移動(dòng)短消息技術(shù)演進(jìn)與業(yè)務(wù)發(fā)展淺析
浙江大學(xué)信息與電子系工程碩士 王曉真
2003/09/25
一、移動(dòng)短消息業(yè)務(wù)發(fā)展概況
近兩年來，移動(dòng)通信迅猛發(fā)展的用戶數(shù)及其完善的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，為移動(dòng)通信增值業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了有利條件。在諸多增值業(yè)務(wù)中，短消息(SMS)服務(wù)因其價(jià)格低廉、使用方便、信息傳遞準(zhǔn)確及時(shí)、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)離線通信等優(yōu)點(diǎn)而備受用戶歡迎。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001年中國移動(dòng)的短消息業(yè)務(wù)總量達(dá)到了159億條。中國移動(dòng)“移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)”合作模式的推出，極大地推動(dòng)了短消息業(yè)務(wù)的發(fā)展。預(yù)計(jì)2002年中國移動(dòng)短消息量將達(dá)到500億條。同樣在歐洲，短消息服務(wù)已經(jīng)成長為電信運(yùn)營商的重要收入來源，每個(gè)月有近50億條短信息被發(fā)出，平均每位手機(jī)用戶每月要發(fā)送出25條短信息。歐洲主要的無線運(yùn)營商每月要處理超過3億條短信息，而且這個(gè)數(shù)字還在以每月10%到15%的速率增長。在芬蘭的手機(jī)用戶每月的話費(fèi)賬單上，平均50%出自短信息服務(wù)。短信息服務(wù)像風(fēng)暴一樣席卷歐洲大陸。在日本，短消息及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)僅用了1年半時(shí)間便實(shí)現(xiàn)了贏利的目標(biāo)，目前已培育成一個(gè)30億美元的巨大市場(chǎng)。
在短消息業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展的同時(shí)，由于現(xiàn)有的短消息存在一些局限性，如只能傳送文本信息，無法完成高質(zhì)量的鈴音、壁紙和動(dòng)畫下載，無法傳送高質(zhì)量的圖片和聲音等，因此增強(qiáng)型消息服務(wù)(以下簡稱“EMS”)和多媒體消息服務(wù)(以下簡稱“MMS”)就應(yīng)運(yùn)而生�；谀壳岸滔⒎⻊�(wù)的良好市場(chǎng)，目前國內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營商對(duì)這兩項(xiàng)新的消息服務(wù)非�？春�，并計(jì)劃大力發(fā)展。
二、EMS和MMS的業(yè)務(wù)特征
EMS服務(wù)建立在SMS系統(tǒng)基礎(chǔ)上，并對(duì)SMS做進(jìn)一步的改進(jìn)與完善�？梢哉fEMS是SMS服務(wù)向未來MMS過渡的橋梁。
EMS采用開放的ETSI標(biāo)準(zhǔn)，屬于3GPP范疇。它利用現(xiàn)有的短消息系統(tǒng)平臺(tái)，通過多條SMS串接實(shí)現(xiàn)較大數(shù)據(jù)量的短消息應(yīng)用。它支持端到端消息傳送，即手機(jī)用戶之間可以通過短消息發(fā)送和接收含有文字、簡單圖像、動(dòng)畫和聲音的組合信息。它也是內(nèi)容傳送的載體，即可以將鈴音、屏保、墻紙或定制圖標(biāo)等內(nèi)容下載到手機(jī)上。
以多條SMS為載體的EMS服務(wù)可提供以下信息內(nèi)容：
· 文本信息：支持格式化文本，包括字體、字號(hào)、字形等。
· 圖片信息：其中小圖片為16*16像素，大圖片為32*32像素，圖片沒有動(dòng)畫和灰度，只有白或者黑。一條EMS中最多可以有包含6張圖片，即96*64。
· 動(dòng)畫信息： 對(duì)預(yù)先定義的動(dòng)畫，并不通過空中接口傳送動(dòng)畫，而是傳送動(dòng)畫指針，一旦數(shù)據(jù)達(dá)到動(dòng)畫位置，即開始按照預(yù)定方式播放； 對(duì)用戶自定義的動(dòng)畫，包含4張圖片，8*8像素或16*16像素，必須通過空中接口傳送。
· 聲音信息：對(duì)預(yù)先定義的聲音，不通過空中接口傳送，只傳其ID。消息中可以加入10種不同的聲音，一旦顯示某個(gè)聲音標(biāo)志，即開始播放； 對(duì)用戶自定義的聲音，用戶可以自定義自己的聲音，這些聲音信息通過空中接口傳送，最大為128字節(jié)。
MMS服務(wù)是短消息服務(wù)和圖片信息(Picture Message)或EMS的進(jìn)一步發(fā)展。多媒體信息不僅局限于文本信息，還可以傳遞更為豐富的信息，如接收和發(fā)送高分辨率的彩色圖片、全立體聲聲音、動(dòng)畫和流式圖像，從而使信息服務(wù)的內(nèi)容和應(yīng)用更加豐富、多彩，MMS服務(wù)在現(xiàn)有SMS業(yè)務(wù)和EMS業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，提升信息服務(wù)的表現(xiàn)能力，滿足用戶日益增長的服務(wù)需求。
目前多媒體消息業(yè)務(wù)提供以下幾項(xiàng)業(yè)務(wù)功能：
· 多媒體消息的發(fā)送和接收：手機(jī)終端合成多媒體消息發(fā)送后，由多媒體短信中心(MMSC)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，接收方可以從MMSC接收多媒體消息。
· 應(yīng)提供對(duì)非MMS終端的支持：對(duì)于非MMS終端的支持可以通過非多媒體終端處理系統(tǒng)完成。用戶可通過Email，WAP，WWW等方式瀏覽。
· 多媒體消息業(yè)務(wù)支持點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的業(yè)務(wù)：接收方可以是一個(gè)手機(jī)終端(或應(yīng)用系統(tǒng))，或多個(gè)手機(jī)終端(或應(yīng)用系統(tǒng))�！ ∧壳�3GPP建議支持的多媒體消息服務(wù)內(nèi)容格式有以下幾種。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，仍將會(huì)出現(xiàn)更加豐富多彩的內(nèi)容格式。
· 純文本格式：包括US-ASCII、ISO-8859-1、UTF-8及Shift_JIS等格式。
· 靜態(tài)圖像格式：包括Baseline、JPEG、GIF87a、GIF89a、WBMP等格式。
· 語音格式：如AMR(AMR support for voice clips)。
· 音頻格式：包括MP3、MIDI、AAC等格式。
· 視頻格式：包括MPEG-4中的Visual Simple Profile Level 0以及H。263中的 profile 3 level 10格式。
總之，我們可以用“SMS無聲無色，EMS有聲色，MMS有聲有色”來形象地概括這三種消息服務(wù)的特點(diǎn)。
三、EMS和MMS技術(shù)特點(diǎn)及其運(yùn)營實(shí)現(xiàn)
EMS和MMS均具備獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)運(yùn)營商的業(yè)務(wù)運(yùn)營實(shí)現(xiàn)提出不同的要求，其中MMS對(duì)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)改造要求更高。
1 EMS的技術(shù)特點(diǎn)
EMS完全利用SMS所采用的信令信道。其實(shí)現(xiàn)涉及以下兩個(gè)關(guān)鍵機(jī)制。
(1)TP-UDH(User Data Header)：使得在一般的短消息中可以包含二進(jìn)制數(shù)據(jù)。二進(jìn)制數(shù)據(jù)存放在TP_UDH中，位于文本數(shù)據(jù)的前面�！ �(2)串接機(jī)制：允許EMS的發(fā)送和接收方可以自動(dòng)把多個(gè)消息串接成一個(gè)長消息，并在IED字段前三個(gè)字節(jié)中表示，其具體含義如下。 Octet 1：串接短消息參考數(shù)。該參考數(shù)在每一個(gè)被串接短消息中應(yīng)該保持不變。
Octet 2：一個(gè)串接短消息中短消息的最大數(shù)目。0-255，從1開始，在同一個(gè)串接中的各個(gè)短消息中保持不變。
Octet 3：當(dāng)前短消息的順序號(hào)。
2 EMS的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)
(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改造
短消息中心：為支持增強(qiáng)型短消息服務(wù)，短消息中心的軟件基本不變，但個(gè)別參數(shù)需要設(shè)定。具體修改如下：TP-UDHI，比特6置1，表示接受串接短消息。這樣一來，短消息中心將不會(huì)拒絕串接短消息；透明傳輸TP-DU，不修改消息內(nèi)容。
短信網(wǎng)關(guān)：利用現(xiàn)有的協(xié)議，作最小改動(dòng)。
CMPP協(xié)議：CMPP設(shè)三個(gè)參數(shù)，順序號(hào)、相同短信順序號(hào)和TP-UDHI；如果EMS又多條SMS組成時(shí)，SP就要同時(shí)填寫上述的三個(gè)參數(shù)。對(duì)于同一EMS，SP填寫的“順序號(hào)”應(yīng)該是相同的；而“相同短信順序號(hào)”參數(shù)應(yīng)填寫這條EMS有多少條串接而成的總數(shù)量。
SMPP協(xié)議：需要系統(tǒng)支持SMPP3.4；要支持EMS， SMG需要設(shè)定 ESM_class bit 6 為 1—UDHI 。
(2) 計(jì)費(fèi)要求
當(dāng)發(fā)出組合的EMS時(shí)，由于MAP信令層的限制，手機(jī)收到的是若干條的短消息，如果其中的某一條沒有收到都無法顯示出完整的消息。為確保用戶的利益，短消息中心和短信網(wǎng)關(guān)應(yīng)對(duì)EMS的計(jì)費(fèi)作特別處理：在EMS的層面上而不是單條短消息的層面來計(jì)費(fèi)，也就是按一條EMS計(jì)費(fèi)而不是按多條短信計(jì)費(fèi)。
由于組合EMS對(duì)手機(jī)終端的要求，它的生存周期一般以30-60分鐘為宜，因此要求短消息中心和短信網(wǎng)關(guān)遇到EMS時(shí)應(yīng)按照特定的生存周期處理。
當(dāng)短信網(wǎng)關(guān)支持EMS計(jì)費(fèi)后，短信中心與之的通訊協(xié)議也必須進(jìn)行相應(yīng)的修改。
3 MMS的技術(shù)特點(diǎn)
MMS短消息雖然在給用戶的業(yè)務(wù)表現(xiàn)上類似于SMS業(yè)務(wù)，但在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)方法上采用的是WAP事件的處理流程，由接收方主動(dòng)從MMSC取消息，相同于WAP的瀏覽或下載方式。MMS 利用WAP的傳輸協(xié)議、GPRS帶寬優(yōu)勢(shì)，消除了消息文件大小的限制，同時(shí)引入了新的信息平臺(tái)到無線網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)平臺(tái)包括MMS中繼，MMS服務(wù)器，MMS用戶數(shù)據(jù)庫和新的WAP網(wǎng)關(guān)。MMS對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率的要求越來越高，是3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)最主要的應(yīng)用。
與EMS不同，MMS承載層是通過數(shù)據(jù)信道而不是信令信道。以GPRS網(wǎng)絡(luò)為例，MMS消息流如圖1所示。
·圖中第一條消息流顯示了多媒體消息由BTS、BSC、SGSN和GGSN到達(dá)IP網(wǎng)絡(luò)，通過WAP Gateway被轉(zhuǎn)發(fā)到MMSC中。
·圖中第二條消息流表示多媒體通知的走向。多媒體通知經(jīng)WAPGateway發(fā)給SMSC，并以SMS為承載發(fā)給MMS終端。
·圖中第三條消息流表示MMS終端通過WAPGateway從MMSC中提取多媒體消息。
·圖中第四條消息流表示多媒體消息被轉(zhuǎn)換成e-mail發(fā)往Email Server上。
·圖中第五條消息流表示多媒體消息被路由到外部應(yīng)用中。
·圖中第六條消息流表示多媒體消息被路由到另外一個(gè)MMSC上。
4.MMS的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)
多媒體消息系統(tǒng)的網(wǎng)元設(shè)備包括MMS終端、多媒體消息中心、MMS用戶數(shù)據(jù)庫、外部應(yīng)用服務(wù)器、增值應(yīng)用服務(wù)器以及非MMS終端處理系統(tǒng)。此外，為配合多媒體消息平臺(tái)提供多媒體消息服務(wù)，需要WAP網(wǎng)關(guān)、GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)資源等設(shè)備的支持，還要和現(xiàn)網(wǎng)中的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)。
(1)多媒體消息中心MMSC
MMSC為多媒體消息業(yè)務(wù)服務(wù)中心，是將多媒體消息從發(fā)送方傳遞到接收方的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)元素。MMSC的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制與SMSC類似，即存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)多媒體消息。MMSC將多媒體消息轉(zhuǎn)發(fā)給接收者后，從MMSC刪除此消息。
(2)MMS Redirector 和ENUM-DNS
由于對(duì)終端用戶而言，在CMCC全網(wǎng)范圍內(nèi)，MMSC的URL地址全網(wǎng)唯一，因此，當(dāng)用戶訪問MMSC時(shí)，需要通過MMS Redirector，根據(jù)用戶的 MSISDN，利用HTTP重定向功能解析用戶歸屬M(fèi)MSC的地址，通過ENUM-DNS解析接收方用戶歸屬的MMSC的地址。
(3)非MMS終端處理系統(tǒng)
當(dāng)MMS消息的發(fā)送方或接收方的終端不支持MMS時(shí)，MMSC可以通過非MMS終端支撐應(yīng)用的增值應(yīng)用平臺(tái)，使非MMS終端用戶通過其它的方式發(fā)送或者接收此多媒體消息。另外它也應(yīng)該具有對(duì)非MMS終端用戶的某些多媒體消息存儲(chǔ)和管理的功能、對(duì)多媒體消息進(jìn)行適配過濾、轉(zhuǎn)發(fā)等功能。
(4)對(duì)WAP網(wǎng)關(guān)的要求
多媒體消息中心和終端之間采用WAP協(xié)議實(shí)現(xiàn)，通過WAP網(wǎng)關(guān)承載MMS業(yè)務(wù)。在MMS業(yè)務(wù)中，WAP網(wǎng)關(guān)的功能主要包括：
· 支持MMS終端與多媒體消息中心之間傳送多媒體消息。MMS終端發(fā)送多媒體消息時(shí)，需要與WAP網(wǎng)關(guān)建立WSP會(huì)話，通過WAP網(wǎng)關(guān)將一條多媒體消息發(fā)送到多媒體消息中心MMSC，WAP網(wǎng)關(guān)通過HTTP協(xié)議訪問MMSC。
· 當(dāng)多媒體消息到達(dá)在MMSC中后，MMSC需要給接收用戶終端發(fā)送通知，MMSC通過WAP PUSH協(xié)議發(fā)送該通知。
· 支持多媒體消息中心與MMS終端之間傳送多媒體消息。MMS終端接收多媒體消息時(shí)，需要與WAP網(wǎng)關(guān)建立WSP會(huì)話，通過WAP網(wǎng)關(guān)訪問多媒體消息中心MMSC，取得一條多媒體消息，WAP網(wǎng)關(guān)通過HTTP協(xié)議訪問MMSC。
四、SMS、EMS及MMS的市場(chǎng)前景
SMS服務(wù)以其簡單實(shí)用，低廉的價(jià)格以及對(duì)手機(jī)終端的要求不高等特點(diǎn)，深受廣大用戶的喜愛。同時(shí)以中國移動(dòng)為首的移動(dòng)運(yùn)營商推出了“移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)”合作模式，吸引眾多內(nèi)容提供商，并實(shí)現(xiàn)與其進(jìn)行收益分成。內(nèi)容提供商通過運(yùn)營商搭建的短消息通信平臺(tái)，專注于開發(fā)豐富靈活的應(yīng)用和業(yè)務(wù)，以吸引不同層面的用戶群。目前如QQ聊天等內(nèi)容提供商提供的短消息已深入人心。在今后很長的時(shí)間里，短消息業(yè)務(wù)仍將有一個(gè)很大的增長空間和利潤空間。在未來移動(dòng)運(yùn)營商將會(huì)把短消息視為基本通信業(yè)務(wù)，而非增值業(yè)務(wù)。
EMS作為向MMS過渡的橋梁，在短消息的形式上有了很大的擴(kuò)展，支持鈴聲和圖片。目前移動(dòng)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本支持EMS服務(wù)，而且的確有許多內(nèi)容提供商已經(jīng)提供了EMS服務(wù)。但是作為MMS過渡的中間產(chǎn)品，EMS似乎沒有引起移動(dòng)運(yùn)營商的興趣。移動(dòng)運(yùn)營商關(guān)注點(diǎn)目前已經(jīng)落在MMS業(yè)務(wù)上，對(duì)于需要用戶手機(jī)支持，短消息系統(tǒng)計(jì)費(fèi)模式需要修改的EMS業(yè)務(wù)，并沒有投入太多的熱情，而是滿足于目前EMS業(yè)務(wù)不溫不火的現(xiàn)狀。
MMS業(yè)務(wù)作為3G的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，也是移動(dòng)運(yùn)營商首次嘗試運(yùn)營3G業(yè)務(wù)。目前國內(nèi)各移動(dòng)運(yùn)營商對(duì)MMS業(yè)務(wù)都投入了極高的熱情，并已經(jīng)開始著手網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、業(yè)務(wù)準(zhǔn)備和市場(chǎng)啟動(dòng)工作。新聞媒體也進(jìn)行了相關(guān)的MMS概念的宣傳和炒作。由于網(wǎng)絡(luò)承載的不同，MMS能夠提供比SMS和EMS更為豐富的服務(wù)，這些服務(wù)對(duì)年青用戶和時(shí)尚用戶非常有吸引力，而且很可能引導(dǎo)一種新的消費(fèi)模式和生活方式�；赟MS成功的經(jīng)驗(yàn)，MMS的業(yè)務(wù)推廣也同樣可以分為兩個(gè)層面，即用戶之間(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))和內(nèi)容服務(wù)商提供應(yīng)用和內(nèi)容。國內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營商將會(huì)延續(xù)“移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)”的業(yè)務(wù)模式，以期獲得和SMS一樣的市場(chǎng)效果。
MMS業(yè)務(wù)和移動(dòng)運(yùn)營商其它增值業(yè)務(wù)一樣，同樣受制于手機(jī)終端和資費(fèi)兩方面因素。目前市面上出現(xiàn)的支持MMS的手機(jī)種類不多，價(jià)格不菲。如何讓用戶放棄原來的手機(jī)改用支持MMS的手機(jī)，這將是MMS業(yè)務(wù)是否能夠良性發(fā)展的關(guān)鍵。國內(nèi)兩大移動(dòng)運(yùn)營商為推廣GPRS和CDMA業(yè)務(wù)，均不同程度地采用了手機(jī)捆綁銷售的方式。對(duì)于MMS業(yè)務(wù)，移動(dòng)運(yùn)營商將會(huì)延續(xù)這種做法。
另一方面MMS業(yè)務(wù)的資費(fèi)將是影響業(yè)務(wù)發(fā)展的另一個(gè)因素。盡管MMS業(yè)務(wù)市場(chǎng)定位是高端用戶，但從移動(dòng)運(yùn)營商增值業(yè)務(wù)推廣情況來看，先期MMS更有可能在時(shí)尚青年中推廣。資費(fèi)將是這些用戶的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。MMS業(yè)務(wù)資費(fèi)可以按照短消息的方式，以條計(jì)算，也可以按照GPRS的流量計(jì)算。中國移動(dòng)近期推出的“彩信”業(yè)務(wù)以短消息方式按條計(jì)費(fèi)。
另外，MMS業(yè)務(wù)和其它業(yè)務(wù)如KJAVA業(yè)務(wù)同時(shí)推出，在一定程度上會(huì)分流用戶群。
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