[硕士论文精品]基于3g的mms架构及应用研究

浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究摘要随着3G网络的不断成熟和完善，MMS已成为电信运营商和相关服务提供商的推广重点。短信技术的不断发展主要涵盖三个方面平台性能的不断改善、相关协议的不断完善、运营手段的不断优化，平台性能仅仅是短信技术的基础，运营服务需求的刺激是促使短信技术不断进步，相关协议不断丰富的外因。所以，从某种意义上说，短信技术不是通常意义上的理论和工程性技术，而是和利润潜力、利润区、盈利模式紧密相关的应用型技术。本文对目前短信增值业务市场作了初步的分析，对MMS市场发展的情况也进行了一定论述。同时，给出了MMS在3G网络环境中的一般模型，该模型包括WAP和口两种方式，并详细分析了MMS在3G网络环境下的应用。此外，MMS的市场特征也被深入论述，本文给出了MMS相关企业必须遵循的技术策略，策略包含行业级技术策略和企业级技术策略。关键词短伯技术L第三代移动通信多媒体短值增值业务I浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究ABSTRACTUNCEASINGLYMALUREIYGATHERSTHECONSUMMATIONAIONGWITHTHE3GNETWORK。MMSHASBECOMELHETEIECOMMUNIAATIONODERATIONBUSINESSANDLHECOFREIATIONSEN，ICEPRO训DER。SPROMOTIONKEYTHESHORTNOTETECHNOLOGYUNCEASINGDEVEIOPMENTMAINLYCAVERSLHREEASPECTSTHEPLA廿ORMPERFORMANCEPROGRESSIVEIMPRDVEMENT，THECOR旧LATIONAGREEMENTUNCEASMGCONSUMMA钳ON，THEOPERATIONMETHODU几CEASMGOPTIMIZATIORLTHEPLA廿OMLPE阿ORMANCEMEREIYISTHESHONNOTETECHNOIOGYFOUNDA妇ON，OPERATIONSERVICEDEMANDSTJMUIATINGISURGESTHESHORTNOTETECHNOIOGYUNCEA8INGIYTOPROGRESS。REIATEDAGREEMENLUNCEASINGLYRICHEXFEMALFACTOLTHE旧FORE，SAIDFROMSOMEKINDOFSIGNIFICANCETHESHORTNOTELECHNOLOGYISNOTINTHEUSUAISIGNFCANC日THEORYANDTHEPROJECTTECHNOIOGYBUTISANDTHEPROFITPOTENLIAI，LHEPROF比8怕A，TNEPR0翻TPA怕R九CIOSECO汀ELATIONAPPIICAT；ONLECHN0IOG弘THISARTLCIEHASMADETHEP怕IIMJNARY8NAIYSIST0THEP怕NT8HORINOTEINCREMENTSERVICEMARKETHASAISOCARNED0NTHECENANEIABORALIONTOTHEMMSMARKETDEVEIOPMENTSLTUATIONATTHESAMETIME，HASPRODUCEDMMSINTHE3GNETWORKENVIRONMENLGENERAIMODEI，THLSMOCIELINCLUDINGWAPANDIPTWOWAYS，ANDM曲IANALYSISMMSUNDER3GN创WORKENVIRONMENTAPPICA稍ONINADDJLLON，THEMMSMARKELCHARACTERISTICISA180PENETRATEDEIABO怕TES，THSARTJCIEPDUCEDTHETECHNLCALST限TEGYWHICHTHEMMSCONELATIONENTE巾NSEHADTOFOLIOWTHESTRATEGYHASCON协INEDTHEPROFES8IONI叫EITECHNOIOGY鲫嘲YANDTHEENTE巾NIEVEITECHN0109YSTR娴YKEYWORDSHORTM嘲AGE，3GMMS，NEADDEDSERVIIV浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究图表目录图表LSMS、EMS、MMS技术对比一览表2图表2MMS的进步4图表3多媒体短信系统结构图14图表4多媒体短信业务系统组网方案一15图表5多媒体短信业务流程图一17图表6MMS工作和业务流程图20图表7基于WAP实现的MMS协议拽结构2L图表83GPP标准的MMS系统标准构架23图表9MMS传输流程一27图表10MMS传输流程二一28图表11MMS传输流程三一28图表12MMS传输流程四一29图表13基于口实现的MMS协议栈结构一30图表14无线网络优化流程图32图表15流媒体业务36图表16实时监控应用协议栈描述38图表173G下MMS与其它服务的互通39图表18协议栈描述40浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究11MMS综述111MMS技术定义第一章绪论MMS是MMTIMEDIAMESSAGINGSERVICE的缩写，中文意为多媒体短信业务，是按照3GPP的标准3GPPTS23140和WAP论坛的标准WAP206和WAP一209有关多媒体信息的标准开发的最新业务。它最大的特色就是支持多媒体功能，也被称为”GSM384”，因为这种技术能使“全球通”的数据速率由目前的96KBPS提高到38被BPS。F2】多媒体短信业务在GPRS网络或CDINA20001X网络的支持下，以WAP无线应用协议为载体传送视频片段、图片、声音和文字。支持语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多种高速数据业务，实现即时的手机端到端、手机终端到互联网或互联网到手机终端的多媒体信息传送。MMS在概念上与SMS非常相似，可以理解为是SMS向多媒体的演进。从技术上来看，MMS绝对不是像SMS那么简单的技术，说的简单一些，MMS是封装在W心协议之上的高层应用程序仅仅是协议的封装，并没有出现WAP浏览器本身，利用这种高层应用程序可以实现包括图像、音频信息、视频信息、数据以及文本等多媒体信息在内的信息传送。很多人把它看作是电子邮件的替代品，有的把它看作是明信片的电子版，当然更多的是看作多媒体化的SMS。多媒体短信与原有的普通短信比较，除了基本的文字信息以外，更配有丰富的彩色图片、声音、动画等多媒体的内容。通过MMS，手机可以收发多媒体短信，包括文本、声音、图像、视频等，MMS支持手机贺卡、手机图片、手机屏保、手机地图、商业卡片、卡通、交互式视频等多媒体业务。此外，MMS还能够自动快速传送用户创建的内容。它主要以接收者的电话号码进行寻址定位，这样MMS通信可以在终端之间进行。同时MMS也支持EMAIL寻址，因此信息可以在终端和EMAIL之间传递。MMS作为一种新兴的移动数据业务，其发展需要多方面的合作和支持，包括网络运营商、设备制造商、内容提供商等等。但是，实施MMS并非轻而易举，为了实现新的承载业务，网络基础设施需要更新，MMS终端也浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究必须得到一定普及，并且还要有丰富、精彩的内容来推动应用的发展。下表列出了SMS、EMS和MMS技术对比一览表。对比指标SMS短信息EMS增强短信MMS多媒体短信发送文字支持支持支持发送单色图片不支持支持支持发送彩色图片不支持不支持支持发送铃声不支持支持支持发送音频流不支持不支持支持手机接收无需设置无需设置设置多媒体短信手机发送设置SMS短信中设置SMS短信中中心服务器的心号码心号码URL，以及专用的GPRS帐号需要支持GPRS不不是图表1SMS、EMS、MMS技术对比一览表112MMS的基本功能多媒体短信业务为移动用户提供了多媒体数据通信服务，在现有SMS业务和EMS业务基础上提升信息服务的表现能力，以满足用户日益提高的信息沟通需求。多媒体短信业务具有以下基本功能1、多媒体短信的发送和接收。手机终端合成多媒体短信后，可以向网内的所有合法用户发送多媒体短信，由MMSC对多媒体短信进行存储和处理，并负责多媒体短信在不同MMSC之间的传递等操作。同时接收方用户可以从MMSC接收多媒体短信。2、提供对非MMS终端的支持。这由“非多媒体短信支撑系统”来完成。2浙江大学硕士学位论文基于3G的删S架构及应用研究非MMS终端用户接收到SMS通知后，可以通过其它手段访问多媒体短信，如EMAIL、WAP、WWW浏览等方式。3、在网络承载方式上，现阶段支持基于CSD的承载方式和基于GPRS的承载方式，未来将支持3G承载方式。4、多媒体短信业务支持点到点的业务和点到多点的业务。点对点多媒体短信业务指发送方和接收方是一个终端或应用系统；点对多点多媒体短信业务指接收方是多个终端地址。在一次多媒体短信发送过程中，可以指定多个接收终端地址。5、对MMS增值应用的支持。多媒体短信系统除了支持一些现有的应用系统如EMAIL系统以外，还应提供开放的、标准的API接口【”，支持增值应用开发。11J3MMS的传输内容MMS发起厂商之一爱立信有关MMS的白皮书中，说明了MMS可以包括的几种传输内容1、文本MMS传输文本的长度在理论上不受限制的。实际上，手机允许输入多少文本和网络传输速度有关。此外，MMS与EMS一样，也允许对文本进行版面设计。2、图片MMS支持标准的JPEG、G口格式的图片，也支持G腰动画格式。这意味着MMS的图片表现力较之EMS能得到极大的提高。在文本中加入图片，制作图文并茂的文档对MMS来说来并非难事。不久以后，配置有数码相机，支，持MMS的机型将成为流行，用户可以随时随地拍下有趣的照片，并且随时与其他用户进行信息交互。3、声音与EMS只支持铃声收发相比，在MMS中声音的运用更加广泛。例如录下特殊场合的声音和照片，并传递给其他用户；制作特殊的图片例如浙江大学硕士学位论文基于3G的删S架构及应用研究生日贺帚。4、视频受到25G网络GPRS或CDMA2000LX传输速率的限制。MMS目前只能传输几秒钟的视频片段。这么短的视频大概只能用于电影预告片或者一两个精彩的镜头21。当然，运营商可以利用MMS来做手机视频广告。未来，通过MMS应该可以观看数据量更大的视频文件例如电影，并且人们可以通过运用于MMS的“流媒体”技术实现数据通讯与播放的并行处理。支持的内窖匿鐾翼图表2MMS的进步12当前MMS对技术和逶蕾的要求技术目前，多媒体短信已经被看作是移动通信一个新的盈利点，但要想发展得像今天的文本短信一样达到相当的市场规模，还有许多问题尚待解决。1、网络问题。MMS业务要求建立一个多媒体信息中心MMSC，MMSC通4浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究常要求适用于各种二代和三代的网络。MMSC通常作为一个独立的网元存在，与现有的网元是相对独立的，因此在从第二代移动通信网络向第三代移动通信网络演进的过程中，MMSC要做到平滑过渡，这样在维持网络运行的稳定性方面及保护投资效益方面可以给运营商带来很多好处。从实现方式上讲，多媒体消息服务并不依赖于哪一代移动网络，它能够在2G、25G及3G移动网络中提供。但出于业务传送内容对网络带宽、传输速度和移动终端的要求，只有在3G网络中才能充分发挥MMS业务的特色，用户才可能享受到MMS所带来的好处。当然，MMS可以使用25G的GPRS网络，但MMS是否适应25G网络目前还是个未知数。这样就给网络运营商带来了很大的压力，也给3G的发展带来了很大的压力。从目前试运营的情况来看，MMS还不能很好地实现互联互通，且信道堵塞而导致短信频频出错的情况时有发生，用户在发短信息时候，经常出现“短信发送失败”的提示，而实际上有时候对方已经收到了短信息，这样就使发信方在无意中增加了重复发信的费用。因此，移动运营商应该及时更新其技术，解决信道堵塞的问题。2、MMS的原理性限制。由于网络局限性，和SMS一样，MMS同样也使用“存储转发”的传输机制。所谓“存诸转发”机制，是指一条短信的传递过程中，必须经过交换服务器在MMS系统中，该服务器被命名为MMSCEMER，简称为MMSC。由该服务器决定该条短信被存储或被立刻转发至目的地。与SMS不一样的是，MMS服务系统的构架中，HLTEME恤廿ANET互联网，内联网成为重要的组成部分。MMS内容服务部分则完全是通过互联网与MMSC相连。由于MMS沿用了SMS的“存储转发”机制，所以和SMS一样，MMS同样也会发生延迟甚至丢失信息的情况。但与互联网的整合又使得MMS的服务类型更为丰富，SP和运营商在内容和服务方面的运营成本更低。此外，MMS采用了一种类似HTML的SM皿语言来编排短信内容。这使得SP可以运用简单的工具开发出图文并茂，并且配有动听的音乐或音效的MMS短信来。有效地降低了MMS内容的制作成本。MMS可以以2G、25G、3G移动网络为基础运行。因此，MMS短信的大小受到网络传输速率的限制。在目前的GPRS网络上，3GPP的5浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究相关翘范建议一条黼阱S短售的大小媛好不要超遐50KB，不久之惹有望能增趣到LOOKB。这么小的单条容量决定。了MMS不可能胜任诸如播放一首MP3澄质的歌曲、观看一部电影这样的任务。其主要的应用范围，将局限在传递照片、播放不超过10梭豹动画、5移左右豹稷频，铡终几黉爽戳予WEF】PO遍翁文授等等。总的来嚣，匕起EMS阶段的各囊为政来，MMS在起步期闻番大厂商经窭了广泛的讨论。为其蒹褰性打下了一定豹基础。謦褥的MMS艨翔方面，不丽品牌的手机之间互通MMS应该问题不大。但难免各厂商会推出自您格式的特殊内容服务，遮一类的服务搬难受会与EMS一样，只能馒露圊最麟驰手极才自G事受。3、手机的局限性。发展MMS必须要考虑到等机的问题，手机对MMS具有很大的隰碍作用。1目前虽然有少数厂商推出了支持多媒体业务的彩屏手机，但从价格、外观设计等各方面看，都难以被广大消费者接受，必须有能被广大低端用户特别是预付费用户所接受的手机，MMS才能有广大的用户基础。而目前的MMS手机价格过高，超出了绝大多数用户的承受能力。如果随着MMS业务的开展，手机制造商不能生产出价格低廉、式样新颖的手机，将严重阻碍MMS的大面积推广。近两年，虽然彩屏手机的价格大幅降低，但从广义MMS的角度看，廉价手机仅仅是实现了彩色图片，对视频流和音频流的支持仍然是很有限的。2如果双方的手机屏幕不同，短信中心就要做出相应的处理，这将影响信息的质量。另外手机屏幕的问题，也像WAP无线上网类似，由于屏幕还是比较有限，所以用数码相机照下来的相片也要受屏幕的限制，如果是视频片段的话，这样的差异会更难以处理。3在手机的使用方面，手机设蚤也是比较繁琐。通过中国移动和中国联通客户服务中心反馈的信息，75以上的用户认为手机设置是一个障碍，因此降低使用难度，提高交互效率也是非常必要的。从SMS的发展可以看出，用户不需要更换手机就可以享受这项服务，很难想象大部分的用户会为了使用MMSK务浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究而更换手机，尤其是对低端用户而言。4现在手机外观设计的趋势是朝轻、薄、短、小的方向发展，同时手机的键盘也变越来越小，用户是否会“适应”这种小巧的键盘昵在发达的国家，I3M0BILE公司做过这样一个调查“你想通过移动设备中的何种方式来访问信息和通信”结果表明，大部分的人，特别是美国人不喜欢使用小巧的手机键盘，如果一定要使用短信服务的时候，多数用户宁愿使用电脑来发这种短信。另外，对于这样的手机用户，使用手机，最感兴趣的不是使用手机来发短信，而是手机的移动通话服务，所以这一调查无疑给MMS的发展又带来一定负面影响。对于较为落后的发展中国家的用户来说，SMS已经被广泛接受，但对MMS的接受程度还是未知数。MMS的终端设备的发展将是个相对长期的过程，发展速度也未必非常快。因此，在MMS业务开展的初期阶段，考虑到支持多媒体业务手机的逐步推出，首先面向的用户群体是高端商务用户群，但随着支持多媒体业务手机的大批量上市，年轻用户群体会逐渐认可该业务，这从目前的互联网上电子贺年、LOGO下载、MP3音乐、REALPLAY等多媒体应用韵流行中可以看到，这些应用可以通过多媒体信息网关移植到移动网络。4、MMS计费问题。MMS能否取得人们预期中的成功，与移动远营商的资费策略也息息相关。SMS业务能够成功的一个重要因素在于其低廉的价格，比打电话便宜很多，个别地区甚至暂时不用收费，最直接盼结果除了激发出巨大市场潜能外，也使用户对移动数据业务产生了认同并形成了“付费文化”。因为MMS短信要处理和传输的数据远远此纯文本的SMS短信要大得多，MMS的资费不仅要包含线路传送的费用。还可能要包含很多图片、视像等方面的版权费用。因此MMS业务的资费应该是多样化的，可能需要根据用户传送的内容而收费。但MMS的资费还是会比SMS高很多。有分析认为合理的价格应该是只比SMS贵3或4倍。MMS要像SMS的普及率这么高，消费者必须舍得掏钱，因此费用仍是个问题。在资费阀题上，运营商要格外谨慎，不能挫伤了消费者追求时尚的积极性。目前中国移动MMS的价格是05元一条，近期中国移动的种种活动7浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究表明，移动正在把彩信作为重点推广，为此推出了很多彩信套餐，彩信单条价格只需要O2、O3元，这对彩信市场是个非常利好的消息。5、互联互通问题。由于MMS标准并不统一，这使手机终端之间还要做很多工作才能解决互通问题。极端的例子是，即使同在GPRS系统中，两个不同品牌的手机之间都有可能无法互相发送信息。同时，中国移动和中国联通之间的MMS互通问题短期内也无法得到解决。2002年10月，包括爱立信、诺基亚等在内的八家移动设备供应商成立了一个MMS互操作论坛，以推动MMS在全球的发展，主要工作是解决MMS手机间的互操作以及服务器的兼容问题。6、网络商犹豫不决。由于MMS会遇到种种问题，所以那些盼望利用MMS来赚钱的公司也采取“等等看”的态度，例如I3MOBILE公司就认为，虽然MMS进入我们的生活是必然的，但是要像SMS那样深入人心就需要一个比较长的过程，何况还要完全把SMS、EMS赶走。完全占领整个市场。所以不仅I3MOBILE公司采用这样的市场策略，作为MMS服务设备的开发者肯定会放慢脚步，会根据市场的需求逐渐开发新的服务。I3MOBILE公司掌握市场的副总裁MICHAELFORBES认为现在的当务之急是要关注已有的服务和已有市场。所以网络商的对MMS不是很积极，也会直接影响到MMS的发展。7、在终端用户方面的问题。有分析认为，将SMS的习惯用户群直接等同于MMS的用户群，未免有些过于乐观了。因为SMS目前很大程度上被用于廉价的信息沟通，而MMS则被赋于更为高层次的应用，建立起进行人际间MMS通信所必需的关键用户群，至少需要一年半的时间。MMS市场的成熟仍然需要很多时间。8、服务内容的问题。MMS的服务内容也是一个不容忽视的大问题。MMS具有个性化的特点，必须提供丰富的信息内容才能吸引用户。要推动MMS的成功应用，必须依赖三个方面娱乐、图形、点对点应用。要让终端用户愿意与他人分享娱乐和图形信息愿意利用已有的内容自己创作多媒体消息；愿意下载各种MMS内容，如体育图片、卡通、娱乐等等，这样才能带动MMS的使用。业内人士表示，尽管目前技术和基础设施建设己不成问题，但MMS仍缺乏实质性8浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究的服务内容。MMS最大的特色就是支持多媒体功能，传送方式除了在手机间传送外，还可以在手机与电脑之阀传送。显然运营商为我们描绘了一幅美好的应用前景，但是内容开发商并没有推出多少能够吸引人的特色服务，并对此显得信心不足。如果多媒体只是简单的叠加，再加上繁琐的操作方式，不可能赢得消费者的青昧。而且，至今为止MMS增值业务开展的细节仍不明确，用户对如何订赡业务、如何取消业务等都不清楚。另外开通增值业务的接口没有确定，标准组织还在制定，这些因素都将导致MMS增值业务开展初期比较缓慢。13MMS和3G网络3G技术已经开始走向成熟。3G网络在中国还没有正式开始实施与其说是由于技术不成熟，还不如说是各个电信运营商的利益分配格局尚未达成一致，但是不论如何，中国3G网络建设也会在未来两年内正式开始。3G作为一种先进的电信技术，在提供移动娱乐、移动办公、移动商务等方斌的优越性，将对电信服务业的变革产生深远影响，并将改变服务业的发展模式和方向，极大地扩展服务业的发展空间，同时也将对人类的生活、学习和工作方式的变化等产生积极推动作用。在3G时代，产业价值链的竞争将逐渐取代传统盼竞争方式成为运营商竞争的焦点。3G时代电信市场将发生深刻的变化，原来以追求垄断为主的电信运营商竞争将进化成为以追求更大客户价值的合作创造市场的产业链竞争。3G时代短信技术的定义目前已经接近统一，从手机终端厂商提出的概念看，新的定义主要强调传输媒体的丰富性和与坤网络的互通。以下是NOKIA公司针对MMS的定义MMS定义。MMS应用是一种端到端的多媒体应用，可以由手机或上层应用发起。彩信可发往一部或多部手机，也可发往邮件地址。它的发送方式采用存储转发方式。它的内容与短消息相比是丰富多彩的，可包含文本、静态图像、语音、音频、视频。9浙扛大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究MMS应用类别可分为手机到手机、手机到邮件、邮件到手机、手机到SP提供商和SP提供商到手机。在技术标准和性能角度方面，MMS性能分析包括数据的采集和数据的分析。数据采集工作需要在网络的各个接口进行，如在手机侧、IUPS接口、GN接口、GI接口、防火墙接口、WAP网关、MMS重定向器、MMS服务器属于外部网络，需要相应的资源和配合。采集数据在采集之前需要同步各个采集工具的运行时钟，以便在数据分析阶段进行时延的分析。数据分析分为统计分析和案例分析，具体包括MMS的成功率、平均时延、平均应用尺寸、各种失败的原因分布等。案例分析可提供端到端和点到点的时延、丢包、重传，定位发生问题的原因，定位发生问题的位置内部网络或外部网络，内部网络指手机到防火墙接口，外部网络指防火墙接口到MMS服务器，提供改善建议。分析在本地GSM网内关于MMS的PUSH消息的成功率。增值服务是未来MMS推广的重点，也是市场最核心的动力，即便在3G时代依然如此，所以MMS技术必须保证SP和CP的易用性。这就要求MMS技术必须考虑到SP和CP在具体运营中的技术需要。新接入的SP想要快速跻身市场，与稳定的系统和不断推陈出新的业务密不可分，系统的不稳定很容易流失用户，无法迅速开展新的业务模式占领市场，就不能增加更多的用户群。所以MMS技术必须本着为中小SP开展手机增值业务而设计，应该具有以下特点1、支持多运营商。MMS系统应该支持多运营商，以便可以同时接入多家移动、联通，扩充接入时应只需添加配置即可，无须做系统结构、代码改动；并为网通、电信预留接口。如果不从硬件设备的承受力考虑，接入的运营商数量应是没有上限的。2、业务高可扩展性；支持多业务平台。系统应实行模块化的设计，以方便未来新业务的开发；必须有与其他系统的接入的标准接口，可以与其他信息源提供商或者游戏提供商进行高效连接，方便把现有业务平台扩展为多个。3、便于新业务的开发。系统在总设计上应把与网关连接的平台区和业务实10浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究现的业务区分离，两个程序区各自独立；还应把所有短信业务全部由存储过程实现，简化开发过程，对开发人员的技术要求应尽量降低以缩短开发周期短，方便系统不断增加新的业务。4、维护简单。业务维护应全部通过WEB浏览器实现，这样可以方便业务数据的维护，报表的实现等；同时也应提供按业务统一分类的报表，使SP能及时把握市场动态。5、高效稳定。操作系统应尽量选择LJNUX，LINUX在稳定性和安全性上远高于WNDOWS，又比UN操作灵活。在数据库管理系统方面，应将所有业务处理部分全部由存储过程实现，尽量避免由于开发人员的技术水平原因会对系统造成影响。在主体部分应采用标准C语言，在业务部分应该采用PUSQL，在维护部分应采用JA、，A，平台的各个模块，以及各个具体业务之间应相互独立，以便保证数据处理速度和业务处理可靠性。6、投资少。MMS系统应尽量降低对企业投资规模的要求，如果没有大量小型SP和CP的参与，MMS市场很难保证合理、健康的发展，丽且打破电信行业的垄断格局也是有益于我国国家利益和消费者利益的战略举措，尤其是在分散的低端市场。14本文的研究目标本文的研究目标是系统的分析当前的MMS技术，并分析MMS技术在3G网络平台的具体应用以分析MMS技术为主。MMS技术本身是以网络构建和协议不断丰富为主的一个应用技术，所以在论述MMS技术的时，必然要涉及运营问题，彩信技术的快速普及和有效的运营体系是密不可分的，所以针对运营模式的探讨也是本文的一个重点。本文的创新在于构建一个3G网络中的彩信模型，这个模型是一个逻辑模型N浙江大学硕士学位论文基于30的MMS架构及应用研究但结合了目前应用的网络技术，也参考了目前的应用环境，所以可以方便的将该模型物理化，也就是说本文构建的短信模型在一定程度上是脱离物理层的模型。本文的内容具体包括1、MMS技术综述，包括MMS技术的一般性分析，MMS技术和SMS技术、EMS技术的对比分析；2、一个通用MMS平台的构建3、目前MMS技术的应用瓶颈4、MMS在3G时代的运营分析；本文的着眼点是企业级的技术应用，所以在文章的后半部分，将根据MMS技术的特点提出企业级的运营策略，对应用中从SMS技术到MMS技术的演进给出一定建议。文章的最后还将对本研究的优势和存在不足进行说明。浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究第二章基于2G2。5G的MMS构建212GMMS的体系结构多媒体短信业务并不依赖于具体的网络平台，无论是HSCSD高速电路交换数据业务，还是GPRS、EDGE、UMTS，都可以支持MMS业务。多媒体短信可以集成已有的消息系统，不同网络之间的连接可以通过口和相关的消息协议来完成，这样保证不同无线网络对多媒体消息系统的兼容性。鉴于网络带宽、传输速度和移动终端考虑，我国MMS业务首先应用在GPRS网络平台上，并将在未来3GUMTS网络中走向成熟。图3是多媒体短信系统的体系结构图，用户终端在多媒体短信业务环境MMSE中操作。MMSE包括各种类型的设备，比如传递和存储多媒体短信的功能实体，它们对用户提供一套完整的MMS服务。这些业务元素的分布很灵活，可以包含在同一个网络中，也可以分布在几个不同的网络中甚至可以分布在几个不同类型的网络中。同时，由于MMS包含的每一个功能实体都是逻辑实体，在具体实现时可根据业务或者运营商的需要把某些功能实体捆绑在一起，比较常见的是将MMS服务器和MMS中继器作为一个设备来实现。【4】5】F6】浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究图表3多媒体短信系统结构图从图3中看出，MMS系统中的网络设备包括MMS中继器、MMS服务器、用户数据库和用户代理等。1、MMS服务器负责存储和处理到来和离开两个方向上的多媒体短消息。每个MMSE中可以有多个MMS服务器，MMS服务器可以和外部网络的EMAIL服务器、SMS服务器等通过标准的接口协同工作，为用户提供丰富的服务类型。2、MMS中继器负责在不同的消息系统之间传递消息，以整合处于不同网络中的各种类型的服务器。MMS中继器在接收或者传递消息到其他的MMS用户代理或者另外的MMSE时，应该能够产生计费数据【CDR。MMS中继器和MMS服务器还具有地址翻译功能和临时存储多媒体短信的功能，以保证多媒体短信在成功地传送到另一个MMSE实体之前不会丢失。【733、MMS用户数据库记录和用户相关的业务信息。如用户的业务特性、对用户接入MMS服务的控制等等。4、用户代理可以位于用户设备也可以位于和用户设备直接相连的外部设备14浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究中。用户代理是一个应用层的功能实体，为用户提供浏览、合成和处理多媒体短信的功能。对多媒体短信的处理包括发送、接收和删除等操作。MMS用户代理还提供用户终端接收多媒体短信能力的协商；向用户发送多媒体短信通知；对用户的多媒体短信加密和解密；用户之间的多媒体短信签名；在用户的S肼卡支持MMS的情况下，处理SD卡中和MMS相关的信息；用户特性的管理等功能。222GMMS系统网络结构多媒体短信业务系统网络结构如图4所示F4】F51。图表4多媒体短信业务系统组对方案服务器服务器MMS系统处理所有多媒体信息的传送，系统具有信息存储功能，存储未能成功发送的信息。系统的接口可以与各种网络相连，支持多种协议，所有多媒体信息传送都是通过接口进行的。系统的用户数据库包括所有用户的服务参数，运营商可以设定其中的参数或是由用户自己设定部分参数。MMS系统通过SMRP协议与互联网上的多媒体信息服务器及其他应用服务器相连，提供多媒体信息服务。MMS系统与WAP网关通过PAPCPLLSHACCESS胁TOCOLPAP协议向移动终浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究端用户发送接收新信息的通知。多媒体信息通过HRRP协议实现在MMS系统与WAP网关之间传送信息。MMS需要W心作为服务的载体。MMS系统支持的图像格式包括JPEG，G妒89A，G87A，WBMP；支持所有因特网上支持的文本格式；支持AMR音频格式。通过MMS系统发送的多媒体信息在规范中没有限制大小，前提是WAP网关支持大容量传输功能。最终用户能够接收到的多媒体消息大小，取决于手机上对每条多媒体消息大小的限制。MMS运行需要较高的网络带宽，一般认为起码要在GPRS以上的带宽才能顺利运行。GPRS是MMS系统的基础核心承载平台，GGSN通过GI接口与WA啪USH网关相连，然后再连接到MMS系统，MMS系统通过这一路径来传送多媒体信息。由于GPRS采用分组交换技术，具有较高的传输速率最高可达170KBITS和较大的数据吞吐量，因而可以保证多媒体信息的传送。MMSC是一个独立的网元，MMS业务的引入对GSM9001800以及GPRS组网没有影响，MMSC与其他所有网元的连接均基于M。MMS信息业务流程如图5所示。7】16浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究图表5多媒体短倍业务流程图1、MMSC通过P与WAP网关相连。2、MMSC通过WAP与MSCGSM或GGSNGPRS相连，在传送多媒体信息时采用WSPWI佗LESSSESSIONPMT001协议。3、MMSC通过啪谨与SMSC相连，支持SMPP、CM2、UCP协议。4、MMSC与计费系统相连，采用FRP协议传输CDR话单。5、MMSC与网管相连，可以通过SNMP掷议向弼管告警。为了最大限度地利用MMS，用户将需要兼容MMS协议的设备或者终端，如支持25G和3G的手机或者PDA个人数字助理，并且有较大的显示屏。MMS多媒体短信是一种完全不同于普通短信的信息服务，它属于现在SMS短信的一种升级服务，能够发送彩色图片、文字、音频流以及铃声，基于SMTP协议进浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究行收发，有点像普通的电子邮件。而手机接收的MMS多媒体短信的时候，需要先设置MMS多媒体短信的服务器URL，有点像设置邮件服务器那样。发送的时候，接收用户的地址将会是“8613900112233MMGGMCCCOM”类似这样的地址，前面部分就是完整的手机号码，后面的就是多媒体短信中心服务器的域名。所以，对于手机用户来说，收发MMS多媒体短信就像收发邮件一样了。不过有一点需要注意的就是，虽然MMS多媒体短信可以发送给普通的电子邮件地址，但是需要接收邮件的软件，例如OUT】OOK、F0XMAIL这样的邮件软件支持MMS多媒体短信独有的SM儿，才能够显示出来。发出的MMS多媒体短信，会先存储在多媒体短信中心的服务器上面，而用户就会收到MMS多媒体短信的一条信息，用户需要确认之后，机器才会自己通过GPRS上去多媒体短信服务器，接收MMS多媒体短信息，就像登陆收邮件一样，不过就无需密码了。如果用户不打算下载那条信息也是可以的。而且多媒体短信用接收确认、阅读确认的功能，让发送者能够知道，接受者是否已经看到了自己的多媒体短信。而MMS多媒体短信的发送，也是跟普通短信一样，可以通过手机发送，可以允许用户加入图片以及声音等。另外也可以通过网站进行发送，因为使用的就是SMTP协议，所以对于网站发送方面，设计起来就会更加简单。232GMMS的工作与业务流程多媒体信息服务建立在以WAP为载体数据传输网上。它可在GSM网络FR7瓜8、G豫S网络、CDMALX和未来的3G网络中。但是为了获锝用户满意的带宽，最好是在GPRS、CDMALX或是3G网络环境下，当然也可用于在实行了HSCSD技术的GSM网络中。W垤技术在多媒体信息服务中扮演了重要角色。通过WAP的PUSH、NO垃丘C撕ON和PON的功能，终端用户能完成与系统的通信。以系统向手机发送信息为例，分析一下多媒体信息服务的流程。在过程分析中省略了有关无线接入的部分，只着重于MMSC的相关部分。一1分析过程如下浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究1当有一条多媒体信息发往一个用户时，信息以WAPWSP的协议进行编码，通过无线网络传送到WAP网关。2WAP网关以HTRP协议与MMSRELAY进行通信，将文件内容传送给MMSRELAY。3MMSRELAY将文件送往MMSC服务器。在服务器内多媒体信息的内容将转换成M蹦E的格式，并存储在短信存储器MMS4订ESSAGESTORE中。4服务器进行数据分析，从而得到路由信息，用户终端信息等。在分析过程中会调用在用户数据库中信息。系统将判断用户的终端是否能够支持MMS，并根据用户的终端的承载能力如显示分辨率，终端的容量等进行不同的处理。例如，当用户终端不支持MMS时，系统将把多媒体信息中的多媒体信息去掉，只把信息的文字部分以短信的方式发给用户。5确认处理方法之后，系统通过被叫用户的MS瑶DN号码进行路由。MMSRELAY将通过WAP网关与外部网络进行通信。在没有确认被叫用户已经接受了信息之前，该信息始终保存在短信存储器中。运营商可以通过软件设定保存的时间长度。6系统服务器生成计费信息，传送给计费中心。业务的整个流程图如下19浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究，_翳、珏嫦兰翌慝瓣曩孽噩曩曩曩曩曩甄_I霸垂蚕习餍鬻攀爹IIJ攫I罐濑触S图表6MMS工作和业务流程图242GMMS平台的实现多媒体短信业务系统的实现必须具有灵活性，在不同类型的网络和终端之间的互操作性，以及便于集成和开发新业务。2G的平台实现方式为基于WAP的实现20浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究1基于W廿的实现。垤协议无论在业务规范还是底层技术上都对MMS的实现提供了有力的支持。使用WAP来实现MMS服务的协议栈结构如图5所示。【17】哟蓦I_J户健爨激麟虢J鲈MS啦簸攀材L燃舞器图表7基于WAP实现的MMS协议栈结构在使用WAP协议实现的MMS应用中，可以将整条链路分为两个部分。第一部分是MMS用户代理和WAP网关之间的链路，它使用了WAP的协议栈结构。并在各种不同的无线媒质上提供通用的服务。对于类似MMS的面向应用的服务由WSPWAP会话协议来提供。第二部分是WAP网关和MMS中继器之间的链路，它们之间的连接使用了口技术，高层使用标难的HRRP协议进行通信。在通信的过程中，WAP网关是一个透明的设备，它不对经它转发的数据做任何解释和修改。一个典型的MMS通信过程要经过以下几个阶段L、MMS用户代理发送多媒体短信2、MMS中继器通知目标用户代理有多媒体短信到来；21浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究3、目标MMS用户代理接收多媒体短信4、目标MMS用户代理向MMS中继器发送接收确认消息5、MMS中继器向源MMS用户代理报告多媒体短信传递的结果。252GMMS的基本特征与特点MMS的工业标准是由WAPFOFLLM她蟑论坛和3GPP3GPA咖ERSHIPPROJECT3G伙伴计划这两个组织制订的。MMS是在WAP协议的上层运行，因此它对传输格式并没有严格的限制，既支持电路交换数据格式，也支持通用分组无线业务GPRS格式。其工作原理是利用高速传输技术EDGE，是GSM向第三代移动通信系统MRR2000过渡的台阶。它被称为“GSM384”，因为这种技术能使数据速率由目前的96KBI洮提高到384KBI以，这种速率可以支持语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多种高速数据业务。在GPRS网络的支持下，以W垤无线应用协议为载体传送视频、图片、声音和文字。MMS信息是以标准方式压缩的，因此，接收一方可以确认它不支持的内容格式，并以控制方式进行处置。这也是互联网上解决内容交互问题所用的方法。MMS标准推荐支持的媒体类型有JPEG、G邪、TECLR、AMR语音和其他一些非主流格式。为了获得更好的交互性，诺基亚和其他一些制造商己共同拟就了“MMS一致性文件”，列出了MMS手机能支持的最小一组内容类型。MMS标准没有规定单一MMS信息的最大容量，这主要是为了保证未来的互操作性，避免SMS遇到的窘境。因此，MMS信息大小与标准无关，只是操作问题。另外，它还取决于运营商的有关决策，例如它们是否希望信息大小标准化，以方便计费等。浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究第三章基于3G的MMS构建313GMMS体系结构现行3G_MMS的标准主要由3GPP和WAP论坛二者制定，其所提出的3GMMS标准的体系结构如图8。图表83GPP标准豹MMS系统标准构架从图8可以看出，整个MMS的体系结构主要由MMS服务器，MMS客户端，MMS中继器，邮件服务器，无线终端和无线消息发送系统组成。其中MMSS主要是MMSSE“ER与MMSPXYRELAY之间的接口，MMSM是MMSPROXYRELAY与MMSCLI曲T之间的接口，MMSR是MMS胁XYRELAY之间的接口。在现行的网络中，通常把MMSSERVER和MMSPROXYRELAY称之为MMSCMMSCENTER。在整个MMS的网络体系结构中，MMSC是最核心的部分，它提供存储和操作支持，并具有灵活的寻址能力。而MMS传输过程是封装在WAP之上浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究的高层应用，因此WAP作为MMS的承载体，同样具有举足轻重的作用。此外，MMSC有很多的端口与其它网络比如HLTEMET连接，同时有很多外部应用接口，为众多增值业务的实现提供了可能。1MMSC通常大多数人认为消息是实时传送的，而事实上并非如此。其实消息首先是被存储再转发的，而MMSCMMSCENTER多媒体短消息服务中心就是存储和转发多媒体消息的网络元素。MMSC的概念与SMSCSMSCENTER的概念相似，只有当MMSC在寻找接收者时，多媒体消息才被存储在那里，而一旦找到了接收者，MMSC就立即转发该条消息，并且将它从MMSC中删除，由此可见MMSC是不同于邮箱服务器的。MMSC是启动MMS业务的一个必需的新的网络元素，它不能够由SMSC升级而来，因为两者的容量及接口并不完全相同。MMS主要是针对移动手机终端的，但是经常会由于网络无法覆盖或者接收终端不可用例如关机，而导致多媒体信息无法到达目的终端。这时，就需要MMSC存储该条消息直至接收方可以到达。MMSC包括MMS服务器，中继器，MMS服务器对多媒体消息进行存储和处理，包括消息的输入输出、地址解析、通知、报告等。MMS中继器负责多媒体消息在不同MMSC之间的传递等操作，并产生相应的计费数据CDR，CH碰；IILGDATARECORDER。2W心网关MMS与SMS虽然相似，但是MMS并不使用SMS的传送通道。SMS是使用GSM的信令通道，由于信令通道的传输能力有限，因而基于SMS的信令通道只能是小数据量的应用。MMS是基于WAP业务的，使用数据通道，其传输能力在CSDC髓UITSWITCHCDDATA电路交换数据业务方式下可以达到96KBI魄，在GPRSGENERALPACKETRADIOSERVICE通用分组无线包业务方式下最大可以达到384KBI以，在3G下可以达到2MBI协。一般来说，任何承载体至少要提供144KBI以的带宽，才能保证多媒体短信的顺利传送。MMS承载于WAP之上，不依赖于任何具体的网络平台，任何可以支持_啦的网络都可以提供MMS，因此HSCSDHI曲SPEEDCIRALITS丽TCHEDDATA，高速电路交换数据业务、GPRS、EDGEEILLLA丑CEDDATARATAFORGSMEVOLU吐ON，GSM演进的增强数据率业务、U1TSUNIVERSALMOBILETELECO肌册TLIC撕ONSYSTEMS，通用移动通信系统都可以支持MMS，这种MMS的承载平台无关性可以极大的傈护运营商浙江大学硕士学位论文基于3G的MMS架构及应用研究的投资。MMS使用在W廿论坛中定义的MMSPDUPROTOC01DATAUNIT，协议数据单元，在协议层，使用WSPWIRELESSSESSIONPROTOCOL，无线会话协议作为传输协议。为了在MMS消息传送中使用WAP协议，需要WAP网关来连接MMSC和无线WAP网络。尽管在MMS业务初期时流量可能还比较低，运营商网络中现有的W廿网关还可以继续使用，但为了确保处理逐渐增加的MMS流量，通常需要一个专用的WAP网关。3MMS的网络元素的详细分析除了上述介绍的两个比较关键的网络元素外，MMS体系结构中还存在着其它的网络元素，它们一样对MMS起着重要的作用，为用户带来更多的业务享受。多媒体终端网关MUMMEDIA咖NALGATEWAY，TGW。终端有支持与不支持MMS功能之分，而对于不支持MMS功能的手机，又有2种情况发送方终端支持MMS功能，而接收方是普通手机；另一种则是发送方使用普通手机，接受方为支持MMS功能的手机。针对前者，使用多媒体终端网关提供这类服务。它把MMS消息内容存在其本地存储器中，然后，向接收方发送一条SMS消息，告知用户一个网址，使其能通过网络浏览器在这个网址上看到这条MMS消息的内容。终端网关也向用户提供一个“SHOWBOX”来存储图像，也可以用其创建MMS新消息，并通过终端网关发送这些MMS新消息。对于后一种情况，发送方可直接在网上给MMS手桃用户发送MMS。用户数据库。用户数据库记录与用户相关的移动终端的容量，存储和处理终端用户多媒体业务的参数以及关于终端用户订阅服务的详细信息。例如用户数据库可确定用户所使用终端的类型是否支持MMS，并决定传送什么类型的内容。当A向B发送一条MMS消息，通过这个数据库，MMSC确定B是不支持MMS的终端，于是将内容直接转发至11GW，然后由RIBW负责将消息传送给B。消息网关。与SMS服务允许使用关键字来提取诸如图标这样的信息一样，MMS消息网关能与MMSC互动，通过这个网关，MMS服务允许使用关键字来提取多媒体内容。过程如下用户发送一条SMS消息