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北京邮电大学硕士学位论文 y 5 8 0 2 0 9 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知， 除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：王盘焦日期：型生：e 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位 论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名 导师签名 日期：迎i 上 日期：型型! ! ：! ! 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 2 北京邮电大学硕士学位论文 服务提供商短信增值业务综合运营平台的设计与实现 摘要 当前，手机短信引起社会各界的关注。服务提供商( 目前多为短 信内容提供商) 作为手机短信内容的主要来源，在短信增值业务价值 链条中扮演着重要的角色，短信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。 本文在对短信增值服务提供商的实际业务需求及现状进行分析的 基础上，对原短信运营系统中存在的缺陷进行改造提升，阐述了短信 业务综合运营平台的设计与实现情况。 全文共分为五章： 第一章对短信业务作了简单介绍，分析了服务提供商在电信产业 价值链中的作用，得出开发服务提供商短信增值业务综合运营平台的 必要性，阐述了本文的目的。 第二章对短信业务涉及的主要协议作了介绍，包括t c p 、s m p p 、 c m p p 等。 第三章首先阐述了系统的总体目标，接着概略分析了系统的功能 要求，然后详细说明了本平台的设计思想和概要设计成果。 第四章在概要设计的基础上，以j 2 e e 架构为指导，对各个功能层 次进行细分，得出详细设计结果，并给出了部分实现代码。 第五章对系统的测试情况进行说明。 关键词：短信，短信业务，服务提供商，j 2 e e ，s m p p 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f s e r v i c ep r o v i d e r s i n t e g r a t e ds m sv a l u e - a d d e dp l a t f o r m a b s t r a c t n o ws h o r tm e s s a g es e r v i c e ( s m s ) h a sb e e no n e i n s e p a r a b l ep a r ti n o u rd a i l y1 i f e a n di tf e t c h e st h ea t t e n t i o no fa l lt h es o c i e t y a st h es h o r t m e s s a g ec o n t e n t sm a j o rp r o v i d e r , s m ss e r v i c ep r o v i d e rp l a y si m p o r t a n t r o l ei nt h es m sv a l u e a d d e db u s i n e s sc h a i n t h i sp a p e ri sb a s e do nt h es m sv a l u e - a d d e ds e r v i c ep r o v i d e r sa c t u a l b u s i n e s sd e m a n d a f t e r i m p r o v i n gu p o ns m s v a l u e a d d e ds e r v i c es y s t e m ， t h ep a p e ro f f e r st h ed e t a i lo f d e s i g n i n ga n di m p l e m e n ti n t e g r a t e d ，f l e x i b l e s m s p l a t f o r ms y s t e m f o rs m ss e r v i c ep r o v i d e r t h i sp a p e ri sm a d e u p o ff i v ec h a p t e r s ： c h a p t e ro n eg i v e sab r i e fi n t r o d u c t i o nt oc u r r e n ts m sd e v e l o p m e n t s t a t u s b e c a u s eo fs e r v i c ep r o v i d e r s i m p o r t a n t i n f l u e n c eo n t e l e c o m m u n i c a t i o ni n d u s t r y , w ec a ns e et h a ti t s n e c e s s a r yt od e v e l o p e s m ss e r v i c ep r o v i d e r l s i n t e g r a t e dv a l u e - a d d e dp l a t f o r m 。t h i s i st h i s p a p e r 。si n t e n s i o na n ds i g n i f i c a n c e c h a p t e rt w oi l l u s t r a t e si m p o r t a n tp r o t o c o l s o fs m s s u c ha st c p s m p p , a n dc m p p c h a p t e rt h r e ef i r s tp r e s e n t st h es y s t e m sg e n e r a lg o a l ，t h e na n a l s i z e s t h es y s t e m sf u n c t i o n a ld e m a n d a tl a s t ，d e s i g ni d e aa n dm a c r od e s i g na r e d i s p l a y e di nd e t a i l c h a p t e r f o u ri st h em i c r od e s i g no nt h eb a s i so fm a c r od e s i g n ，w h i c h i sm a d e a c c o r d i n gt ot h ej 2 e e a r c h i t e c t u r e ，a n di t st h er e s u l to fc o n c r e t e d e s i g no f e a c hf u n c t i o n a lp a r t c h a p t e r f i v ep r o v i d e st h et e s tr e s u l t k e yw o r d s ：s h o r t m e s s a g e ，s m s ，s e r v i c e p r o v i d e r ，j 2 e e ，s m p p 北京邮电人学训算帆学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 4 北京邮电大学硕士学位论文 第一章概述 近年来，通信技术的发展、基础网络的完善及用户数量的增加，为电信增 值业务的发展提供了有利的条件。在诸多电信增值业务中，短信业务( s m s ：s h o n m e s s a g es e r v i c e ) 引人注目。据零点调查公司在全国1 0 个城市、9 个小城镇 地区进行的调查显示：全国城镇地区1 8 6 0 岁的手机用户中近4 0 的人收发过 短信息，其中1 7 9 的人还使用过其它的短信服务。 1 2 0 0 3 年我国手机短信 的发送量突破2 2 0 0 亿条，手机短信增值服务市场的规模超过2 0 0 亿元。 2 无 论是移动电信运营商，还是固网电信运营商都纷纷推出自己的短信业务，以期在 国内如火如荼的短信业务市场分一杯羹，另外还吸引了众多服务提供商投身其 中，开展短信服务业务。 1 1 短信业务与服务提供商 短信业务是电信增值业务之一，通过该业务移动终端可以发送和接收文本 格式的消息，消息可由文字、字母、数字组合构成，消息的长度限制在一定范围 ( 例如g s m 标准点对点消息长度最多1 6 0 个字符) ，所以人们称之为短信。 短信业务是一种数字业务，它不需要建立端到端的业务通道，采用存储转发机 制，具有分组数据的特点，并且该业务不占用话音信道，通过信令信道进行短信 传输。 短信业务包括点到点短信业务与小区广播短信业务两种形式。点到点短信 业务是短信实体( s m e ：s h o r tm e s s a g ee n t i t y ) 之间通过短信业务中一t b , ( 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 ) 进行短信收发的业务，小区广播短信业务是通 过基站向特定区域中所有短信终端设备发送短信的业务。本文讨论的是点到点短 信业务。 3 短信实体是能够接收或者发送短信、能对短信进行处理的软硬件系统，分 为两种类型：一种是短信终端设备，如移动电话或其它能够收发短信的设备；另 一种是外部短信实体( e s m e ：e x t e r n a ls h o r tm e s s a g ee n t i t y ) ，e s m e 是短信 应用系统( 如w a p 代理服务器，e - m a i l 网关或其它消息网关等) 。 4 本文中的服务提供商( s p ：s e r v i c ep r o v i d e r ) 特指借助短信业务通过互 联网向手机用户提供短信内容、短信收发手段或基于短信的其它服务的经营单 位。 服务提供商承担短信内容提供和短信应用服务设计和开发的角色，通过门 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 户网站或桌面应用程序的形式促进用户使用短信进行信息交流或享受信息服务 ( 如天气预报、新闻等) 。 1 2 短信增值业务系统 短信终端设备到短信终端设备的短信交互是基本短信业务，基于短信开展 的信息服务是计算机应用系统同短信终端设备的短信交互，能够丰富用户享用短 信的内容和形式，促使短信业务量的增加，属于短信增值业务。 电信运营商 服务提供商短信用户 图1 - 1 短信增值业务系统 如图卜1 所示，短信增值业务系统由短信用户、服务提供商、电信运营商 三个角色组成。 短信用户是服务提供商的服务对象，是短信的消费者和短信收发手段的使 用者，短信用户借助短信终端设备( 如手机，p d a 等) 接收短信，通过计算机终 端或短信终端设备发送、点播或定制短信。服务提供商承担短信内容提供和短信 应用服务设计和开发的角色，以其计算机应用系统通过互联网向短信用户提供短 信内容、短信收发手段或基于短信的信息服务，是短信的发源地。电信运营商以 其电信网络提供服务提供商和短信用户之间的短信传输通道，是短信的传输者。 在短信增值业务系统中，服务提供商提供的服务通常有三种类型： 1 短信发送类。服务提供商采用网页或桌面应用程序的形式为短信用户提 供短信收发手段，通过这种服务，短信用户通过计算机终端登陆到服务提供商的 系统，可以向短信终端设备发送短信。此类服务一方面克服了短信终端设备精制 小巧短信内容输入不方便的缺陷，另一方面使互联网用户在不使用短信终端设备 的情况下也可发送短信。 2 服务点播类。该类业务是短信用户通过短信终端设备向服务提供商的系 统发送特定指令消息，服务提供商根据指令为短信用户提供信息或其它服务。 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 3 信息定制类。该类业务是短信用户通过服务提供商的网站自己定制需要 的服务，服务提供商按时向短信用户发送所需的信息，如天气预报、新闻等。 1 3 服务提供商短信综合运营平台及本文目的 服务提供商要开展短信增值业务，要凭借其短信运营系统作为运营支撑平 台。本文中的短信运营平台特指服务提供商赖以为短信用户提供基于短信的服务 的计算机应用系统。 短信综合运营平台称之为“综合”的原因是由于如下两层含义： 1 它提供了两方面的功能：第一，服务于短信用户，为短信用户提供短信 发送手段和短信源；第二，服务于服务提供商，为服务提供商提供管理功能。 2 支持多个电信运营商的移动用户，如中国移动、联通、网通“小灵通” 用户等。 在导师的指导下，本人在北京联信永益科技有限公司实习期间，参与了服 务提供商短信业务平台的开发，本文将对系统的设计和实现情况进行总结。 在开发前的调研中，发现了其原有系统的不足( 将在第三章中的“组网方案设 计”部分和“s p 综合运营平台体系结构设计”部分进行解释。) ，在本平台的 开发中提出改进方法，并进行了设计与实现。 在该项目中，本人的主要工作是开发“s p 业务系统”中“表示逻辑层”的 面向手机用户的功能和“s p 业务系统”中“u t l 层”的后台计费功能及定时发送 功能( 将在第三章和第四章予以阐述) 。 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 第二章短信业务相关通信协议 本章对短信业务涉及到的重要协议作了介绍。在短信业务中，服务提供商 和电信运营商之间以及电信运营商的短信业务中心和短信网关之间的底层传输 协议一般是t c p i p 协议族的传输控制协议( t c p ；t r a n s m i s s i o nc o n t r o l p r o t o c 0 1 ) ，所以，本章首先对t c p 作了介绍。电信运营商的短信中心和短信网 关之间的应用层协议通常采用短信点对点协议( s m p p ： s h o r tm e s s a g ep e e rt o p e e rp r o t o c 0 1 ) ；服务提供商和电信运营商之间的应用层协议往往是电信运营商 特定的协议，但这些协议是对基于t c p 的s m p p 的改造，协议结构和内容稍有差 别，因此，本章又对s m p p 进行了解释，并以中国移动的c m p p 为例，介绍了电信 运营商和服务提供商之间的应用层协议，对于其它电信运营商的协议就不再赘 述。 2 1t c p 21 1 t c p 简介 5 t c p ，即传输控制协议，是著名的t c p i p 体系结构中的传输层协议。 从通信和信息处理的角度看，传输层属于面向通信部分的最高层；从网络 功能或用户功能来划分，则传输层又属于用户功能的最低层。传输层是整个网络 体系结构中关键的一层，传输层弥补了通信子网提供的服务的差异和不足，使得 对两端的网络用户来说，各通信子网都变成透明的。换言之，传输层向高层用户 屏蔽了下面通信予网的细节，使高层用户看不见实现通信功能的物理链路是什 么，看不见数据链路采用的是什么协议。传输层使高层用户看见的就好像在两个 传输层实体之间有一条端到端的、可靠的、全双工通信通路。 在传输层中有两种主要的协议：一种是面向连接的协议，即t c p ；另一种是 无连接的协议，即u d p ( 用户数据包协议) 。 t c p 是专门设计用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通信 的协议。因特网不同与一个单独的网络，不同部分可能具有不同的拓扑结构、带 宽、时延、分组大小以及其它特性。t c p 被设计成能动态满足互联网的要求，并 且足以健壮能面对多种差错。 每台支持t c p 的机器均有一个t c p 传输实体，或者是用户进程，或者负责 管理t c p 流以及与i p 层接口的核心。t c p 实体从本地进程接收用户的数据流， 并将其分为不超过6 4 k 字节( 实际应用中，通常约为1 5 0 0 字节) 的数据片断， 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 并将每个数据片断作为单独的i p 数据报发送出去。当包含有t c p 数据的i p 数据 报到达某台相连的机器后，它们又被送给该机器内的t c p 实体，被重新组合为原 来的字节流。 2 12t o p 服务模型 通过在发送方和接收方分别创建一个称为套接字( s o c k e t ) 的通信端点就 可以获得t c p 服务。每个套接字有一个套接字序号( 地址) ，它包含主机的l p 地址以及一个主机本地的1 6 位号码，称为端口( p o r t ) 。端口是传输层的服务访 问点( t s a p ：t r a n s p o r ts e r v i c ea c c e s sp o i n t ) 的t c p 名称。为了获得t c p 服 务，必须在发送方的套接字与接收方的套接字之间明确地建立一个连接。 所有的t c p 连接均是全双工的和点到点的。全双工意味着可以同时进行双 向传输。点到点的意思是每个连接只有两个端点。t c p 不支持多点播送或广播。 t c p 连接是字节流而非报文流。报文边界并不按头尾衔接方式保存。当一个 应用程序把数据送给t c p 实体时，t c p 实体根据自己的判断，可能会立刻将其发 送出去或将其缓存起来( 为了搜集较大量的数据，然后发送) 。应用程序也可以 强制立即发送数据。 应用层的报文传送到传输层，加上t c p 的首部，就构成t c p 的数据传送单 元，称为报文段( s e g m e n t ) 。在发送时，t c p 的报文段作为i p 数据报的数据，加 上首部后，就成为i p 数据报。在接收时，i p 数据报将其首部去除后上交给传输 层，得到t c p 报文段。再去掉其首部，得到应用层所需的报文。 213t o p 保证数据传送可靠、按序、无丢失和无重复的机制 2 131t o p 的编号与确认 t c p 将所要传送的整个报文( 可能包括许多个报文段) 看成是一个个字节组 成的数据流，然后对每一个字节编一个序号。在连接建立时，双方要商定初始序 号。t c p 就将每一次所传送的报文段中的第一个数据字节的序号，放在t c p 首部 的序号字段中。 t c p 的确认是对接收到的数据的最高序号( 即收到的数据流中的最后一个序 号) 表示确认。但返回的确认序号是已收到的数据的最高序号加一，也就是确认 序号表示期望下次收到的第一个数据字节的序号。 由于t c p 能提供全双工通信，因此通信中的每一方都不必专门发送确认报 文段，而可以在传送数据时顺便把确认信息捎带传送，这样可以提高传输效率。 2 1 3 2t c p 的流量控制 t c p 采用可变发送窗口的方式进行流量控制。窗口大小的单位是字节，在 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 t c p 报文首部设定接收窗口的数值。 发送窗口在连接建立时由通信双方商定。但在通信的过程中，接收端可根 据自己的资源情况，随时动态地调整自己的接收窗口，然后告知对方，使对方的 发送窗口和自己的接收窗口一致。 发送端的主机在发送数据时，即要考虑到接收端的接收能力，又要使网络 不发生拥塞。发送端的发送窗口按以下方式确定： 发送窗口= i d i n 通知窗口，拥塞窗口 其中，“通知窗口”是接收端根据其接收能力许诺的窗口值，是来自接收端 的流量控制。接收端将通知窗口的值放在t c p 报文的首部中，传给发送端。“拥 塞窗口”是发送端根据网络拥塞状况得出的窗口值，是来自发送端的流量控制。 有三种较好的流量控制技术，即“慢启动”、“加速递减”和“拥塞避免”。 “慢启动”是指每出现一次超时，拥塞窗口都降低到1 ，使报文段慢速注入到网 络中。“加速递减”是指每出现一次超时，就将门限窗口值减半。“拥塞避免”是 指当拥塞窗口增大到门限窗口值时，就将拥塞窗口指数增长速率降低为线性增长 速率，避免网络再次出现拥塞。采取这样的流量控制方法使得t c p 的性能有明显 的改进。 2 1 3 3 i c p 的重发机制 重发机制是t c p 中最重要和最复杂的问题之一。t c p 每发送一个报文段，就 设置一次定时器。只要定时器设置的重发时间到而还没有收到确认，就要重发这 一报文段。 这里的关键问题是定时器的重发时间究竟设置多大? t c p 采用了一种自适 应算法。该算法记录每一个报文段发出的时间，以及收到相应的确认报文段的时 间。这两个时间之差就是报文段的往返时延。将各个报文段的往返时延样本加权 平均，就得到报文段的平均往返时延t 。每测量到一个新的往返时延样本，就按 下式重新计算次平均往返时延： 平均往返时延t = ( 旧的往返时延t ) + ( 1 一) ( 新的往返时延样本) 其中0 q 1 ，推荐取值为2 报文段每重发一次，就将重发时间增大一些： 新的重发时间= y ( 旧的重发时间) ，其中y 的典型值是2 当不再发生报文段的重发时，才根据报文段的往返时延更新平均往返时延 和重发时间的值。 2 1 34t c p 的连接管理 t c p 是面向连接的协议，传输连接的建立和释放是每次面向连接的通信中 必不可少的过程。连接管理就是使传输连接的建立和释放都能正常地进行。 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 21 3 4 1 连接建立 在连接建立过程中要解决以下三个问题： 1 、要使每一方能够确知对方的存在： 2 、要允许双方协商一些参数( 如最大报文长度、窗口大小、服务质量等) ： 3 、能够对传输实体资源( 如缓冲区大小、连接表中的项目等) 进行分 配。 连接建立采用“三次握手”的方式，如图2 1 所示： 主 她 謦 主动打开 确 主机b 蠢 被动打开 确认 图2 - i 用三次握手建立t c p 连接 主机b 中运行一个服务器进程，它先发出个被动打开( p a s s i v eo p e n ) 命令，告诉它的t c p 实体要准备接收客户进程的连接请求。然后服务器进程就处 于“听”( 1 i s t e n ) 的状态，不断检测是否有客户进程要发起连接请求。如有， 即作出响应。 主机a 中运行一个客户进程，它先向其t c p 实体发出主动打开( a c t i v eo p e n ) 命令，表明要向某个i p 地址的某个端口建立传输连接。 主机a 的t c p 向主机b 的t c p 发出连接请求报文段，其首部中的同步比特 s y n 应置为1 ，同时选择一个序号x ，表明在后面传送数据时的第一个数据字节 的序号是x 。 主机b 的t c p 收到连接请求报文段后，如同意，则发回确认。在确认报文 段中应将s y n 置为1 ，确认序号应为x + i ，同时也为自己选择一个序号y 。 主机a 的t c p 收到此报文段后，还要向b 给出确认，其确认序号为y + i 。 运行客户进程的主机a 的t c p 通知上层应用进程，连接已经建立。 当运行服务器进程的主机b 的t c p 收到主机a 的确认后，也通知其上层应 用进程，连接已经建立。 21 3 42 连接释放 在数据传输结束后，通信的双方都可以发出释放连接的请求。 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 设主机a 的应用进程先向其t c p 发出连接释放请求，并且不再将数据传送 给传输层。如图2 2 ，t c p 通知对方要释放从a 到b 这个方向的连接，将发往主 机b 的t c p 报文段首部的终止比特f i n 置1 ，其序号x 等于前面已传送过的数据 的最后一个字节的序号加l 。 应用 释放 主机l a 主机b 机 程 程 接 - 二二- i 图2 - 2t c p 连接释放过程 主机b 的t c p 收到释放连接的通知后，即发出确认，其序号为x + l ，同时通 知高层的应用进程。这样，从a 到b 的连接就释放了，连接处于半关闭状态。此 后，主机b 不再接收主机a 发来的数据。但若主机b 还有数据要发往主机a ，则 可以继续发送。主机a 只要收到数据，仍向主机b 发送确认。 在主机b 向主机a 的数据发送结束后，其应用进程就通知t c p 释放连接。 主机b 发出的连接释放报文段除必须将终止比特f i n 置1 ，并使其序号y 等于前 面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1 ，还必须重复上次已发送过的 a c k ：x + i 。主机a 必须对此发出确认，给出a c k = y + i 。这样才将从b 到a 的反方 向连接释放掉。主机a 的t c p 再向其应用进程报告，整个连接已经全部释放。 通过以上这些机制，t c p 在其下层，即网络层的服务的基础上，为其上层， 即应用层提供了有效、可靠且代价合理的服务。 2 2s m p p 协议 6 2 21s m p p 简介 s m p p ，即短信点对点协议( s h o r tm e s s a g ep e e rt op e e rp r o t o c 0 1 ) ，该 协议是一种开放的、工业化的接口协议，它为短信中心和s m s 应用系统之间的 短信的转换提供了灵活的数据通信接口。短信中心是指如短信服务中心( s m s c ： 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 s h o r tm e s s a g es e r v i c ec e n t r e ) 、g s m 非结构化补充业务数据( 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 e e sd a t a ) 服务器或其它的消息中心等： s m s 应用系统是指如w a p 代理服务器、e m a i l 网关或其它消息网关等。 采用s m p p 协议，s m s 应用系统，即所谓的外部短信实体( e s m e ：e x t e r n a l s h o r tm e s s a g ee n t i t y ) ，可以同s m s c 在t c p i p 或x 2 5 网络连接上建立应用层 连接，然后向s m s c 发送短信并从s m s c 接收短信，e s m e 也可以查询、取消或替 换短信。 2 2 2s m p p 协议定义 s m p p 协议基于t c p i p 或x ，2 5 网络连接上的e s m e 和s m s c 之间的请求与 响应协议数据单元( p d u ) 的交换，该协议定义了： l 、 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。 每个s m p p 操作必须由请求p d u 和相应的响应p d u 组成。接收实体必须返 回一个相应的s l 、j l p p 响应给一个s m p p 请求p d u ，但有一种情况例外： a l e r t r i o t i f i c a t i o np d u 是无晌应的。 按照s m p p 协议，如图2 3 所示，根据e s m e 角色的不同，e s m e 和s m s c 之间 消息交换可以分为三种方式： 1 、e s m e 作为发送者( t r a n s m it t e r ) ，消息从e s m e 发往s m s c ； 2 、e s m e 作为接收者( r e c e i v e r ) ，消息从s m s c 发往e s m e ： 3 、e s m e 作为收发者( t r a n s c e i v e r ) ，消息从e s m e 发往s m s c 并且从s m s c 发往e s m e 。 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室。2 0 0 4 北京邮电大学顿士学位论文 2 23s m p p 会话描述 图2 - 3e s m e 和s m s c 之间的消息交换方式 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。首先由e s m e 创建个和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( b i n d ) 请求来 打开一个s m p p 会话。欲提交并接收消息的e s m e 需要建立两个网络连接( t c p i p 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( 对于s m p pv 3 4 以上版本) 。 在一次s r 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： 1 、o p e n ：e s m e 建立了$ 口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 d _ t x ：已连接的e s m e 已请求绑定为e s m e 发送者( 提交一个 b i n 疋t 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 消息。 3 、b o u n d _ r x ：已连接的e s m e 需要被绑定为一个e s m e 接收者( 提交个 b i n 吐r e c e i v 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消息。 4 、b o u n dt r x ：已连接的e s m e 已请求绑定为e s m e 收发者( 提交一个 b i n 疋t r a n s c e i v 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 消息。被绑定为收发者的e s m e 支持e s m e 发送者 i ：i e s m e 接收者的全部操作集。 5 、c l o s e d ：e s m e 解除绑定并关闭了和s m s c 的连接。s m s c 也可以解除来 自于e s m e 的绑定。 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 2 2 4s m p p 协议数据单元( p d u ) 下表列出了s m p pp d u 及每个p d u 所用的上下文 袁2 - 1s m p pp d u 上下文 s 肝pp d u 名称 s m p p 会话状态由e s m e 发起由s m s c 发起 b i n 吐t r m s m it t e r o p e ny e sn o b i n 吐t r a n s m i t t e r _ r e s p o p e nn oy e s b e n d _ r e c e i v e r 0 p e ny e sn o b i n 吐r e c e i v e rr e s p o p e nn oy e s b i n 吐t r a n s c e i v e r o p e ny e s n o 6 j n 吐t r a n s c e i v e r _ r e s p o p e nn oy e s o u t b i n do p e nn oy e s u u b i n db o u n dt xy e sy e s b o u n dr xy e s y e s b o u n dt r xy e sy e s u n b i n 吐r e s p b o u n dt x y e sy e s b o u n dr xy e sy e s b o u n dt r x y e sy e s s u b m i t 口b o u n dt xy e sn o b o u n dt r xy e sn o s u & i t s m _ r e s p b o u n dt xn oy e s b o u n dt r xn o y e s s u b m i t s m m u l t i b o u n dt x y e sn o b o u n dt r xy e sn o s u b m it s m b u rt i _ r e s pb o u n dt xn o y e s b o u n dt r xn oy e s a a t as mb o u n dt xy e s y e s b o u n dr xy e sy e s b o u n dt r x y e sy e s d a t as mr e s p b o u n dt xy e s y e s b o u n dr xy e sy e s b o u n dt r xy e s y e s d e l l v e ts mb o u n dr xn o y e s b o u n dt r xn o y e s d e l l v e ts _ r e s pb o u n dr xy e s n o b o u n dt r xy e sn o q u e r y _ 8 m b o u n dt xy esn o b o u n dt r xy e s n o q u e r y s m r e s p b o u n dt x n oy e s b o u n dt r xn oy e s c a d c e js 讶b o u n dt xy e s n o b o u n dt r xy e sn o c s j ，c e t s i n _ r e s p b o u n dt xn o y e s - i t 京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 b o u n dt r xn oy e s r e p a c e _ s mb o u n dt x y e s n o r e p a c e _ s m _ r e s pb o u n dt xn oy e s e n q u i r e _ l i n k b o u n dt xy e sy e s b o u n dr xy e s y e s b o u n dt r xy e sy e s e n q u i r e _ l i n k _ r e s p b o u n dt xy e sy e s b o u n dr xy e sy e s b o u n dt r x y e s y e s a i e r t n o t j 2 。j c at j o n b o u n dr x n o y e s b o u n dt r xn oy e s g e n e r i c _ h a c k b o u n dt xy e sy e s b o u n dr xy e sy e s b o u n dt r x y e sy e s 2 2 5s m p p 协议网络屡连接 s m s c 和e s m e 间的底层传输接口既可基于t c p i p 网络连接也可基于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。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 pp 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 p p 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。 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 2 2 6s m p p 协议消息 图2 - 4s m s c 和e s m e 间的接口模型 不同的会话过程，交换的消息类型亦不同，下面分别按会化过程介绍s m p p 协议的消息。 2 2 6 1e s m e 发送式会话中的消息 从e s m e 发送到s m s c 的消息 向s m s c 发送短信的e s m e 必须作为发送者连接到s m s c 。e s m e 作为发送者发 送到s m s c 的s m p pp d u s 的例子有： 。s u b m i 乞册 d a t as i n 除了向s m s c 提交短信，一个e s m e 还可能使用s m s c 返回的确认消息中的消 息标识符执行如下s m p p 操作： q u e r y _ s m 一向s m s c 查询先前提交短信的状态 c a n c e l _ s m 一取消发送上一次提交的消息 r e p a c es m 一替换先前提交的短信 当s m s c 收到从e s m e 发来的s m p pp d u s ，必须使用一个响应p d u 对之确认。 从s m s c 到e s m e 的响应消息 对于从e s m e 来的消息，s m s c 所响应的s m p pp d u 包含消息标示符和状态标 示。消息标示符是一条消息的唯一标志；状态标示向e s m e 表明刚才提交的消息 是否有效( 即是否被s m s c 接受并转发) ，若无效，s m s c 将返回一个适当的错误 状态。s m s c 应答p d u s 如下： s u b m i t s mr e s p d a t as mr e s d 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室，2 0 0 4 北京邮电大学硕士学位论文 q u 印卫s m _ r e s p 。c a n c e i s - r e s p r e p l a c es mr e s p e s m e 发送式会话的典型会话流程 下图表明了s m s c 和一个绑定为发送者的e s m e 之间的请求响应流程 e s m es m s c bi n d _ t r a n s m i t t e r ( 1 ) 。 b i n d _ t r a n s m i t t e r _ r e s p ( 1 ) 7 、 s u b m i t _ s m ( 2 ) 。 s u b m i ts mr e s p ( 2 ) 7 s u b m i t _ s m ( 3 ) 。 s u b m i t _ s m ( 4 ) s u b m i t _ s m ( 5 ) s u b m i t _ s m ( 6 ) s u b m i ts mr e s p ( 3 ) 7 ： s u b m i ts mr e s p s u b m i t s mr e s p ( 5 ) 1 s u b m i t s mr e s p u n b i n d ( 7 ) 。 u n b i n d r e s p ( 7 ) 7 图2 - 5e s m e 发送式会话的典型会话流程 如图2 5 所示，e s m e 发送者和s m s c 之间的请求响应s m p pp d u s 交换即可 同步也可异步。因此，如果需要，e s m e 可以向s m s c 连续发送多个请求而不必同 步地等待相应的响应p d u 。 e s m e 异步发起的一系列成功s m p p 请求随后必须跟随一系列来自s m s c 的相 关的响应。 s m s c 返回的$ m p p 响应，其顺序应当和接收的e s m e 请求顺序相同，但并非 强制，e s m e 应能够处理非按序到达的响应。 e s m e 返回的s m p p 响应，其顺序应当和接收的原始请求顺序相同。在发送者 会话过程中，e s m e 发送者返回的唯一响应p d u 是e n q u i r e _ l i n k _ i o s p 。 2 262e s m e 接收式会话中的消息 从s m s c 发送到e s m e 的消息 s m s c 可以下发短信给e s m e ，此时，e s m e 必须以接收者连接到s m s c 。e s m e 作 北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体重点实验室。2 0 0 4 2 0 北京邮电大学硕士学位论文 为接收者的典型应用有： e - m a i l 网关接收的移动台上行消息前转下发到互联网e m a i l 信箱。 s m s c 也可能给e s m e 发送一个含有其先前提交的短信下发状态的“下发收 据( d e l i v e r yr e c e i p t ) ”。 e s m e 作为接收者由s m s c 发送的s m p p 消息p d u s 侈o 子有： d e l i v e r _ s i n d a t a _ s m 对