同时，s m g 通过该协议也可以和g n s 通信，以实现各s m g 和g n s 之间 喻尔滨理丁人学t 学坝l 学位论义 路由表的同步功能。 s g i p 规范规定了以下三方面的内容： 1 信息资源站实体与互联网短信网关之问的接口协议。 2 互联网短信网关之间的接口协议。 3 互联网短信网关与汇接网关之间的接口协议。 本协议适用于各s p 厂商和s m g 的开发厂商。 2 3 1 系统体系结构 如图2 - 5 所示，说明了系统的体系结构。 圆圈 魏藕 图2 5 s m g 的体系结构 f i g 2 5t h es t r u c t u r eo fs m g s m g 是具有短信息转发功能的短信息网关。全国可以有多个s m g 网关， s m g 网关之间通过互联网等方式实现网络互联1 2 6 1 。每一个s m g 同时与多个 s m s c 以及多个s p 连接。全网具有唯一有效的g n s ，g n s 负责全局路由表的 维护与更新；为了确保路由表存储的安全性，网络中设置主备用g n s ，两个 g n s 要保持一致性。每一个s m g 都和g n s 连接。s m g 与s p 、s m g 与g n s 以及s m g 与s m g 之间的通信协议为s g i p 协议。s m g 与s m s c 之间的通信 统一采用s m p p 3 3 协议。 从本地s m s c 向本地s p 以及从本地s p 向本地s m s c 发送的信息直接由 哈乐滨噬一r 人学r 学琐i j 学位论义 s m g 转发；从本地s m s c 向异地s p 以及从本地s p 向异地s m s c 发送的信息 由本地s m g 路由到异地s m g 后，再由异地s m g 转发。 1 信息从本地s m s c 到本地s p s m g 从s m s c 接收到短信息，直接发给s p 。比如： s m s c l a s m g l 一s p l y s m s c l b s m g l 一s p l x 2 信息从本地s p 到本地s m s c s m g 从s p 接收短信息，直接发给s m s c 。比如： s p l x s m g s m s c l a s p l y s m g l 一s m s c l b 3 信息从本地s m s c 到异地s p s m g 从本地s m s c 接收短信息，再路由到异地s m g ，由异地的s m g 发 送到目的s p ，比如： s m s c l a s m g l 一s m g 2 一s p 2 y s m s c l b s m g l 一s m g 3 一s p 3 x 4 信息从本地s p 到异地s m s c s m g 从本地s p 接收短信息，再路由到异地s m g ，由异地的s m g 发送到 目的s m s c ，比如： s p l x s m g l 一s m g 2 一s m s c 2 a s p l y s m g l 一s m g 3 一s m s c 3 b 2 3 2 路由选择 当信息在本地s m s c 和异地s p ，或者在本地s p 和异地s m s c 之间传输 时，发送方必须要获取信息接收方的位置信息。这部分功能称为路由选择。 对于m o 方向的命令( 即命令接收方为s p ) ，其路由根据命令中的s p 接入 号码来选择。 对于m t 方向的命令( 即接收方为用户手机) ，其路由根据命令中的付费号 码和用户号码来综合判断。如果付费号码为空，或付费号码为s p 接入号码， 则根据用户号码来选择路由；否则根据付费号码所代表的手机号码来选择路 由。 由于s m g 网关之间采用网状互联，网关之间不可能出现二次前转，因此 接收时转信息的网关必须能判断前转的信息目的地址是否是本网关覆盖范围的 哈血；滨理t 人学1 学f i ! ；! 学位论文 用户，若小是，必须发送出错信息到前转网关。 2 3 - 3 通信流程 s g i p 有两种具体实现方式，一种是采用专用s g i p 方式，埘一种是采用通 用h t r p 方式【2 ”。s m g 和g n s 、以及s m g 和s m g 之问采用专用s g i p 方式 作为承载协议；而s p 和s m g 的通信同时支持专用s g i p 方式和通用h 1 t r p 方 式两种承载协议。本文的设计采用的是s g i p 方式。 采用专用s g i p 方式承载时，通信双方互为客户端和服务器端。当客户端 要发送命令时，主动向服务器端建立连接，然后向服务器端发送命令，并接收 应答；服务器端从客户端接收命令，返回应答。连接建立以后，客户端可以连 续发送多条命令。命令发送完并接收到所有应答后，客广- 端应该主动断开连 接。但是，命令及其应答之间的时间间隔最大不能超过3 0 秒( 默认，可配 置) ，且待应答的命令不得超过3 2 条( 可以根据线路的质量和服务器的处理能 力配置) 。而且，如果服务器端检测出条连接长时间空闲( 默认6 0 秒，可配 置) ，可以主动断开该连接。如果需要，客户端可以同时向一个服务器端建立 多个连接( s m g 与单个其他s m g 最多不能建立超过1 5 个连接，对与之相连的 单个s p 的最大连接数视具体情凝而定) 。采用专用s g l p 承载方式时，s m g 和 s m g 、s p 和s m g 之间使用的端口号是5 8 0 1 。 2 4 本章小结 本章首先介绍了短信业务的基本原理，然后对广泛采用的应用层协议 s m p p 进行解释，最后以中国联通的s g i p 协议为例介绍了电信运营商短信网 关和s p 之间的应用层接口协议。 哈尔滨耻一i 大学工学顿l ：学位沦史 第3 章短信息业务平台分析与设计 3 1 业务平台概况 短信息增值业务平台的目标是为短信息服务提供商提供一个综合性的、机 动灵活的短信息业务运营平台。 总体来说，从功能上甲台应具有如下特色： 第，既是手机用户短信息的来源和中转站，用户可以通过该平台发送或 接收短信息，又是s p 的功能强大的管理平台。 第二，业务方面，要求系统具有高度可扩展性和动态适应性，能够根据形 势方便灵活