本文討論了WAP網(wǎng)關服務器與移動網(wǎng)絡的幾種連接方式,以及相應的協(xié)議棧,并對其進一步應用作了一些初步探討。 1. 引言 目前WAP已成為信息技術(IT)領域內(nèi)的熱門話題,有關這方面的文章和論述了較多,涉及到WAP的方方面面,例如協(xié)議棧本身、WAP的各種應用等。的確,WAP實現(xiàn)了21世紀人們隨時隨地'上網(wǎng)沖浪'的夢想,是無線通信和Internet結(jié)合的最佳模式之一。WAP應用領域也相當豐富,其最大特點在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性和協(xié)議的開放性,WAP網(wǎng)關服務器(WAP GATEWAY SERVER)是其中的關鍵部分,它與移動網(wǎng)絡的連接方式直接決定了其應用模式生效能。本文將對進一步加強WAP網(wǎng)關服務器功能方面談一下初步看法。

2. 經(jīng)典的WAP應用結(jié)構(gòu)模型 由WAP論壇(WAP FORUM)制定的WAP協(xié)議廾基本結(jié)構(gòu)為底層承載(BEARER)+ 無線數(shù)據(jù)報協(xié)議(WDP)+ 傳輸層安全協(xié)議(WTLS)+ 事務層協(xié)議(WTP)+ 會話層協(xié)議(WSP)+ 無線應用環(huán)境(WAE),在最新的WAP1.2版本中嗇了許多新的應用模式,如'推'(PUSH,即將Internet內(nèi)容主動發(fā)送給移動用戶的一種協(xié)議)等。WAP協(xié)議棧應用于結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。其中作為核心成分的WAP網(wǎng)關服務器主要完成兩個功能:實現(xiàn)WAP協(xié)議棧(WSP/WTP/WTLS/WDP)與Internet協(xié)議棧(HTTP/TLS/TCP/IP)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換;信息內(nèi)容的編解碼,即將WAP數(shù)據(jù)壓縮編碼以減少網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量,最大限度利用無線資源。 WAP實現(xiàn)手機上網(wǎng),是由移動終端、移動網(wǎng)絡(由基站和交換機組成)、WAP網(wǎng)關服務器和網(wǎng)絡內(nèi)容供應商(ICP)、網(wǎng)絡服務供應商(ISP)之間協(xié)調(diào)完成。這一典型手機上網(wǎng)過程可簡述如下: (1) 手機發(fā)出請求; (2) 移動網(wǎng)絡(GSM、CDMA或其它移動網(wǎng)絡)接通本地ISP; (3) 本地ISP連接WAP網(wǎng)關服務器; (4) WAP網(wǎng)關服務器向目標內(nèi)容服務器發(fā)出請求; (5) 目標內(nèi)容服務器將信息傳給WAP網(wǎng)關服務器; (6) WAP網(wǎng)關服務器將處理后的信息發(fā)送到本地ISP; (7) 本地ISP將住處傳回移動網(wǎng)絡; (8) 手機接收到Internet信息; 可見實現(xiàn)這一過程所參與的網(wǎng)絡實體比較多,相互的協(xié)調(diào)也較為復雜。同時,WAP網(wǎng)關服務器僅僅作為一網(wǎng)關來使用,承擔功能相對不足。因此不妨利用WAP協(xié)議的開放性,改變這種單一的連接形式,來達到充分利用WAP網(wǎng)關服務器強大存儲和處理能力的目的,讓它成為真正意義上的'服務器'。
3. WAP服務器與移動網(wǎng)絡(MN)連接的幾種形式以及協(xié)議棧的變化
3.1 連接形式 WAP作為一種網(wǎng)關服務器(連接MN與Internet的GATEWAY),與移動網(wǎng)絡的連接方式是決定其結(jié)構(gòu)和功能的主要因素,即所謂的'WAP網(wǎng)關服務器解決方案'。對采用分組交換的移動網(wǎng)絡,如GPRS以及第三代網(wǎng)絡等,WAP網(wǎng)關服務器可與其采用IP直連的方式,這里就不多加探討。但對于非IP網(wǎng)絡,如GSM電路交換數(shù)據(jù)(CSD)網(wǎng)等,就有可能采用不著一些變化的連接形式。下面以目前應用較為普遍的CSD和短消息(SMS)承載實體為例來說明這些變化,以及由此帶來的利弊和WAP網(wǎng)關服務器效能的改變。 (1) 用在電路交換數(shù)據(jù)承載實體上 在電路交換數(shù)據(jù)承載實體上,WAP網(wǎng)關服務器與MN可以有三種連接情況,如圖2所示。 第一種形式是經(jīng)典方法,CSD經(jīng)過一系列的中間轉(zhuǎn)換(依次經(jīng)過IWF、PSTN、MODEM),最后由ISP提供與WAP網(wǎng)關服務器的IP連接; 第二種方式由移動網(wǎng)絡交換機直接提供數(shù)字中繼連接到ISP,由ISP提供與WAP網(wǎng)關服務器的IP連接,ISP起到了CSD與IP之間協(xié)議轉(zhuǎn)換的作用。 第三種方式是由移動網(wǎng)絡交換機直接提供數(shù)字中繼,連接至WAP網(wǎng)關服務器。
第一種方式可充分利用目前的基礎設施,即數(shù)量龐大的用戶線都可實現(xiàn)與WAP網(wǎng)關服務器的連接,直接的好處就是WAP服務供應商會增多,可充分引入競爭和改善服務等。 第二種方式中ISP商需要租用相對昂貴的中繼線,同時也要承擔CSD和IP之間協(xié)議轉(zhuǎn)換的任務,可能會影響ISP商參與WAP服務的積極性。 第三種方式連接最為簡潔、可靠,但需由WAP網(wǎng)關服務器來承擔CSD至IP的協(xié)議轉(zhuǎn)換工作,在這種方案中WAP網(wǎng)關服務器也扮演了ISP的角色。從充分利用WAP網(wǎng)關服務器功能的角度出發(fā),第三種方案將是一種較好的解決方案。
(2)在短消息業(yè)務承載實體上 在短消息業(yè)務(SMS)承載實體上,WAP網(wǎng)關服務器與MN也有兩種連接情況,如圖3所示。第一種方案是經(jīng)典方案。第二種方案在保留短消息中心的情況下,將無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關的功能移至WAP網(wǎng)關服務器,這是讓WAP網(wǎng)關服務器承擔盡可能多的功能。目前移動網(wǎng)絡所支持的短消息業(yè)務其流量有限(最多只能傳送140Bytes的內(nèi)容),用它來承載Internet并無多大意義。進一步的考慮是將WAP網(wǎng)關服務器應用為一短消息業(yè)務中心,這樣具有更大的實用價值。 從電信設備制造商的角度出發(fā),兩個承載實體(實際上可推廣到所有承載實體)都趨向于選擇使WAP網(wǎng)關服務器的功能更強大的方案。從技術上講,WAP網(wǎng)關都是由存儲量大、處理能力強的計算機來承擔,若僅僅完成網(wǎng)關的作用,有'大材小用'之嫌。因此為充分利用已有的能力,將一部分功能移至WAP網(wǎng)關服務器,是完全可行的。而且對運營商來講,這樣的組網(wǎng)方式連接簡單、成本相對較低、運行可靠、維護方便。從理論上講,WAP協(xié)議的開放性是可以保證這些多種連接的靈活性的。
3.2 協(xié)議棧設計 上面變化的連接形式帶來了協(xié)議棧的相應改變。作為一種開放技術,WAP協(xié)議被設計成能支持這些改變。下面仍以GSM和CDMA承載實體為例來說明協(xié)議棧的變化情況。 3.2.1 CSD承載實體上的WAP協(xié)議棧 如圖4-6所示。第一種方案是典型協(xié)議棧結(jié)構(gòu),無須任何改變。在第二種方案中,從ISP到WAP網(wǎng)關服務器的子網(wǎng)可以是任何一種傳輸網(wǎng),如基于以太網(wǎng)的LAN、WAN等,它省去 PSTN連接和有關協(xié)議轉(zhuǎn)換,在ISP和移動網(wǎng)絡之間建立PPP直連。第三種方案必須在移動網(wǎng)絡和WAP網(wǎng)關服務器之間建立類似于撥號的直接連接,這可由PPP協(xié)議來完成。


3.2.2 SMS承載實體上的WAP協(xié)議棧 如圖7-8所示。第一種方案上行過程中無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(Wireless Data Gateway)將短消息封裝在IP隧道(Tunnel Over IP)中,傳送到WAP網(wǎng)關服務器,WAP網(wǎng)關服務器從隧道中取出SMS,下行過程亦然,這也是典型方案。第二種方案中隧道傳送被省去,但必須由一短消息實全接口(SME-IF for GSM, MC I/F for CDMA)來完成短消息到WDP協(xié)議的轉(zhuǎn)換,即將無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關集成于WAP網(wǎng)關服務器之中。 在開放的WAP協(xié)議結(jié)構(gòu)中完成如上所述的變化不僅可行,而且相對簡單,由此帶來的效率提高值得關注。


4. WAP網(wǎng)關服務器的深層次應用 目前已經(jīng)投入使用的WAP網(wǎng)關服務器僅能實現(xiàn)協(xié)議所定義的基本應用,即傳送Internet內(nèi)容,也僅起到網(wǎng)關的作用。其實WAP協(xié)議所定義的應用遠遠不只這些,WAP所能提供的業(yè)務更應該是包羅萬象的。除了上面所談到的利用改變與移動網(wǎng)絡的連接方式來賦予WAP網(wǎng)關服務器更強大的功能以外,還可利用WAP網(wǎng)關服務器向用戶提供多種增值業(yè)務和所謂'個性化服務'。
電子郵件就是一種典型的增值業(yè)務,目前應用在WAP業(yè)務中也較為普及。向用戶提供諸如地址名錄管理、個人信息服務(如地理定位等)則體現(xiàn)了WAP網(wǎng)關服務器能真正實現(xiàn)'個性化服務'的特點。由于移動終端內(nèi)存和處理能力的限制,實現(xiàn)這些功能比較困難,WAP網(wǎng)關服務器能處理和存儲這些信息和內(nèi)容,并在用戶需要時可隨時傳送給他們。利用WAP傳輸層安全協(xié)議,可交移動電子商務領域重要的加密和誰工作也放在WAP網(wǎng)關服務器來完成,省去移動網(wǎng)絡和終端的繁重處理任務。WAP協(xié)議棧還保留了一部分關于未來WAP應用和業(yè)務的定義,這些功能在適當?shù)臈l件下,亦可放在WAP網(wǎng)關服務器來完成。利用短消息承載實體來傳送Internet內(nèi)容沒有多大實際價值,但利用WAP網(wǎng)關服務器來完成短消息中心的功能是一個很好的設想,電信運營商應該對這一方案表示歡迎。 可以預想,WAP網(wǎng)關服務器在將來還可能被賦以更大用途,成為一種綜合性網(wǎng)關服務器。
5. 結(jié)束語 WAP協(xié)議的開放性使得WAP網(wǎng)關服務器與移動網(wǎng)絡的連接形式可以有多種,從而為提高WAP網(wǎng)關服務器的交通打下了基礎,也保證了設計、開發(fā)、安裝、運營的靈活和多樣性。同時,在適當條件下可賦予WAP網(wǎng)關服務器多種多樣的功能,它的應用模式隨技術和市場的發(fā)展而變化。
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