移動短消息技術演進與業(yè)務發(fā)展淺析
浙江大學信息與電子系工程碩士 王曉真
2003/09/25
一、移動短消息業(yè)務發(fā)展概況
近兩年來，移動通信迅猛發(fā)展的用戶數(shù)及其完善的基礎網(wǎng)絡，為移動通信增值業(yè)務的發(fā)展提供了有利條件。在諸多增值業(yè)務中，短消息(SMS)服務因其價格低廉、使用方便、信息傳遞準確及時、存儲轉(zhuǎn)發(fā)離線通信等優(yōu)點而備受用戶歡迎。據(jù)統(tǒng)計，2001年中國移動的短消息業(yè)務總量達到了159億條。中國移動“移動夢網(wǎng)”合作模式的推出，極大地推動了短消息業(yè)務的發(fā)展。預計2002年中國移動短消息量將達到500億條。同樣在歐洲，短消息服務已經(jīng)成長為電信運營商的重要收入來源，每個月有近50億條短信息被發(fā)出，平均每位手機用戶每月要發(fā)送出25條短信息。歐洲主要的無線運營商每月要處理超過3億條短信息，而且這個數(shù)字還在以每月10%到15%的速率增長。在芬蘭的手機用戶每月的話費賬單上，平均50%出自短信息服務。短信息服務像風暴一樣席卷歐洲大陸。在日本，短消息及移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務僅用了1年半時間便實現(xiàn)了贏利的目標，目前已培育成一個30億美元的巨大市場。
在短消息業(yè)務迅猛發(fā)展的同時，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、壁紙和動畫下載，無法傳送高質(zhì)量的圖片和聲音等，因此增強型消息服務(以下簡稱“EMS”)和多媒體消息服務(以下簡稱“MMS”)就應運而生�；谀壳岸滔⒎⻊盏牧己檬袌�，目前國內(nèi)移動運營商對這兩項新的消息服務非�？春�，并計劃大力發(fā)展。
二、EMS和MMS的業(yè)務特征
EMS服務建立在SMS系統(tǒng)基礎上，并對SMS做進一步的改進與完善�？梢哉fEMS是SMS服務向未來MMS過渡的橋梁。
EMS采用開放的ETSI標準，屬于3GPP范疇。它利用現(xiàn)有的短消息系統(tǒng)平臺，通過多條SMS串接實現(xiàn)較大數(shù)據(jù)量的短消息應用。它支持端到端消息傳送，即手機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、墻紙或定制圖標等內(nèi)容下載到手機上。
以多條SMS為載體的EMS服務可提供以下信息內(nèi)容：
· 文本信息：支持格式化文本，包括字體、字號、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。
· 動畫信息： 對預先定義的動畫，并不通過空中接口傳送動畫，而是傳送動畫指針，一旦數(shù)據(jù)達到動畫位置，即開始按照預定方式播放； 對用戶自定義的動畫，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：對預先定義的聲音，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，一旦顯示某個聲音標志，即開始播放； 對用戶自定義的聲音，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服務是短消息服務和圖片信息(Picture Message)或EMS的進一步發(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、動畫和流式圖像，從而使信息服務的內(nèi)容和應用更加豐富、多彩，MMS服務在現(xiàn)有SMS業(yè)務和EMS業(yè)務基礎上，提升信息服務的表現(xiàn)能力，滿足用戶日益增長的服務需求。
目前多媒體消息業(yè)務提供以下幾項業(yè)務功能：
· 多媒體消息的發(fā)送和接收：手機終端合成多媒體消息發(fā)送后，由多媒體短信中心(MMSC)進行存儲和處理，接收方可以從MMSC接收多媒體消息。
· 應提供對非MMS終端的支持：對于非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)務支持點到點的業(yè)務和點到多點的業(yè)務：接收方可以是一個手機終端(或應用系統(tǒng))，或多個手機終端(或應用系統(tǒng))�！ ∧壳�3GPP建議支持的多媒體消息服務內(nèi)容格式有以下幾種。隨著技術的不斷發(fā)展，仍將會出現(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的特點。
三、EMS和MMS技術特點及其運營實現(xiàn)
EMS和MMS均具備獨特的技術特點，對移動運營商的業(yè)務運營實現(xiàn)提出不同的要求，其中MMS對運營商的網(wǎng)絡改造要求更高。
1 EMS的技術特點
EMS完全利用SMS所采用的信令信道。其實現(xiàn)涉及以下兩個關鍵機制。
(1)TP-UDH(User Data Header)：使得在一般的短消息中可以包含二進制數(shù)據(jù)。二進制數(shù)據(jù)存放在TP_UDH中，位于文本數(shù)據(jù)的前面�！ �(2)串接機制：允許EMS的發(fā)送和接收方可以自動把多個消息串接成一個長消息，并在IED字段前三個字節(jié)中表示，其具體含義如下�！ ctet 1：串接短消息參考數(shù)。該參考數(shù)在每一個被串接短消息中應該保持不變。
Octet 2：一個串接短消息中短消息的最大數(shù)目。0-255，從1開始，在同一個串接中的各個短消息中保持不變。
Octet 3：當前短消息的順序號。
2 EMS的運營實現(xiàn)
(1)網(wǎng)絡設備改造
短消息中心：為支持增強型短消息服務，短消息中心的軟件基本不變，但個別參數(shù)需要設定。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：利用現(xiàn)有的協(xié)議，作最小改動。
CMPP協(xié)議：CMPP設三個參數(shù)，順序號、相同短信順序號和TP-UDHI；如果EMS又多條SMS組成時，SP就要同時填寫上述的三個參數(shù)。對于同一EMS，SP填寫的“順序號”應該是相同的；而“相同短信順序號”參數(shù)應填寫這條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需要設定 ESM_class bit 6 為 1—UDHI 。
(2) 計費要求
當發(fā)出組合的EMS時，由于MAP信令層的限制，手機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)關應對EMS的計費作特別處理：在EMS的層面上而不是單條短消息的層面來計費，也就是按一條EMS計費而不是按多條短信計費。
由于組合EMS對手機終端的要求，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)關遇到EMS時應按照特定的生存周期處理。
當短信網(wǎng)關支持EMS計費后，短信中心與之的通訊協(xié)議也必須進行相應的修改。
3 MMS的技術特點
MMS短消息雖然在給用戶的業(yè)務表現(xiàn)上類似于SMS業(yè)務，但在實際的實現(xiàn)方法上采用的是WAP事件的處理流程，由接收方主動從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，消除了消息文件大小的限制，同時引入了新的信息平臺到無線網(wǎng)絡。這個平臺包括MMS中繼，MMS服務器，MMS用戶數(shù)據(jù)庫和新的WAP網(wǎng)關。MMS對無線網(wǎng)絡的傳輸速率的要求越來越高，是3G移動通信網(wǎng)絡最主要的應用。
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IP網(wǎng)絡，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MMSC上。
4.MMS的運營實現(xiàn)
多媒體消息系統(tǒng)的網(wǎng)元設備包括MMS終端、多媒體消息中心、MMS用戶數(shù)據(jù)庫、外部應用服務器、增值應用服務器以及非MMS終端處理系統(tǒng)。此外，為配合多媒體消息平臺提供多媒體消息服務，需要WAP網(wǎng)關、GSM/GPRS網(wǎng)絡資源等設備的支持，還要和現(xiàn)網(wǎng)中的計費系統(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)務服務中心，是將多媒體消息從發(fā)送方傳遞到接收方的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡元素。MMSC的存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制與SMSC類似，即存儲、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，當用戶訪問MMSC時，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MMSC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MMS消息的發(fā)送方或接收方的終端不支持MMS時，MMSC可以通過非MMS終端支撐應用的增值應用平臺，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。另外它也應該具有對非MMS終端用戶的某些多媒體消息存儲和管理的功能、對多媒體消息進行適配過濾、轉(zhuǎn)發(fā)等功能。
(4)對WAP網(wǎng)關的要求
多媒體消息中心和終端之間采用WAP協(xié)議實現(xiàn)，通過WAP網(wǎng)關承載MMS業(yè)務。在MMS業(yè)務中，WAP網(wǎng)關的功能主要包括：
· 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，需要與WAP網(wǎng)關建立WSP會話，通過WAP網(wǎng)關將一條多媒體消息發(fā)送到多媒體消息中心MMSC，WAP網(wǎng)關通過HTTP協(xié)議訪問MMSC。
· 當多媒體消息到達在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，需要與WAP網(wǎng)關建立WSP會話，通過WAP網(wǎng)關訪問多媒體消息中心MMSC，取得一條多媒體消息，WAP網(wǎng)關通過HTTP協(xié)議訪問MMSC。
四、SMS、EMS及MMS的市場前景
SMS服務以其簡單實用，低廉的價格以及對手機終端的要求不高等特點，深受廣大用戶的喜愛。同時以中國移動為首的移動運營商推出了“移動夢網(wǎng)”合作模式，吸引眾多內(nèi)容提供商，并實現(xiàn)與其進行收益分成。內(nèi)容提供商通過運營商搭建的短消息通信平臺，專注于開發(fā)豐富靈活的應用和業(yè)務，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。在今后很長的時間里，短消息業(yè)務仍將有一個很大的增長空間和利潤空間。在未來移動運營商將會把短消息視為基本通信業(yè)務，而非增值業(yè)務。
EMS作為向MMS過渡的橋梁，在短消息的形式上有了很大的擴展，支持鈴聲和圖片。目前移動運營商的網(wǎng)絡已經(jīng)基本支持EMS服務，而且的確有許多內(nèi)容提供商已經(jīng)提供了EMS服務。但是作為MMS過渡的中間產(chǎn)品，EMS似乎沒有引起移動運營商的興趣。移動運營商關注點目前已經(jīng)落在MMS業(yè)務上，對于需要用戶手機支持，短消息系統(tǒng)計費模式需要修改的EMS業(yè)務，并沒有投入太多的熱情，而是滿足于目前EMS業(yè)務不溫不火的現(xiàn)狀。
MMS業(yè)務作為3G的一項業(yè)務，也是移動運營商首次嘗試運營3G業(yè)務。目前國內(nèi)各移動運營商對MMS業(yè)務都投入了極高的熱情，并已經(jīng)開始著手網(wǎng)絡建設、業(yè)務準備和市場啟動工作。新聞媒體也進行了相關的MMS概念的宣傳和炒作。由于網(wǎng)絡承載的不同，MMS能夠提供比SMS和EMS更為豐富的服務，這些服務對年青用戶和時尚用戶非常有吸引力，而且很可能引導一種新的消費模式和生活方式�；赟MS成功的經(jīng)驗，MMS的業(yè)務推廣也同樣可以分為兩個層面，即用戶之間(點對點)和內(nèi)容服務商提供應用和內(nèi)容。國內(nèi)移動運營商將會延續(xù)“移動夢網(wǎng)”的業(yè)務模式，以期獲得和SMS一樣的市場效果。
MMS業(yè)務和移動運營商其它增值業(yè)務一樣，同樣受制于手機終端和資費兩方面因素。目前市面上出現(xiàn)的支持MMS的手機種類不多，價格不菲。如何讓用戶放棄原來的手機改用支持MMS的手機，這將是MMS業(yè)務是否能夠良性發(fā)展的關鍵。國內(nèi)兩大移動運營商為推廣GPRS和CDMA業(yè)務，均不同程度地采用了手機捆綁銷售的方式。對于MMS業(yè)務，移動運營商將會延續(xù)這種做法。
另一方面MMS業(yè)務的資費將是影響業(yè)務發(fā)展的另一個因素。盡管MMS業(yè)務市場定位是高端用戶，但從移動運營商增值業(yè)務推廣情況來看，先期MMS更有可能在時尚青年中推廣。資費將是這些用戶的一個關注點。MMS業(yè)務資費可以按照短消息的方式，以條計算，也可以按照GPRS的流量計算。中國移動近期推出的“彩信”業(yè)務以短消息方式按條計費。
另外，MMS業(yè)務和其它業(yè)務如KJAVA業(yè)務同時推出，在一定程度上會分流用戶群。
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