（计算机应用技术专业论文）wap页面转换的实现技术研究.pdf

摘要 i r t t e m e t 与无线通信网的结合日益紧密，成为互联网发展新的增长点。两者 相结合的产物是无线应用协议( w a p ) ，移动互联网必须遵守该协议，相应地， 必须建立w a p 站点以提供信息服务；配置w a p 网关以实现i n t e r n e t 与无线通信 网之间的连接：并开发具有w a p 功能的移动终端和微型浏览器，例如w a p 手 机及其内置浏览器。 移动互联网的应用是非常广阔的，虽然发展历程不长，但其发展过程却经历 了波折，究其原因，存在着以下几个制约因素：网络带宽、终端性能、内容服务 以及若干非技术因素，例如资费和用户的使用观念。当前，移动互联网的发展真 正进入了一个快速应用阶段。首先，得益于移动通信网正在向第三代( 3 g ) 过渡， 事实上，国内的g p r s 和c d m a 等2 5 g 技术已经使网络带宽得到了很大改善； 手机等移动终端的性能增长迅速；资费的降低刺激了消费需求。接下来，移动互 联网的发展必将进入到类似i n t e r n e t 所经历的发展阶段，即基于内容和服务的需 求将成为重点。 本文的研究工作就是基于以上的背景和考虑。所做工作包括：( 1 ) 提出w a p 页面的直接和间接转换思想，充分利用既有的w e b 资源；( 2 ) 讨论并提出具体 实现算法和方案，为w a p 网站的建设提供辅助手段，并为w a p 网关的转换代 理提供技术支持：( 3 ) 联系周边实际，提供可行的w a p 站点应用方案。在实现 这些目标的过程中，比较了h t m l 、x m l 和w m l 三种网络语言之间的异同， 突出了x m l 进行数据交换的优势，使得资源共享程度显著增强：同时，利用 w a p 页面转换技术降低了w a p 站点的建设难度、减少了维护投入：另外，以河 海大学“思源”网、扬子晚报无线版为实例进行分析，表明w a p 页面转换技术 具有可行性和实用价值。展望前景，该技术的研究与应用将会对今后移动互联网 的持续快速发展起到积极的作用。 关键词；移动互联网；w a p ；页面转换：w m l ：x m l ；h t m l a b s t r a c t i n t e r n e ti sc o m b i n e dw i t hw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nn e t w o r km o r ea n dm o r ef i g h t l y a n dt h i si sb e c o m i n gan e wi n c r e a s ef i e l do fi n t e r n e td e v e l o p m e n t t h eo u t c o m eo f t h ec o m b i n a t i o ni 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 ( w h p ) m o b i l ei n t e m e t m u s t c o m p l yw i t h t h e p r o t o c 0 1 a c c o r d i n g l y , w a ps i t e s m u s tb eb u i l t u pt op r o v i d e i n f o r m a t i o ns e r v i c e ；7 a pg a t e w a ym u s tb es e tu pt or e a l i z et h ec o n n e c t i o nb e t w e e n i n t e r a c ta n dw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k ；m o b i l et e r m i n a l sa n dm i c r o b r o w s e r m u s tb e d e v e l o p e d s u c h a st h ew a p - e n a b l e dm o b i l e p h o n e s e m b e d d e d m i c r o b r o w s e r t h ea p p l i c a t i o no fm o b i l ei n t e r a c ti sv e r yb r o a d a l t h o u g ht h ec o u r s eo fi t s d e v e l o p m e n ti sn o tv e r yl o n g ，t h ep r o c e s si sv e r yd e v i o u s t h er e s t r i c t i o n sa r em o s t l y a sf o l l o w s ：n e t w o r kb a n d w i d t h ，t e r m i n a lp e r f o r m a n c e ，c o n t e n ts e r v i c e ，c h a r g ea n d c o n c e p t u a lf a c t o r s t h em o b i l ei n t e m e th a se n t e r e dt h ep h a s eo ff a s td e v e l o p m e n t f i r s t l y , t h em o b i l ec o m m u n i c a t i o n n e t w o r ki ss h i f t i n gt ot h et h i r dg e n e r a t i o n ( 3 g ) i n f a c t t h en e w t e c h n o l o g i e ss u c ha sg p r s a n dc d m ai no u rc o u n t r yh a v eb r o a d e n e d t h eb a n d w i d t hg r e a t l y , a n dt h ec a p a b i l i t yo f m o b i l ep h o n e sh a sb e e ni m p r o v e d t h e r e d u c t i o no f c h a r g eh a si n c r e a s e dt h ec o n s u m ed e m a n d s e c o n d l y , i t sd e v e l o p m e n t w i l lb ec e r t a i nt o s t e pi n t o t h es i m i l a rp h a s ea si n t e r a c t ，a n dt h er e q u i r e m e n t so f c o n t e n ta n ds e r v i c ew i l lb e c o m et h ek e y s t o n e n l em a j o rr e s e a r c hw o r kd o n ei nt h i sp a p e ri sb a s e do ns u c hak e y s t o n e n e w o r kd o n ei sl i s t e da sf o l l o w s ：( 1 ) i ti n l r o d u c e st h ei d e ao ft h ed i r e c ta n di n d i r e c t c o n v e r s i o no fw a p p a g e ，a n dm a k eg r e a t u s eo fe x i s t i n gw e br e s o u r c e s ( 2 ) i t d i s c u s s e sa n dp u t sf o r w a r dw i t ht h ea l g o r i t h m sa n dp r o j e c t st h a tc a r lb ea s s i s t a n t m e a s u r e sf o rt h eb u i l do fw a ps i t e sa n d g i v et h et e c h n i c a ls u p p o r t sf o r t h ec o n v e r s i o n a g e n t o fw a p g a t e w a y ( 3 ) i ti n t r o d u c e sap r a c t i c a lp r o j e c t i tc o m p a r e dh t m l ，x j l a n dw m l d u r i n gi t si m p l e m e n t i ts h o w s t h ea d v a n t a g e so fx m la st h ea p p r o a c ho f d a t ae x c h a n g e 。a n d ，t h ec o n v e r s i o nt e c h n o l o g yo fw a p p a g e sw i l ld e c r e a s e t h e d e v e l o p m e n t a n dm a i n t e n a n c ec o s t s t h r o u g ht h ea n a l y s i so f “s i y u a n ”h o m e p a g ea n d t h ew i r e l e s ss i t eo fy a n g z i e v e n i n gp a p e r , i t c a nb es e e nt h a tt h ec o n v e r s i o n t e c h n o l o g yo fw a pp a g e si sf e a s i b l ea n dv a l u a b l e o nt h el o n gr u n ，t h ed e v e l o p m e n t a n d a p p l i c a t i o no f t h i st e c h n o l o g yw i l lg r e a t l yp r o m o t e t h ed e v e l o p m e n to f t h em o b i l e i n t e r n e t k e y w o r d s ：m o b i l ei n t e r n e t ；w a p ；p a g ec o n v e r s i o n ；w m l ；x m l ；h t m l 第一章绪论 第一章绪论 w a pf 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，它是一个协 议栈，由一系列协议组成 1 1 。w a p 标准的提出使得无线通信设备( 例如，蜂窝 电话) 实现了标准化，便于访问i n t e m e t 上的各类资源：包括e m a i l ，w w w ( w o r l d w i d ew e b ) ，n e w s g r o u p s 和i r c ( i n t e m e t r 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 r n 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 1w a p 的产生与发展 1 1 1w a p 论坛及w a p 的建立 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 pf o r u m ) ，该论坛旨在产生一个适用于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 8 年初，w a p l 0 规范由w a p 论坛制定并正式公布。 1 9 9 9 年2 月，w a p 论坛己经成为一个拥有9 0 多个成员的行业协会，其成 员包括设备制造商、网络运营者、服务提供者和通信软件公司等。w a p 论坛的 成员拥有全球手机市场9 0 以上的份额，并代表着数以亿计用户的电信公司、领 先基础设施提供商、软件开发商和向无线通信行业提供解决方案的其他机构。 1 1 2 w a p 的发展 w a p 实际上是基于i n t e r n e t 技术标准，并且优化和扩展了现有的i n t e r n e t 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自己的无线服务标准： 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 tt 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 一1 9 9 7 年，u n w i r e dp l a n e t 提出了h d m l ( h a n d h e l dd e v i c em a r k u p l a n g u a g e ) 和h d t p ( h a n d h e l d d 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 t m e s s a g i n g ) ，利用s m s ( s h o r tm 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 t e m e t 接入服务。 第一章绪论 但是，各厂家所提出的方案互不兼容，面临市场分裂的风险，这些厂商也意 识到这一点，于是同意产生一个统一的标准，w a p 标准便由w a p 论坛制定产 生。w a p 的出现，使电信产业中发展最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 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 0 1 i n t e m e tp r o t o c 0 1 ) h t t p ( h y p e rt e x tt 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 p l a n g u a g e ) 进行了优化，并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 o n g ) 和下一代的h r r 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 t2 0 0 0 等不同的移动通信 系统。此外，w a p 尽可能少地占用手持设备资源( 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。 从w a p l 0 开始，w a p 论坛很快又推出了w a p l 1 ，w a p l 2 ，w a p l 3 b 等众 多版本，目前最新的版本是w a p 2 0 ，该版本更多地考虑到了目前的网络状况， 更加贴近实用，更具有可操作性。 1 2 w a p 的影响及应用1 2 j 1 2 1 w a p 对移动增值服务的影响 目前，w a p 已成为通过移动电话或其他无线终端获得无线信息服务的事实 上的全球工业标准。w a p 的产生不但使现有的许多应用得到了突飞猛进的发展， 同时也催生出更多崭新的增值业务，对目前的移动增值服务( v a s ：v a l u ea d d e d s e r v i c e ) 的价值链产生了革命性的影响。 传统的移动网络运营商控制着整个移动v a s 的价值链，如果存在第三方内 容提供者的话，也仅限于提供一些服务于价值链中消费者方的信息，如气象局提 供天气预报，证券公司提供股票指数等。当用户发出请求后，移动运营商才将这 些信息提供给他们。 而w a p 改变了这一价值链，利用i n t e m e t 作为服务平台为第三方的服务提 供者在不同阶段参与价值链提供了可能性。第三方的服务提供者提供的w a p 服 务使他们面对的是整个用户群，甚至他们提供的服务可以影响到运营商的角色。 移动运营商必须考虑到他们在v a s 价值链中角色的变化，为使自己区别于其他 的竞争者，他们必须更加灵活地满足用户的各种需求。无论运营商决定以何种程 度与第三方合作，都会带来网络使用和收益的增加，同时与第三方合作创造出适 第一章绪论 应性更强的混合服务也能使运营商区别于其他的运营商，从而占领更多的市场份 额，并从每个用户身上获取更多的收入。 1 2 2w a p 的应用领域 自从w a p 标准诞生以来，各种w a p 产品，如网关、终端纷纷出现，各个 公司也都推出了自己的w a p 解决方案。而对于基于w a p 的应用，则更是层出 不穷。 w a p 中的应用与通过固定终端使用i n t e m e t 上的服务不同，它更强调移动 性、实用性、便利性，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得到广泛应用： 1 ) 银行：记帐、付帐、银行间的转帐服务等； 2 ) 金融：股票指数、证券买卖、汇率、利率等； 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、娱乐业、新闻媒体等； 另外一个重要的、尚未在i n t e m e t 上充分应用的是电话服务，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。 i ) 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 与最终电子商务化发展。 1 3 问题的提出 1 3 1 制约移动互联网的因素p l 从很多方面来讲，移动互联网( m o b i l ei n t e m e t ) 还处于一个早期阶段，应用上 尚不充分，技术上有待改进。w a p 的发展是波动式的，制约其发展的因素很多。 首先，手持终端和无线网络具有如下的缺陷： 1 ) 手持终端的缺陷 由于电源功率及占用体积等因素的影响，移动终端一般具有这样的特点： c p u 的处理能力较弱、存储容量较小、显示屏幕较小、输入方式各异( 如键盘、 语音等) 。例如，以往典型的手机显示屏是3 厘米2 5 厘米，而且多为单色液 晶显示器，多数手机屏幕只可显示5 行文字，每行最多显示1 5 个字符。 第一章绪论 2 ) 无线网络的缺陷 由于受移动系统的可接收范围、移动性、发射功率等因素的影响，无线网络 具有这些缺点：比较窄的带宽、连接稳定性较差、时延较大、网络的可预测性低。 例如，在传统的g s m ( 全球移动通信系统) 电路交换方式下，由于移动终端的 访问速度仅限于9 6 k b p s ，人机界面接口的制约性很大。 其次，传统网络的操作方式不适用于移动互联网： 1 ) 多数i n t e m e t 技术是为台式电脑或功能更强大的电脑终端所设计的，支持 在可靠度高的数据网上进行宽带连接。因此，需要开发适合无线i n t e m e t 的w a p 技术。 2 ) n t e r n e t 的信息过于繁杂，例如，大量的图形、动画和链接；提供的服务 也过于复杂。而移动用户总是匆匆忙忙，寻求的是最便捷的信息和问题的答 案，对浏览站点并不感兴趣。因此，需要开发适合无线用户的w a p 站点。 另外，还存在一些非技术制约因素： 1 ) 资费过高 2 ) 需求不足 3 ) 消费心理 1 3 2 移动互联网的改进需求 2 0 0 0 年时，对w a p 的推动由于终端和网络等以上多种制约因素而失败。 w a p 业务沉寂两年后，在2 0 0 3 年得到了迅速的发展，目前中国移动的w a p 注 册用户己达1 5 0 万户左右，并提供很多具体业务，如中国移动的“动感地带”一 m z o n e 、“商务干线”一m o f f i c e 以及“集团业务”一m g r o u p 。 从技术上来说，这一变化来自于多种制约因素的改善。 首先，随着目前2 g 网络如g s m 已逐步过渡到g p r s ( g e n e r a lp a c k e tr a d i o s y s t e m ) 等2 5 g 网络，便于更加有效地利用无线网络信道资源，特别适合突发性、 频繁的小流量数据传输；支持更高的数据传输率，理论峰值达l1 5 k b p s ；计费方 式更加灵活，可以支持按数据流量来进行计费；g p r s 还能支持在进行数据传输 的同时进行语音通话等等。其次，无线终端也得到了迅速发展，例如数字化程度 更高、信息处理能力更强、高分辨率彩屏手机的出现，一定程度上克服了手持终 端的缺陷。同时，非技术因素也在不断改善。 总结这些变化，可以看到发展初期的无线i n t e m e t 正在经历着类似i n t e m e t 的发展特点，即“技术”和“需求”的相互交错。一方面，大量的需求会促进技 术的发展，与此同时，技术的发展也带来需求的变化。i n t e m e t 的发展初期，运 营商和w e b 网站在i n t e m e t 技术的支撑下，积极发展用户，一度被形象地称作“吸 引眼球”，其核心是内容和服务的建设。 4 第一章绪论 当前，影响移动互联网的技术因素正在呈现着越来越积极的变化，而且非常 迅速，例如，3 g 网络发展迅速，目前中国的3 g 测试已经到了关键的场外测试 阶段，2 0 0 4 年5 月份将进入信息产业部3 g 测试第二阶段现场测试；同时，国内 外手机开发商对3 g 手机的研发工作也正在加速进行。可以预计，在今后相当长 一段时间内，对w a p 服务和内容必将提出更高的要求。 在这样一个背景下，本文提出以下两个实际问题： 1 极为丰富的w e b 资源如何在无线i n t e m e t 中得到充分复用? 2 对应于众多w e b 站点，如何提高其相应w a p 站点的建设效率? 1 4 本文主要研究内容 本文着重于为以上两个现实问题提供理论和技术解决方案，实质上，从技术 角度考虑将归结为一个问题：w a p 页面转换技术的研究与实现。即通过对现有 大量w e b 页面转换为w a p 页面技术的研究，达到充分复用已有w e b 资源和辅 助建设w a p 站点的目的，并促进w a p 网关中页面转换功能的开发，满足移动 用户不断增长的对无线i n t e m e t 内容与服务的强烈需求。 据此，本文主要研究内容如下： 首先，对w a p 的技术背景、体系结构和协议层进行简要介绍。针对本文研 究的w a p 页面转换技术，对w m l ( 无线标记语言) 、w m l 编码器和w a p 网关 进行重点介绍。 其次，对w a p 站点的页面产生方式进行了研究。当前，较普遍的方式是直 接编制w m l 格式的网页，但也有其缺点，由此提出了w a p 页面的转换思想。 并对基于x m l 的转换思路和对基于h t m l 的转换思路，进行了理论意义、实现 方法和算法设计上的讨论研究。 再次，对基于以上两种w e b 语言的转换途径进行了比较，通过对当前i n t e m e t 发展趋势的分析，文章着重对基于x m l 的转换进行进一步的研究，提出了实现 方案并进行了详细设计；另外，联系实际，针对河海大学的“思源网”网站设计 了具体应用方案。 最后，对w a p 应用中有待解决的问题做了分析和研究，并对w a p 页面转 换技术的可行性和应用前景进行了预测。 第二章w a p 与w m l 相关理论 第二章w a p 与w m l 相关理论 随着移动通讯和i n t e m e t 的飞速发展，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 ) 应 运而生，它把这两大产业紧密地联系在一起。通过w a p ，数字无线电话以及其 他无线设备的用户将能快速、安全地访问i n t e m e t 和i n t r a n e t 。但是，w a p 所支 持显示的页面是w m l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ，无线标记语言) ，而i n t e m e t 的语言是h t m l 和x m l ( 可扩展标记语言) ，所以w a p 用户只能浏览专门的 w a p 网页，却无法浏览h t m l 网页和x m l 网页，另一方面，由于每个客户端 的传输速度不同、网络带宽不同、稳定性不同、显示器的大小和分辨率不同、应 用环境不同，因此网上内容的传送方式不能是单一的，必须能够进行转换以适应 不同的环境。 针对这种情况，如何实现移动设备自由、准确地浏览w e b 页面的功能呢? 本章将主要讨论涉及圩页面转换的相关理论。 2 1 w a p 技术背景及现状 2 1 1 w a p 的技术背景 无线应用协议w a p 是移动通信业的一个热点，也是一个不断普及的无线网 络协议标准，各大通信公司都在大力推广它。w a p 最早是由m o t o r o l a , n o k i a , e r i c s s o n 和美国软件公司p h o n e c o r n 等联合开发和部署的。1 9 9 7 年1 1 月这些公 司成立了w a p 论坛，目前w a p 论坛的成员已达2 0 0 多个，它们占有目前世界 上移动设备市场份额的9 5 ，拥有数亿移动通信用户，w a p 论坛制定的w a p 协议也成为了一个事实上的国际标准。 w a p 试图定义一个如何对i n t e m e t 中的信息进行过滤以便使其适合于移动 通信的标准。之所以要开发w a p ，是因为现在i n t e m e t 上已经有了大量的信息， 因此需要有一种方法使它们更易于在移动终端上使用。w a p 技术如此受青睐的 一个主要原因在于它将无线通信技术和i n t e m e t 结合起来，通过提供通用的平台， 把目前i n t e m e t 网上h t m l 和x m l 语言的信息转换成用w m l ( w i r e l e s sm a r k u p l a n g u a g e ) 描述的信息，显示在移动电话的显示屏上。w a p 被认为是一个综合性 的可伸缩的协议，它主要用于设计各种移动电话、从普通的移动电话到未来的灵 巧电话；各种现有的和规划的无线服务，如s m s 、u s s d 和g p r s 等；各种移动 网络标准，如码分多址访 h i ( c d m a ) 、g s m 和通用移动电话系统( u m t s ) ；多种 输入终端，如键盘、触模屏等。 无线应用协议在移动电话中集成了一个结构相对简单的微浏览器，这使它非 常适合于瘦客户端和早期的灵巧电话。w a p 通过将更多的处理能力放到w a p 6 第二章w a p 与w m l 相关理论 服务器中来增加各种增值服务，不需要对硬件进行太大的改动。基于微浏览器的 服务和应用只是i 临时驻留在服务器上，而不是永久性的位于电话中。w a p 的目 标是想将移动电话转换成一个“基于网络的灵巧电话”，并尽可能地通过丰富网 络的功能来补偿移动设备的限制。 w a p 采用和扩展了以前开发的无线数据协议，如由p h o n e t o m 开发的技术 和n o l ( i a 开发的s m a r t m e s s a g i n g 。当时，p h o n e c o r n 为了经济而又有效地将信息 通过移动网络进行传输，创建了h t m l 协议的一个子集h d m l 。 这项技术现在己经集成到w a p 中，w a p 移动电话用户通过使用内置的微 浏览器利用w m l 发出访问请求。 w a p 最重要的地方就在于它首次定义了一个开放的、标准化的结构，以及 一系列的标准以实现i m e m e t 的无线接入访问。w a p 协议主要包括三部分：客户、 网关和w w w 服务器。网关与服务器之间通过h t t p l 1 协议进行通信，这就意 味着服务的提供者几乎可以不需要改动信息的内容，只要增加网关设备就可以向 移动用户提供信息服务。这样就可能最大限度地利用服务提供商的现有基础设 施，因此具有极大的吸引力。 2 1 2w a p 的技术现状 制约w a p 发展的主要技术问题是网络速度。 在我国主要使用的g s m 网中，用户最高只能以9 6 k b p s 的速度进行数据通 信，进行f a x ，e m a i l 等业务，这种速度用于传送简单的文本和静态图像还基本能 满足要求，但用户往往希望传送高质量的视频、音频以及其它大数据量的信息。 显然，现有的g s m 数据业务无法满足这个要求。 但是，随着移动通信技术正在向第三代发展( 3 g ) ，一些新的技术不断被使用， 无线数据通信的速度也在不断提高。以g p r s 为例，g p r sf g e n e r a lp a c k e tr a d i o s e r v i c e ，通用分组无线业务) 是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为 2 5 g ，目前通过升级g s m 网络实现。它突破了g s m 网只能提供电路交换的思 维定式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分 组交换。这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观， 它可以提供高达1 1 5 k b p s 的空中接口传输速率。g p r s 使若干移动用户能够同时 共享一个无线信道，一个移动用户也可以使用多个无线信道。实际不发送或接收 数据包的用户仅占很小一部分网络资源。使用g p r s ，用户的呼叫建立时间大为 缩短，几乎可以做到“永远在线”( a l w a y so n l i n e ) ，这将使现有的w a p 上网难题 大为改观。 2 2w a p 的体系结构1 第二章w a p 与w m l 相关理论 在了解w a p 的体系结构之前，有必要把w a p 结构和w w w 结构作个比较。 2 2 1w w w 模型 w w w 体系结构提供了一个灵活且强有力的设计模式( 图2 一1 ) 。应用软件 阻标准数据形式显示，并能通过网络浏览器浏览。网络浏览器是一个网络应用软 件，它能向有已命名的数据服务对象的网络服务程序和有标准格式编码数据的网 络服务程序发送请求。 w w w 标准详细说明了建立一个普通应用环境所需的必要配置，包括： 标准命名模型：w w w 上所有的服务器和内容都是通过互联网标准的信息指 定方法命名的： 内容( u i 也) 的键入：w w w 上都有特定的类型，因此允许网络浏览器在基 于它的基础上进行正确处理： 标准内容格式：所有的网络浏览器支持一组标准内容格式。包括超文本链接 标示语言( h t m l ) 、j a v a 描述语言，以及其他大量形式； 标准协议：标准网络协议允许任何网络浏览器连接到任何网络服务器。w w w 上最常用的协议是超文本传输协议( h t t p ) 。这种基本构造允许使用者轻易到 达第三者应用软件和服务内容，也允许开发人员轻松为广大客户创建应用软件和 服务内容。 图2 1w w w 编程模型 w w w 协议定义了三类服务器： 源服务器：资源内容已经存在其中或将要建立其所在的服务器； 代理服务器：中间程序为了代表其它客户提出请求，它既作为服务器又作为 客户。代理服务器代表陛的存在于不能透过防火墙直接进行通信的客户端和服务 器之间。请求经过代理服务器处理或经过合适的翻译传到其他服务器，代理服务 器必须执行客户和服务器两者的请求； 第二章w a p 与w m l 相关理论 网关：为其他服务器担当媒介的中间服务器。与代理服务器不同的是，网关 如同被请求资源的源服务器一样接受请求，而客户却可能意识不到在正在与网关 进行通信。 2 2 2w a p 模型 w a p 编程模型( 图2 2 ) 与w w w 编程模型类似，它给应用程序开发人员提 供了很多方便，包括一个熟悉的设计模型，一个已证明的体系机构，和使用现有 工具( 如网络服务器、x m l 工具等) 的能力。为与无线应用环境相匹配进行了 优化和扩充，无论在哪里，只要有可能，现有的标准都会被作为工作分析程序的 起点来使用。 图2 - 2w a p 编程模型 w a p 内容通过一组基于w w w 通讯协议的通讯协议来传送，接线端的小型 浏览器可调整界面，它类似标准的网络浏览器。w a p 定义了一组能促进移动终 端和网络服务器之间的通信的标准元件。包括： 标准命名模型：利用w w w 来识别源服务器上的工作分析程序的内容，识 别装置上的局部、命令控制功能。 内容的键入：w a p 内容拥有与w w w 键入一致的特殊形式，这允许w a p 用户代理在其形式的基础上进行正确的处理。 标准内容开本：w a p 基于w w w 技术上，包括了显示涨价幅度、日历信息、 电子名片图像和脚本语言。 标准通信协议：w a p 通信协议促进了从移动终端到网络服务器的通信要求。 为了大规模的市场，无线手柄装置，w a p 内容和协议己经过优化。w a p 利用代 理技术连接w w w 和无线网络。 2 2 3 两种结构的比较 关于w a p 系统结构w 划w s p w t p w t l s w d p ，基本上是h t m l h t t p s s l t c p i p 的模板复制。如表2 - 1 所示： 第二章w a p 与w m l 相关理论 w a p g a t e w a y p r o x yl a y e r w s ph t t p w t p w t l s 】 s s l w d p 或u d p p l p t c p i p s m s 、c s d 等 l a y e r 2 & l a y e r l 表2 - 1 两种结构的比较 为了适合无线网络的特点，w a p 协议体系相对于普通的w e b 体系作了很多 简化，称之为“轻量级”协议，同时采用精简编码及压缩编码，进一步减少了无 线传输的数据量。 以上结构中，w s p 会话的编码是非明文格式的，且如果承载网络是i p 网络 ( c s d g p r s 等) 的话则将被封装到u d p 报文中。通过w a p 网关的理解以后， w a p 网关重新构造h t t p 请求，发送到w e b 服务器，h t t p 请求则是通过t c p 协议进行封装的，且采用a s c i i 明码格式。 此外，在w m l w m l c 与h t m l 之间、w t l s 与s s l 之间进行比较，同样 可以清楚地看到w a p 协议体系是如何对w e b 协议体系进行精简的。 w 廿的这种系统结构设计具有一定的合理性，从下往上看，首先是面向无连 接的u d p 在高时延的无线网络中比起面向连接的t c p 协议来说要现实得多；其 次w s p 协议比起h r r p 协议来要更为精简；再其次在w a p 的多层协议中都采 用了压缩和精简编码机制，从而尽可能地降低了无线网络的负担。 2 3w a p 协议层 w a p 协议包括以下几层： 1 、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 ( w a e ) 2 、w i r e l e s ss e s s i o nl a y e r ( w s p ) 3 、w i r e l e s st r a n s a c t i o nl a y e r ( w t p ) 4 、w i r e l e s st r a n s p o r t l a y e rs e c u r i t y ( w t l s ) 5 、w i r e l e s s t r a n s p o r tl a y e rr w d p ) w a p 体系结构为移动通信设备的应用发展提供了一个可缩放和可扩展的环 境，这通过完全协议栈的分层设计完成( 图2 - 3 ) 。体系结构的每一层容易受到上 面一层其它服务器以及应用的影响。 l o 第二章w a p 与w m l 相关理论 图2 - 3w a p 体系结构 2 4w m l 及w m l 编码器1 5 j w a p 定义的无线标记语言w m l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ) 是种新的网页 撰写格式，其作用类似于i n t e m e t 上的h t m l 。运用w m l 设计的网页可以在移 动终端的微型浏览器上显示，从i n t e m e t 中获得信息和服务。 w m l 遵守) m l 标准，是x m l 语言的一个子集，它使得性能严重受限的 手持设备能够提供强大的i n t e m e t 接入功能。w m l 将文件分割成一套容易定义 的用户交互操作单元，每个交互操作单元被称为一个卡( t a r a ) ，用户通过在一个 或多个w m l 文件产生的各个卡之间的相互导航来实现对i n t e m e t 的接入。针对 移动通信的特点，w m l 提供了一套数量更小的标记集，这使的它比h t m l 更适 合于在手持设备中使用。通过使用w a p 网关，在w s p 层进行格式的转换，所 有的w m l 内容都可以通过h t t p 请求进入i n t e m e t 。 2 4 1w m l 编码器作用及原理 在一次成功的无线上网操作中，当客户的请求通过w a p 网关到达w a p 服 务器，服务器响应回送相应的内容通过网关时，需要经过w a p 内容格式的压缩 转换( 如图2 2 所示) 。 在压缩转换之前还应该确认服务器响应的内容是否是w m l 或w m l s c r i p t 格式。这是因为位于w a p 客户端的用户代理应用程序只能对w m l 或w m l s c r i p t 编写的代码和格式进行识别。如果页面内容是h t m l 或是j a v a s c r i p t 格式，在进 行压缩编码之前，网关还必须进行转换和过滤。图2 - 4 给出了页面转换的简单流 程。 第二章w a p 与w m l 相关理论 格式 幽2 - 4w a p 页面的转化数据流图 w m l 编码器就是实现在网关中的w a p 内容格式的压缩转换功能。其主要 的工作过程是：识别w m l 页面的文本格式，对页面的有效性进行判断，然后按 照一定的转换规则，把文本转换为二进制字符流格式。该编码器可以驻留在w a p 网关上，由w a p 网关在w s p 层中实现调用。经过编码的二进制代码能够直接 在客户端执行。 编码和解码( 其功能和编码器相应) 的引入主要是w a p 为了适应无线网络 传输带宽窄、延迟长和无线终端设备计算和存储能力有限的特点。 2 4 。2 无线标记语言( w m l ) w m l 语言主要实现以下功能：对文本和文本格式的支持( 例如对黑体的支 持) ，以d e c k c a r d 为单位组织文件，内部c a r d 之间的导航和链接功能，字符串 的参数和状态管理等。 1 字符集 w m l 使用x m l 的字符集，也就是通用的字符集i s o i e c 1 0 6 4 6 ( 与u n i c o d e 2 0 一致) ，并同时支持其他系列的子集( 例如：u s a s c i i 、i s o 8 8 5 9 1 或者u t f 8 等) 。 2 d e c k 和c a r d 一个w m l 文件是以d e c k 为单位，