（通信与信息系统专业论文）基于无线应用协议标准的微浏览器研究与设计.pdf

西南交滋大学硕士研究生学位论文第i 页 辏季 ，、 微浏览器越以无线方式接入i n t e r n e t i n t r a n e t ，实现任何瞅间、任何 缝轰主释豹关键技术之一，它嵌入移动终漆，将瘸页内容簿褥帮显示绘孀 户。本论文在分析国内外微浏览器研究与设计的现状的熬础上，根据移动 终潦主簇、诗葵巍力帮魄鞍零，窿赣器寮塞、显零孱黎输灭设鸯大枣墩受 到限制的特点，熬于无绒应用协议标准的规定，提出了种紧密、清晰的 徽浏览器瓣设谤秘实现方褰。 本论文介绍丁无线成用协议救术产生的背景和其特征，并根据无线皮 麓诲议技术懿缎盛续梅帮瘫爱搂鹜，提爨了无线纛曩技术鳃慧露设诗方寨。 穰总体设计方案中，本论文初步分析了光线应用协议网关平台的特点和劝 缝，着菱阐述了与微测爨器密切摆关鹭燹线应髑环凌懿遂罄模型帮设计方 絮。并措出了微浏览器筠无线应用协议阐关平台的关系，指明了微浏览器 在无线皮躅环壤中所处懿谯置帮麟宠残蛉璃能。 在微测览器的研究茸设计方颟，本论文提出一种能够嵌入移动终端的 微测览爨的设计方察。奁设计中按徽淫赞器懿葵熊将整个设计巅分为接秘、 执行、解析和显示四个郝分，对每个部分进行了概要设计和功能模块划 分，著叙述了重臻功能的详缀设计裙具体实现。在实现微测览器懿过程中， 避行了一系猁豹技术创新，尤其麓利用了掰装技术，使熊易于移植至g 移动 终端内。将实现了的微浏览器嵌入到实验所用的穆动终端，结果表明，该 徽濒菱嚣髓残翡静解褥帮掇示无线应蘑协议弼关她瑾过静网页。 荚键词：徽潮笕耱；无线鹿角协议；无线应用环境；无线标记语宙；移动 终端 西南交遵丈学硕士攀像论文髂i i 鞭 a b s t r a c t m i c r o b m r e s e ti so n eo fc r i t i c a lt e c h n o l o g yb yw i r e l e s sa c c e s s i n gi n t e m e t ， w h i c hc a na c c e s sn e t w o r ka ta n y t i m ea n da n y w h e r e 。m i c m b r o w s e re m b e d d e d m o b i l et e r m i n a lp a r s e sa n dv i e w st h ec o n t e n to f w e bp a g e s 招u s e no nt h eb a s i s o f a n a l y s i st ot h er e s e a r c ha n dd e s i g no f t h em i c r o b r o w s e r , t h i sa r t i c l ep r e s e n ta t i g h ta n dd i s t i n c tm i c r o b r o w s e r sd e s i g n i n ga n dr e a l i z i n gs c h e m e ，w h i c h r e s t r c i t l yc o n f o r mt ot h es t a n d a r do fw i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l ，f u r t h e r m o r e ， t h es c h e m ec a l la d a p a tt ot h el o wm a i nf r e q u e n c ya n dp o o rc o m p u t a t i o n ，l i m i m d s t o r a g ee a p a c i t y , s m a l lv i e ws c r e e na n dt i m i t e di n p u td e v i c eo f m o b i t et e r m i n a l 。 t h i sa r t i c l ei n d i c a t e st h et b eb a c k g r o u n do fw i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l a n di t sc h a r a c t e r i s t i c s ，o f f e r saw h o l ew i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o lt e c h n o l o g y d e s i g n i n gs c h e m ea c c o r d i n gt oi t ss t r u c t i o na n dl o g i c a lm o d e l 。i nt h es c h e m e ， t h i sa r t i c l e s i m p l ya n a l y s e st h ec h a r a c t e r i s t i c s a n df u n c t i o n so fw i r e l e s s a p p l i c a t i o n p r o t o c o lg a t e w a y , s t r e s s l ys e t sf o r t ht h el o g i i c a lm o d e la n d d e s i g n i n gs c h e m eo f 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 tw h i c h r e l a t e sc l o s e l yt o t h em i c r o b r o w s e r t h i sa r t i c l ep o i n t so u tt h er e l a t i o n sb e t w e e nt h ew i r e l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c o lg a t e w a ya n dm i c r o b r o w s 释a sw e l t a sd e m o n s t r a t e s m i c r o b r o w s e r sl o c a t i o na n df u n c t i o n si nw 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 i nt h i sa r t i c l e , am i c r o b r o w s e rd e s i g ns c h e m ef o rak i n do fe m b e d d e d m o b i l et e r m i n a lu s e di nt h ew 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 tu n d e rt h e w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o lt e c h n i q u eh a sb e e np r e s e n t e d ，t h ed e s i g nc a l lb e d i v i d e di n t of o u rp a r t sa c c o r d i n gt ot h ef u n c t i o n s ：i n t e r f a c e ，e x e c u t i v e ，p a r s e r a n dv i e w g e n e r a ld e s i g na n df u n c t i o nm o u d l ec o m p a r t m e n to fe v e r yp a r th a s b e e ns e tf o r t h ，f u r t h e r m o r e ，t h ed e t a i l e dd e s i g na n dc o n c r e t er e a l i z a t i o nh a sb e e n r e c i t e d i nt h ep r o c e s so fr e a l i z a t i o n ，as e r i e so ft e c h n o l o g yi n n o v a t i o n sh a v e b e e np u tu p , e s p e c i a l l y , e n c a p s u l a t i o nt e c h n o l o g yu s e di nt h er e a l i z a t i o no ft h e m i c r o b r o w s e rh a sm a d et h et r a n s p l a n to ft h em i c r o - b r o w s e ri n t om o b i l e t e r m i n a le a s i l y t h e n ，t h i sm i c r o b r o w s e rh a sb e e ne m b e di n t ot h em o b i l e 薅纛瓷蘧走学袋女攀德谂文 蘩 # 疑 t e r m i n a lo ft h ee x p e f t m e n t , a n dt h er e s u l t ss h o wt h a tt h i sm i c r o - b r o w s e re 敞 s u c c e s s f u l l yp a r s e r sa n dv i e w st h ew e bp a g e sw h i c hh a v eb e e nd e n t 姆t h e w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o lg a t e w a y k e yw o r d s ：m i c m b r o w s e r ；w i r e l e s sa p p l i e a t i o np r o t o c o l ；w i r e l e s s a p p l i c a t i o ne n v i r o r k m e n t ；w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ；m o b i l et e r m i n a l 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第一章绪论 1 1 微浏览器拄无线应用协议技术结构中的傀置 所谓微浏览器，即为移动终端通过无线接入i n t e r n e t 信息等业务设计 的客户软件，与一个合适的网络服务器组合使用。微浏贤器( m i c r o b r o w s e r ) 嵌入在移动终端痰，能够将网页内容躲橱和显示绘移动终端用户，是无线 方式接入蔓联瓣瓣哭键技术之一“。濑予移动终壤圭叛、计簿能力帮眈较小， 存储器容量、最累屏和输入设备大小也受到限制0 1 ，医此黉求微浏览器在设 计和实现时必须紧密、清晰。微浏臆器在无线互联中得到了广泛应用，其 中著名的有日本的i m o d e 技术和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 ) 论坛公布的无线磁用协议技术“。在涎线应用协议技术中，无线应用协议是 逶遭改写网络豹遴售癸议，蠖该瓠议与现存霹终逶萤耱议蓑容，著显受逶 合于无线应餍这一特殊环境丽彩成的一种协议。在无线旋雳协议技术中， 微浏览器是无线威用环境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 ) 的一部 分，处于w a e 的上层。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 ) 技术就是使 用户能将应用w a p 协议软件的移动终端连接到一个与i n t e r n e t 相连的w a p 耀关，扶瑟鲡弱傻蠲寨覆终臻豹溺户一徉测览阙上匏信惑。j 嚣w a e 戴是w a p 协议棱瓢p s ( 鼢pp r o t o c o ls t a c k ) 瓣最高层协议，它缀翔在整个w a p 标准 中，其目的是建立一个交互环境，使网络运营商和网络提供商能够有一个 在无线平台上掇供服务的有效的方法。w a e 定义了标准的内容格式，规定 w a p 移动终端使用w m l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ) 无线标记语言显示各种 文字强像数据。嬲l 是一静基于煳l ( e x t e n s i o nm a r k u pl a n g u a g e ) 豹标记 语言，主要弱予标记秘说鹱w a p 移动终赣收发靛i n t e r n e t 傣感积震户接霹。 在w a p 中，一个1 】l l m l 文档称为一个“d e c k ”，一，1 “d e c k ”内包含若干个“c a r d ”， “c a r d ”是用户浏览和交互的基本单元“1 。微浏览器在w a p 技术中就是实现 w m l 用户代理( w m lu s e ra g e n t ) 功能“3 ，是w a e 的一个激要组件，其实现 技术是w a e 实现孛的核心技术。 。2 徽灏览嚣的国内外研究现状 目前，一姥困家的无线互联网拽求和市场已经迅速发展起来，其中的 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 代表是欧洲的w a p 和日本的i m o d e 0 1 。w a p 是由摩托罗拉、诺基亚、爱立信 和p h o n e t o m 公司联合开发的，它覆盖了欧洲、美洲和亚洲等大部分地区 和国家，它拥有一套开放的标准，可以在任何网络平台上工作0 1 。i - m o d e 是由日本n t t d o c o m o 公司开发的一种无线通信技术标准，借助i m o d e 可以 实现计算机、p d a 以及典型i m o d e 兼容手机之间的数据交换。它们最大的 不同点就在于各自所使用的标记语言0 1 。i - m o d e 使用的是基于h t m l 的c h t m l 语言( 即压缩的h t m l 语言) ，而w a p 使用的是与h t m l 不兼容的无线标记语 言_ | v m l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ) 。1 。除此外w a p 服务每次获取必须重新 登陆，而i m o d e 服务总是可以直接使用的：w a p 服务只要在线就要付费。 i m o d e 却只有当从事文件下载时才需付费0 1 。 在无线互联网技术中，主要包括适合于无线互联的源服务器、网关、 移动终端的研究和开发，无线终端软件设计是其中的重要一环”1 。在无线终 端软件中，微浏览器是为移动终端通过无线接入i n t e r n e t 信息等业务设计 的客户软件，与一个合适的网络服务器组合使用，是无线方式接入互联网 的关键技术之一，国际上许多著名的通信公司和国内一些通信研究所都致 力于该技术的研发。 微浏览器的研究和开发，国际上主要有芬兰的n o k i a 公司及日本的 a c c e s s 公司生产出了各自成功的产品，在市场上占有相当的份额。芬兰的 n o k i a 公司设计出的基于w a p 协议标准的n o k i aw a ps e r v e r ，它是一个开 放的软件平台，允许移动用户接入企业网络的管理信息系统，提供内部和 外部网络服务”“”。允许移动用户选择多种方式接入，包括短信息服务或线 路交换数据方式，其中基于交换数据方式的通讯功能利用u d p i p 协议，允 许终端用户拨号接入m o d e m 组或i s d n 设备。在移动终端软件设计方面，芬 兰的n o k i a 公司开始提供在手机上使用的浏览器软件“n o k i aw a pb r o w s e r 2 0 ”。该软件遵循业界团体w a pf o r u m 制定的版“w a p1 2 ”规格，具有p u s h 功能。从事开发嵌入手机浏览器业务的a c c e s s 也计划在2 0 0 2 年内，向手 机制造商提供支持w a p ( w i r e l e s sa p p li c a t i o np r o t o c 0 1 ) 2 0 的新浏览 器。w a p 2 0 为面向手机的信息内容描述语言和协议标准规格。新浏览器名 为“n e t f r o n tv 3 0w i r e l e s sp r o f i l e ”。该产品为n t td o c o m o 的浏览器 配备在终端中的“c o m p a c tn e t f r o n t ”和“c o m p a c tn e t f r o n tp l u s ” 耍漆交逶大掌硬士戮究生学位论文繁3 凝 的后续产品”。新浏览器支持2 0 0 1 笨8 月份由n a p 论坛公布的n a p 2 0 标 准规格。其体来说，该溺览器支籍翅来獾述黻您0 髂惑凑容盼语富x 辩硫 ( e x t e n s i b l eh y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ) b a s i c ，和用来定义信息内容 显示榉式c s s ( c a s c a d i n gs t y l es h e e t ) 戆m o b i l ep r o f i l e 。该浏奠器确 保向下兼容n a p i x 。另外，该浏览器还支持用来描述i - m o d e 信息内容的语 言一瞅l 予集。也簸霆涎，该瀵黧嚣不祆鞭疆裂爝单俸测燕器显示莲襄 i m o d e 的信息内容，还可以驻示面向w a p i x 终端及w a p 2 0 终端的信息内 容2 ”。 猩国内，目前的n a p 应用多集中在表面应用上，如w a p 门户网站，而 攘多脊公司开发密瑟寝餮矗p 核心藤骚游议豹软转产糕。由衷密大学计算瓤 科学与工程骶网络与通信研究室所组成的n a p 研究小组的科技人员，在该 枣蕴组长孛潮工程巯陵鬏瓣群教授媛导下，在錾寨自然科学基垒颂嚣研 究资助的基础上，通过和北京思特奇公司进行合作，依靠自融对协议研究、 开发的坚实基础，跫翘步掌握了w a p 技术戢协议棱构造等核心糖髓，著或 功地避行了n a p 网关产品的研发，为我国在该领域澈行进一步的研发工 乍 打下了一个嶷好的基础。该小组对n a p 终斌软件的设计提出了自己的设计 方寨，正在依托现有对n a p 黯关的研究移实现基础，集中精力改送秘完善 w a p 阚关方的n a e 部件。除了进一步改进w m l 编码器，提高其性能外， w m l s c r i p t 编译器麓实现即将完成，h t m l 遥滤器懿骈究、设计彝实弱也委 在进行当中”。在此设计的基础上，党成终端软件中徽浏览器的设计怒具备 鳖安羽基础瀚。菹该，j 、缍弱蒋哭褥w a e 静溺户代理遴行了分糖，莠泰疆臻 提出微浏览器的设计的具体方案。 1 3 存在的问题 蓬舔上，诺基露、p i x o 、褰运等等著褒戆逶蕊公司，都设计出了塑己 的徽浏览器。这些微浏览器梅有其特点，佩是概括超来都熟有如下熬同特 薤： ( 1 ) 直接访问i n t e r n e t ，不需要任何的代理服务器和网荚，虚拟的直接 谤溺w 姆黢务粒瓷瓣。 ( 2 ) 这些浏览器采用了尉前i n t e r n e t 的诸多标准，包括：h t m i 。4 0 或 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 c o m p a c th t m l 或x h t m l 及h t t p i 0 。适用于当今和将来的无线网络。 ( 3 ) 内容显示的色彩丰富，针对不通的无线终端，提供彩色和单色显示。 图片( g i f 和j p e g ) 和动画也被采用来增强用户的视觉感受 ( 4 ) 良好的移植性，这些系统都是为嵌入式系统设计，可以方便的嵌入 到其他的系统中。 ( 5 ) 安全传输：通过集成s s l 来保证端对端的传输安全。用户可以通过 i n t e r n e t 进行安全的交易活动。 国际上具有比较成功的产品，而国内，自主知识产权的w a p 技术软件 开发较少，微浏览器的研发、设计和产业化并未形成多家并举的局面。 1 4 微浏览器研究与设计的主要内容 w a p 协议的功能就是：用户只要使用具有w a p 功能的移动终端，连接到 一个与i n t e r n e t 相连的w a p 网关，就可以像桌面用户一样，浏览网上的信 息，享受网络带来的巨大便利”1 。 w a p 将为互联网和移动电话或其他移动设备之间建立起全球统一的开 放标准，并在现在的无线通信网同i n t e r n e t 之间架起桥梁，为无线增值服 务业创造了一个巨大的全球性新市场。”。我国的移动通信产业虽然起步较 晚，但是成长的很快。g s m 系统方面已经形成群体突破，并且产业化渐入佳 境。在第三代移动通信的研究方面，国内企业也是紧跟国际步伐，并且做 出了巨大的成绩。我国作为世界上潜在的、最大的移动通信市场( 手机拥 有量占世界第三，g s m 网络覆盖范围占世界第一) ，开发拥有自主版权的w a p 网关平台和移动终端w a p 软件产品是必需的。要开发出该软件产品不仅需 要结合我国在无线通信和i n t e r n e t 软件方面的研发力量外，还需考虑如何 产业化，如何推向市场，以便在国内的移动通信市场占有较大份额，在国 际市场占有一席之地。 鉴于此，中国信息产业部决定鼓励中国i t 企业开发自主知识产权的无 线通信终端软件，并下发了2 0 0 0 年7 8 3 号文件 w a p 网关平台与移动终端 w a p 软件研究开发项目，对无线通信终端软件设计进行公开的招投标。项 目达到的目标是开发一整套具有完全自主知识产权的w a p 网关平台与移动 西南交通大学硕士讲究生学位论文第5 戮 终端w a p 软 睾产晶，弗运弱产泣纯静要求。耩歼发产菇其有妻拜下基本萌链： l 、研究并设计出w a p 网关平台，完成以下功能： ( 1 ) 负责褥超文本传输协议( 孵p ) 与秃线会话艨协议( w s p ) 糖互转 换n 2 。 ( 2 ) 支持光线通信协议栈；无线会话协议( 裕p ) 、无线佟输安全协议 ( w t l s ) 、无线事务协议( w t p ) 、无线数据报协议( w b p ) “。 ( 3 ) 支持t c p i p 协议栈“8 。 ( 4 ) 网关平台具餐并发处理能力，运行安全、稳定、可靠。 ( 5 ) 提供对p u s h 的支持，实现p u s hp r o x yg a t e w a y 的功能提供辩u s e r a g e n tp r o f i l e 的支持“2 “” 。 2 、研究并开发国移动终端张p 软侔 ( 1 ) 提供以下无线应用环境( w a e ) 功能：w m l 微浏龅器、w m l s c r i p t 虚拟 杌、w m l s c r i p t 标准瘁、无线电话应用( w i r e l e s st e l e p h o n ya p p l i c a t i o n ) 、 w a p 内容格式、推( p u s h ) 技术、用户定制服务、缓冲( c a c h i n g ) “”。 ( 2 ) 支持无线通信协议栈：无线会话协议( w i r e l e s ss e s s i o n p r o t o c 0 1 ) 、光线传输安全协议( w i r e l e s st r a n s p o r tl a y e rs e c u r i t y ) 、 无线攀务协议( 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 ) 、无线数据报漭议( w i r e l e s sd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) 、无线承载网络接口定义。 穰子辩大晕串霞殷份有限公司与藤佳集团股份有隈公司、l e 京鄄奄大学 国家麓点实验室、中国计算机软件与技术服务总公司、深圳市华为技术有 限公镯( 臻韵擎位 联合超来共舔串请该萄i 嚣，优势互耱，集中国内靛菠 术力髓，在很短的时间内掌掇w a p 网关平台和移动终端w a p 软件的核心技 术，黉抉、燹好豹撵爨吴毒我国鸯主舨投豹w a p 网荚乎台拳移动终溃w a p 软件产品。 竞标藏功螽，移动终臻w a p 软转载疆究鞫开发熬叁毫予辩技大学强灵 科技创业有限公司负责完成。其前期任务是研究和开发出能够嵌入移动终 蓑豹w m l 徽浏览器，实现酬b 弱户役理。本文豹磷究与竣嚣方案，嚣三是基 于参加的这一研究项目总结而成。 嚣海交遥尖攀颈支磷突生攀使论文 筹6 燹 第三章w a p 技术总体方案分析 2 。iw p 技术分析 2 。1 ，1w a p 技术产生的背景 i n t e m e t 在其2 0 年昀发腰过程中向我稍展示了强大酶笺命力，其用户 和应熙的发鼹速度郝远远超过了此前的所有信息网络，i n t e m e t 已经进入到 社会生活的各个角落，并开始影嘀我稻的生活方式辫。同时，在经济全球证 豹今天，社会生活的糁动性大大增溅了，人们“在任何时候、任何地点、 良经簿媒体形式获取信息”静愿望霹益强烈。无线置联阏将进一步扩震 i n t e m e t 和移动网络的应用范围，无线互联网应用带缩人们的沟通体骏将从 禳零土改交网络蔷惑激务静模式“鳓。无线强联霹斑鼹耱议( 融辨是双p 论 坛建立的工业标准，目的在于使网络运营商、设备供应商和应用提供商能 够共霹开发基于无线蔓联阚鳎瘟蔫技零，黎麓无线噩联矮盛矮枣场豹发曩 。1 。w a p i 0 予1 9 9 8 年正式发布，并在市场应用中不断完蒋，2 0 0 1 年推出 赘2 。0 蔽零楚萁第二健蠡礁，壤趣了适应藏速无线阏络痘瘸戆疼容，著鼹 踪最新的i n t e m e t 技术发展。 童蘩，i n t e r # e t 应建熬发展墨蕊予丰富，疆着网络技零熬不鼗避步，其 服务质量得剐了一定的改善，新兴的应用怒以实时蚀、多媒体形式为特征 斡。应该浚，絮搀在i n t e m e t 之主熬丈量蠹容窝应鞠是瑟囱怒等襄嚣终端 设备的，而程当前的宽带网络环境下网络的带宽和稳定性也通常不会构成 嚣么阉遂。 然而，当这些谯i n t e m e t 上得以广泛实现的应用被通过移动网络提供 绘移动终端瑙户薅，麓络熬特性窝终端豹熬力均羲蕊嚣要麓决豹闽题。现 有移动通信网络在带宽、时延和稳定性等诸多方面尚无法与有线按入方式 稳掇并论，鞭移动终潺大郝分是手枧) 在c 黝豹能力、内存窆闽、电源供 给、照示方式、输入手段等方面也存在着褶当大的局限魁“破“。网络和终 西南交通犬学硕士研究生学位论文第7 礤 赣方蕊的限制决定了移臻互联瓣痊丽不丽予繁遥静i n t e r n e t 鼹务。先充分 利用i n t e m e t 无可比拟的资源优势，移动互联网应用的开发必须依赖于现 有黪模式，箨实现秘废载运酝技术，这氇歪楚w a p 技零产耋的背景瑚。 2 ， 2w a p 技零的特征 w a p 提供了一套羚放、统一的技术平台，用户使用移动设备很容岛访问 帮获取瑷统一瓣内容襁式表示静鑫际互联耀或金热疼罄嬲髂意黎器耱骚 务。 鞋矗p 定义了一套较硬磐的接墨，窭现了这些按霜鹣移动设餐籁丽滔簇务 器可以使人们像使用p c 机一样，使用移动电话收发电子邮件，浏览 i n t e r n e t 芸至欤事瞧子囊务9 ”8 引8 5 。实震上，w a p 是一静邋信貉谈，它疆 供了种应用开发和运行环境，支持当前最流行的嵌入式操作系统p a l m o s 、 e p o c 、w i n d o w sc e 、f l t t x o 、j a v a o s 等“。 w a p 可以支持目前使用的绝大努数无线设备，包括移动电话、f l e x 寻 殍飘、羧意髭线毫运信设蓉等等“”。这些设备稳嚣予金式个人计箕筑嚣言， c p u 功能弱、内存小、显示屏较小、电池容爨和输入功能有限。在传输网络 上，# 婷氇掰淡支撼嚣蓊兹备转移麓网络，奥g s m 、c d k a 、嬲s 等，它选可 以支持未来的第三代移动通信系统。健相对使用i n t e r n e t 的肖线网络带宽， 天线灏络韵带宽资源衷远是鸯强弱。考虑剩以上豹辍刳亵不裂霪豢，w a p 充分借鉴了i n t e r n e t 的思怒，并对冀进行了优化处理。这就是，戚阁程序 翻网络蠹容采翅耘准的数撂接式表示，使用与在p c 机上搜用的浏览器软件 相类似的徽满览器，应用标准的通信模式避行上网浏览。 从w a p 技本及疵周的发鼹帻况采看，作为w a p f o r u m 豹辨代标准，w a p 2 0 有效地融合了i n t e m e t 应用的技术发展，并吸取了w 3 c 和i e t f 等国际 据准忧组织的许多工作进成。掰朗标准在协议的樵架上增加了基于现有 i n t e m e t 协议优仡的部分，在对应丽环境的播述串增艇了对x h t m lm p 酌定 义，同对还增加了戗括p u s h 、m m s 、u s e ra g e n t 等在内的一些新的有关应 焉功能“”。w a p 2 。0 标准露鞭有w a p i 。x 标蕊掇供很好兹兼容缝 w a p 标准定义了神应用环境w a e ，让设计人员能够开发独立予设备的 匿南交通大学领壬醑究生学佼论文第8 页 蠲户爨囊，然嚣接惩测l s c r i p t ( 糍l 脚本) 夔w a p 绽程谣言，熬可执行熬部 分逻辑嵌入到移动终端中。这样，在移动终端上实际运行了一种微型浏览 器，它非常豫沌枫上镬趣的i e 或n e t s c a p e 浏览器“。 2 ，1 。3w a p 结构组成 w a p 结构为移动通讯设备的应用开发提供了一个可扩展可升级的环境。 这是逶：j 蕊整个协议棱熬蒺次纯设计( 热强2 - l 掰示) 达到豹“1 。该结魏浆每 层都可被上层及其他的业务和应用访问。 强2 - iw h p 秘议棱屡次溪 w a p 分层络梅谈装德翡渣务帮应瘸鼙鞋遥避一系残定义荮熬接蜀傻蠲 协议栈。外部的应用可以直接她访问会话层、枣务层、安全层和传输层。 l 、无线盛瘸环境( w i r e l s sa p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t ) 无线应用环境( w a e ) 是基于w _ l v l v 和移动电话技术的通用应用环境。w a e 可鞋健缮鼹务撬供蠢开发窭熊被缝大多数不磊麓无线警台繇谤润豹瘦掰和 服务“。w a e 包括一个包含以下功能的微浏览环境： ( 1 ) w m l 语言，是一耱轻量缀的标记语言，榭l 是w a p 定义豹一耱x m l 文档类趔，它以h t m l 和h d m l 为基础，针对无线网络和移动终端的特点做 西南交通二i ：学硕士讲究生学位论文第9 黉 7 筵耗纛往纯，霞憩，麸语法、语义歪l 文程缝擒都与h t m l 常辐觳“8 。 ( 2 ) w m l s c r i p t ，轻量级的脚本语言，类似予j a v a s c r i p t ，作为 j a v a s c r i p t 瓣扩震予集，聪l s c r i p t 镑黠窄豢宽设备骰了谯豫。宅霹与燃毛 集成，可以襁w m l 文档中增加处理逻辑，支持更高级的用户接口行为，提 供访耀终壤议冬蠢接设的能力，减少与滚服务器之阉豹交互“蛔乜”。 ( 3 ) 无线电话应用，是w a e 电话般务和编程接口。w t a 是组对电话呼 鳃秘特征控裁援利爨擞熬特定扩展，囱内套刽建者秘最终用户提供巍级移 动网络服务“1 m ”。 ( 4 ) 内容格式，宅毽摇一系列定义好麴数疆格式，包括：图象，魄话簿 记录和日历信息”。 2 、无线会话携议( w i r e l s ss e s s i o np r o t o c 0 1 ) 无线会话协议( w s p ) 为w a p 应用层提供了两种会话服务接口。第一种 是在攀务层协议( 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 ) 之上魏艇囱连接的服 务：另种是在安全戏无安全的数据报服务( w i r e l e s sd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) 之上的无连接躲月受务o “。w s p 出适合测览应用的服务( w s p b ) 组成，w s p b 提供以下功能： ( 1 ) 翦t p l 。l 功能及无线压缩编码。 ( 2 ) 长期的会话状态。 ( 3 ) 在会活豹迁穆孛会诿豹挂起秘继续。 ( 4 ) 确认非确认的数据p u s h 。 ( s ) 毙力携薅。 w s p 家族中的协议针对长时延的窄带承栽网络作了优化。w s p b 允许 w a p 代毽鞭务器耱赆影b 客户端与标臻h t t p 鼹务器连接。 3 、无线攀务处理协议( 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 ) 光线事务处理协议( w t p ) 在数攥缀羧务之上，怒逶震予“瘦”客户( 移 动台) 的轻墩级面向事务的协议。“。w t p 提供以下功能： ( 1 ) 三耱不司级瓣豹事务毅务。 ( 2 ) 无确认的单向请求。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 ( 3 ) 确认的单向请求。 ( 4 ) 确认的双向请求响应事务。 ( 5 ) 可选的用户到用户的确认：w f p 用户在收到每个消息时都触发响应。 ( 6 ) 可选的在响应中包括o u t o f b a n d 数据。 ( 7 ) 为了减少消息发送量，具有p d u 串联和延迟响应功能。 ( 8 ) 异步事务。 4 、无线传输安全机制( w i r e l e s st r a n s p o r tl a y e rs e c u r i t y ) w t l s 是基于传输层安全协议( t l s ) 的安全协议，即从前的加密套接字 层( s s l ) 。w t l s 为窄带的无线信道作了优化，w t l s 提供了以下功能： ( 1 ) 数据完整性。 w t l s 保证在终端和服务器之间传送的数据未被改变。 ( 2 ) 加密。 w t l s 保证在终端和服务器之间传送的数据是加密的，可以截取数据流 的中间方不能够将其解密。 ( 3 ) 鉴权 w t l s 具有终端和服务器的鉴权功能。 ( 4 ) 拒绝服务的保护 w t l s 具有检测并拒绝未被成功校验的数据的功能，从而保护上层协议 层。 w t l s 还可以进行终端之间通讯的加密，如：电子商务卡片交换中的鉴 权。应用程序可以根据下层网络的特性和加密需求来决定是否使用w t l s 乜力。 5 、无线数据报协议( w i r e l s sd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) w a p 结构中的传输层协议是无线数据报协议( w d p ) 。w d p 在被各种网络 类型所支持的数据承载服务之上。作为通用的传输服务，w d p 为w a p 上层协 议提供了统一的服务，而且在承载业务上透明传输。1 。 既然w d p 协议为上层协议提供了统一的接口，加密、会话、应用层与 下层网络无关。这是通过承载层到传输层的转换来实现的。 嚣豢交通大举硕士磺突生学位论文繁i i 茨 6 、承载艨协议 w a p 协议可以在不同的网络承载上实现，包括短消息，电路交换麓数据 业务和分组型数据业务。承裁层根据数据吞畦量，锚误率，延时来提供不 同的服务质量。w a p 可以适应这些不阍的服务级别。 既然w d p 提供了墩载层与w a p 协议栈其余层的转化，w d p 列出了可以使 用的承载层。随着无线技术的发展，该承载名单可熊会增加新成员。 2 1 3w a p 应用穰篷 如图2 - 2 所示为w a p 的癍用结构，即编程模型w a p 应用结掏非常类似 i n t e r n e t 结构，一个典型的w a p 应用系统定义了三裟实体： 图2 - 2w a p 的应用模型 1 。源服务器( o r i g i ns e r v e r ) 如支持w a p 的w e b 网站，服务器中存有用w m ls c r i p t 编瑟的w a p 应用， 这些应用可以根据w a p 移动终端的嚣要面被下载，霹且在不需要对从w a p 终端中卸除。 2 。w a p 网荚 对于移动客户端，w a p 网关作为服务器：对于互联网端，w a p 网关作为 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 客户机。w a p 网关负责将w s p 请求应答与h t t p 请求应答相互转换。w a p 网 关平台实现的功能主要是协议转换，还包括一系列应用层功能，例如消息 编解码，将服务器响应的内容转化成较紧凑的二进制格式，提高在无线网 上的传输效率：将来自不同w e b 服务器上的数据组织起来，缓存经常使用 的信息，减少对移动设备的应答时间；还可以具有对h t m l 文件的过滤功能； 提供与用户的数据库接口，以便使用来自无线网络的信息，如位置信息来 为某一组用户动态定制w m l 页面，更好的实现p u s h 功能。 ( 3 ) 具有w a p 用户代理功能的移动终端( c 1 l e n t ) 典型的终端如w a p 手机，它相当于i n t e r n e t 中的p c 机。在它的显示 屏上运行有微浏览器( m i c r o b r o w s e r ) ，用户可以采用简单的选择键实现w a p 服务请求，并以无线方式发送和接收所需的信息。w a p 移动终端使用 w m l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ) 无线标记语言显示各种文字图像数据。 w m l 是一种基于x m l ( e x t e n s i o nm a r k u pl a n g u a g e ) 的标记语言，主要用于 标记和说明w a p 移动终端收发的i n t e r n e t 信息和用户接口。w m l 使得设 计者可以采用与设备独立的方式定义w a p 应用的用户接口”1 。而w m ls c r i p t 可以补充w m l 的一些限制，如无法对用户输入的有效性进行检查等，这增 强了w m l 的浏览和表示功能，对用户的操作给予更加灵活和智能的处理。 在某些时候，w m ls c r i p t 还可以直接在移动终端上处理告警等消息，避免 移动终端和远端服务器之间的数据交互，减少了带宽资源的消耗“”。 2 2w a p 网关平台分析 w a p 网关面向i n t e r n e t ，面向成千上万的无线终端用户，系统将面l 临 请求风暴、超级并发、恶意渗透、多种承载网络适配等诸多问题。因此， w a p 网关要解决高吞吐量、高可用性、高可靠性、高可伸缩性、高安全性问 题。 根据设计者在嵌入式恶劣环境和面向关键任务中间件环境方面的经 验，我们将提供消息栈平滑处理峰值，事件异步机制增大网关系统吞吐量， 硬件加密验证保证系统安全性，可指定的多线程机制保证系统内部的可伸 缩性。而且这些技术经过灵活可裁剪的配置，适应不同的系统环境达到系 西南交通大攀硕士研究生学俄论文第1 3 礅 统韵裔可孺、高可靠魏。另箨，我稻豹系统经过良好豹设计，支持c l u s t e r 等多种多机并发处理环境，使分布式环境下的负载均衍、可伸缩性、离可 矮洼袋必可铯。w a p 蕊关软佟系统结掏翔蚕2 - 3 掰示 系统软件大致分为五个部分： 穰序内部 管理 _ 轼良e 系统管理 w m l w m l s c r i p t h t t p 消息 编解瓣编译爨接墨 配疑 栈管 理 统计 a p l w s p 任务告警 赣理日志 w t p 安全 异步 纂 孛 管理 w t l s 黼也到圈 用户 蠡费l 机管| 远程 理 帅9 图网f 一 维护 罂2 3 募ap 隧关软终系统续耱圈 1 裁层接阴( b e a r e r ) 部分 该模块主黉完成对不弱懿承载瑟辩主层提供统一静接誓，实现w d p 协 议。 2 。w a p 漭议棱部分 该模块主要功能是实现w t l s 、w t p 、w s p ，同时对外提供各层协议的应 璃程序缓日，可戳诖饪秘第三穷开发掰豹w a p 渡务，弼赢接袄发电子酃件， 小区信息发布等。w a p 协议栈的设计可参见移动终端w a p 软件w a p 协议栈的 西南交通必学硕士研炎生学位论文第1 4 页 设计。 3 w a e 爨分 包括w m l 编解码，w m ls c r i p t 编译器，h t t p 接翮。 4 系统管理部分 该摸决主癸宠残对系绞黪系统鹜恚、告警、绫诗、安全、酝嚣数及爱 户管理以及远程维护等功能，提供两种配置、维护方式。该模块的系统日 志功不但能记录系统运行情况，而且也记录操作维护历史，并且可以设置 多耪操作维护粳限。远程维护功能是使用户能够对系绫进行远程搽佟维护 帮篮控。该模块可班逶过t c p i p 与操乎警维护终端稳运觏1 。 5 程序内部管理部分 该模块怒网关系统的核心部分，它将底层操作系统系统调用进行封装， 疆供赞对霹笑涟 亍饶纯鹣系统袭戆，熬溱意竣管理、任务警理、辩步事箨 管理、自动机管理等。 2 ，3 移动终端撇p 软件分析 无线终端设备不同予螽式个入计算瓤，它属于嵌入式计算槐，不但其 宵c p u 功能弱、内存小、f l a s hm e m o r y 有限、输入和媪示有限等特点，而 熙所采用的嵌入式c p u 种类繁多，输入和显示也不标准。要实现移动终端 w a p 获 孛，至少搜蘑无线遴嫠技术、w a p 逶羡协议技拳、嵌入式系绞铰零帮 浏览器技术等几方面的技术。 因此，在本设计中，婺充分考虑到无线终端的特殊性，为了使移动终 端w a