移動短消息技術演進與業(yè)務發(fā)展淺析

相關專題: 中國移動 無線 大數據
浙江大學信息與電子系工程碩士 王曉真




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)展的用戶數及其完善的基礎網絡,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、存儲轉發(fā)離線通信等優(yōu)點而備受用戶歡迎。據統(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”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,短消息及移動互聯網業(yè)務僅用了1年半時間便實現了贏利的目標,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,無法完成高質量的鈴音、壁紙和動畫下載,無法傳送高質量的圖片和聲音等,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,目前國內移動運營商對這兩項新的消息服務非常看好,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。可以說EMS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。它利用現有的短消息系統(tǒng)平臺,通過多條SMS串接實現較大數據量的短消息應用。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。它也是內容傳送的載體,即可以將鈴音、屏保、墻紙或定制圖標等內容下載到手機上。


  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,一旦數據達到動畫位置,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容和應用更加豐富、多彩,MMS服務在現有SMS業(yè)務和EMS業(yè)務基礎上,提升信息服務的表現能力,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))。
  目前3GPP建議支持的多媒體消息服務內容格式有以下幾種。隨著技術的不斷發(fā)展,仍將會出現更加豐富多彩的內容格式。


◆ 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


  EMS和MMS均具備獨特的技術特點,對移動運營商的業(yè)務運營實現提出不同的要求,其中MMS對運營商的網絡改造要求更高。


  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據。二進制數據存放在TP_UDH中,位于文本數據的前面。
  (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。
  Octet 1:串接短消息參考數。該參考數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


(1)網絡設備改造


  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,不修改消息內容。


  短信網關:利用現有的協議,作最小改動。


  CMPP協議:CMPP設三個參數,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。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”參數應填寫這條EMS有多少條串接而成的總數量。


  SMPP協議: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關遇到EMS時應按照特定的生存周期處理。


  當短信網關支持EMS計費后,短信中心與之的通訊協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)務表現上類似于SMS業(yè)務,但在實際的實現方法上采用的是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絡。這個平臺包括MMS中繼,MMS服務器,MMS用戶數據庫和新的WAP網關。MMS對無線網絡的傳輸速率的要求越來越高,是3G移動通信網絡最主要的應用。


  與EMS不同,MMS承載層是通過數據信道而不是信令信道。以GPRS網絡為例,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網絡,通過WAP Gateway被轉發(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


  多媒體消息系統(tǒng)的網元設備包括MMS終端、多媒體消息中心、MMS用戶數據庫、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網關、GSM/GPRS網絡資源等設備的支持,還要和現網中的計費系統(tǒng)、網管系統(tǒng)互聯。


(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發(fā)的網絡元素。MMSC的存儲轉發(fā)機制與SMSC類似,即存儲、轉發(fā)多媒體消息。MMSC將多媒體消息轉發(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全網范圍內,MMSC的URL地址全網唯一,因此,當用戶訪問MMSC時,需要通過MMS Redirector,根據用戶的 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、轉發(fā)等功能。


(4)對WAP網關的要求


  多媒體消息中心和終端之間采用WAP協議實現,通過WAP網關承載MMS業(yè)務。在MMS業(yè)務中,WAP網關的功能主要包括:


  ◆ 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網關建立WSP會話,通過WAP網關將一條多媒體消息發(fā)送到多媒體消息中心MMSC,WAP網關通過HTTP協議訪問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網關建立WSP會話,通過WAP網關訪問多媒體消息中心MMSC,取得一條多媒體消息,WAP網關通過HTTP協議訪問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”合作模式,吸引眾多內容提供商,并實現與其進行收益分成。內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絡已經基本支持EMS服務,而且的確有許多內容提供商已經提供了EMS服務。但是作為MMS過渡的中間產品,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。目前國內各移動運營商對MMS業(yè)務都投入了極高的熱情,并已經開始著手網絡建設、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。基于SMS成功的經驗,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)和內容服務商提供應用和內容。國內移動運營商將會延續(xù)“移動夢網”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。




----《通信世界》

   

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