移动设备管理与OMA DM 协议 V5（3）

WAP不仅仅作为一种OMA DM协议的实现载体，更重要的是这个协议产生的初衷是为互联网Internet和无线设备之间建立一个桥梁，定义了无线移动设备与网络中的固定服务器进行通信的方式。它为OMA DM协议建立了通过固定的Web服务器与无线的移动设备进行通信的网络框架。

4．WAP协议

4.1为什么需要WAP(Wireless Application Protocol)
Internet和移动通信的出现极大地影响和改变了人们的生活、工作方式。但在较长一段时间内，通过移动设备访问Internet还只是人们的一个梦想。WAP协议就是在这样一种背景下产生的，让人们可以在任何时间地点通过各种移动设备访问因特网。

4.2什么是WAP
WAP是无线应用协议(Wireless Application Protocol )的简称,是一种开放式的全球规范。WAP技术为互联网和无线设备之间建立了一个桥梁,定义了无线移动设备与网络中的固定服务器进行通信的方式。

4.3 WAP论坛
　 1997年初期，美国一家网络运营商Omnipoint提出要提供移动信息服务,这一意向很快就收到一些大公司的回复,但它们各自使用自己所专有的技术,Omnipoint明确指出，应该开发一种公共的开放标准。最终Ericsson和Motorola加入到Nokia和PhoHe.com的队伍当中，成立WAP论坛，联手开发WAP协议,目的是为移动通信中使用因特网业务制定统一的应用标准。如今WAP论坛已经被统一在开放移动联盟(OMA)中，不再以独立组织的形式存在。

4.4 WAP的发展阶段
第一阶段：WAP1.X
处于2G的无线传输技术数据传送的带宽很窄（GSM CSD 9.6K），由于切换等原因，数据传输也不稳定，并且移动终端屏幕小、显示色彩及能力都有限。鉴于这些特点，WAP论坛编写了WML、WSP、WTP、WDP等一系列协议。以适应无线上网的要求。
第二阶段：WAP2.0
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良好保证，因此WAP论坛取消了WSP、WTP、WDP等针对无线传输所做的协议,代之以Internet的相关协议（TCP/UDP，HTTP等）,WML也在向XHTML靠拢。业务上增加了彩信MMS、Provisioning、Pictograms等功能，并且加强了UAPROF(User Agent Profile) 、PUSH等能力。有线与无线融合的趋势很明显，并且类似PUSH、Provisioning等无线网络功能也对有线网络Internet的发展起到重要的借鉴作用。

4.5 WAP协议模型

(1) WAE应用层
应用层的主要目的是使运营商和服务提供者能够有效地在不同的无线平台上建立服务和应用程序。描述了WML（类似Internet使用HXML）、Wscript（类似Internet使用JavaScript）、Wireless Telephony Application(WTA, WTAI)和一些数据格式（如WBMP图片格式、电话本记录和日程记录等等）。
无线电话应用（WTA)使WAP可以很好地与电信网络中现存的各种先进电信业务相结合，如智能网业务。通过用户接口，移动用户可以应用各种电信业务而不需修改移动终端。
(2) WSP会话层
会话层协议为上层的应用提供面向连接的(Confirmed Push)或无连接（Connectionless Push）的会话通信服务。对于面向连接会话，需要在PPG(Push Proxy Gateway，一般为WAP网关)和客户端间预先存在一个激活的会话,即需要对方回送接收确认信息；对于无连接的推送，则通过预留的端口完成通信。即发送出去后，是否收到就不管了。

(3) WTP事务层
提供一种轻量级的面向事务处理的服务，专门优化并适用于无线数据网。
(4) WTLS 安全层
基于SSL的安全传输协议，提供加密、授权及数据完整性功能。
(5) WDP传输层
无线数据报协议，一种通用的数据传输服务，可以支持多种无线承载网络，使得上层的WAE、WSP、WTP、WTLS独立于下层的无线网络，使用下层承载能力为上层提供一致的服务。

4.6 WAP网络架构
（1）WAP应用直接通过WAP服务器与设备交互（WAP Application Server）

如果只提供单纯的WAP应用，可以用现有的网络服务器，只改变MIME类型就可以，许多人认为只有WAP Server才能提供WAP的内容这不正确，WAP内容可以由任何普通的Web Server提供，但这个服务器必须包含一个WAP网关，因此可以跳过安装在移动运营商那边的第三方网关，并且主机上的应用程序对加密数据流有完全的控制能力。将WAP网页或程序上传到支持WAP功能的服务器上，移动设备就可以通过输入URL来进行访问，WAP服务器需要实现WAP协议栈。

（2）WEB服务器通过WAP代理（WAP 网关）与设备交互（WAP Proxy）


WAP代理／网关实现WAP协议栈（WSP、WTP、WTLS和WDP）与Internet协议栈之间的转换。WAP代理把WAP请求翻译成为WWW请求，同时也将Web服务器的响应翻译成压缩的二进制WML格式数据，以便移动终端的理解。信息内容编解码器把WAP数据压缩编码，以减少网络数据流量，最大限度地利用无线网络缓慢的数据传输速率。同时WAP还采用了错误校正技术，确保网络浏览和数据传输过程不会因无线信道质量的变化而受到严重影响。

4.7 WAP的数据传输方式（WAP PUSH）
WAP的数据传输使用WAP PUSH，WAP推送（PUSH）技术是一种建立在客户服务器上的机制，就是由服务器主动将信息发往客户端的技术。同传统的拉（PULL）技术相比，最主要的区别在于推送（PUSH）技术是由服务器主动向客户机发送信息，而拉（PULL）技术则是由客户机主动请求信息。PUSH技术的优势在于信息的主动性和及时性。
　 PUSH技术在Internet中没能取得大的成功，原因是多方面的。主要原因在于固定网中计算机等固定设备为用户提供了足够的资源和能力去查找信息所以用户通常将它作为一个浏览信息的窗口，而不是被动的信息接收者。同时固定网用户对于信息准确性的要求远甚于对其及时性的要求，因此PUSH技术未能得到广泛的应用。
而在移动网中，由于存在着网络带宽、移动终端能力以及自费标准高昂等诸多限制，使得用户查找信息受到了一定的限制，如果将重要的信息主动及时地推送到用户的移动设备上无疑会大大方便用户。移动通信的优点是移动设备能够随时随地接收信息因此PUSH技术在移动网中可以大展拳脚，WAP PUSH正是PUSH技术和移动通信两者扬长避短相结合的产物。WAP PUSH是在移动网络中应用的PUSH技术，它结合了一般PUSH技术和移动网络的特点。它的系统框架、使用协议和服务方式与固定网上的PUSH技术有很大不同。

4.8 WAP的数据传输过程
整个WAP框架可以分为PI(Push Initiator，即互联网的服务器)、PPG(Push Proxy Gateway，一般为WAP网关)、移动终端三大部分。PI到PPG之间是基于HTTP的PAP(Push Access Protocol)协议（PPG和PI互为HTTP服务器），PPG到移动终端之间是PUSH OTA(PUSH Over-The-Air)协议。
基本流程是互联网的服务器将要发送的信息内容，采用XML表现形式，通过PAP协议发送给WAP网关。通过PUSH OTA协议将内容发送到手机上(2.0以下的规范用OTA-WSP，2.0以上的规范用OTA-HTTP)。

这是很理想的目标，可是目前在大部分运营商部署的无线网络那里，实现这个都比较困难。第二代无线网络GSM/CDMA95A是基于信令的电路交换的通信技术，并不支持IP协议，能进行WAP这样数据业务，需要先在信令协议栈上借用modem拨号机制封装成IP/PPP包。WAP网关通过信令网找到手机并建立WSP会话的连接是很难实现的。第二代半过渡性的网络技术GPRS/CDMA1.x理论上是可以让手机永久在线，拥有固定的IP地址，可现实并不是如此。空中信道的有限容量、计费管理、网络容量等方面都不成熟，所以，移动终端要像一台服务器那样，接收并处理WAP网关随时发起的主动连接请求，只能等到第三代无线网络技术或是WAP2.0技术全面普及的那一天了。

正是由于上述局限，目前，在世界各地，大部分运营商和方案供应商那里，都采用SMS（短消息）方式承载OTA侧的推送,因此在实际环境中更多的通过短消息（SMS）网关与移动终端交互。SMS是信令通道上传输的，处于网络覆盖中的手机通过BTS、BSC、MSC与短信中心随时随地可以相互通信。所以，作为这种服务器到终端的信息传输载体，SMS是最适合不过了。

短消息网关（ISMG）是处于短消息中心（SMSC）和PI之间的设备，它为这两个实体的数据交换提供安全、快捷的通道。如同WAP网关一样，短消息网关需要完成协议的转换、计费、路由、安全和网络管理等功能。
短消息网关与短消息中心之间使用SMPP协议（SHORT MESSAGE PEER TO PEER,短消息点对点协议），SMPP主要实现网关和短消息中心（SMSC）的连接，确保准确接收和发送数据，实现高效、可靠的数据传输。为了达到规范要求的不超过0.001%的数据丢包率，SMPP通信代理需要支持流量控制。
SMPP是一个基本协议，在中国主要有三个由其派生的协议：中国移动的CMPP协议，中国联通的SGIP（在CDMA上是ETIP），以及小灵通的SMGP。
例如通过中国移动的WAP网关发送WAP PUSH有着开发周期长，调测流程较复杂等不足，而使用CMPP协议即基于SMS网关来进行WAP PUSH发送灵活性比较高，相对比较简单。

4.9推送空间传输协议(PUSH OTA)
PUSH OTA是运行于WSP之上的一层较为简单的协议层，负责从PPG（网关）到移动设备的数据传输。PUSH OTA可使用面向连接的会话（Confirmed Push）和无连接会话(Connectionless Push)两种WSP层服务，对于使用连接会话的推送，需要在PPG和客户端间预先存在一个激活的会话,即需要对方回送接收确认信息的Push；对于无连接的推送，则通过预留的端口完成通信。即发送出去后，是否收到就不管了。
Push OTA协议定义了OTA-WSP(必须支持)和OTA-HTTP(可选)两种承载方式。
OTA-HTTP承载要求手机永久在线，拥有固定的IP地址，可现实中因为空中信道的有限容量、计费管理、网络容量等方面都不成熟，移动终端无法要像一台服务器那样，接收并处理网关随时发起的主动连接请求，正是由于上述局限， 无连接(Connection-less)模式的OTA-WSP是目前事实上的PUSH OTA标准承载方式。
虽然现在移动和网通已经引进了支持WAP2.0的WAP网关，可以支持HTTP推送WAP Push，但是WAP2.0能否大行其道尚有不确定因素。一是移动运营商虽然已表露出准备力推广WAP业务的前兆，但是否会在短期内进一步采取“大手笔”的举措，很大程度上取决于技术上是否有成熟的、实惠的WAP2.0全套解决方案。另一方面，终端手机厂商尤其是国产手机厂商能否在产品中内置成熟的WAP2.0解决方案，也将在很大程度上决定这项业务在消费者中的推广前景。

4.10推送访问协议(PAP)(Push Access Protocol)
PAP是PI(服务器)与PPG（网关）间的通信协议，它使用XML作为消息的描述语言，通过简单的请求响应机制完成数据的传输，可以通过PAP协议向PPG发送PUSH-OTA侧的网络信息，如PUSH消息走哪种网络类型GSM或是CDMA，以及目标设备的IP地址。PAP可以实现在多种通信协议之上，包括HTTP，SMTP等。目前的WAP版本仅给出了利用HTTP机制的PAP的规范。

4.11 WAP 2.0
在WAP2.0版本中，支持以下新增协议栈功能：
(1) 在传输层，WAP2.0采用具有无线特征的WP TCP/IP协议，以使得网络可以基于IP进行数据传输。WP TCP提供面向连接的服务，它被优化用于无线环境，可与互联网上的标准TCP应用充分交互操作。
(2) 在会话层,WAP2.0采用具有无线特征的HTTP协议（WP HTTP），WP HTTP规范针对无线环境的HTTP协议子集，完全能够与HTTP/1.1共同使用。WAP设备和WAP代理服务器/WAP服务器之间交互工作的基本模型是HTTP请求／回应处理机制。WP HTTP支持回应的信息体压缩和安全通道的建立。这样，在WAP2.0不一定需要WAP代理服务器，因为在客户端和服务器端通过使用HTTP/1.1就可以直接完成移动应用。
(3) WAP2.0增加了更多的安全保证措施，包括采用TLS协议, WAP2.0支持TCP/HTTP的情况下允许移动终端与应用服务器直接建立TLS安全隧道，实现端到端的加密功能。提供改进的端到端的安全，集成有线互联网等，以保证使用移动商务和移动银行应用等移动业务的安全。TLS协议的无线协议子集允许针对安全传输的交互操作。TLS的协议子集包括加密簇、验证字格式、签名规则和会话恢复等安全措施。
WAP2.0主要优势表现如下：
（1）速度更快：WAP网关不用做HTTP/TCP和WSP/WTP/WDP的协议转换；手机侧不用做WSP/WTP/WDP的解析，但是网络中需要做HTTP/TCP的无线配置。
（2）性能提高：因不做大量的协议转换，同样的硬件设备支持更多的并发用户。
（3）提供了端到端的安全机制：如使用TLS时，WAP网关不用解析HTTP应用，是透明传输的端到端的协议。
（4）丰富的内容：因WAP2.0协议采用了与有线互联网兼容的语言，因此获得了更为广泛的支持，更多的应用能更容易的被用在移动互联网上，这是在WAP1.X上做不到的，这种兼容性也使WAP2.0比WAP1.X有更长的使用期限和稳定的产品形态（不用在协议和标记语言上进行频繁升级），使移动用户享受到有线互联网的丰富的内容。

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