（通信与信息系统专业论文）opnet中wap协议的实现及性能研究.pdf

浙江人学顿士学位论文o p n e t 中w a p 协泌的实现和性能列f 究 摘要 w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 是无线应用协议之意，它融合了移动通信和 i n t e r n e t 两项技术。它充分考虑了无线信道的固有特点( 如信道稳定性差、衰减干扰大、带 宽窄、时延大) ，以及无线终端处理能力有限，输入方式和屏幕受限制的问题。w a p 是一种 上层应用协议，它的另一个最大的特点就是与底层承载无关。通过w d p 的适配，w a p 可 以在目前的移动网络中( 如g s m ，i s 一9 5 ，g p r s ) ，也可以在将来的第三代移动通信系统( 3 g ) 中运行。 本文首先就w a p 协议层次做了简单的介绍，其次简要说明了仿真工具o p n e t 软件； 然后从理论上分析了w a p 整个协议并重点研究了w s p ( w i r e l e s ss e s s i o np r o t o c 0 1 ) 和 w r p ( w i r e l e s st r a n s a c t i o np r o t o c 0 1 ) 两层的功能和特点，分析他们的作用雨i 优缺点；接着 详细阐述了w a p 协议在o p n e t 中实现的方法过程，并给山了仿真结果同时加以分析；最 后分析w a p 存在的问题并说明了不足之处，说明w a p 的应用前景。 由丁目前在o p n e t 中没有w a p 模块，所以本文首先在o p n e t 中实现了w a p 协议， 为今后w a p 性能深入研究提供了方便。 【关键词】w a p , o p n e t , 协议栈，移动互连，仿真，性能 浙江人学硕士学位论文o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 a b s t r a c t w a pm e a n sw i r e l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c o l ，i ti n t e g r a t e st h em o b i l ec o m m u n i c a t i o n a n di n t e r n e tw a pi sd e s i g n e dt oa d a p tt ot h eb o u n d so fw i r e l e s sn e t w o r k s ( s u c ha sl o w b a n d w i d t h ，h i g hl a t e n c y , l e s sc o n n e c t i o ns t a b i l i t ya n ds oo n ) a n dt h eb o u n d s o fw i r e l e s s d e v i c e ( 1 i k el i m i t e di n p u tf a c i l i t i e s ，l i m i t e db a f t e r yp o w e r l i m i t e dd i s p l a y , m e m o r ya n dc p u ) a n o t h e rc h a r a c t e r i s t i co fw a pi st h a ti ts c a l e sa c r o s sab r o a dr a n g eo fw i r e l e s sn e t w o r k s a n db e a r e r s t h eb e a r e mc a nb es m s ，c i r o u i t - s w i t c h e dd a t a ，p a c k e b s w i c c h e dd a t a ，a n d t h er e t w o r k sc a nb eg s m i s 一9 5 。g p r sa n de v e n3 g ， t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ew a ps t a c kf i r s ta n dt h e ns i m p l yi n t r o d u c e st h es i m u l a t i o n t o o lo p n e t ；t h ef o l l o w i n g p a r ta n a l y z e st h ew a ps t a c ki nt h e o r y , t h e nr e s e a r c ht h e f u n c t i o no fw s pa n dw t p a f t e rt h a ti t e x p a t i a t e so n t h ed e t a i l e dp r o c e d u r eo fm o d e l i n g t h ew a pi no p n e ta n d a n a l y z e s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fp e r f o r m a n c eo fw a p t h r o u g ht h e r e s u l to fs i m u l a t i o n s ，f i n a l l yt h i sp a p e rs h o w st h es h o r t a g eo fw a pa n d p r e d i c t st h ef u t u r e o f w a p b e c a u s et h e r ei s n tt h ew a pm o d u l ei no p n e t 1i m p l e m e n tt h ew a p p r o t o c o li n o p n e ti tw i l if a c i l i t a t et h ep e r f o r m a n c er e s e a r o ho f a pf o rt h ef u t u r e k e yw o r d s w a p , o p n e t , p r o t o c o ls t a c k ，m o b i l ec o m m u n i c a t i o n ，s i m u l a t i o n p e r f o r m a n c e 2 浙江大学硕j 学位论文o p n e t 中w a p 协泌的实现和性能研究 第一章绪论 w a p ( w i r e l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 是“无线应用协议”之意。w a p 是一个协议栈， 由一系列协议组成。w a p 标准的提出使得无线通信设备( 例如，蜂窝电话，无线收发信机 等) 实现了标准化，以便丁访问i n t e m e t 上的各类资源：包括e m a i l ( w o r l dw i d e w e b ) n e w s g r o u p s 和i r c ( i n t e m e tr e l a yc h a t ) 等。 简单来说，w a p 的目标就是将i n t e m e t 的海量信息及先进的业务引入到移动电话等无 线终端之中，使其适应无线通信环境的固有特点，并通过网络功能来弥补手持设备的缺陷。 1 1 产生背景 近1 0 年以来移动通信( 包括数据和语音) 和i n t e r n e t 几乎成为了在全世界范闱内发 展最快，最具活力的两项技术。而i n t e r n e t 上大量的信息资源和移动通信的漫游特性正是 人们对它们情有独钟的原因。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多媒体信息网络服务，日茄成为网络 界利电信界共同关注的一个焦点问题。 无线的网络环境由于受到有效频率、移动性、功率限制等因素的影响，与同定网络差距 很大。同时，移动通信的终端设备的设计受到体积、电池和网络环境的限制，其c p u 主频及 计算能力，存储器容量、显示屏和输入设备都较小。如果直接将p c 上网技术移植到移动数 据通信上，则会由于移动终端设计的种种限制，而使最终的业务和产品无法使用户满意。 1 9 9 7 年1 1 月，n o k i a ，e r i c s s o n ，m o t o r o l a 和u n w i r e dp l a n e t 共同组成了w a p 论坛 ( w a p f o r u m ) ，该论坛旨在将i n t e r n e t 的海量信息及先进的业务引入到无线数字话机及终 端中，目标是产生个适_ j 丁不同无线网络技术的全球无线协议规范，以供适当的工业标准 组织采纳。并将无线行业价值链各个环节上的公司联合在一起，以保证产品的互操作性和无 线市场的发展。 1 9 9 9 年2 月w a p 论坛已经成为一个拥有9 0 多个成员的行业掷会，其成员包括设备 制造商，网络运营者，服务提供者。通信软件公司等。w a p 论坛的成员拥有全球手机市场 9 0 以上的份额，并代表着超过1 亿用户的电信公司、领先基础设施提供商、软件开发商 雨i 向无线通信行业提供解决方案的其他机构。 6 浙江人学硕i 学位论立o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 1 2 发展过程1 】 1 2 1w a p 的产生和发展 w a p 实际上是基于i n t e r n e t 技术标准，它的产生其实也是以一些通信公司制定的无线 服务标准为基础的。在w a p 产生之前，一些大牌的无线通信公司就已经有了白己的无线服 务标准： 1 9 9 5 年，e r i c s s o n 为在移动通信网络中实现增值服务，提出了“智能终端传输协议” 一i t t p ( i n t e l l i g e n t t e r m i n a lt r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) ： 1 9 9 6 1 9 9 7 年，u n w i r e d p l a n e t 提出了h d m l ( h a n d h e l d d e v i c e m a r k u pl a n g u a g e ) 和h d t p ( h a n d h e l dd e v i c e t r a n s p o r tp r o t o c 0 1 ) ，h d m l 和h d t p 分别对应于i n t e m e t 中的h t m l 和h t t p ： 1 9 9 7 年，n o k i a 提出了“灵巧消息”的概念( s m a r tm e s s a g i n g ) ，利用s m s ( s h o r t m e s s a g es e r v i c e ) t t m l ( t a g g e dt e x tm a r k u pl a n g u a g e ) 实现手持g s m 设备的 i n l e m e l 接入服务。 但是，各厂家所提出的方案互不兼容，这使市场面临着被瓜分风险，这些厂商也意识到 这一点，于是同意产生一个统一的标准，这样w a p 就应运而生了 1 9 9 8 年初，w a p l 0 规范由w a p 论坛制定并正式公布。w a p 的出现，使电信产业中 发展晟为迅速的移动通信完全加入到电脑网络世界中来，同时也为将来的电信产业的发展指 明了方向它使移动i n t e r n e t 有了一个通行的标准，标志着移动i n t e m e t 标准的成熟。 w a p 规范针对无线网络的特点，如低带宽、高延迟进行优化设计，把i n t e r n e t 的一系 列协议规范引入到无线网络中。并且优化和扩展了现有的i n t e m e t 标准。w a p 论坛针对无 线网络环境的应用，对t c p i p ( t r a n s p o r t c o n t r o lp r o t o c o l i n t e r n e t p r o t o c 0 1 ) 、h t t p ( h y p e t e x t t r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 和x m l ( e x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e ) 进行了优化，现 在它已经将这些标准提交给了w 3 c 联合会，作为下一代的h t m l ( h t m l n g ) 和下一代 的h t t p ( h t t p n g ) 的候选方案。 w a p 只要求移动电话和w a p 代理服务器的支持，而不要求现有的移动通信网络协议 做任何的改动，因而适用于g s m ，i s 9 5 i m t - 2 0 0 0 等不同的移动通信系统。此外，w a p 尽 可能少地r 与用手持设备资源( 如r o m ，r a m c p u 等) ，它通过加强网络的功能来弥补手持 设备本身的缺陷。就像w e b 对i n t e m e t 的作用一样。w a p 在应用层上隐藏了各种承载层的 复杂性，留给用户友好亲切的界面。 自从w a p 正式出现后，它发展的非常快。从w a p l 0 开始，w a p 论坛很快的义推出 了w a p l 1 ，w a p l 2 w a p l 3 b 等众多版本，i ；i 前最新的版本是w a p 2 0 。该版本更多的考 虑到了目前的网络状况，更加贴近于实用，更具有可操作性。 7 浙江大学碗j ：学位论文o p n e t 中啪协议的实现和性能研究 1 2 2w a p 的应用领域 自从w a p 标准诞生以米，各种w a p 产品，如网荚、终端纷纷出现，各个公司也都推 山了自己的w a p 解决方案。而对丁基于w a p 的应用，则更是层山不穷。 w a p 中的应用与同定终端使h ji n t e r n e t 上的服务不同，它更强调移动性、实用性、便 利性，还有一点更重要的是：服务必须适合现有的移动网络条件。因此w a p 在现在，以及 未来最有可能在以下的领域有着广泛的应用： 1 ) 银行：记帐、付帐、银行间的转帐服务 2 ) 金融：股票指数、证券买卖、汇率、利率 3 ) 购物：购买一些日用品，如书、c d 、食品等； 4 ) 天气预报、定票服务、赌博和娱乐业； 另外一个重要的、日前尚未在i n t e m e t 出现的是电话服务，它不但可以为用户带来便利、 而且也大幅度增加了运营商的收入。 1 )呼叫管理：接听呼叫选择，多方会议，呼叫转移等； 2 ) 语音信箱：为用户提供了访问语音信箱的接口； 3 ) 标准信息：e - m a i l ，语音邮件、传真等； 4 ) 对短消息( s m s ；s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) 的增强和高级的电话簿管理： 总之，w a p 服务可用来支持特定商业程序，信息发送或领域维护，其中包括客户服务 与备件提供、消息通知与呼叫管理、电子邮件、基于电话的增值业务、群体计划、气象与交 通信息、地图与位置服务、新闻与体育报道等；尤其值得注意的是，它使得广泛应用于网上 的信息服务，逐渐由纯信息的提供向更加交互化与晟终电子商务化发展。 1 。3 本文研究的主要内容 1 3 1 主要内容 本论文分析了w a p 协议栈的各层协议：w a e w s p ，w t p , v 盯l s ，w d p ，着重研究了 其中的三层协议：w s p , w t p 和w d p ，并分析了它们的特点。 其次结合o s i 的i s o 中计算机网络中传输层协议的功能。研究了在无线环境下的处理 层协议的变化，表明现有的有线传输层协议( 如t c p ) 是不适合在无线环境下直接使用的， 并介绍了几种无线t c p 的解决方案。最后对于w a p 中传输处理层协议w t p 进行了详细的 性能分析，指出、 r r p 是适合无线通信环境的。 然后在o p n e t 中实现了一个w a p 的客户服务器的模型结构，详细介绍了系统的 设计方案，包括在服务器端、控制器端的功能、协议结构和模块。并且详尽阐述了设计过程 与方法，主要包括w s p , v v t p 协议模块的实现。 8 浙江大学倾士学位论文o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 最后给出了仿真结果，并进行分析。对照理论分析的结果，说明w a p 协议的优点和主 要的麻用的场合，以及各种参数对w a p 协议性能影响的大小。 1 3 2 研究意义 目前，市场上的移动运营商还只是以语音服务为主，移动数据业务并没有广泛的使用。 而对g s m ( g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s ) 运营商来讲，原来单一的话音服 务显然已经不能满足用户的需要，增值服务尤其是无线数据业务将是g s m 运营商吸引用户、 增加收入、争取竞争优势的重要手段。并且，市场对g s m 运营商提出的要求将使其向无线 i s p 发展。在此过程中，运营商必须考虑无线i n t e r n e t 应用的特殊性，而不能简单地使用现 有的i n t e r n e t 技术和服务。 要实现更方便的无线数据业务，除了需要运营商建立起更先进的、适合于数据传输的移 动网络外，比如目前中国移动所构建的g p r s ( g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e ) 和将来发 展的u m t s ( u n i v e r s a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o ns y s t e m ) ，中国联通建设的c d m a 2 0 0 0 ， 还需要一种新的工业标准把移动通信网络与i n t e r n e t 真正连接起来。这就催生出了一种新技 术和标准一w a p 。 所以能够实际建立一个模型来根据需要仿真w a p 模型，以求获得w a p 对网络影响的 关键参数是十分必要的，本文提供了这样一种方法来实现，采用这种模型继续深入仿真后能 够获得w a p 各种参数对网络性能的影响。对于w a p 目前应用中存在的问题做了分析和研 究，说明当前w a p 应用并未取得预期成功并非是w a p 本身的问题，指明了无线分组交换 是v v a p 最佳的底层承载实体。 9 浙江大学硕士学位论文o p n e t 中w a p 挑议的实现和性能刊f 究 第二章w a p 协议简介 2 1w a p 应用模型【2 】 w a p 是一个专门针对无线网络的带宽窄、响廊时间& 、无线信道可靠性低等特点而设 计的独立于底层承载的i n t e r n e t 应i ；i j 协议，它使移动端和i n t e r n e t 相结合。w a p 的基本应 用构架如图2 1 所示。对于在目前的i n t e r n e t 中引入w a p 可以采用两种策略：一种是使用 w a p 代理和过滤器相分离的方式：另一种就是将两者的功能合而为一。这在很大程度上保 留了现有的i n t e r n e t 服务模式，能很快的引入w a p 服务，并且最大程度上节省了投资。 一b i n a r yf o r m a tt ot h ec l i e n t f i l t e r i n ga n dp r o x y t e c h n o l o g i e s 图2 1w a p 整体应用结构 幽2 2 所示的是w a p 的一般应用模型。在大多数的w a p 应用中，都采用这样一种结 构。从图中可以看到它与普通的i n t e r n e t 模型很相似。只是在用户与i n t e m e t 之间多了w a p 图2 2w a p 的一般应用模型 1 0 浙江人学觋上学位论文 o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 网关，代理这一实体。 从图2 2 中可以看到，在用户与w a p 网关，代理之问的是无线移动网络，对于目前各国 的实际情况，一般是指蜂窝移动通信网，而无需另建，上面运行的是w a p 协议；而在w a p 网关，f e 理与服务器之间的是育线网络，可以现在利用目前现存的i n t e m e t 或者是其他的数 据传输网络，它们之间利用i n t e m e t 协议进行通信。这一模型也说明了w a p 是建立在 i n t e r n e t 基础之上的，充分考虑了现有的i n t e m e t 协议，把用户的移动接入性引入其中，是 一种无线的i n t e r n e t 协议规范。 而在实际的w a p 实现过群中，也可以把网关的功能结合到原始服务器中，就是将编解 码和协议转换的j 二作全部由服务器完成。这样的系统总成本较低，但容量相应的也比较小， 适合于小规模的用户群，如图23 所示。 图2 , 3w a p 应用模型( 不带单独网关) 一f 面就介绍一些标准w a p 应用中豹各个实体，包括用户、原始服务器和w a p 网关， 以及在应_ h j 中涉及到的协议。 2 1 1 用户 用户( c l i e n t ) 可以是任何移动终端，如个人数字助理( p d a ：p e r s o n a ld i g i t a l a s s i s t a n t ) 、 移动电话、具有无线通信能力的掌上p c 等。用户中一个最重要的部分就是w a e 用户代理， w a e 代理是用户端设备中为用户提供了特定功能的软件。如浏览器。 用户代理包括w m l 用户代理和w t a 用户代理等。其中w m l 用户代理的作用是：对 w m l 编码，对w m l s c r i p t 的编译。w t a 用户代理扩展在移动通信环境下的w a e 规范， w t a 的扩展允许用户与移动电话的特性( 如呼叫控制) 进行访问与交互作用。 2 1 2 原始服务器 原始服务器中的应j j 或服务响应用户的各种请求，并根据移动终端的j = j 户代理产生相应 的内容格式。w a p 中的w a e ( w i r e l e s s a p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t ) 未指定标准的内容产生 浙江人学硕，j ：学位论文o p n e t 中w a p 协泌的实现和性能研究 器，但是希望它们是能在现在的w w w 中标准h t t p 原始服务器上运行的。因此在现有 w e b 服务器上的一些规范都可以方便的引入，如用a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e s ) 和c g i ( c o m m o n g a t e w a yi n t e r f a c e ) 与用户进行动态交互，为用户提供交互功能的应用。 2 1 3w a p 网关，代理 w a p 网关1 弋理( w a pg a t e w a y p r o x y ) 起到了非常重要的作爿j ，它不但将两个不同的 网络一i n t e m e l 平| i 无线移动通信网连接了起来，而且还担负着w a p 与i n t e r n e t 协议的转换， 以及w m l ，w m l s c r i p t 的编解码t 作。 一旦网关收到原始服务器提供的给用户的原文格式的 片组，就会在原文和二进制格式 之间做出必要的转换。在网关中的w m l 编码器将w m l 卡片组转换成二进制格式，传给终 端用户，在网关与用户之间可以进行必要的性能协商以便在网关上做出一些优化，从而更好 的适应用户代理的环境，为用户提供个性化的服务。 若用户代理请求的是w m l s c r i l o t 内容，网关中的w m l s c d p t 编译器将原始服务器的脚 本编译成字节码的格式并发送给用户代理解释和执行。 网关不一定要独立存在，原始服务器可以自带w m l 编码器和w m l s c r i p t 编译器，如 图2 , 3 所示。在一些情况下，特殊的服务可以用标记w m l 或w m l s c n p t 字节码形式静态 存储在网关中以便消除执行卡片组转换的需要，提高处理的速度。 2 。1 4 协议规范 从系统设计的方框图中可以看到，整个w a p 应用模型采用了两个不同的协议规范： w a p 协议和i n t e r n e t 协议： 1 ) w a p 协议用于移动终端和弼关之间，完成无线移动环境下的通信； 2 )i n t e r n e t 协议是基于t c p i p 的，运行于目前全球广泛分布的i n t e r n e t 上，为有线环境。 浙江大学硕士学位论文o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 2 2w a p 协议栈结构1 9 】 图2 4 w a p 协议栈结构 w a p 为了实现上面的模型与结构，定义了一套完整的协议栈，包含w a e ，w s p , w t p w t l s 利w d p 儿层协议。它是以i n t e m e t 上的w t w v 所采用的h t t p ，h t m l 构架为基本 思想，再针对无线通信的特性：也就是小显示界面、低功率、小存储空间、低运算性能的移 动终端，以及带宽窄、易延迟、易误码的无线通信网络做出修正的通信协议。w a p 是一个 协议栈，由一系列协议组成，分为以下几层，如图2 4 所示： 1 ) w a e , a p p l i c a t i o nl a y e r ，应用层： 2 ) w s p ：s e s s i o nl a y e r ，会话层； 3 ) w 丁p ：t r a n s a c t i o nl a y e r ，处理层； 4 ) w t l s = s e c u r i t yl a y e r ，传输安全协议层； 5 ) w d p ；t r a n s p o rl a y e r ，传输层； 6 )承载层可以是现有的或将来的各种无线网络环境，如：g s m i s 1 3 6 ，c d m a 。宽带 c d m a p h s ( p e r s o n a lh a n d s e ts y s t e m ) ，c d p d ( c e l l u l a rd i g i t a lp a c k e td a i a ) ， 以及各类承载服务，如s m s ，u s s d ( u n s t r u c t u r e ds u p p l e m e n t a r ys e r v i c ed a t a ) ， h s c s d ( h i g hs p e e dc i r c u i t e ds w i t c h e dd a t a ) g p r s 等。 箨部分的功能简要说明如下： 2 2 1w a e p h w a e ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t ) 是应用层的协议，融合了w w w 的技术， 并且专门针对无线通信的特性。w a e 使得网络系统和内容提供者能够提供多样的应用服务， 而用户通过在移动终端中的各种用户代理( 如w m l 用户代理，w m l s c r i p t 用户代理等) 来 访问这些内容。可以将若干服务结合入一个用户代理中，也可以将服务分散到若干用户代理 1 3 浙江大学倾j ：学位论文 o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 中。总之，w a e 的实现由设计决策，及特定的限制和目标环境状况来决定。一般来说，终 端中的微浏览器已经结合了这些代理的功能，如下图： 图2 5 w a e 的逻辑结构 w a e 结构主要考虑的是用户方面的w a p 系统结构，与用户代理相关。w a e 结构首先 根据网络计划，内容格式，编程语言和共享服务来定义的。接口没有标准化，而是与特定的 实现有关。这一方法可在浏览器模型f 很好的工作。w a e 包含以下部分： 2 2 1 1w m l 5 w m l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ) , 一种类似h t m l 的标记语言。它继承了w w w 的h t m l 和h d m l ( h a n d l e dd e v i c em a r k u pl a n g u a g e ) 的特点，是x m l 的一种，并针 对移动通信和终端的特点进行了优化。w m l 是h d m l 2 0 的一个子集。 w m l 实现了卡片和 片组机制，它允许应用指定为由多个卡片组成的文档，与用户的 交换在一套卡片中被描述。这一套卡片被分类为一个卡片组。一般用户的导航通过一套卡片 来实现。可在卡片上浏览内容，输入请求信息，做出选择，内嵌于卡片中的指令可以引起原 始服务器产生交互作用。卡片组在原始服务器中可以是静态的文本，或者可以是运行的内容 产生器动态产生的内容。 w m l 允许在各种设备上的表示，因而各生产商均可结合入自己的m m i ( m a n m a c h i n e i n t e r f a c e ) 。如对于用户输入请求方式，可以使用传统的w v w v 方式，也可以用基于语音的 界面来实现。 2 2 1 2w m l s c r i p t i s i s 它是一种类似j a v as c r i p t 的脚本语言，它与w m l 结合，为w m l 提供逻辑判断年i i 计 算功能。w m l s c d p l 是一种轻量级的过程脚本语言。支持更先进的u i 行为。为用户加入了 1 4 浙江人学顿上学位论文 o p n e t 中w a p 协i 义的实现和性能研究 智能，为访问设备和外设提供了更便利的机制，并减少了与原始服务器之间的通信。 w m l s c r i p t 的作用是：对用户的输入合法性进行检查，对设备及外设的访问，与用户 交互而无需引入与原始服务器之间的环路。 w m l s c r i p t 是弱类型语句，变量不被正式的类型定义。因此变量类型在生存期中根据 所包含的数据经常变换。基本的数据类型有：b o o l e a n ，i n t e g e r , f l o a t i n g p o i n t s t r i n g 雨i i n v a l i d 。w m l s c r i p t 在需要时进行自动的类型转换，并且根据目标设备的能力，支持不同的 浮点数类型。w m l s c d p t 支持不同领域的操作运算，如赋值、数学、逻辑、比较运算；还 支持函数，包括局部脚本函数( l o c a ls c r i p tf u n c t i o n s ) 脚本函数的定义在包含调用函数的 语句块中；外部脚本函数( e x t e r n a ls c r i p tf u n c t i o n s ) ：脚本函数定义不包含在脚本函数调 用的另一个语言块中；标准库函数( s t a n d a r dl i b r a r yf u n c t i o n s ) ：函数在序中定义。 w m l s c r i p t 包括了一些标准库1 7 】，如语言库、字符串库、浏览器库、浮点数库和对话库。 2 2 1 3w t a w t a ( w i r e l e s st e l e p h o n y a p p l i c a u o n ) 是基于w m l 用户代理的，但进行了功能的扩 展，从而形成了w t a 代理。引入w t a 的作用就是在应用中可以将语音功能结合进来。该 功能是通过w t a i ( w t ai n t e r f a c e ) 在w m l 或w m l s c r i p t 中调用，具有呼叫管理、处理 文本、地址薄管理等功能。w t a i 被分为三类； 1 ) 普通网络功能( n e t w o r kc o m m o nf u n c t i o n s ) ：在所有类型的网络中都适用。 2 ) 特殊网络功能( n e t w o r ks p e c i f i cf u n c t i o n s ) ；用于特定的网络上。 3 )公共功能( p u b l i cf u n c t i o n s ) ：可以从w m l 用户代理中调用，目前库中仅包含呼叫建 立功能。 许多w t a 服务要实时控制，这表明不能从服务器中找回内容，这样做将引入延迟。而 库的存在恰好可以解决这一问题，它把v v l - a 服务存贮起来，以便随时调用而无需访问网络。 这样做的另一个好处在于节省了传输带宽。 2 2 1 4 内容格式 内容格式( c o n t e n t f o r m a t ) 便于相互的数据交换，交换的方法依赖于数据和目标w a e h j 户代理。最主要的有两种格式：编码w m l 和w m l s c d p t 的字节码格式。采用该格式的 目的是使得传输的数据量更少，使用户端的运算量更少。还包括其他的一些格式： 1 )图像：支持多种格式的图像，根据以下的一些因素进行选择：所支持色素的深度、调色 板、编码、弱c p u 和r a m 译码以及显示的需要和普通开发工具的支持。 2 )多方消息：w a e 提升了多方编码策略，在w s p 上的多种类型内容交换的基础上进行 了优化。 1 5 浙江大学顿1 学位论文 o p n e t 中w a p 协议的实现和件能研究 3 )特定用户代理格式：w a e 采用了两种附加的格式用以在客户与服务器之间利点对点之 间进行数据交换：v c a r d 2 1 乖1v c a l e n d a r l 0 。 2 2 2w s p w s p ( w i r e l e s ss e s s i o np r o t o c 0 1 ) 是w a p 的会晤层协议，提供两人类服务，包括建 立在w t p 上的连接服务，雨l 建立在w d p 上的无连接服务。 关丁w s p 的详细内容，可参见本论文的第四章。 2 2 3w t p w t p ( w i r e l e s st r a n s a c t i o np r o t o c 0 1 ) 是建立在w d p 上的事务处理层，当w s p 需要 _ i j 到连接服务时，就必须使用w t p 。、 r r p 提供了三种服务： 1 ) 不可靠的单向请求： 2 ) 可靠的单向请求； 3 ) 可靠的双向请求和应答( 三次握手) 。 在第三章及第四章有关于w r p 功能的详细介绍。 2 2 4w t l s 1 2 1 w t l s ( w i r e l e s st r a n s p o r tl a y e rs e c u d t y ) 对应于w w w 中的s s l 9s e c u r i t ys o c k e t l a y e r ) 部分，为传输安全协议。它不是必须的，仅在上层应用中需要资料保密或者身份验 证时，才要用到、盯l s 。w t l s 主要完成的是一些软件加密、鉴权算法，它包含以下特性： 1 ) 保证资料完整性； 2 ) 保密功能； 3 ) 认证功能： 4 ) 拒绝服务功能。 2 2 5w d p 1 3 】f 14 】 w d p ( w i r e l e s sd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) 是传输层协议，提供基本数据报传输。w d p 的 一个重要作用是与底层的承载完成相应的适配。使得承载层对于上层的其他协议来说是透明 的。该层是唯一与底层承载相关的协议。 如果w a p 用于u d p ( u s e rd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) 之上，则w d p 是不需要的；在其它 的承载层，如u s s ds m s ，则数据报功能将由w d p 提供。至于w c m p ( w i r e l e s sc o n t r o l m e s s a g ep r o t o c 0 1 ) 用于对w d p 的扩展提供出错报告，以及诊断的目的。 1 6 浙江夫学顾i ：学位论文 o p n e t 中w a p 机议的实现和性能研究 关丁w d p 的详细内容可参考第四章。 2 2 6b e a r e r 2 1 】 在w a p 中b e a r e r 指的是底层数据承载层，通过w d p 的适配，w a p 可以实现在不同 的移动通信网络上，以不同的承载层服务通信。既包括目前的一些移动网络标准，如g s m c d m a ，p d c 等，还可扩展到将米的一些移动通信网，比如u m t s ，c d m a 2 0 0 0 等。而且w a p 还能够使用移动网络上的不同的无线承载服务，如：短信息s m s 非结构化服务数据u s s d ， 数据包交换、电路交换等。 2 3w a p 与i n t e r n e t 的关系 w a p 协议栈与i n t e r n e t 协议栈有着一定的对应关系。如图2 6 所示； 图2 6w a p 协议栈结构与i n t e m e t 协议的对应关系 在w a p 中，应用层协议中的两种开发工具w m l 和w m l s c r i p t 就类似于i n t e m e t 中的 h t m l 和j a v a s c r i p t 二二者都是为终端用户开发具体应用而设计的，所不同的是w m l 和 w m l s c r i l o t 更加精练，更为简单，使得开发出来的应用体积更小，以方便在无线环境中传 输。w a p 的w s p 和、 厂r p 两层对应于i n l e m e t 中的h t t p 。对于w s p ，可以简单的理解 为“二进制”的h t t p ，而w t p 则是w s p 为上层用户提供连接服务时所必需的。w a p 中 的w t l s 提供了安全机制，如加密懈密、鉴权等，所涉及的也是这类操作的具体算法，它 与i n t e m e t 中的t l s s s l ( ir a n s p o r tl a y e rs e c u r i t y - s e c u r i t ys o c k e tl a y e r ) 是对应的。 至于w a p 中的w d p ，u d p 和底层的承载层则与t c p i p 或u d p ，i p 相对应。 由上可知，w a p 协议栈实际上就是以i n t e r n e t 协议栈为基础而提出的，在借鉴了i n t e m e t 1 7 浙江大学硕士学位论文o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 协议栈的同时，w a p 还针对无线环境以及移动终端的特点做出了相应的优化，从而更适合 在这样的环境f 应用。因此可以把w a p 称为某种意义上的“无线i n t e r n e t 协议栈”。 1 8 浙江大学碗l 学位论文o p n e t 中w a p 协议的实现和性能研究 第三章仿真工具介绍 o p n e t 网络仿真软什是目前世界上最先进的网络仿真开发和应用平台，近两年被第三 方权威机构( 如n e t w o r kw o r l d 等) 评选为“世界级网络仿真软件”第一名。o p n e t 网 络仿真软件是m i l 3 公司的产品，m i l 3 公司是由m i t ( 麻省理工学院) 的几位教师在1 9 8 6 年 创建的，他 j 把在m i t 的研究成果产品化，开发山了m i l 3 公司的第一个产品m o d e l e r , 并在随 后将其扩充、完善为o p n e t 产品系列。目前，该产品系列主要包括以下四个产品： p l a n n e r ，亦称1 td e c i s i o n g u r u ，是一个独立的网络规划设计工具，不具有网络：壮点和协 议建模功能，仅限于基于基本模型库的网络建模和模拟。p l a n n e r 与h po p e n v i e w 中的 n n m ( n e t w o r k n o d em a n a g e r ) 和n e t m e t r i x ( n e t w o r k t r a f f i cm o n i t o rs y s t e m ) 有最紧密的 接口，能够自动地读入网络的拓扑结构和流量数据。而且，在最新的n e t m e t r i x 软件中已经 将p l a n n e ro e m 包括进来，称为s e r v i c es i m u l a t o r 。i t d e c i s i o n g u r u 适合最终用户，它只有 仿真、分析功能。 m o d e l e r ，m 1 l 3 公司起家的拳头产品，是一种功能十分强大的网络r & d 仿真平台，支持 在网络各个层次的设备、链路和协议的精确建模，并提供丰富的外界开发接口，同时还内含 p l a n n e r 的全部功能。m o d e l e r 在l t d e c i s i o n g u r u 基础上增加了建库功能。 m o d e l e r r a d i o ，在m o d e l e r 的基础上增加对无线和移动网络仿真的支持，目前包括移动 电话、卫星、无线l a n 等。 o x d 利用“c o s i m u l a t i o n ”技术，在模型网络环境中验证硬件的设计。o p n e t 支持s u n ， h p ，i b m ，s g i 工作站和一般p c 等硬件设备，可以运行在u n i x 、n t 或w i n 9 5 9 8 等操作 系统上，最好采用1 0 2 4 7 6 8 显示模式，由于需要开设较多的窗口建议配置1 7 英寸以上 的显示器。o p n e t 软件采用动态的l i c e n s e 控制方法，用户需要配置一台或多台l i c e n s e s e r v