移动信息化平台的设计与实现

移动信息化 平台 的设计与 实现 北京工业大学 2009 年 6 月 摘 要 I 摘要 越来越激烈的市场竞争使全国的 证券公司 日益暴露出经营管理低效、信息获取手段落后的劣势，导致 证券公司 发展速度减缓和盈利能力下降。为此，把推进证券公司 信息化进程放在 公司 发展的优先位置，充分利用信息技术，不断提高 证券公司 IT 应用水平和经营管理能力 以及 竞争力，为 证券公司 打造崭新的商务运作模式。本论文主要完成以下几个方面的工作内容。 首先，本文阐述了 证券公司 信息移动信息化的 需求 以及系统的介绍了移动 数据技术 SMS、 WAP 的基本理论。主要从 证券公司日常中 所遇到的困难，以及其对信息化应用的需求进行了分析；并展现了 SMS、 WAP 的基本概念，基本原理，体系结构，以及 SMS、 WAP 业务的信令流图。为后期的工作，打好坚实基础。 然后，研究了 证券公司 移动信息化 平台 的非功能需求和功能性需求 。非功能主要包括 易安装 、 兼容 性好 快速部署 、 无需修改原企业业务系统 、 高 可扩展性 等；功能性需求包括上行短信功能、下行短信功能、彩信功能、管理功能、 WAP 功能，接口模块设计等。 其次，本文在详细呈现 证券公司 移动信息化 平台 的功能需求之后，分 析了 证券公司 移动信息化 平台 的系统结构。系统网络拓扑结构主要包括移动站、短信中心、行业网关、 MMS、企业移动信息化平台、企业服务器等。系统逻辑结构主要包括 SPS、 DB、 EUP 等。 最后， 介绍了证券公司移动信息化平台的运行情况。 本项目是一项复杂的工程项目，是作者所在团队集体智慧的结晶。本人主要负责和参与了项目前期调研、需求分析、架构设计和上线实施等方面的工作。通过这个项目的实施，一方面推进了 证券公司 移动信息化的工作，也提高了本人电子信息工程领域的业务能力和水平。 关键词 ： 移动信息化 ； 下行短信 ； 角色设计 II Abstract With increasingly fierce competing in the market, securities companies are exposed the disadvantages about the inefficient management, the backward for the information access method. This leads that securities companies slowly develop and their profitability declines. Therefore, it is proposed to put the process for securities companies informatization in priority and make full use of information technology and constantly enhance their IT application, the innovation, business management capacity and competitiveness, and create new modes of operation for securities companies. The key topics are discussed as the following. Firstly, this paper clarifies securities companies requirements and introduces the basic theory about SMS, WAP. This paper mainly introduces the difficulty encountered in securities companies, and analyzes the requirement for enterprise informatization. And the paper demonstrates the basic concepts, basic principles, architecture on the SMS, WAP. Secondly, the paper addresses the non-functional and functional requirement on securities companies. Non-functional requirement includes easy installation, good compatibility of rapid deployment, high scalability and so on； Functional requirement includes uplink SMS, downlink SMS, management capabilities, WAP, interface module and so on. Thirdly, this paper analyzes the architecture for a mobile informatization platform of securities companies when presenting the functional requirements on securities companies. There are mobile station, message centers, industry Gateway, MMS, enterprise mobile information platform, enterprise servers in network topology. There are SPS, DB and EUP in logic structure. Finally, the paper introduces the status for the running of a mobile informatization platform. This is a complex engineering project and it is accomplished by assiduous teamwork. I was in charge of the headwork such as survey, requirement analysis during the preparation stage, and participated in framework construction and the final 摘 要 III implementation. Being fully participated in this task, I have sharpened my competency and ability in computer technology engineering field, and made my contribution to mobile informatization. Key Words： Enterprises Mobile Informatization； Downlink SMS； Role Design 目 录 I 目 录 摘要 . I Abstract .II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 选题背景和意义 . 1 1.1.1 选题背景 . 2 1.1.2 选题意义 . 2 1.2 论文工作 . 3 1.3 论文结构 . 3 第 2 章 移动数据技术 . 5 2.1 短消 息基础 . 5 2.1.1 短消息理论分析 . 5 2.1.2 短消息交互流程 . 6 2.2 WAP 基础 . 7 2.2.1 WAP 的网络结构 . 7 2.2.2 WAP 的设计思想 . 9 2.2.3 WAP 的技术特点 .10 2.2.4 WAP 业务流程 .11 1.1 本章小结 . 12 第 3 章 证券公司移动信息化平台功能需求 .13 3.1 证券公司移动信息化平台的非功能要求 . 13 3.2 证券公司移动信息化平台的主要功能 . 14 3.2.1 短信功能 .14 3.2.2 WAP 功能 .16 3.2.3 彩信功能 .17 3.2.4 管理功能 .17 3.2.5 特色功能 .17 3.2.6 接口模块功能 .18 3.2.7 数据库备份功能 .18 3.3 本章 小结 . 18 第 4 章 证券公司移动信息化平台系统结构 .19 4.1 系统逻辑结构 . 19 4.2 系统网络拓扑 . 22 4.3 软件总体结构 . 23 4.4 本章小结 . 23 第 5 章 证券公司移动信息化平台关键功能 .25 5.1 短信功能的实现 . 25 II 5.1.1 下行短消息 .25 5.1.2 上行短消息 .28 5.2 证券公司移动信息化平台的角色设计 . 30 5.2.1 管理员角色 .30 5.2.2 用户角色 .31 5.3 数据库设计 . 32 5.3.1 数据库需求分析 .34 5.3.2 概念结构设计 .34 5.3.3 逻辑结构设计 .35 5.3.4 物理结构设计 .36 5.4 员工通讯录 . 38 5.5 接口模块设计 . 39 5.6 本章小结 . 40 第 6 章 证券公司移动信息化平台运行情况 .41 6.1 客户背景和需求 . 41 6.2 方案介绍 . 42 6.2.1 证券公司网络拓扑结构 .42 6.2.2 方案安全性 .43 6.2.3 方案提供的功能 .44 6.2.4 系统操作 .45 6.3 运行效果 . 48 6.4 本章小结 . 49 结 论 .51 参考文献 .53 附 录 .55 致 谢 .59 第 1 章 绪论 1 第 1章 绪论 失之毫厘，差之千里 这句话在证券业体现得非常突出，晚交易一秒，可能就意味着巨大的损失。 证券公司 移动信息化可以提高 公司 效益， 有助于增强 公司的快速反应能力 。本章介绍论文的选题背景、目前课题的研究现状，由此引出论文的研究内容和 所要解决的问题。 1.1 选题 背景和意义 信息化 （ Informationization） 就是要加快国民经济各部门之间，部门内部以及企业间的信息共同交流，促进企业技术改造，使企业的发展更适合新技术的发展和不断变化的市场需求，从而加快经济的运行节奏，促进经济的发展 12。 信息化已成为世界经济和社会发展的大趋势 ， 信息技术是一种渗透性极强的技术 ， 可以渗透到 金融企业 的各个环节。 我国十五规划中明确提出“以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产率的跨越式发展”的战略思想。面对商业社会竟争的日益激烈，市场变化的步 伐逐步加快，越来越多的企业认识到了信息技术对企业持续发展的重要性和迫切性 34。 信息化被视作金融业的生命线数据则如同生命体中的血脉 。 随着中国证券市场的成熟 ， 规范行业的监管力度在不断加强 ， 为了有效地降低经营成本控制经营风险提高核心竞争力 ， 国内券商从以营业部为中心的分散交易分散管理粗放经营模式转向以总部为中心的集中交易集中管理集约经营模式 。 中国证券市场是中国各行业中信息技术及时充分应用的杰出代表。作为市场中介机构主体的证券公司围绕不断增长的交易通道需求，建立并不断完善柜台交易电脑系统，实现了全行业证券 交易客户端在资金存取、委托下单、对帐查询等各个环节的电子智能化、远程 自动化、虚拟无纸； 同时在后台数据管理和网络通讯建设的安全、高效、规范等方面不断发展，有力地促进并保障了我国证券交易经纪业务的高速发展。 2 1.1.1 选题 背景 移动通信技术和无线因特网的发展将对 企业 产生深刻的影响 ， 这种影响丝毫不亚于当初的有线因特网 。 与有线因特网相比 ,无线因特网具有无可比拟的优势 . 它可以超越时空的限制 ,实现随时随地互联 9101112。 日益兴起的移动行业应用，不仅有力地推动了行业信息化进程，而且给人们的生活带来了越来越多的 便利。如今，借助手机银行和手机支付业务，人们通过手机不仅可以轻松完成账户查询、转账、缴费等银行业务，还可以进行手机炒股、外汇买卖和手机购物；借助移动通信系统，公安人员通过手机能够实现对人口、车辆、逃犯等信息的数据查询和管理，大大提高了警务的工作效率；借助移动通信系统，物流公司和出租汽车公司可根据车辆的实时位置信息就近调派车辆，可以查询车辆的运行轨迹与运行状态；借助移动通信系统，自来水公司、供电公司和煤气公司可自动掌握用户对水、电和煤气的使用情况，并及时向用户的手机发送交费通知移动行业应用的兴起，为人们描 绘了一幅“移动信息化社会”的美好蓝图 1314。 进行 证券公司 移动 信息化建设是提高 其 自身竞争力的重要途径 。 随着 证券公司 各部门以及公司 与客户之间的联系越来越密切，彼此之间的合作以及商务关系日趋频繁，如何保证以最快的速度向客户传递价值，并实现价值的增值是 证券公司 建立核心竞争力的关键，也就是说 公司 的竞争关键更多是速度的竞争 15。 1.1.2 选题 意义 21 世纪是信息的社会，信息的获取与信息的传递是新经济的核心，是企业的决策层时时为之忧虑的问题。在发展过程中，随着企业规模的扩张，原有管理方式已不能适应，能否实现信息 运作中的智能管理，是企业现代化管理中的关键。只有有效的信息智能管理才能使企业呈现系统而高效的运作态势，从容应对市场挑战。 集实时性、不确定性、投机性和风险性于一身的证券市场， 具有 有 风 的特征。 失之毫厘，差之千里 这句话在证券业体现得非常突出，晚交易一秒，可能就意味着巨大的损失。瞬息万变的证券市场，要求券商们能够加快交易速度，听到八面来风，以快速响应投资者的需求。集中交易通过创建信息系统基础平台，使数据共享，为管理层科学决策提供依据，而 随时随地 交易使券商及时听到投资 第 1 章 绪论 3 者发出的交易指令并给予响应，集中交易和 随 时随地 交易无疑成为券商的顺风耳。 信息的重要性对 证券公司 来说是不言而喻的，任何一个 证券公司 如果不能准确、及时的掌握其客户需求的最新动态、 然而 大多数国内 证券公司 仍然是以建设固定的计算平台主的方式来实现信息化，这种仅仅依赖于计算机系统的信息化已经不 能满足信息不断增长的趋势，移动通信技术的不断进步和发展恰好为 信息的快速、准确传递提供了新的途径。因此，利用通信技术的实时性和移动性，与 公司 各种 信息系统进行整合，建立一个实时高效、安全、稳定、内容丰富的证券公司移动信息化系统 ，做到移动式信息发布和接受才能真正满足当前信 息时代的要求。 随着证券市场的竞争日益激烈，客户对券商服务的要求也越来越高，如何构建产品线，组织更加有针对性的市场活动以保持客户忠诚度、吸引新的客户来维持足够盈利，成为证券公司加强竟争力的关键所在 。 1.2 论文工作 本 课题 来源于 深圳华为企业移动信息化项目， 论文根据 证券公司 移动信息化的需求， 设计和 实现了 一个证券移 动信息化平台，主要工作包括以下几点： 1) 研究了 证券公司 移动信息化的非功能需求和功能性需求。这些需求需要满足企业的需要，使企业行之有效 。 2) 分析了证券公司 移动信息化 平台 的系统结构。系统网络拓扑结构主要包括移动站、 短信中心、行业网关、 MMS、企业移动信息化平台、企业服务器等。系统逻辑结构主要包括 SPS、 DB、 EUP 等。 3) 设计和实现了 证券企业移动信息化平台 。作者主要参与了项目中的数据库设计与实现，短信模块的设计与实现， 员工通讯录的设计与实现， 以及角色功能的设计与实现，并实施了 此平台 ，取得预期效果。 1.3 论文结构 本文的组织结构如下 : 4 第一章、第二章阐述了 证券公司移动信息化平台 建设的背景和意义 ，以及系统的介绍了移动数据技术 SMS、 WAP 的基本理论。主要从 证券公司 发展现状，证券公司 实施信息化应用过程中所遇到的问题，以及其对信息 化应用的需求进行了论证。阐述了 SMS、 WAP 的基本概念，基本原理，为后期的工作，打好坚实基础。 第三章本章主要介绍了 证券公司 移动信息化 平台 的系统结构，包括系统逻辑结构和系统网络拓扑结构。其系统网络拓扑结构主要包括以下几个部分，移动站，短信中心，行业网关， MMS，企业移动信息化平台，企业服务器等。 第四章本 章对 证券公司 移动信息化 平台 中的关键技术进行了分析和实现。关键技术包括短信功能，员工通讯录，以及移动信息化 平台 中的数据库和角色进行了设计和实现。 第五章 在 介绍了在某证券公司此平台的实施和运行情况。此 平台 减少 了 证券公司的 人力、财力 ， 加快 了 信息处理的速度，提高信息的准确性和可靠性 。 第六章对全文进行了总结，并提出了进一步的工作内容。 第 2 章 移动数据技术 5 第 2章 移动数据技术 本章介绍移动数据技术的相关概念，如 WAP 业务流程， WAP 协议栈，短消息业务流程等。本章内容为后续内容提供了坚实基础。 2.1 短消 息基础 2.1.1 短消息理论分析 短消息 （ Short Message Service， SMS） 是 GSM/UMTS 中不要求建立端 -端业务路径的业务。即使移动台已处于完全电路通信情况下仍可进行短消息传输。通常短消息通信仅限于一个消息，换言之，一个消息的传输就 构成了一次通信。因此，业务是非对称的，一般认为移动起始短消息传输 (SM-MO)与移动终接短消息 (SM-MT)传输是两回事。这并不阻碍实时对话，但系统认为不同的消息彼此独立，消息的传输总是由处于 GSM/UMTS 外部的业务中心 (SC)进行中继。消息有目的地或起源地，但只与用户和 SC 有关，而与其他 GSM/UMTS 基础设施无关17。 SMS 通过 SC，在 GSM/UMTS MS 与 SME 间提供传送短消息的手段。 SC在 MS 与 SME 间负责消息传送的互操作与中继的功能 18。 短消息业务在移动通信网络实现过程中，主要 涉及无线接入部分、 MSC 内部和核心网络实体间三部分的协议。链路 1 包括无线空中接口和 Iu 接口 (GSM 中为 A 接口 )，其中 Iu接口使用 RANAP 协议；链路 2 和 3 属于移动核心网，使用的是 MAP 协议。链路 4 是移动网络与短消息中心 SC 的接口，具体使用哪种协议由运营商决定。 短消息协议体系分为三层： SM-TP、 SM-RP 和 SM-CP。 SM-TP 层消息作为TPDU 被封装在 SM-RP 层消息的用户数据中， SM-RP 层消息作为 RPDU 又被封装在 SM-CP 层消息的用户数据中，最后 SM-CP 层消息作为 CPDU 使用底层的承载信令如 RANAP 信令在不同实体间传输。在核心网络上，由于 SM-RP 层和SM-CP 层的消息已被 MSC 处理，故只剩下 SM-TP 层的消息使用 MAP 作为承载信令在核心网络上传输 19。 6 SM-TP 是短消息传输层协议。该层消息参数包括有效周期、业务中心时间戳、协议标识、目的手机用户地址等等，是需要 MS 和 SMC 来处理的。所以对于 MSC Server 来说是透明传送，不需要关心的。可以说 MSC Server 的任务就是将 TPDU 正确传送到 SMC 或 MS， SM-RP 是短消息中继层协议。该层消息参数最主要的就是用户数据和目的短信中心地址 。根据该层的消息参数，可以生成相应的 MAP 消息，进行核心网上短消息的路由， SM-CP 是短消息控制层协议。该层消息的主要功能是对无线接口上短消息流程进行控制，保证短消息在无线接口上正确传送 2021。 2.1.2 短消息交互 流程 CMPP 协议中短消息交互流程，如图 2-1 所示。 S PI S M GC M P P _ T E R M I N A T E _ R E S PC M P P _ C O N N E X TC M P P _ C O N N E C T _ R E S PC M P P _ D E L I V E RC M P P _ D E L I V E R _ R E S PC M P P _ A C T I V E _ T E S TC M P P _ T E R M I N A T EC M P P _ A C T I V E _ T E S T _ R E S PC M P P _ S U B M I TC M P P _ S U M B I T _ R E S P图 2-1 短消息交互流程 Figure2-1 SMS Interaction Flow Chart 其中： CMPP_CONNECT 操作的目的是 SP 向 ISMG 注册作为一个合法 SP 身份，若注册成功后即建立了应用层的连接，此后 SP 可以通过此 ISMG 接收和发送短 第 2 章 移动数据技术 7 信。 ISMG 以 CMPP_CONNECT_RESP 消息响应 SP 的请求。 CMPP_DELIVER 操作的目的是 ISMG 把从短信中心或其它 ISMG 转发来的短信送交 SP， SP 以 CMPP_DELIVER_RESP 消息回应。 CMPP_SUBMIT 操作的目的是 SP 侧 ISMG 接收到 CMPP_SUBMIT 消息后，判断是否为群发的 MT 短信，如果为群发的 SMC，则返回错误；如果为其它类型的操作，仍旧按照以前的业务流程进行。如果是群发的 MT 短信（假设 群发目的号码数为 n），则将该消息拆包为 n 条 CMPP_Fwd 消息或直接发给 SMSC 的SUBMIT_SM 消息，其中计费规则（对谁计费和计费多少）与单条 MT 短信的计费规则相同。返回给 SP 的 CMPP_SUBMIT_RESP 消息中的 Msg_Id 则暗示一个范围，即 Msg_Id Msg_Id（ n 1）分别对应 n 个目的手机用户的信息标识，那么在返回的状态报告中可以依据 Msg_Id Msg_Id（ n 1）范围内的数字匹配出群发短信中的每一个短信发送请求。需要注意的是， Msg_Id Msg_Id（ n 1）范围 内的信息标识不能被随后的其它 CMPP_SUBMIT_RESP 消息使用。 CMPP_ACTIVE_TEST 操作的目的是链路检测，本操作仅适用于通信双方采用长连接通信方式时用于保持连接。 CMPP_TERMINATE 操作的目的是 SP 或 ISMG 基于某些原因决定拆除当前的应用层连接而发起的操作。此操作完成后 SP 与 ISMG 之间的应用层连接被释放，此后 SP 若再要与 ISMG 通信时应发起 CMPP_CONNECT 操作。 ISMG 或 SP以 CMPP_TERMINATE_RESP 消息响应请求 。 2.2 WAP 基础 2.2.1 WAP 的网络结构 无线应用 协议 (Wireless Application Protocol， WAP)是移动通信设备实现接入工 Internet 的一组开放式通信协议 2223。 它的作用就是使移动电话和其他无线设备能够访问各种服务和信息，特别是Internet 上的服务与信息。 WAP 不是简单的一个协议，它由许多协议组成的，涵盖了从 WAP 设备到用户代理以及传输协议与 GSM 信道的各个方面 24。 8 其网络结构，如图 2-2 所示。 图 2-2 WAP 网络结构 Figure2-2 WAP Network Architecture WAP 业务的无线网络部分主要包括移动终端（ MS）、无线基站（ BS）、移动交换中心（ MSC）和网络接入服务器（ NAS）。 WAP 业务的移动数据业务平台部分主要包括认证、授权和计费服务器（ AAA）、 WAP 网关（ WAP GW）。 WAP 业务的业务内容服务部分随着业务类别的变化而不同，其中浏览类业务将包括WEB 服务器、 WWW 服务和数据库服务器等； KJAVA 类业务将包括 OTA 服务器； MMS 类业务将包括多媒体消息中心（ MMSC）和短消息中心（ SMSC）。协议网关：协议网关把来自 WAP 协议栈（ WSP、 WTP、 WTLS、 WDP）的请求转化成 WWW 协议栈（ HTTP、 TCP/IP）的请求；内容编译码器：内容编译码器把WAP 内容转化成紧缩的编码格式，以减少在网络上传输的数据量。 WAP 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。 WAP 可以支持 GSM、 CDMA、PHS、 3G 等多种通信网络。 WAP 借鉴了 Internet 的思想，并加以修改和简化，使之适用于微浏览器。 WAP 解决了手机、 PDA、商务通等移动设备上网浏览、实时信息处理问题。 WAP 的发展历程可以分为三个阶段 :WAPI.X 阶段、 WAP2.0阶段和 OMA 阶段 25。 1) WAP1.X 阶段主要作用于 1998 到 2003，技术特点主要包括 ： 基础网络处于 2G的无线传输技术，无线数据传送系统带宽很窄 (GSM CSD 9.6K)；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， WAP 论坛编写了 WML、 WSP、 第 2 章 移动数据技术 9 WTP、 WDP 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 ： WAP 在 CDMA 以上，成为主要的无线互联网应用协议 ； 但在实际中一直未 得到真正的广泛应用 ，整个产业的数据业务价值链不成熟； 2) WAP2.0 阶段主要指 2002 一 2005 年， 2.0 比 1.X 功能有了很大增强，这一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。 WAP 论坛在 2.0 协议栈取消了 WSP、 WTP、 WDP (这是 1.X的核心技术 )等针对无线传输所做的协议，代以 Internet 的相关协议及技术 ， 另外，标记语言发生变化， WML 也在向 XHTML 靠拢。在业务上增加 TMS 、 Provisioning 、 Pictogrrams 等功能，并且加强TUAPROF(UserAgentProfile)、 PUSH 等能力。这一阶段有线与无线业务开始趋于融合，并且类似 PUSH、 Provisioning 等重要的网络功能也对有线 Internet 的发展起到重要的借鉴作用 ； 3) OMA 阶段，主要指 2005 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 PUSn、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. XHTML 成为唯一采用的标记语言，网站成为有线、无线 Interent 业务的统一体 ； 3. WAP 原来的 WML、 WSP、 WTP、WTLS、 WDP 全部消失，取代以 Internet 相关协议 。 由于 O AM 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。 2.2.2 WAP 的设计思想 WAP 提供了一套开放、统一的技术平台，用户使用移动设备很容易访问和获取以统一的内容格式表示的国际互联网或企业内部网的信息和各种服务 26。 WAP 定义了一套软硬件的接口，实现了这些接口的移动设 备和网站服务器可以使人们像使用 PC 机一样，使用移动电话收发电子邮件甚至浏览 Internet。实质上， WAP 是一种通信协议，它提供了一种应用开发和运行环境，支持当前最 10 流行的嵌入式操作系统 PalmOS、 EPOC、 WindowsCE、 FLEXO、 JavaOS 等。 2.2.3 WAP 的技术特点 过去，无线 Internet 接入一直受到手机设备和无线网络的限制。 WAP 充分利用了诸如 XML， UDP 和 IP 等 Internet 标准，它的许多规程建立在 HTTP 和 TLS等 Internet 标准之上，但进行了优化，克服了原无线环境下低带宽、高延 迟和连接稳定性差的弊病 27。 原来的 Internet