移动短消息技术演进与业务发展浅析
发布时间:2006-10-14 8:02:14   收集提供:gaoqian
浙江大学信息与电子系工程硕士 王晓真


一、移动短消息业务发展概况

  近两年来,移动通信迅猛发展的用户数及其完善的基础网络,为移动通信增值业务的发展提供了有利条件。在诸多增值业务中,短消息(SMS)服务因其价格低廉、使用方便、信息传递准确及时、存储转发离线通信等优点而备受用户欢迎。据统计,2001年中国移动的短消息业务总量达到了159亿条。中国移动“移动梦网”合作模式的推出,极大地推动了短消息业务的发展。预计2002年中国移动短消息量将达到500亿条。同样在欧洲,短消息服务已经成长为电信运营商的重要收入来源,每个月有近50亿条短信息被发出,平均每位手机用户每月要发送出25条短信息。欧洲主要的无线运营商每月要处理超过3亿条短信息,而且这个数字还在以每月10%到15%的速率增长。在芬兰的手机用户每月的话费账单上,平均50%出自短信息服务。短信息服务像风暴一样席卷欧洲大陆。在日本,短消息及移动互联网业务仅用了1年半时间便实现了赢利的目标,目前已培育成一个30亿美元的巨大市场。

  在短消息业务迅猛发展的同时,由于现有的短消息存在一些局限性,如只能传送文本信息,无法完成高质量的铃音、壁纸和动画下载,无法传送高质量的图片和声音等,因此增强型消息服务(以下简称“EMS”)和多媒体消息服务(以下简称“MMS”)就应运而生。基于目前短消息服务的良好市场,目前国内移动运营商对这两项新的消息服务非常看好,并计划大力发展。

二、EMS和MMS的业务特征

  EMS服务建立在SMS系统基础上,并对SMS做进一步的改进与完善。可以说EMS是SMS服务向未来MMS过渡的桥梁。

  EMS采用开放的ETSI标准,属于3GPP范畴。它利用现有的短消息系统平台,通过多条SMS串接实现较大数据量的短消息应用。它支持端到端消息传送,即手机用户之间可以通过短消息发送和接收含有文字、简单图像、动画和声音的组合信息。它也是内容传送的载体,即可以将铃音、屏保、墙纸或定制图标等内容下载到手机上。

  以多条SMS为载体的EMS服务可提供以下信息内容:

  ◆ 文本信息:支持格式化文本,包括字体、字号、字形等。

  ◆ 图片信息:其中小图片为16*16像素,大图片为32*32像素,图片没有动画和灰度,只有白或者黑。一条EMS中最多可以有包含6张图片,即96*64。

  ◆ 动画信息: 对预先定义的动画,并不通过空中接口传送动画,而是传送动画指针,一旦数据达到动画位置,即开始按照预定方式播放; 对用户自定义的动画,包含4张图片,8*8像素或16*16像素,必须通过空中接口传送。

  ◆ 声音信息:对预先定义的声音,不通过空中接口传送,只传其ID。消息中可以加入10种不同的声音,一旦显示某个声音标志,即开始播放; 对用户自定义的声音,用户可以自定义自己的声音,这些声音信息通过空中接口传送,最大为128字节。

  MMS服务是短消息服务和图片信息(Picture Message)或EMS的进一步发展。多媒体信息不仅局限于文本信息,还可以传递更为丰富的信息,如接收和发送高分辨率的彩色图片、全立体声声音、动画和流式图像,从而使信息服务的内容和应用更加丰富、多彩,MMS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,满足用户日益增长的服务需求。

  目前多媒体消息业务提供以下几项业务功能:

  ◆ 多媒体消息的发送和接收:手机终端合成多媒体消息发送后,由多媒体短信中心(MMSC)进行存储和处理,接收方可以从MMSC接收多媒体消息。

  ◆ 应提供对非MMS终端的支持:对于非MMS终端的支持可以通过非多媒体终端处理系统完成。用户可通过Email,WAP,WWW等方式浏览。   ◆ 多媒体消息业务支持点到点的业务和点到多点的业务:接收方可以是一个手机终端(或应用系统),或多个手机终端(或应用系统)。   目前3GPP建议支持的多媒体消息服务内容格式有以下几种。随着技术的不断发展,仍将会出现更加丰富多彩的内容格式。

◆ 纯文本格式:包括US-ASCII、ISO-8859-1、UTF-8及Shift_JIS等格式。

◆ 静态图像格式:包括Baseline、JPEG、GIF87a、GIF89a、WBMP等格式。

◆ 语音格式:如AMR(AMR support for voice clips)。

◆ 音频格式:包括MP3、MIDI、AAC等格式。

◆ 视频格式:包括MPEG-4中的Visual Simple Profile Level 0以及H.263中的 profile 3 level 10格式。

  总之,我们可以用“SMS无声无色,EMS有声色,MMS有声有色”来形象地概括这三种消息服务的特点。

三、 EMS和MMS技术特点及其运营实现

  EMS和MMS均具备独特的技术特点,对移动运营商的业务运营实现提出不同的要求,其中MMS对运营商的网络改造要求更高。

  1.EMS的技术特点

  EMS完全利用SMS所采用的信令信道。其实现涉及以下两个关键机制。

  (1)TP-UDH(User Data Header):使得在一般的短消息中可以包含二进制数据。二进制数据存放在TP_UDH中,位于文本数据的前面。   (2)串接机制:允许EMS的发送和接收方可以自动把多个消息串接成一个长消息,并在IED字段前三个字节中表示,其具体含义如下。   Octet 1:串接短消息参考数。该参考数在每一个被串接短消息中应该保持不变。

  Octet 2:一个串接短消息中短消息的最大数目。0-255,从1开始,在同一个串接中的各个短消息中保持不变。

  Octet 3:当前短消息的顺序号。

  2.EMS的运营实现

(1)网络设备改造

  短消息中心:为支持增强型短消息服务,短消息中心的软件基本不变,但个别参数需要设定。具体修改如下:TP-UDHI,比特6置1,表示接受串接短消息。这样一来,短消息中心将不会拒绝串接短消息;透明传输TP-DU,不修改消息内容。

  短信网关:利用现有的协议,作最小改动。

  CMPP协议:CMPP设三个参数,顺序号、相同短信顺序号和TP-UDHI;如果EMS又多条SMS组成时,SP就要同时填写上述的三个参数。对于同一EMS,SP填写的“顺序号”应该是相同的;而“相同短信顺序号”参数应填写这条EMS有多少条串接而成的总数量。

  SMPP协议:需要系统支持SMPP3.4;要支持EMS, SMG需要设定 ESM_class bit 6 为 1—UDHI 。

(2) 计费要求

  当发出组合的EMS时,由于MAP信令层的限制,手机收到的是若干条的短消息,如果其中的某一条没有收到都无法显示出完整的消息。为确保用户的利益,短消息中心和短信网关应对EMS的计费作特别处理:在EMS的层面上而不是单条短消息的层面来计费,也就是按一条EMS计费而不是按多条短信计费。

  由于组合EMS对手机终端的要求,它的生存周期一般以30-60分钟为宜,因此要求短消息中心和短信网关遇到EMS时应按照特定的生存周期处理。

  当短信网关支持EMS计费后,短信中心与之的通讯协议也必须进行相应的修改。

  3. MMS的技术特点

  MMS短消息虽然在给用户的业务表现上类似于SMS业务,但在实际的实现方法上采用的是WAP事件的处理流程,由接收方主动从MMSC取消息,相同于WAP的浏览或下载方式。MMS 利用WAP的传输协议、GPRS带宽优势,消除了消息文件大小的限制,同时引入了新的信息平台到无线网络。这个平台包括MMS中继,MMS服务器,MMS用户数据库和新的WAP网关。MMS对无线网络的传输速率的要求越来越高,是3G移动通信网络最主要的应用。

  与EMS不同,MMS承载层是通过数据信道而不是信令信道。以GPRS网络为例,MMS消息流如图1所示。



  ●图中第一条消息流显示了多媒体消息由BTS、BSC、SGSN和GGSN到达IP网络,通过WAP Gateway被转发到MMSC中。

  ●图中第二条消息流表示多媒体通知的走向。多媒体通知经WAPGateway发给SMSC,并以SMS为承载发给MMS终端。

  ●图中第三条消息流表示MMS终端通过WAPGateway从MMSC中提取多媒体消息。

  ●图中第四条消息流表示多媒体消息被转换成e-mail发往Email Server上。

  ●图中第五条消息流表示多媒体消息被路由到外部应用中。

  ●图中第六条消息流表示多媒体消息被路由到另外一个MMSC上。

  4.MMS的运营实现

  多媒体消息系统的网元设备包括MMS终端、多媒体消息中心、MMS用户数据库、外部应用服务器、增值应用服务器以及非MMS终端处理系统。此外,为配合多媒体消息平台提供多媒体消息服务,需要WAP网关、GSM/GPRS网络资源等设备的支持,还要和现网中的计费系统、网管系统互联。

(1)多媒体消息中心MMSC

  MMSC为多媒体消息业务服务中心,是将多媒体消息从发送方传递到接收方的存储和转发的网络元素。MMSC的存储转发机制与SMSC类似,即存储、转发多媒体消息。MMSC将多媒体消息转发给接收者后,从MMSC删除此消息。

(2)MMS Redirector 和ENUM-DNS

  由于对终端用户而言,在CMCC全网范围内,MMSC的URL地址全网唯一,因此,当用户访问MMSC时,需要通过MMS Redirector,根据用户的 MSISDN,利用HTTP重定向功能解析用户归属MMSC的地址,通过ENUM-DNS解析接收方用户归属的MMSC的地址。

(3)非MMS终端处理系统

  当MMS消息的发送方或接收方的终端不支持MMS时,MMSC可以通过非MMS终端支撑应用的增值应用平台,使非MMS终端用户通过其它的方式发送或者接收此多媒体消息。另外它也应该具有对非MMS终端用户的某些多媒体消息存储和管理的功能、对多媒体消息进行适配过滤、转发等功能。

(4)对WAP网关的要求

  多媒体消息中心和终端之间采用WAP协议实现,通过WAP网关承载MMS业务。在MMS业务中,WAP网关的功能主要包括:

  ◆ 支持MMS终端与多媒体消息中心之间传送多媒体消息。MMS终端发送多媒体消息时,需要与WAP网关建立WSP会话,通过WAP网关将一条多媒体消息发送到多媒体消息中心MMSC,WAP网关通过HTTP协议访问MMSC。

  ◆ 当多媒体消息到达在MMSC中后,MMSC需要给接收用户终端发送通知,MMSC通过WAP PUSH协议发送该通知。

  ◆ 支持多媒体消息中心与MMS终端之间传送多媒体消息。MMS终端接收多媒体消息时,需要与WAP网关建立WSP会话,通过WAP网关访问多媒体消息中心MMSC,取得一条多媒体消息,WAP网关通过HTTP协议访问MMSC。

四、SMS、EMS及MMS的市场前景

  SMS服务以其简单实用,低廉的价格以及对手机终端的要求不高等特点,深受广大用户的喜爱。同时以中国移动为首的移动运营商推出了“移动梦网”合作模式,吸引众多内容提供商,并实现与其进行收益分成。内容提供商通过运营商搭建的短消息通信平台,专注于开发丰富灵活的应用和业务,以吸引不同层面的用户群。目前如QQ聊天等内容提供商提供的短消息已深入人心。在今后很长的时间里,短消息业务仍将有一个很大的增长空间和利润空间。在未来移动运营商将会把短消息视为基本通信业务,而非增值业务。

  EMS作为向MMS过渡的桥梁,在短消息的形式上有了很大的扩展,支持铃声和图片。目前移动运营商的网络已经基本支持EMS服务,而且的确有许多内容提供商已经提供了EMS服务。但是作为MMS过渡的中间产品,EMS似乎没有引起移动运营商的兴趣。移动运营商关注点目前已经落在MMS业务上,对于需要用户手机支持,短消息系统计费模式需要修改的EMS业务,并没有投入太多的热情,而是满足于目前EMS业务不温不火的现状。

  MMS业务作为3G的一项业务,也是移动运营商首次尝试运营3G业务。目前国内各移动运营商对MMS业务都投入了极高的热情,并已经开始着手网络建设、业务准备和市场启动工作。新闻媒体也进行了相关的MMS概念的宣传和炒作。由于网络承载的不同,MMS能够提供比SMS和EMS更为丰富的服务,这些服务对年青用户和时尚用户非常有吸引力,而且很可能引导一种新的消费模式和生活方式。基于SMS成功的经验,MMS的业务推广也同样可以分为两个层面,即用户之间(点对点)和内容服务商提供应用和内容。国内移动运营商将会延续“移动梦网”的业务模式,以期获得和SMS一样的市场效果。

  MMS业务和移动运营商其它增值业务一样,同样受制于手机终端和资费两方面因素。目前市面上出现的支持MMS的手机种类不多,价格不菲。如何让用户放弃原来的手机改用支持MMS的手机,这将是MMS业务是否能够良性发展的关键。国内两大移动运营商为推广GPRS和CDMA业务,均不同程度地采用了手机捆绑销售的方式。对于MMS业务,移动运营商将会延续这种做法。

  另一方面MMS业务的资费将是影响业务发展的另一个因素。尽管MMS业务市场定位是高端用户,但从移动运营商增值业务推广情况来看,先期MMS更有可能在时尚青年中推广。资费将是这些用户的一个关注点。MMS业务资费可以按照短消息的方式,以条计算,也可以按照GPRS的流量计算。中国移动近期推出的“彩信”业务以短消息方式按条计费。

  另外,MMS业务和其它业务如KJAVA业务同时推出,在一定程度上会分流用户群。


----《通信世界》
 
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