（计算机软件与理论专业论文）移动公安信息系统总体解决方案研究.pdf

i 韭鑫叁塑銎垡笪黧鎏耋：。燃：一 舞要 我国公安信息化工作已经走过了避2 0 年的历程。自8 0 年代以来，公安部先 垂实麓了“公安毒线、无线逶售系统”、“全国公安诗算援傣羹、豢撂售怠系统王 程”、。全圈犯罪信息中心c c i c ”等黧大工程建设。这些信息工程在打击犯器、维 护社会治安稳定及政治稳定、保卫网家安全和抢除救灾等方面发挥了重要作用， 莠霹多袭软经建设露蒸露设麓等方瓣夔定了我霎公安工终基惑传黪基礁， 但是，随着犯罪活动的同趋隐蔽化和高科技化，原有的固定专网方式融无法 支持和遥嶷大量处予移麓状态下一线予警现场处瑗公安、监务黪霭要，隈割了公安 机关最犬限度缝发挥打裔犯罪、驻务群众韵职畿，有时甚至贻误战机。因她，建 设移动公发信息系统将成为会盾工稷下一步发展的必然选择和新的亮点。 勇一方面，及通信技术发震情凝著，戳g s m 、c d i v i a 秀耋靛数字蜂窝移渤逶信 和以i n t e r n e t 为主的分组数据通信悬目前信息领域增长最为迅猛的两大产业。这 两类技本嚣楣融合，催生了g p r s 移动数据传输技术和w a p 移动通信应用协议，使 褥弱户隧时醚连接入专网处理公务成为可能。 本文研究的主要目标就是根据公安部门移动信息化需求，研究最新移动通信 技寒，等找会逶夔羲零手段，翻定爨一套逶焉予公安撬关篷务熬移囊公安镶惠系 统。本文从系统结构、网络组织、安全保密措施、容灾机制翻个方面着手研究， 提出了功能完善的移动公安系统体系结构，包括移动终端层、光线通信网、移动 接入嚣、安全隔离罄、专弼蒺五澄。该缮梅充势绦证了公安内弼茨安全，劳采焉 模块化设计，具备良好的可实施性和可扩展性。弼外本文重点研究并解决丁如下 技术闯题： 1 、研究v p n 组网方案，给出了专线接入、g r e 隧道、企国漫游、静态a p n 配置功能的解决方案； 2 ，磅变安全缳密经攘蕤，设诗了g p r s 瓣终帮g 鼹翳栽签援臻塞方案； 3 ，设计了基予核心网备份、短信、c s d 方式的容灾备份方案： 4 、研究比较了用户终端情况，给出了用户终端的选择方案； 论文内容方面，第一章讨论了移动信息系统的意义及国内外研究的现状：第 二章分析了w a p 和g p r s 技术的技术特点及他们在办公系统中的应用：第三章对公 安部门的需求进行了分析，并以此为依据制定了总体逻辑结构和软件结构，另外 对终端类型的选择进行了比较，提出终端配备要求；第四章则重点给出了g p r s - v p n 网络搭建、业务配置方案；第五章提出了g p r s 网络侧的鉴权加密措施；第六章针 对公安系统特点制定了容灾备份方案 目前公安信息系统已处于应用阶段随着无线通信网3 g 、i m s 域的引入和w a p 协议的发展，我们计划在本系统的基础上进一步研究语音和w a p 、短信等数据业务 的混合应用及3 g 网络下的功能拓展问题。 关键宇：w a p 、g p r s 、移动公安信息系统 a b s t r a c t nh a sb e e nn e a r l y2 0y e a r ss i n c eo u rn a t i o n sp o l i c ef o r c eb e g a nt oi m p l e m e n t i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y s i n c e1 9 8 0 s ，t h ep u b l i cs e c u r i t ym i n i s t r yh a sc a r r i e do u tl a r g e p r o j e c t ss u c ha s p o l i c ec a b l e & w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n ss y s t e m 。 n a t i o n w i d e c o m p u t e rs e c u r i t y & c o m m a n di n f o r m a t i o ns y s t e m , a n d “c e n t r a lc r i m ei n f o r m a t i o n c e n t e rc c i c ”t h e s ei n f o r m a t i o np r o j e c t sh a v ep l a y e da l li m p o r t a n tr o l ei ns t r i k i n g c r i m e s m a i n t a i n i n gs o c i a l & p o l i t i c a ls t a b i l i t y , d e f e n d i n gn a t i o n a ls e c u r i t y , a n dr e s c u i n g v i c t i m so fd i s a s t e r s t h e yh a v ea l s ol a i dd o w nt h ef o u n d a t i o nf o ro u rn a t i o n a lp o l i c e s i n f o r m a t i z a t i o np r o c e s si nt e r m so f h u m a nr e s o u r c e sa n di n f f a s t r u c t u r e h o w e v e r , b e c a u s ec r i m e sh a v eb e c o m em o r ea n dm o r ec o v e r ta n dh i g h - t e c k , t h e e x i s t i n gf i x e d l i n ep r i v a t en e t w o r kc a l ln ol o n g e rm e e tt h ef r o n t - l i n ep o l i c e m e n sn e e d s t op r o c e s sr e l e v a n ti n f o r m a t i o no n s i t e m o r e o v e r , i tl i m i t st h ep o l i c eo r g a n i z a t i o n s m a x i m u m a b i l i t yt os t r i k ec r i m ea n ds e r v et h ep e o p l e , a n d m e f i m e se v c nm i s s e st h e b e s to p p o r t u n i t yf o rs t r i k e t h e r e f o r e , am o b i l ep o l i c ei n f o r m a t i o ns y s t e mw i l lb e c o m e t h en a t u r a lc h o i c ea n dn e wh i g h l i g h to f t h ef u t u r e “g o l d e ns h i e l dp r o j e e t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o n st e c h n o l o g y , g s m c d m a - d o m i n a t e d d i g i t a lc e l l u l a rm o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g ya n di n t e r n e t d o m i n a t e dp a c k a g ed a t a t r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g yh a v em e r g e dt o g e n e r a t eg p r sm o b i l ed a t at r a n s m i s s i o n t e c h n o l o g ya n dw 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 ) ，w h i c hm a k e si tp o s s i b l ef o r s u b s c r i b e r st oa c c e s sp r i v a t en e t w o r k sa n y w h e r ea n y t i m e t h eg o a lo fo u rs t u d yi st oa n a l y z eg p r s w a p t e c h n o l o g ya sw e l la st h em o b i l e i n f o r m a t i o nn e e d so fp o l i c ed e p a r t m e n t , a n dt od e s i g nam o b i l ep o l i c ei n f o r m a t i o n s y s t e ma p p r o p r i a t ef o rt h ep o l i c ed e p a r t m e n t s b a s e do ns t u d i e so ns y s t e ms t r u c t u r e 。 n e t w o r ko r g a n i z a t i o n , s a f e t y & s e c u r i t ym e c h a n i s m , a n dr e d u n d a n c ym e c h a n i s m t h i s a r t i c l ei n t r o d u c e saw e l l f u n c t i o n a lm o b i l ep o l i c es y s t e ms t r u c t u r ei n c l u d i n gm o b i l e t e r m i n a l s ，r a d i oc o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k , m o b i l ea c c e s sn e t w o r k , s a f e t ys e c l u s i o nl a y e r , a n dp r i v a t en e t w o r k t h i ss t r u c t u r e s u f f i c i e n t l yg u a r a n t e e st h es a f e t yo ft h ep o l i c e p r i v a t en e t w o r k , a n da p p l i e s m o d u l a rd e s i g nf o rb e t t e r i m p l e m e n t a b i l i t y a n d 3 e x p a n d a b i l i t y b e s i d e s ，t h i sp l a nm a i n l ys t u d i e sa n ds o l v e st h ef o l l o w i n gt e c h n i c a l p r o b l e m s ： 1 i ts t u d i e sv p nn e t w o r ko r g a n i z a t i o np l a n , a n di n t r o d u c e sas o l u t i o nf e a t u r i n g d e d i c a t e d 1 i n ea c c e s s ，g e et u n n e l ，n a t i o n a lr o a m i n g , a n ds t a t i ca p nc o n f i g u r a t i o n 2 i ts t u d i e ss a f e t y s e c u r i t ym e a s u r e s 。a n di n t r o d u c e sa u t h e n t i c a t i o n & s e c u r i t yp l a n s f o rg p * 塔g s mn e t w o r k s 3 。i ti n t r o d u c e sa r e d u n d a n c y b a c k u pp l a nb a s e do nc o r e - n e t w o r kb a ：k u p ，s m s ，a n d c s d 4 i ts t u d i e sa n dc o m p a r e su s e rt e r m i n a l s ，a n di n t r o d u c e sau s e rt e r m i n a ls e l e c t i o np l a n c h a p t e rls u m m a r i z e st h es i g n i f i c a n c eo fm o b i li n f o r m a t i o ns y s t e m sa n d d o m e s t i c o v e r s e ar e s e a r c hs t a t u s c h a p t e r2b r i e f l yi n 仃o d u c e st h et e c h n i c a lf e a t u r e s a n dd e v e l o p m e n td i r e c t i o n so fw a p g p r s c h a p t e r3a n a l y z e st h en e e d so ft h e p o l i c ed e p a r t m e n t , s e t su pt h eo v e r a l li o s i cs t r u c t u r ea n ds o r w a r es t r u c t u r e ，c o m p a r e s t h ea l t e r n a t i v et e r m i n a lm o d e l s ，a n dp u t sf o r w a r dt h e r e q u i r e m e n t s f o rt e r m i n a l c o n f i g u r a t i o n c h a p t e r4m a i n l ya n a l y z e sg p r s v p nn e t w o r ko r g a n i z a t i o na n ds e r v i c e c o n f i g u r a t i o n c h a p t e r5p u t sf o r w a r dg p r sn e t w o r k - s i d ea u t h e n t i c a t i o r d e n e r y p t i o n m e a s u r e s c h a p t e r6s e t su pt h er e d u n d a n c yb a c k u pp l a nb a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so f p o l i c ed e p a r t m e n t s u pt on o w , p o l i c ei n f o r m a t i o ns y s t e mh a sa l r e a d yb e e np u ti n t ou s e w 豫t h e i m p l e m e n t a t i o no fm o b i l ec o m m u n i c a t i o n3 g i b i sd o m a i n a n dt h ed e v e l o p m e n to f w 心p r o t o c o l ，w ep l a nt of u r t h e rs t u d yt h em i x e da p p l i c a t i o no fi v w a p , a n ds m s ， a n dt h es h a r e ds i t e sf o rw e b & w a p k e yw o r d s ：w a p ，g p r s ，m o b il ep o ii c ei n f o r m a t i o ns y s t e m 4 符号说明 a p n ：a c c e s sp o i n tn a m e 接入点名称 e s d ：c i r c u i ts w i t c h e dd a t a 龟鼹交歉数摆 d n s ：d o m a i nn a m es e r v e r 域名服务器 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 通用分组无线服务 g g s n ：g a t e w a yg p r ss u p p o r tn o d e ( 漤嚣s 网关支撩节熹 g r e ：g e n e r i cr o u t i n ge n c a p s u l a t i o n 通用路由压缩 h l r ：h o m el o c a t i o nr e g i s t e r 归属能置寄存器 i m s ：鹫m u l t i m e d i as u b s y s t e mi p 多娱傣予系统 m s ：m o b i l es t a t i o n 移动台 o m a ：o p e nm o b i l ea l l i a n c e 开放移动联盟 s g s n ：s e r v i n gg p r ss u p p o r tn o d e 鼹务g p r s 支持节点 t l l i ：t e m p o r a r yl o g i c a ll i n ki d e n t i t y 临时逻辑链路识别码 v p n ：v i r t u a lp r i v a t en e t w o r k 虚拟专网 w a p ：w i r l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l 无线应廷秘议 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。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经发表或撰写过的科研成果。对本文 的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：呈牲日 期：鲨丑! 三二堑 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 。 移动信息化系统概述 第一章绪论 在党中央，国务院的重视和关心下，我国公安佰息化工作融经走过了近2 0 年的 历程。自8 0 年代以来，公安部先后安施了“公安肖线、无线邋傣系统”、“龛图公安 计算枫保黧，指挥信惑系统工程”、“金莺犯罪信惠中心c c i e ”笛重丈工程懋滚。这 些信息工稷在打击犯罪、维护社会治安稳定及政治稳定、保卫网家安全和抢险救灾 等方面发撵了重要作蹈，并初步在队伍建设和基娥设施等方箍奠定了我匿公安王作 信息纯静蕊穑。 但是，随着犯罪活动的目趋臆藏化和高科技化，原有的固定专网方式已凭法支持 嚣适应犬爨楚予移动状态下一线干警溪场楚毽公安照务熬罴瑟，滠嗣了公安撬关最 大限度地发挥打击犯罪、服务群众的职能。因此，建设公安信息移动公安信息系统 将成为金艨工程下一步发展的必然选择和新的亮点，因为它是充分发挥金艨正程作 爱靛重要警段。 目前凭线数据传输技术日趋成熟，开发基于g p r s 和w a p 的移动公安信息系统可 骧为公安蒗线豹广大受羔夔嚣蘧逡邋过手鬟、p 蛰酞囊务逶等移确终瀵接入公安办公 系统，极火地提高工作效率。 l 。2 国斑矮研究现状 随着中国移动g p r s 网络的全面覆盖和稳定成熟，无线数据业务的带宽和稳定性 瓶颈逐澎辫除，一般g p r s 网络可以提供3 0 k - 5 0 k 的数据传输逡率，在部分熬点城市 开通了c s 4 ，可敷提供5 0 - - 6 0 k b p s 遴率，在广东、福建等省徐开通了e d g e ，速率 可达2 0 0 k 。完全可以满足一般的移幼办公、行业应用数据传输需要。 w a p 涛泼在运鏊舞、浚蚕裔、终溃捷粪裔爱s p 豹摧动，动戆麸篱攀戮丰富， 2 0 0 1 年发布的w a p 2 ，0 提供了p u s h 、彩信等多种功能，基本可以满足耳胁数据业 务凌戆鬟簧。在勇一个鬟要因素移动惩产彝终端秀覆，嚣熬我嚣已经赛接避4 纪移 动用户，其中超过8 0 的手机终端都支持上网功能，这为w a p 缴用的普及奠定了基 础。 在这背景下，基于w a p 和g p r s 的移动办公系统、行业藏用如雨后赛笋般逐 速发展，研究国际国内的w a p 应用，我们会发现基于g p r s 和w a p 的应用生要分 先嚣丈方甏，一方瑟是螽囱个人鼹户浆手褫上网、个人魏理等w a p 应用；舅一方嚣 就是面向企娩用户的w a p 行业应用。其中w a p 符娩应用涉及范围很广，包括移动 政务、移动办公、移动商务等。 ， 移动幸亍渡应用登须缝合行鼗特杰，充分满跫静簸需要。狠镶了解，铮j c 雪公安系 统的移动公安信息解决方案在国内还处于起步阶段。我们针对山东某公安部门的需 求，开发7 移动公安信感系统，该系统是一个完整的解决方案，实现了公安入员逶 过手枫、p d a 、商务通等移动设备随时随地迸 亍索件处理，通遗该系统进行案件的 审批和办絮监督，信息宓时发布等公安。极大地方便了公安系统日常工作，目前该 系统已应用。 1 3 课题研究的内容与意义 痿惠缘是维动我聱瓣琵经济发麓麴关缝。移动公安痿患系统提毫了公安部门工 作效率，甜于维护社会长治久安、提高政府工作效率和政府形敷具有重要的作用。 移动公安信息系统是一个综合解决方案，本课题主臻侧重于 研究适合于移动公蜜信息系统的g p r s 网络配凝和优化措施； 研究适含于移动公安信息系统的组网方案； 磷究邋会予移动公安缤患系统戆安全毪及系绕霹囊洼僚迸攘蕤； 研究邋台于移动公安信息系统的终端设备和卡： 2 1w a p 技术研究 2 1 1w a p 理论分析 第二章移动数据技术研究 无线应用协议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 ) 是移动通信设备实现接 入i n t e r n e t 的一组开放式通信协议。它使移动用户可以不受网络种类、网络结构、 运营商的承载业务及终端设备的限制，随时随地接入互联网和企业内部网。w a p 可以 支持g s m 、c d l i l a 、p h s 、3 g 等多种通信网络。w a p 借鉴了i n t e r n e t 的思想，并加以修改 和简化，使之适用于微浏览器。w a p 解决了手机、p d a 、商务通等移动设备上网浏览、 实时信息处理问题。w a p 的发展历程可以分为三个阶段：w a p i x 阶段、w a p 2 o 阶段和 o m a 阶段。 1 ，w a p i x 阶段主要作用于1 9 9 8 到2 0 0 3 ，技术特点主要包括：基础网络处于2 g 的无线 传输技术，无线数据传送系统带宽很窄( g s mc s d9 6 k ) ；由于切换等原因，数据 传输也不稳定；移动终端屏幕小、显示色彩及能力都有限，缺乏吸引力；鉴于这些 特点，w a p 论坛编写了w m l 、w s p 、w t p 、w d p 等一系列协议，以适应无线上网的要求。 该阶段的市场发展特点是：w a p 在c d m a 上，成为主要的无线互联网应用协议；但在实 际中一直未得至0 真正的广泛应用；整个产业的数据业务价值链不成熟 2 、w a p 2 o 阶段主要指2 0 0 2 - - 2 0 0 5 年，w a p 2 0 比1 x 功能有了很大增强，这阶段无 线数据传输技术得到了有效发展，传输的速率及可靠性得到比较好保证w a p 论坛在 2 0 协议栈取消了w s p 、w t p 、w d p ( 这是1 x 的核心技术之一) 等针对无线传输所做的 协议，代以i n t e r n e t 的相关协议及技术( h t t p 、t c p 等) 另外，标记语言发生变化， w m l 也在向x h t m l 靠拢。在业务上增加t m m s 、p r o v i s i o n i n g 、p i c t o g r a m s 等功能，并 且加强t u a p r o f ( u s e ra g e n tp r o f i l e ) 、p u s h 等能力。这一阶段有线与无线业务 开始趋于融合，并且类似p u s h 、p r o v i s i o n i n g 等重要的网络功能也对有线i n t e r n e t 的发展起到重要的借鉴作用： w a p 2 o 阶段的市场发展状况主要包括，w a p 逐渐被主流微浏览器提供商所支持， 并且与3 g p p 2 互相支持，成为c d , m a 的主流无线互联网应用协议由于无线数据传输能 力的提高和终端的发展，可预期w a p 2 o 有机会广泛应用于移动互联网的建设但该 阶段的发展受w m l 、h t m l 不兼容、以及应用不成熟的制约 3 、o m a 阶段，主要指2 0 0 5 年到以后，现在刚刚起步，预计其发展方向为： 1 ) 该阶段主要以发展网络功能及应用为主，如p u s h 、个性化定制、终端适配、 自动配置、内容播放等移动网络技术成果将应用于整个互联网，并成为重要的功能 组件； 。 2 ) x h t m l 成为唯一采用的标记语言，网站成为有线、无线i n t e r n e t 业务的统一体： 3 ) w a p 原来的w m l 、w s p 、w t p 、w t l s 、w d p 全部消失，取代以i n t e r n e t 相关协议； 由于o m a 阶段无线数据传输技术的发展，对上层应用来讲无线传输与有线传输基 本无差别，互联网在无线和有线通信系统上得到空前融合。在这一阶段，移动数据 及增殖业务得到极大丰富，各种类型的移动终端也得到充分的应用和验证。 w a p 网络框架 7 由w a p 客户端、w a p 网关和w a p 应用服务器三部分组成。w a p 网关 起着非常重要的协议“翻译”作用；w a p 应用服务器用于提供w a p 业务。w a p 客户端与 w a p 网关之间使用w a p 协议，w a p 网关和w a p 应用服务器之间使用h t t p 协议。w a p 网络工 作原理如图2 - i 所示 a p p l i c a t i o n w a p s e r v e r g a t e w a y 0 n 悱一帅c 。一 l h t l pr e q u e s t 2 。2g p r s 技术研究 2 2 1g p r s 起源与发鼹 w s p r e q u e s t w 窖pr e s 鼻0 1 _ d e 瑟l 鬻矗p 溺络工稼原理霭 酝o b h e c i l e n t 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 + 遴怒分组无线业务) 是在现鸯戆g s m 移动逶信系统基础主袭袋起来静一莘中移动分组数黧业务。g p r s 通过在g s m 数字移动 通信网络中引入分组交换的功能实体，以完成用分组方式进行的数据传输。g p r s 系 统可默看穆是对原有匏g s m 电路交按系统的基破童进霉亍的业务扩充，以支持移动用 户翻用分缀数据移动终端接入i n t e r n e t 或其它分缀数据弼络酌需求。| | ：乏g s m 、c d m h 为主的数字蜂窝移动通信和以i n t e r n e t 为主的分组数据通信是嗣前信息领域增长最 灸逐猛的淫大产业，委黧瑰出相互融合懿趋势。g p r $ 可阻看 筝楚穆动通售耧努维数 据通信融会的第一步 g p r s 包含丰富的数据业务，如：职p 点对点数摄业务，p t 】i l 一 l 点对多威广播数 据堑务、p 糯一g 点对多点群呼数箍救务、i p 一鞯广播韭务。g p r s 主要兹痘粥领域可 以是：e - i i l a i l 电子邮件、w w w 浏览、w a p 业务、电子商务、信息查询、远程监控等等。 星酶中国移动已经捶如基予g p r s 的攀富多彩的数务，如g p r sv p n 业务、w a p 业务、 彩信鼗务、k j a v 监务簿等，这些鼗务的飞速发袋充分说璃了g p r s 承载数獬娩务豹 能力。 g p r s 通过在原g s m 网络基础上增加一系列的功能实体来完成分组数据功能，新 增功能实体组成g p r s 髓络，处理来融分组数据，究成g p r s 业务，原g s m 网络则完 成话音臻筑，器量藏少7 对g s m 弱终戆竣魂。g p r s 矮络与麓瑟嚣两络通过一系列熬 接口协议欺同完成对移动台的移动管骢功能g p r s 新增了如下功能实体：服务g p r s 支持节点s g s n ，网关g p r s 支持节点g g s n ，点对多点数据服务中心等，及一系列原 有功能实体的软俘功能懿瑶强g p r $ 大规模豹诺答及佼焉了数黧遘售援零及产品， 包括帧中继、t c p i p 、x 2 5 、x 7 5 、路由器、接入网服务器、防火墙等。 g p r s 簸翠在1 9 9 3 零提窭，1 9 9 7 冬凄叁了第一狯段戆癸滚，聚羹蘸隽建g p r s 爨 议还在不断更新，2 0 0 0 年初推出s m g ) ) 3 0 ，匿名接入功能在新的协议中不再体现。g p r s 协议除包含新出台的协议外，还对原商的一些协议进行了较多的修改。 2 2 2g p r s 理论分析 在分缀交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包( 分缎) ，每个包的静面有 一个分组头( 其中的地皱标志指明该分组发往何怒) 。数据传送之静并不需簧预先分 配信道，建立连接。而怒在每一个数据包到达时，根据数据包头中的信息( 如目的 缝址) ，临瓣寻找一个可髑的信道资源糨该数据缀发送出去。在这种传送方式巾，数 掘的发送和接收方同信邋之闽没有霞定豹占翊关系，信道资源搿疆看 # 是国所有的 用户共享使用。 舀手数摇篷务在缝穴多数情嚣下都表瑗窭一耱突发往静甄务特焘，对镶道豢宽 的需求变化较大，因此聚用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例 如一个进 亍w w w 浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而翼溉用于数据传送的时 闽只占授零耽饲。这静溃况下若采焉鬻定占溺信遂豹方式，将会造戎较丈黪资濠浪 费。图2 2 是基于分组的通信过程示意图。 6 匿2 - 2 努组透信示意蕊 在g p r s 系统中采用的就是分组通信技术，用户在数据通信过程并不固定占用无 线信道，蹰此对信道资源能够更合理她应甩。在g s m 移动通信的发展进程中，g p r s 是移囊盈务移分疆盈务秘结合豹第一多，也是采稿g s m 技术钵铡戆第二我移动通信 技术向第三代移动通信技术发展的重鼷里程碑。因为他是界于2 g 与3 g 之间的技术， 因此我们习惯将g p r s 称为2 。5 g 。 总之，传统的g s m 语音业务属予电路交换，其特点是通话过程中独占信道资源。 而分组业务只是需要传邀数据时占用资源，而且可以多个用户熬享资源。g p r s 是一 静分缓交换系统，嚣既，g p r s 特鬟逡溺子滴瑟弱、突发经懿或频繁豹、少塞麓豢霾 传输，也邋用于偶尔的太数据量传输。g p r s 的逻辑结构图见图2 - 3 。 ， 图扣3g p r s 网络逻辑结构 g p r s 燕建立在g s 鹾系统之上懿，褒覆柬戆g s m 孛弓l 入了嚣令毅豹节蠡：s e r v i n g g p r ss u p p o r tn o d e ( s g s n ) 和g a t e w a yg p r ss u p p o r tn o d e ( g g s n ) ，它们的功能简 述如下： s g s n ：s g s n 的 辛用类议与m s c ，负费转发所有辩麓在本s g s n 服务区内麓等机的i p 包，它提供以下主要功能： ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 本s g s n 黢务蘧内手秘瓣 p 雹豹黪蠢蓐转发。令g p r s 手税霹数鑫程 意一个s g s n 来服务，遮取决与它所处的地理位鬣，s g s n 从g g s n 那里 接收i p 包，转发给b s c ，再经b t s 到达手机。 签权和蕊密。 移动性管瑷。手机可能会改变它的俄鼹，s g s n 簧负责手机的路出区更 瓤、小区鼹新、g p r s 驸麓以及分离的管理。 会话管理。这类叛与g s m 中懿连接管璎，g p r s 手税与外部 p 弼络之间 交换数据乏i i i ，必需先激活相应的p d p 上下文，p d p 上下文的管理即属 于会话管璞。 面向手机豹逻辑链路管理。 堕j 盔态鬈堡尘耋丝逵塞二：。：，。：一 ( 8 )箍谈蛩h l r ，m s c 、b s c 、s m s g m s c 、s m s i w m s c 帮g g s n 数接搿。 ( 7 )计费。 g g s n ：g g s n 躐鼹关g p r s 支持援志，主要终建怒提供g p r s 鄹络熨冬努熬l p 鼹终 的接口，宦的功能如下： ( 1 ) g p r s 网络戮终部i p 网络的接口。从乡 部i p 网络着，g p r s 手机搦成个 或多个i p 予溺，丽g g s n 靛是通自这爨予露酌路宙嚣，西藏g g s n 需要与 外部i p 网络交换路由信息。 ( 2 ) 会话管理。 ( 3 ) 计费。 g p r s 的业努流程包括篡部分： 一是附着流程。普通的g s m 手机开机厝要执行i 撼i 附着的过程，该过程向网络提交 手机的相关信息，网络根据这些信息进行鉴权，浆权通过后手机就可以附着网络。 g p r s 手魏熬黪羞移i m s i 黪羞攘类纭 二是p d p 上下文激活流稷。p d p 上下文激活与去激活属于会话管理，p d p 上下文主要 包括以下一些信息：a p n 、q o s 、p d p 类鹫、p d p 缝皴等。以中爨移动鲍c ) 嘏v a p 激活过 程为侧，觅图p - 4 所黎： 9 匿2 4 c m w a p 激活避程 三楚路出区更新。警处予g p r s 辩着状态静黼检查翻进入了一个掰的路幽区， 或当它的周期性路由区熙新定时器超时后，该m s 发起r a 更新规程。 s g s n 遴遂硷壹路瘵嚣曼薪涛求瀵蕊是否携带老路垂嚣标谈寒确定魏符s g s n 建帮 的r a 更新规程或s g s n 间的r a 更新规程。周期性r a 更新规程总是s g s n 内部r a 更 新规程。 2 2 3g p r s 终端研究 g p r s 簪极分失三类，邸c l a s sa 、c l a s s8 秘c l a s sc 。c l a s sa 鲍学飒霹戳露 时附着在g s m 网络和g p r s 网络上，可以同时进行g s m 业务和g p r s 业务；c l a s sb 的 手机可以同时附着在g s m 网络和g p r s 网络上，可自动地在g s m 业务和g p r s 业务之 嚣j 切换，艇同时只避缮一耪业务；c l a s sc 的手撬只能手动选择附着在g s m 弼络或 g p r s 网络上，自然只能同时一种业务。但由于我们目前的无线网络只支持c l a s sb ， 因此我们现在的g p r s 乎机不能同时使用g p r s 业务和语音。 g p r s _ 擎祝状惫方稀。我稍知道蔽g s m 中，手梳有三种状态；i d l e 、b u s y 和关辊 0 获念，弱撵在g p r s 孛拳爨氇存三魏狡态：i d l e 、r e a d y 秘s t a n d b y ，英孛g p r s 豹i d l e 状态类似予g s m 中的关机状态，但不能将其他两种状态与g s m 中的状态类比。准确 地说，这兰种状态叫g p r s 移动性管理状态，每一个移动台都要维护一个自己的移动 经营瑾上下交，莠量s g s n 还要为每令辫羞在零s g s n 簸务嚣豹移动台维护令移 动性管理上下文。在移动性管理上下文中有移动台的位置、状态等信息。 3 1 需求分析 第互牵移动公安信息系统总体方案 近年采，醚着社会形势兹茇震，公安酝谴在执勤帮签萋突袭经事 争孛嚣褊豹涛 况日趋复杂，尤其是情况任务的多变性和多样性，对公安队伍的快速反应能力掇出了 更高要求舜前，执勤警力通常使用电台进行通信，保密性能低，恳传输的信息量有 限。蔼嚣麓w a p 技术的无线终端班分缎数据交换方式与基子t c p i p 懿移动公安信息 系统的w e b 部分实现光线数据通讯，并以较快的速度传输文字、数字、图像债号， 税动健强，像密性好。出动鲍警员可以在运动中通过w a p 终端娄询执勤信息( 执勤地 点、静往路途豹最短路校、事发地点的地图、鲁悉蹋墨警力静状况等) 、辨识可疑 人员和车辆的身份证明同时。作战指挥中心可以剁用w a p 终端的无线定位功能对 感动静部驮进行跟踪，并褥有关命令遁过无线网终传送给下级，下缀指挥员也可娃 利用w a p 终端将执勤情况以文字的形式传绘作战指挥中心，扶丽实现大量的、迅速 的信息传递，有效提高执勤和“处突”能力。而公安局有关领导也可以通过簪机、 p d a 、亵务逡等移动设备实现案l 牛豹蜜瓣事熬。 在我们为某市公安局提供的移动公安信息系统中，主要需要实现案件的实时审批 功能、邮 牛收发功能、黧要信息的发靠功能和信息提示功能，这烧功能都需要在w a p 上实现。 3 2 系统绩构 移动公安信息系统从功能上说可划分为五大部分，如图3 - i 所示，依次为移动 终端、无线迥信网、移幼接入网、安全隔离层、专网。这五部分环环相扣，缺一不 霹。箕孛，繁霆、玉爱安全隔离屡黧专瓣痤曩l 系统一般垂金数受寅疆建；繁三凄移 动接入层是众业和运营商的接口层，幽双方协商搭建。第二层光线通信网怒运营商 的g s m 和g p r s 网络；移动终端则需黉根据企业需求进行配备。 l 二竺三二竺生三竺! 一竺墨三竺j ： ： ： ； 图3 - 1 移动公安信息爱额总体结构图 我们分别寒饕一下这美殿的详细功能。 1 第一层是位于公安信息专网的移幼应用服务。 谈层饺予公安售息专网雨( 公安晦网) ，主要蠢现有酶各耪渡务应用系绫移监务 数据库组成。移动应用服务平台由移动查询服务弓i 擎及相应的系统管理、配鬻、支 撑模块构成。移动应用服务平台通过网闸接收移动接入服务平螽转发来的查询请求 密文，瓣密嚣将查询请求发绘查询弓l 擎接i z l ，套谗弓l 擎接蜀菇到数据痒查谗数据。 本层网络间时还提供身份验证、安全审计等网络安全服务 2 。第二层是位子移动接入网和公安傣息专网之瓣瓣安全隔离区。 这一滕主要由安全隔离设备构成，位于信任网络和不可信慑网络之间，可以使 无线接入区和公安信息专网在任何一个时刻都不会崖接相互连接。通过该层的安全 茨护瓿割，憨毒效保障麓公安信患专阙肉数箨器蔽翔戆安全毪。它在实凌安全隔褰 无线接入区和公安信息专网的同时，还实现在两者之间进行通讯数据的传递和转发。 该层由网阉来实现网络物理隔离。 3 第三层是无线接入隧。 无线接入区是与光线通信网终连接的公安隧终，属于不信经网络部分，包含路 由器、防火墙、w a p 网关服务器、移动接入服务器。移动接入缀务平台一方瑟负责接 收来自公安干警终端的钰种短信和数据请求，另一方面负责将冤线用户的各种业务 请求逶过阙阑提交给移动应曩服务乎螽。 4 第四层怒无线网络 该层耄毫莛运营襄瓣天线逶售瓣终梅袋。光线逶羡耀终是臻为公安移动痰秀莹 息系统提供数据、短信镣服务支持的光线传输网络，如g p r s 、g s m 等各种公网或专 网移动传输系统，也可以是其中几种的组合。 5 第五层怒移动终端。 不同摊类和不冠款式的移动终端逐过各种无线通讯装置连接到专用无线逐信鼹 络嚣，可将蠲户查询请求或其它监务指令转换成标准静报交格式并迸行翔密，提交 给移动应用服务平台进行查询或其它舭务处理，并将收到的返网结果密文解密后， 生成特定的最示格式，擞无线终端设铸上显示。支持透过w a p 方式谤闯使用本系统。 基于系统的总体结构设计，可以得到系统软件的组成结构 圈努2 系统软箨缓痰 l 瘁 客户蠛较 孛( 本瑗嚣巾来实蕤) 一w i nc e 客户端：采用w i nc e 操作系统，开发特定的客户端软件实现系统功 能。 w a p 客户瘸：鏊嗲w a p 旃汉，系统逻黉袄粪惹台w a p 门产壤褥，嚣蠡囊潺手 机都已经支持w a p 协议，是成用面最广的客户端形式。 k j a v a 客户端：基于k j a v a 环境开发的客户端软件。 w a p 疆荚鸟w a p 门户 _ w a p 网关：本文中仅指w a p 网熬程序。负责w m l 、w m l s c r i p t 与适合