（控制理论与控制工程专业论文）基于gsm短信的信息管理系统开发.pdf

哈尔滨工：程大学硕士学位论文 摘要 目前，g s m ( 全球移动通信系统) 网络已经非常完善。利用其提 供的一项增值业务一一s m s ( 信息服务) ，无需附加其他终端设备，只 需g s m 模块便可达到中、英文信息传输的目的。在r 常生活中人们 互相之削利用短消息进行信息交流是s m s 最普通的应用。除此之外 s m s 还可以被应用到生产和管理当中。本文尝试将手机的短信牧发功 能和计算机强大的存储、管理功能结合起来，设计并实现了一个面向 中小企事业单位和个人用户的基于串口通信的短消息管理系统。 目前企业通常采用电话联系的方式发布信息，当向多人发布消息 时，联系人需要逐个打电话，比较繁琐，费用高，工作效率不高。与 电话这种联系方式相比，文本方式的短信具有的速度快、不受地域限 制等特点，决定短信在很多方面可以补充传统信息流方式不能解决的 问题。手机短信还具备以下优点：普及率高、方便快捷、移动住好、 灵活性高、价格便宜等。 本文首先对s m s 的定义、基本工作原理、优点、应用等进行了介 绍，分析了构建信息管理系统的意义和可行性。然后对短信收发管理 系统的功能需求进行了分析和设计，将系统划分为底层通信和高层管 理两个模块，并对开发工具的选择及系统数据库的选择和设计进行了 介绍。底层通信模块是实现系统的关键和难点，也是本文的重点。主 要内容包括利用系统a p i 函数实现计算机和手机间的串口通信；利用 a t 指令实现对手机的各种控制和短信的收发操作；发送和接收短信的 p d u ( p r o t o c o ld a t au n i t ) 格式分析。高层管理模块是系统功能的体现， 主要包括短信的单发、群发、重发、回复功能的实现；手机短信读取、 清理功能的实现。此外还有通信录管理、用户管理、信息管理、系统 的自动检测和手动设置等功能，重点介绍了各种功能模块实现中的关 键问题和技术难点。 经实际应用，本系统工作良好，能够满足用户的要求。 关键词：g s m 短信；a t 指令；p d u 哈尔滨： ：程大学硕士学位论文 a bs t r a c t u pt on o w ，t h eg 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 ) n e t w o r kw o r k sv e r yw e l l b yu t i l i z i n gi t si n c r e m e n ts e r v i c e - - s m s ( s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) ，i ti sai n c r e a s a b l eo p e r a t i o np r o v i d e db yg s m ， i tc a nt r a n s m i tb o t hc h i n e s ea n de n g l i s hm e s s a g eu s i n gag s ms t a n d a r d d o e s n tu s eo t h e rt e r m i n a le q u i p m e n t ，i no u rd a i l yl i f e ，t h ec u r r e n ti l s eo f s m si st h a tp e o p l es e n dm e s s a g et oe a c ho t h e rf o rc o m m u n i c a t i o n i n a d d i t i o n ，s m sa l s oc a nb eu s e di np r o d u c t i o na n dm a n a g e m e n t t h i s p a p e ri n t r o d u c e s h o wt oc o m b i n et h es m sr e c e i v i n ga n ds e n d i n g f u n c t i o no fc e l lp h o n ew i t hs t r o n ga n dm a n a g e m e n tf u n c t i o no fc o m p u t e r s oa st o d e s i g n a n dr e a l i z et h em e s s a g e r e c e i v i n ga n ds e n d i n g m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ng s ms h o r tm e s s a g e f o rm i d d l eo rs m a l l s i z ee n t e r p r i s eo ri n d i v i d u a lu s e r n o w , m o s te n t e r p r i s e su s u a l l yu s et h et e l e p h o n et os e n dm e s s a g e ， w h e ns e n d i n gm e s s a g et om a n yp e r s o n sa tt h es a m et i m e ，y o um u s tc a l l t h ep e r s o n n e lo n eb yo n e i ti sf u s s yw h i l eal o we f f i c i e n c ya n di tc o s t t o om u c h b yc o n t r a s tw i t ht h i s w a y ，t h es h o r tm e s s a g eh a ss e v e r a l c h a r a c t e r i s t i c s ，s u c ha sf a s ts p e e d ，n or e s t r i c t i o nb yd i f f e r e n tz o n ee t c t h e s ec h a r a c t e r i s t i c sd e c i d et h a ts h o r tm e s s a g er e i n f o r c e sm a n yw a y st o s o l v et h ep r o b l e mw i t c ht h et r a d i t i o n a lw a yv a n td o s h o r tm e s s a g ea l s o h a se x c e l l e n c e ：h i g hp o p u l a r i z a t i o n ，c o n v e n i e n c e ，g o o dt r a n s f e r ，a g i l i t y ， e c o n o m y a tf i r s t ，t h ep a p e ri n t r o d u c e st h ed e f i n i t i o n ，b a s i cp r o c e s s i n gt h e o r y ， a d v a n t a g e sa n da p p l i c a t i o no fs m sa n da n a l y z e st h es i g n i f i c a n c ea n d f e a s i b i l i t yo fe s t a b l i s h i n gt h es m sr e c e i v i n ga n ds e n d i n gm a n a g e m e n t s y s t e m a n dt h e n i ta n a l y z e sa n dd e s i g n st h es y s t e mr e q u i r e m e n ti n g e n e r a l ，d e m a r c a t e st h es y s t e mi n t ot w om o d u l e s ：b a s i cc o m m u n i c a t i o n a n dh i g hl e v e lm a n a g e m e n t ，a n di n t r o d u c e st h es e l e c t i o no fd e v e l o p i n g t o o l sa n ds y s t e md a t a b a s e t h eb a s i cc o m m u n i c a t i o nm o d u l ei s i m p o r t a n t a n dd i f f i c u l ti nr e a l i z i n gt h es y s t e mf u n c t i o n sa n da l s oi st h ee m p h a s i so f t h i s p a p e r i tm a i n l yc o n t a i n sa p if u n c t i o n st or e a l i z et h es e r i a l 哈尔滨l l 譬大学硕十学位论文 c o m m u n i c a t i o nb e t w e e nc o m p u t e ra n dc e l lp h o n e ，u t i l i z i n ga tc o m m a n d t or e a l i z et h ec e l l p h o n ec o n t r o l a n ds m sr e c e i v i n ga n ds e n d i n g o p e r a t i o n ，t h ep d u ( p r o t o c o ld a t au n i t ) f o r m a ta n a l y s i s t h eh i g h l e v e l m a n a g e m e n tm o d u l er e a l i z e st h es y s t e mf u n c t i o na n dm a i n l yc o n t a i n s s e n d i n gs m si ns i n g l e o r g r o u p ，r e s e n d i n g ，r e p l ya n dr e a d i n go r c l e a r i n gt h es m si nc e l lp h o n e i ta l s or e a l i z e so t h e rf u n c t i o n ss u c ha s a d d r e s sm a n a g e m e n t ，u s e rm a n a g e m e n t ，m e s s a g em a n a g e m e n ta n d s y s t e ma u t o m a t i ct e s t i n ga n dm a n u a lc o n f i g u r a t i o ne t c h e r et h ep a p e r e m p h a s e st h ec r u c i a lp r o b l e m sa n dt e c h n i c a ld i f f i c u l t yi nr e a l i z i n gt h o s e f u n c t i o n s t h r o u g hp r a c t i c a la p p l i c a t i o n ，t h es y s t e mc a nw o r kw e l la n ds a t i s f y w i t ht h en e e d so ft h eu s e r s k e y w o r d ：g s ms h o r tm e s s a g e ；a tc o m m a n d ；p d u 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下， 由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的 引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已经注明 引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已公开发 表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律 结果由本人承担。 作者( 签字) ： 兰生 日期：加f 年2 月耶日 哈尔滨工程大学硕士学位论文 1 1 课题提出的背景 第1 章绪论 目前，g s m ( 全球移动通信系统) 网络已经非常完善。利用其提 供的一项增值服务一一s m s ( 短信服务) ，无需附加其他终端设备，只 需g s m 模块便可达到中、英文信息传输的目的。s m s ( s h o r tm e s s a g e s e r v i c e ) 是通过移动终端发送有限长度文本短信息的技术，具有价格 低、灵活方便、安全可靠等诸多优点。在我国移动和联通两大移动运 营之间早已实现了短信息的互通，2 0 0 4 年随着中国网通与移动、联通 两大运营商实现短信互通，小灵通和手机之间实现了短信互通。据统 计，2 0 0 5 年1 月至8 月，全国手机短信发送量达1 9 0 6 2 亿条。 由于短信息费用比移动话费要便宜的多，所以在我国短信息业务 非常火爆，出现了许多职业短信息写手，并且出现了所谓的“拇指”经 济。各大移动运营商推出了各自的短信息套餐业务。很多i s p 和s p 提供商也开始利用短信息业务赚取大量的利润。 s m s 业务将手机的通话功能和寻呼机的寻呼功能合二为一，可以 灵活的发送和接收各种信息。手机的普及和短信息业务的开展使9 0 年代盛行的寻呼业务迅速消亡。凭借此优点，短信息的用途也越来越 广泛，很多企业开始根据自身的需求，以短信息的形式发送企业产品、 服务、各种促销活动等信息。利用短信息提供信息查询，发布各种通 知等等，实现企业内部以及企业与客户之间的有效沟通，加强企业内 部管理和客户关系管理。有些企业还利用短信息为载体扩展企业的业 务经营手段。 图表1 1 表明了短信息业务快速增长以及短信业务在企业应用的 增长趋势。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 图表1 1 企业短信息和短信息市场总体增长趋势 1 2s m s 应用的现状 6 0 0 5 0 0 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0 0 随着移动通讯业务的迅猛发展，手机短信业务因其价格便宜、形 式新颖、随时随地、方便快捷，获得了广大手机用户的青睐。当前， 短信服务早已融入人们的日常生活，并成为了人们通信、交流与联络 的常用手段。此外，手机短信在工业、企业管理等其他领域也有新的 应用。 目前常用的远程无线数据传输系统主要包括：无线电台方式、 g s m 短信息( s m s ) 方式和g p r s 无线网络传输方式，由于无线电台 需申请频段并且传输距离有限；而g p r s 业务国内许多地区尚未开通， 因此通常用g s m 短信息方式来构建系统。在工业领域中，常常将g s m 模块和短距离无线通信模块结合，利用g s m 短信服务，并结合使用工 作在国际通用频率的短距离无线模块，能稳定的进行远程监控和数据 采集，运行费用低廉，能在环境监测，远程监控，自动抄表等领域广 泛的应用。 例如：利用g s m 短信技术实现远程监控，即利用手机短信信息实 现对远程监控设备，如：交通路灯、家庭旱的门锁、家用电器、可视 对讲、报警装置等进行智能控制和信息交流；利用g s m 短信技术进行 远程抄表，在远程抄表的实现方案中可以采用电话远程抄表，或是采 用无线远程抄表。其中g s m 技术具有传输可靠性好，传输距离不受限 哈尔滨上程火学硕士学位论文 制等优点，基于g s m 模块组成的远程抄表系统，可以支持用户的私人 移动终端，将抄录单个用户的命令告诉用户，用户就可以通过手机发 送抄表命令，随时得到用户表上的读数：利用g s m 短信技术实现网络 环保监测，即使用g s m 无线网络完成监测终端与检测中心的通信。 另外，短信应用正被越来越多的企事业及政府机关单位所重视， 难逐渐行成企事业单位应用潮流。当前企业短信服务的发展可以分为 二类：一类企业短信为顾客做好各种客户服务工作，企业通过短信来 实现对客户的沟通，同时提升对顾客的客户服务。企业通过短信服务 来提高顾客对现有企业提供的产品或服务的满意度，像这类服务企业 在向顾客发送短信时一般是不向顾客收取任何费用。另一类是某类企 业的内容或者服务能够通过短信来向顾客提供产品内容或者是服务； 短信服务比如气象台为用户提供短信天气预报服务，这就是气象台向 用户提供了短信气象服务，当然还有很多网站提供新闻、笑话等等很 多的各种专业性内容的咨询类服务。提供短信服务的有短信游戏、短 信交友等等，而这类产品和服务企业一般是直接通过手机短信为用户 提供服务并通过移动、联通公司手机代收费。针对第二类的短信服务 称之为短信增值服务。 目前公司、企业通常采用电话联系的方式发布信息，当向多人发 布消息时，联系人需要逐个打电话，比较繁琐，费用高，工作效率不 高。然而信息流动与企业发展息息相关，销售信息、生产管理、公文 信息、物流信息等。信息流动的速度，决定企业发展的快慢，乃至企 业的生存。可见信息流通方式的拓展决定企业的发展，将g s m 短信 作为种新的信息流通方式，应用于企业发布通知等服务还刚刚开始。 现有的利用短信发布通知的方法往往不是很可靠，因为发送人只能确 认信息发送成功，但接收人可能接收到信息但未及时阅读，这样就会 误事。因此只确认短信发送成功是不够的，必须确定接收人阅读了短 信，这样才能起到发布通知的作用。本文采用回复确认的方法解决了 这个难题，确保了通知的成功发布。 1 3 短信息收发平台建立的意义与可行性分析 短消息业务的迅速发展有目共睹，短信息应用的美好前景也是一 哈尔滨一l 。：程火学硕士学位论文 个不争的事实。短信息除了资费便宜这个优势外，还有一个非常好的 功能：当目标手机正常开机工作时，可以立刻收到自己的短信息，而 且目标手机关机或不在服务区时，短消息发送失败，这时短信息服务 中心会保存这条短信息，并在本地用户位置寄存器中设置等待标志。 一旦用户开机或返回服务区，g s m 系统会及时通知短信息服务中心重 发，用户会即刻收到短信息。这样就保证了信息能及时、安全地到达 目的手机。企业可以利用手机短信息的这些功能和优点柬开发s m s 在企业中的应用。 比如在企业o a ( 办公自动化) 系统中，经常需要将一些重要信 息立即传达到企业所有员工，如任务下达、会议通知、重要客户的来 电通知等。利用嵌入在o a 系统中的短信息收发功能可以将这些重要 信息转化为短信息发给员工，员工利用手机接收这些信息。将信息通 过短消息这种方式进行传递，企业可以为员工的工作提供有力的支持， 缩短信息传递时间，提高联系的效率，加强员工彼此之间的协同工作 能力，节省了通信费用。另外企业还可以利用短信息向内部员工发送 节日祝福、生日祝福等，以此来增强企业的凝聚力。 又如在c r m ( 客户关系管理) 系统中，企业经常需要和客户进行 联系，如向客户发送问候语、新产品信息、促销活动信息等。由于客 户数量庞大，如采用传统的电话、邮递等方式与每个客户联系，既费 时又费力。利用集成在c r m 系统中的短信息收发功能则可以省时、 省力、省钱地随时把企业的信息以短信的形式发送到客户的手机，加 强企业和客户的联系。 与电话这种联系方式相比，文本方式的短信具有的速度快、不受 地域限制等特点，决定短信在很多方面可以补充传统信息流方式不能 解决的问题。手机短信还具备以下优点：普及率高、方便快捷、移动 性好、灵活性高、价格便宜等。但是，简单的通过手机发送短信也有 其缺点： 第一，由于用手机发送短信与中文输入的操作过于复杂，用户难 以接受，更不适合于像信息群发、广告、通知等使用频率非常高的业 务。 第二，手机短信的大量信息无法被长久地保存，因而短信的收发 记录无法有效管理，造成企业实行短信移动办公后在管理上的难度增 加。 哈尔滨工程火学硕士学位论文 第三，无法实现计算机的自动化管理，无法实现计算机数据与手 机数据的交互。 基于以上分析，如何将手机与计算机相连接，通过计算机控制手 机收发短信息，并应用数据库对手机短信进行管理，便成为实现手机 数据和计算机数据交互，以及计算机自动化管理的关键问题。 本课题主要研究基于g s m 短信的信息管理系统开发，通过对计 算机串口通信，a t 指令和短消息p d u 编码的研究，结合数据库技术， 设计并实现一种简捷、方便具有一定管理功能的短消息收发系统。该 系统的使用非常简单，只要拥有一台p c 、一部普通的具有串行通信接 口的手机，通过手机串口数据线或红外接口连接到计算机就可以轻松 的实现利用手机收发短消息并对发送和接收的短消息进行有效的管 理。基于p c 的短信息收发管理系统的用户可以是中小的企事业单位， 也可以是普通的个人用户。 该系统完全利用g s m 公众移动通信网络，每月仅需支付普通用 户基本月租费和短信服务费，无需昂贵的无限网络投资。随着g s m 网络的各种新技术的不断推出，构筑在g s m 网上的信息管理系统与 移动通信技术的发展同步，因而具有广阔的前景。 1 4 本文主要工作 本文主要完成利用g s m 提供的s m s 实现小型企业的信息管理。 下面详细介绍每章所完成的工作。 第2 章介绍了s m s 业务分类，s m s 工作原理，s m s 的发送方式， 分析s m s 的特点和不足，对s m s 的发展前景进行展望。s m s 业务分 为点对点短信息业务和小区广播短信息业务，本章分析两种短信息业 务的各自特点，并着重介绍点对点短信息业务。在分析s m s 工作原理 时，本章介绍了短信息业务的结构以及s m s 传送的过程。g s m 短信 息业务系统是由移动业务交换中心、短信息业务网关移动交换、本地 用户寄存器、访问者位置寄存器和短信息服务中心等部分组成的，并 介绍了各个组成部分之间的关系。简单介绍了s m s 传送的过程：当 s m s 短信息从一个可发送s m s 的手机发出后，它从手机发送到基站， 然后到移动交换中心，寻址到需要的短信息服务中心，再将短信息传 哈尔滨一l ：释火学硕士学位论文 递给移动交换中心，最后移动交换中心将消息传递给目的移动台。介 绍了三种s m s 的发送方式：有线短信息发送方式、移动或联通授权的 中间运营商和一些网络站点都为企业或个人提供短信息发送业务、在 电脑上通过手机发送中文短信息，针对不同的应用特点，本系统采用 在电脑上通过手机发送短信息的方式。s m s 具有收费低廉、内容丰富、 随时随地、文字的特殊魅力等优点，与推广受阻的e m s 短信和正在 发展功能强大的m m s 短信相比，s m s 在最近两年仍然是通信服务市 场的主流服务项目。 第3 章对短信收发管理系统的功能需求进行了分析和设计，将系 统划分为底层通信和高层管理两个模块，并对开发工具的选择及系统 数据库的选择和设计进行了介绍。底层通信模块是实现系统的关键和 难点，也是本文的重点。主要内容包括利用系统a p i 函数实现计算机 和手机间的串口通信；利用a t 指令实现对手机的各种控制和短信的 收发操作；发送和接收短信的p d u ( p r o t o c o ld a t au n i t ) 格式分析。高 层管理模块是系统功能的体现，主要包括短信的单发、群发、重发、 回复功能的实现；手机短信读取、清理功能的实现。此外还有通信录 管理、用户管理、信息管理、系统的自动检测和手动设景等功能，重 点介绍了各种功能模块实现中的关键问题和技术难点。d e l p h i 支持 a p i 编写串口通信程序；此外d e l p h i 采用a d o 数据集，a d o 是 m i c r o s o f t 对所有数据的高层接口。所以选用d e l p h i 作为开发工具。 a c c e s s 具有和多种数据库格式进行转换，支持s q l 语言，对机器性能 要求不高等优点，所以选择m s a c c e s s 数据库。 另外，本章还介绍了系统的数据流程：服务器端从缓存数据库中读取 信息，通过短信收发装置发送到用户手机，同时将短信收发装罱接收 到的短信息读取到缓存数据库；并将信息发送状态传给客户端数据库。 客户端向缓存数据库分配发送任务，从客户端数据库中读取信息，处 理信息。 第4 章就串口通信技术、与短信收发有关的常用a t 指令和p d u 编码进行研究，并给出与短信收发有关的实例。实现底层的串口通信、 熟练运用a t 指令，掌握p d u 的各种编码和解码方法是实现基于串口 通信的s m s 短信收发系统基础和前提。系统利用w i n d o w s 的通信a p i 函数开发串行通信程序，并调用m o d e m a t 指令。本章详细分析了p d u 编码方式，对短消息内容的常用编码、短消息内容的纯英文编码、短 哈尔浜上程大学硕士学位论文 消息内容的中英文混合编码以及短信息中心号码和目的手机号码的编 码方式一一进行分析，从而实现s m s 信息发送功能。本章完成了对短 信内容的中英文p d u 解码，以及对短信息中心号码、发送手机号码和 时间戳的解码，从而实现s m s 信息的接收功能。 第5 章阐述了系统各个功能模块的实现及实现这些模块时需要解 决的关键问题和技术难点。模块的具体功能：短消息发送功能模块完 成短信息的单发和群组发送、重复发送、短信息回复确认、定时发送 等功能。读取短信息功能模块完成对手机s i m 卡中短信息的解码。短 信息通讯录管理功能模块对用户和客户信息进行管理，该模块的设计 功能为：修改用户登陆密码、用户管理、用户查询、群组管理等。短 信管理功能模块对信息筛选功能和信息配对功能进行分析，其中建立 “教时服务器”和回复信息配对是实现回复确认功能的关键。系统设 置模块中包括自动检测和手动设置功能等。 另外，本章还分析了系统的网关设计，客户手机通过g s m g p r s 网络与服务器( 专用网关) 相连接，而服务器又通过计算机网络与用 户相连接。系统的界面设计美观和运行良好。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第2 章s m s 简介和s m s 技术的发展 s m s ( s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) 短信息服务就是通过g s m 网络提 供的传输有限长度的文本数字或文字信息的服务。 这种信息的传输是在g s m 手机之间或手机与其他短信息实体之 间通过业务中心进行文字信息收发实现的，其实业务中心是独立于 g s m 网络的一个业务处理系统，主要功能是提交、存储、转发短信息， 并完成与p s t n ，i n t e r n e t 等网络的互通，以实现来自其他s m e ( s h o r t m e s s a g ee n t i t y 如：人i 自动台、各种s p 建立的咨询平台等) 的短消 息的传递。 短信息业务是g s m 系统提供给手机用户的除了通话服务外的另 一种特殊而重要的业务，短信息也称作短信息或短信。 2 1s m s 业务分类 短信息业务按其实现的方式可以分为点对点短信息业务和小区广 播短信息业务( 点对多点) 。 点到点短信息业务是指将一条短信息从一个实体经s m s c ( s h o r t m e s s a g es e r v i c ec e n t e r ) 短信息服务中心发送到指定的目的地址的业 务。被发送的信息经过编码后最大长度为1 4 0 个字节( 如果按a s c i i 字符7 b i t 编码，次最多发送1 6 0 个英文字母，如果采用u n i c o d e 编 码方式则一次最多发送7 0 个中文汉字) 。用户也可以通过人工台( 如 移动的1 2 5 8 ) 和自动台( 如移动的1 2 5 9 ) 来完成短信息的发送。 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 短消息用户发送短信息的业务。通常移动通讯公司会使用这种方式在 一定的区域内向所有g s m 用户循环发送一些具有通用性的信息，如 交通信息、天气情况、股市信息、新闻、广告等。比如当你进入某个 新的城市或进入某个大型商场区域时收到一些欢迎或广告，这就是小 区广播的信息。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 2 2s m s 工作原理 2 2 1 短信息业务的结构 g s m 短信息业务系统是由移动业务交换中心( m s c ) 、短信息业 务网关移动交换( s m s g m s c ) 、本地用户寄存器( h l r ) 、访问者位 置寄存器( v l r ) 和短信息服务中心( s m s c ) 等部分组成的。它们 之间的关系如图2 1 所示： 图2 2s m s 的业务结构图 各部分的含义和功能如下： 移动台( m o b i l es t a t i o n ) ，移动通讯设备如手机等，可以收发短 信息。 基站( b a s es t a t i o n ) ，负责在移动台m s 和移动交换中心m s c 之 间传递信息。 移动交换中心( m o b i l es w i t c h i n gc e n t e r ，m s c ) 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号。 - 短消息业务网关移动交换中心( s m s g m s c ：s m s g a t e w a y m s c ) ：接收由s m s c 发送的短信，向h l r 查询路由信息，并 将短信息发送给接收者所在基站的交换中心。 短信息服务中心( 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 ) 简称短 信中心，负责在基站和s m e ( 短信息实体) 间中继、存储或转 发短信息。 本地用户位置寄存器( h o m el o c a t i o nr e g i s t e r ，h l r ) 用于永久 哈尔滨工程大学硕士学位论文 存储由s m s c 产生的管理用户和服务记录的数据库。h l r 用于 保存用户的永久信息，如国际移动用户识别码号( i m s i ) ，移 动用户的i s d n 号( m s i s d n ) ，还有用户目前正在漫游中的 m s c ，v l r 号码，但h l r 仅保留本地用户的信息。 访问位置寄存器( v i s i t o rl o c a t i o nr e g i s t e r ，v l r ) 含有用户临 时信息的数掘库。交换中心服务访问用户时需要这些信息。v l r 可以保存本地区以外用户的数据。 2 2 2s m s 传送的过程 当s m s 短信息从一个可发送s m s 的手机发出后，这个短信息和 一个普通呼叫建立的处理没有什么不同，它从手机发送到基站( b a s e s t a t i o n ) ，然后到移动交换中心，寻址到需要的短信息服务中心。如果 移动台漫游到外地，被访问的移动完将把短信息路由到合适的短信息 业务互连移动交换中心，再将短信息传递给移动交换中心，最后移动 交换中心将消息传递给目的移动台。 当移动台( 如手机) 接收短信息时，短信息服务中心要确定一个 移动台终结短信息的路由，短信息服务中心把短信转发到短信息业务 网关移动交换中心，s m s g m s c 向目的移动台的归属位置寄存器询 问路由信息并把信息发送到合适的移动交换中心，由该移动交换中心 把消息发给目的的移动台。 此外，短信息服务需要在网络中安排一台或者若干台专用服务器。 这个短消息服务区可称为服务中心，其任务是存储和重发短信息，直 蓟收件人自行收到短信息。当短信息发给一个移动台，移动台在服务 区以外、关机或信号不足时，服务区保存该消息。当移动台重新开机 或回到服务区时，网络就通知短信息服务器，使它成功的将存储的消 息重新发给收件人。 2 3s m s 的发送方式 目前短消息的应用越来越广泛，短消息的发送方式也不仅仅局限 于手机之间互发短消息。为了实现s m s 业务在企业中的应用，出现了 哈尔滨工程大学硕士学位论文 很多新的短消息发送方式。 第一种方式称为有线短消息发送方式。其工作方式是企业通过自 己的服务器直接接入移动运营商的网络来发送短消息。出于运营商对 于直接接入的设备有一定的要求，并限制了最低业务量，而且如果企 业用户涉及多个运营商网络( 如中国移动g s m 、中国联通g s m 、中 国联通c d m a ) ，还需要分别接入，并且服务器的价格遥常也较贵， 因此该种方法仅适用于大型企业，对于一般的中小企业和个人并不适 用。 第二种方式：移动或联通授权的中间运营商和一些网络站点都为 企业或个人提供短消息发送业务，企业或个人要发送短消息，只需通 过互联网或专线接入到中间运营商或望着的短消息中心，并且需要与 中间运营商或网站达成某种协议就可以通过他们来收发短消息。虽然 这种方式不需要考虑运营商网络的问题，但也需要网络外联、维护协 议等，并且对网站的依赖性太强，对互联网络的依赖也无法避免。而 且一些站点的短消息服务也不尽如意，通过网站发出的短消息经常会 石沉大海。 第三种方法：在电脑上通过手机发送中文短消息，这是目前比较 适合于小项目开发的一种方法，所需要硬件包括一款手机，提供g s m m o d e m 功能，以及相应的数据线或者红外线适配器。采用这种方法 编码简单，只需对a t 指令和串口编程比较熟悉就可以实现，而且对 硬件需求不高。这种方法灵活，易于实现。但是速度相对较慢、适用 于小型的企事业单位和个人应用。 2 4s m s 分析 2 4 1s m s 的特点 1 s m s 采用的是存储转发模式，即短消息被发送出去后并不 是直接发送给接收方，而是先存储在短消息服务中心( s h o r tm e s s a g e s e r v i c ec e n t e r ，s m s c ) ，然后再由短消息中心将短消息转发至接收方、 如果接收方当时关机或不在服务区内，s m s c 就会自动保存浚条短消 哈尔滨1 程人学硕士学位论文 息( 一般不超过3 天，通常为2 4 小时) ，等到接收方在服务区出现的 时候会马上发送给接收方。 2 s m s 对短消息的发送可以是一种有保证的双向服务，与普通 的寻呼机制不同、寻呼机的发送方不清楚消息是否发送成功，而s m s 发送方可以在将短消息发送出去之后得到一条确认通知，返回传递成 功或失败的信息，以及不可到达的原因。 3 s m s 可以与语音、数据、传真等业务一起进行同步传输，还 可以实现全国和国际漫游。 短消息具有上述特点外，之所以得到迅速发展还因为短消息具有 许多优点： 1 收费低廉 资费始终是消费者们最关心的问题。虽然语音业务的资费不断下 调，但对普通大众来说，拨打或者接听手机的时候，仍然要“秒秒计较”。 而不管是长途还是市内，短消息每发送一条仅0 1 元，而且接收免费。 与语音业务相比，价格优势很明显。 2 内容丰富 各种各样的服务提供商( s p ) 提供了各种各样的定制服务，用户 可以自由挑选组合所需信息。如可以定制股票信息、天气预报、体育 新闻等等，还可以利用短消息参与电台、电视台的各种有奖竞猜、短 信互动等活动。短信写手创作的各种精彩幽默的短信可以在朋友间传 递。如此丰富的内容使各种行业。各种层次的人都能找到属于自己的 信息。 3 随时随地 短消息不像打电话，必须要求接听方也同时在另一端。用户可以 随时随地发送短消息，不用管对方有没有丌机，是不是在服务区，也 不用担心已经是深夜而打扰对方的睡眠，因为短消息可以存储在短消 息服务中心的服务器上，一旦对方开机或回到服务区，短消息就会自 动发送到目的手机。 4 文字的特殊魅力 现代社会的通信工具使人们习惯于打电话，很少有人再通过写信 来沟通，但在很多方面，文字有着语音无法代替的效果。比如文字的 准确性和可核查性、不可抵赖性。比如几乎每个手机用户都曾经收到 一些幽默、趣味，这也是语音所无法做到的。 哈尔滨： ：程大学硕十学位论文 以上几点是站在用户的角度上看到的优点。如果从技术上的角度 上来看，短消息还有一下几个优点： 1 点到点的通讯方式 只要知道对方的手机号，就可以直接向对方的手机上发送短消息。 回复信息也是如此。这样的工作方式使得手机就如同i n t e r n e t 网络中 拥有固定i p 地址的计算机一样，可以随时的与它建立连接。 2 开通方便 短消息服务不需要申请开通，现在所有的手机都自动支持短消息。 用户只需在手机上做一些简单的设定，就可以享受这项服务了。 2 。4 。2s m s 的缺点 1 信息本身的单调性：短消息仅可传送纯粹的文本信息、图形和 声音文件，而不能传送混合信息。 2 信息长度受限制：由于每条s m s 信息不能超过1 6 0 个英文或 7 0 个汉字。对于稍长的e m a i l 或其他如新闻等短消息，s m s 必须把信 息分割为数条进行多次发送，反而会增加费用。 3 数据传送速率低：因为s m s 使用低速信令频道，这个频道为 多种传输所共享，所以速度相对较慢。 2 5s m s 技术的发展 国内外很多公司都在针对s m s 进行各种应用和开发。归纳起来有 以下几种： 1 开发c s 或b s 结构的短信平台，通过平台服务器连接移动和 联通的短信中心，以端口特服号码进行实时发送和接收。这样用户通 过浏览器或者安装客户端软件后，就能够通过i n t e r n e t 连到平台服务 器，可以像收发邮件一样收发短信。 2 利用s m s 可以传输数字、符号的特点，开发利用s m s 进行远 程检测、远程控制方面的应用。如变电站、电表、水塔、水库或环保 监钡4 点等检测数据的无线传输和无线自动报警；远程无线控制高压线 路断电器、加热系数或其他机电系统的启动和关闭：车队交通管理和 哈尔滨t 程大学硕士学位论文 控制指挥系统等等。 3 开发用于短消息发送的专用硬件设备。法国w a v e c o m 公司和 德国的s i e m e n s 公司都是全球著名的制造手机模块的企业，他们都提 供用于短信发送的设备如g s mm o d e m 。利用这些专用设备发送短消 息更可靠，每小时可发送短信1 2 0 0 条左右，比用手机发送短信更稳定、 快捷、效率更高。 4 将g s m 集成到企业的办公自动化系统或客户关系管理系统中。 2 6s m s 的前景 随着人们对短信内容和表现形式的要求越来越高，所以开发更高 短信服务标准的呼声也同益膨胀，但由于网络运营商在2 5 g 和3 g 网 络的建立还需要一段时间，所以在这个背景下e m s 的优势除了可以 像s m s 那样发送文本短信息之外，还可以发送简单的图像、声音和动 画等信息。而它最大的优势是仍然可以运行在原有s m s 运行的g s m 网络上，并且在发送途径和操作方法上也没有差别。但作为世界最大 的手机制造商诺基亚并不支持e m s ，他们认为3 g 的开通是迟早的事， 如果在现阶段再去投入精力物力去支持一个实际意义并不大的过渡性 技术，还不如踏踏实实搞好未来最高的短信息标准m m s ，因此e m s 一直没有很好的推广开来。 在s m s 已到黔驴技穷。而e m s 则是进退两难的尴尬境地之时， 一种功能更新更强的短信息标准m m s 便悄然应运而生。 m m s 是目前短信服务技术标准中最高的一种，它甚至还被吹捧 为无线通信技术中最伟大的一项发明。从它的字面意思可以看它最大 的特色就是支持多媒体功能。多媒体功能除了可以传送纯文本消息外， 还可以传输包括视频、图片、铃声等在内的各种内容，它的容量可以 是4 k 到无跟大，而且m m s 除了可以从手机内部或是互联网上获得外， 而且还可以配合手机专用的摄像头从外部获得资源。但m m s 的需要 高速的网络来支持，正在建设的3 g 网络将为m m s 的发展提供良好的 平台。 通过以上分析，今后几年通信服务市场的主流服务项目仍是s m s 。 但随着m m s 的发展，到2 0 0 7 年，预计m m s 在全球将拥有大约6 0 0 0 哈尔滨：程大学硕士学位论文 亿条发送量。到那时，m m s 必将取代s m s 短信成为主流。 2 7 本章小结 本章介绍了s m s 业务分类，s m s 工作原理，s m s 的发送方式，分 析s m s 的特点和不足，对s m s 的发展前景进行展望。 s m s 业务分为点对点短信息业务和小区广播短信息业务，本章分 析两种短信息业务的各自特点，并着重介绍点对点短信息业务。在分 析s m s 工作原理时，本章介绍了短信息业务的结构以及s m s 传送的 过程。g s m 短信息业务系统是由移动业务交换中心、短信息业务网关 移动交换、本地用户寄存器、访问者位置寄存器和短信息服务中心等 部分组成的，并介绍了各个组成部分之间的关系。简单介绍了s m s 传送的过程：当s m s 短信息从一个可发送s m s 的手机发出后，它从 手机发送到基站，然后到移动交换中心，寻址到需要的短信息服务中 心，再将短信息传递给移动交换中心，最后移动交换中心将消息传递 给目的移动台。介绍了三种s m s 的发送方式：有线短信息发送方式、 移动或联通授权的中间运营商和一些网络站点都为企业或个人提供短 信息发送业务、在电脑上通过手机发送中文短信息，针对不同的应用 特点，本系统采用在电脑上通过手机发送短信息的方式。 s m s 具有收费低廉、内容丰富、随时随地、文字的特殊魅力等优 点，与推广受阻的e m s 短信和正在发展功能强大的m m s 短信相比， s m s 在最近两年仍然是通信服务市场的主流服务项目。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第3 章g s m 短信的信息管理系统的总体设计 作为一个面向企事业用户和个人用户的桌面软件产品，g s m 短信 的信息管理系统的发送消息的实现过程如图3 1 所示。 ( 发布通知)( s m s 收发系统)( g s m 网络) ( 客户手机) 图3 1 系统发送短消息过程 3 1 系统的功能需求 基于g s m 短信的信息管理系统的功能从整体上可以分为两部分 高层管理功能和底层的