WAP网关应用

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WAP网关服务器应用形式初探

2010-01-14 10:35

本文讨论了WAP网关服务器与移动网络的几种连接方式，以及相应的协议栈，并对其进一步应用作了一些初步探讨。 　　 1. 引言 　 目前WAP已成为信息技术（IT）领域内的热门话题，有关这方面的文章和论述了较多，涉及到WAP的方方面面，例如协议栈本身、WAP的各种应用等。的确，WAP实现了21世纪人们随时随地'上网冲浪'的梦想，是无线通信和Internet结合的最佳模式之一。WAP应用领域也相当丰富，其最大特点在于系统结构的灵活性和协议的开放性，WAP网关服务器（WAP GATEWAY SERVER）是其中的关键部分，它与移动网络的连接方式直接决定了其应用模式生效能。本文将对进一步加强WAP网关服务器功能方面谈一下初步看法。 2. 经典的WAP应用结构模型 　 由WAP论坛（WAP FORUM）制定的WAP协议廾基本结构为底层承载（BEARER）+ 无线数据报协议（WDP）+ 传输层安全协议（WTLS）+ 事务层协议（WTP）+ 会话层协议（WSP）+ 无线应用环境（WAE），在最新的WAP1.2版本中啬了许多新的应用模式，如'推'（PUSH，即将Internet内容主动发送给移动用户的一种协议）等。WAP协议栈应用于结构模型如图1所示。其中作为核心成分的WAP网关服务器主要完成两个功能：实现WAP协议栈（WSP/WTP/WTLS/WDP）与Internet协议栈（HTTP/TLS/TCP/IP）之间的协议转换；信息内容的编解码，即将WAP数据压缩编码以减少网络数据流量，最大限度利用无线资源。 　 　　WAP实现手机上网，是由移动终端、移动网络（由基站和交换机组成）、WAP网关服务器和网络内容供应商（ICP）、网络服务供应商（ISP）之间协调完成。这一典型手机上网过程可简述如下： 　 （1） 手机发出请求； 　 （2） 移动网络（GSM、CDMA或其它移动网络）接通本地ISP； 　 （3） 本地ISP连接WAP网关服务器； 　 （4） WAP网关服务器向目标内容服务器发出请求； 　 （5） 目标内容服务器将信息传给WAP网关服务器； 　 （6） WAP网关服务器将处理后的信息发送到本地ISP； 　 （7） 本地ISP将住处传回移动网络； 　 （8） 手机接收到Internet信息； 　 　　可见实现这一过程所参与的网络实体比较多，相互的协调也较为复杂。同时，WAP网关服务器仅仅作为一网关来使用，承担功能相对不足。因此不妨利用WAP协议的开放性，改变这种单一的连接形式，来达到充分利用WAP网关服务器强大存储和处理能力的目的，让它成为真正意义上的'服务器'。 3. WAP服务器与移动网络（MN）连接的几种形式以及协议栈的变化 3.1 连接形式 　 WAP作为一种网关服务器（连接MN与Internet的GATEWAY），与移动网络的连接方式是决定其结构和功能的主要因素，即所谓的'WAP网关服务器解决方案'。对采用分组交换的移动网络，如GPRS以及第三代网络等，WAP网关服务器可与其采用IP直连的方式，这里就不多加探讨。但对于非IP网络，如GSM电路交换数据（CSD）网等，就有可能采用不着一些变化的连接形式。下面以目前应用较为普遍的CSD和短消息（SMS）承载实体为例来说明这些变化，以及由此带来的利弊和WAP网关服务器效能的改变。 　 （1） 用在电路交换数据承载实体上 　　在电路交换数据承载实体上，WAP网关服务器与MN可以有三种连接情况，如图2所示。 第一种形式是经典方法，CSD经过一系列的中间转换（依次经过IWF、PSTN、MODEM），最后由ISP提供与WAP网关服务器的IP连接； 第二种方式由移动网络交换机直接提供数字中继连接到ISP，由ISP提供与WAP网关服务器的IP连接，ISP起到了CSD与IP之间协议转换的作用。 第三种方式是由移动网络交换机直接提供数字中继，连接至WAP网关服务器。 第一种方式可充分利用目前的基础设施，即数量庞大的用户线都可实现与WAP网关服务器的连接，直接的好处就是WAP服务供应商会增多，可充分引入竞争和改善服务等。 第二种方式中ISP商需要租用相对昂贵的中继线，同时也要承担CSD和IP之间协议转换的任务，可能会影响ISP商参与WAP服务的积极性。 第三种方式连接最为简洁、可靠，但需由WAP网关服务器来承担CSD至IP的协议转换工作，在这种方案中WAP网关服务器也扮演了ISP的角色。从充分利用WAP网关服务器功能的角度出发，第三种方案将是一种较好的解决方案。 （2）在短消息业务承载实体上 　　在短消息业务（SMS）承载实体上，WAP网关服务器与MN也有两种连接情况，如图3所示。第一种方案是经典方案。第二种方案在保留短消息中心的情况下，将无线数据网关的功能移至WAP网关服务器，这是让WAP网关服务器承担尽可能多的功能。目前移动网络所支持的短消息业务其流量有限（最多只能传送140Bytes的内容），用它来承载Internet并无多大意义。进一步的考虑是将WAP网关服务器应用为一短消息业务中心，这样具有更大的实用价值。 从电信设备制造商的角度出发，两个承载实体（实际上可推广到所有承载实体）都趋向于选择使WAP网关服务器的功能更强大的方案。从技术上讲，WAP网关都是由存储量大、处理能力强的计算机来承担，若仅仅完成网关的作用，有'大材小用'之嫌。因此为充分利用已有的能力，将一部分功能移至WAP网关服务器，是完全可行的。而且对运营商来讲，这样的组网方式连接简单、成本相对较低、运行可靠、维护方便。从理论上讲，WAP协议的开放性是可以保证这些多种连接的灵活性的。 3.2 协议栈设计 　　上面变化的连接形式带来了协议栈的相应改变。作为一种开放技术，WAP协议被设计成能支持这些改变。下面仍以GSM和CDMA承载实体为例来说明协议栈的变化情况。 3.2.1 CSD承载实体上的WAP协议栈 　　如图4-6所示。第一种方案是典型协议栈结构，无须任何改变。在第二种方案中，从ISP到WAP网关服务器的子网可以是任何一种传输网，如基于以太网的LAN、WAN等，它省去 PSTN连接和有关协议转换，在ISP和移动网络之间建立PPP直连。第三种方案必须在移动网络和WAP网关服务器之间建立类似于拨号的直接连接，这可由PPP协议来完成。 3.2.2 SMS承载实体上的WAP协议栈 　 如图7-8所示。第一种方案上行过程中无线数据网关（Wireless Data Gateway）将短消息封装在IP隧道（Tunnel Over IP）中，传送到WAP网关服务器，WAP网关服务器从隧道中取出SMS，下行过程亦然，这也是典型方案。第二种方案中隧道传送被省去，但必须由一短消息实全接口（SME-IF for GSM, MC I/F for CDMA）来完成短消息到WDP协议的转换，即将无线数据网关集成于WAP网关服务器之中。 在开放的WAP协议结构中完成如上所述的变化不仅可行，而且相对简单，由此带来的效率提高值得关注。 4. WAP网关服务器的深层次应用 　　目前已经投入使用的WAP网关服务器仅能实现协议所定义的基本应用，即传送Internet内容，也仅起到网关的作用。其实WAP协议所定义的应用远远不只这些，WAP所能提供的业务更应该是包罗万象的。除了上面所谈到的利用改变与移动网络的连接方式来赋予WAP网关服务器更强大的功能以外，还可利用WAP网关服务器向用户提供多种增值业务和所谓'个性化服务'。 　　电子邮件就是一种典型的增值业务，目前应用在WAP业务中也较为普及。向用户提供诸如地址名录管理、个人信息服务（如地理定位等）则体现了WAP网关服务器能真正实现'个性化服务'的特点。由于移动终端内存和处理能力的限制，实现这些功能比较困难，WAP网关服务器能处理和存储这些信息和内容，并在用户需要时可随时传送给他们。利用WAP传输层安全协议，可交移动电子商务领域重要的加密和谁工作也放在WAP网关服务器来完成，省去移动网络和终端的繁重处理任务。WAP协议栈还保留了一部分关于未来WAP应用和业务的定义，这些功能在适当的条件下，亦可放在WAP网关服务器来完成。利用短消息承载实体来传送Internet内容没有多大实际价值，但利用WAP网关服务器来完成短消息中心的功能是一个很好的设想，电信运营商应该对这一方案表示欢迎。 可以预想，WAP网关服务器在将来还可能被赋以更大用途，成为一种综合性网关服务器。 5. 结束语 　　WAP协议的开放性使得WAP网关服务器与移动网络的连接形式可以有多种，从而为提高WAP网关服务器的交通打下了基础，也保证了设计、开发、安装、运营的灵活和多样性。同时，在适当条件下可赋予WAP网关服务器多种多样的功能，它的应用模式随技术和市场的发展而变化。