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[摘要]首先介紹了WAP協(xié)議的起源和發(fā)展，接著描述了WAP通信模型，并對(duì)WAP體系結(jié)構(gòu)作了詳盡的分析，最后介紹了WAP技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。
[關(guān)鍵飼]無(wú)線通信；WAP;WAP網(wǎng)關(guān)；WML
因特網(wǎng)和移動(dòng)通信是近年來(lái)發(fā)展迅速的兩種技術(shù)。它們的出現(xiàn)，極大地影響和改變了人們的生活、工作方式。但在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，通過(guò)移動(dòng)設(shè)備訪問(wèn)因特網(wǎng)還只是人們的一個(gè)夢(mèng)想。WAP(Wireless Application Protocol：無(wú)線應(yīng)用協(xié)議)就是在這樣一種背景下產(chǎn)生并發(fā)展的。WAP的出現(xiàn)，將大大加快移動(dòng)通信與因特網(wǎng)結(jié)合的步伐。
l WAP的定義
WAP協(xié)議是一個(gè)應(yīng)用環(huán)境和無(wú)線設(shè)備的通信協(xié)議集。其設(shè)計(jì)目標(biāo)是用一種與制造商、銷售商無(wú)關(guān)以及與技術(shù)無(wú)關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線設(shè)備對(duì)因特網(wǎng)和高級(jí)電話服務(wù)的訪問(wèn)。事實(shí)上，我們可以將WAP看作一個(gè)簡(jiǎn)單的協(xié)議，定義了無(wú)線移動(dòng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中的固定服務(wù)器進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)方式。
2 WAP的起源和發(fā)展
2．1 WAP的起源
1997年中期，世界幾個(gè)主要的移動(dòng)設(shè)備制造商Motoro1a、Nokia、Ericsson和美國(guó)一家軟件公司Phone．com作為最初的發(fā)起者成立了WAP論壇，開(kāi)始進(jìn)行WAP協(xié)議的開(kāi)發(fā)。目的是定義一種將服務(wù)器上的內(nèi)容進(jìn)行過(guò)濾，以適合移動(dòng)終端通信的標(biāo)準(zhǔn)方式，為移動(dòng)通信中使用因特網(wǎng)業(yè)務(wù)制定統(tǒng)一的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
WAP論壇的成立過(guò)程在一定程度上體現(xiàn)了wAP的開(kāi)放本質(zhì)。1997年初期，美國(guó)一家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商Omnipoint提出要提供移動(dòng)信息服務(wù)。這一意向很快就收到一些大公司的回復(fù)。但它們各自使用自己所專有的技術(shù)。Omnipoint明確指出，應(yīng)該開(kāi)發(fā)一種公共的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。最終Ericsson和 Motorola加入到Nokia和PhoHe．com的隊(duì)伍當(dāng)中，成立WAP論壇，聯(lián)手開(kāi)發(fā)WAP協(xié)議。
2．2 WAP的發(fā)展
WAP論壇的成立，極大地推進(jìn)了WAP協(xié)議的開(kāi)發(fā)過(guò)程。1997年7月，WAP論壇出版了第一個(gè)WAP標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。次年5月，WAPl．0版正式推出。WAPl．1版也在 1999年6月正式發(fā)行。
WAP論壇成立后，受到信息產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。到目前為止，已經(jīng)有超過(guò)200個(gè)公司加入論壇，其中包括世界主要的移動(dòng)通信設(shè)備制造商、電信運(yùn)營(yíng)公司和軟件開(kāi)發(fā)供應(yīng)商。設(shè)備制造商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出支持WAP協(xié)議的移動(dòng)終端，而且正在進(jìn)一步努力豐富功能和提高性能；越來(lái)越多的ISP開(kāi)始提供天線信息服務(wù)；軟件開(kāi)發(fā)商也迅速開(kāi)發(fā)出微型瀏覽器(microbrowser)，支持移動(dòng)終端瀏覽因特網(wǎng)。還有眾多的愛(ài)好者在開(kāi)發(fā)基于WAP的應(yīng)用，這將極大地豐富移動(dòng)終端的信息源。所有這一切，無(wú)不顯示出WAP強(qiáng)大的生命力和光明的未來(lái)。
3 WAP的設(shè)計(jì)思想
WAP協(xié)議定義了一種移動(dòng)通信終端連接因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)方式，提供了一套統(tǒng)一、開(kāi)放的技術(shù)平臺(tái)，使移動(dòng)設(shè)備可以方便地訪問(wèn)以統(tǒng)一的內(nèi)容格式表示的因特網(wǎng)以及因特網(wǎng)的信息。
WAP協(xié)議采用客戶機(jī)／服務(wù)器模式。它在移動(dòng)通信終端中嵌入一個(gè)與PC機(jī)上運(yùn)行的瀏覽器(比如IE， NETSCAPE)類似的微型瀏覽器，從而減少對(duì)移動(dòng)終端的資源要求。WAP把更多的事務(wù)和智能化處理交給WAP網(wǎng)關(guān) (WAP Gateway)。同時(shí)，基于微瀏覽器的服務(wù)和應(yīng)用臨時(shí)性地駐留在服務(wù)器中，而不是永久性地存儲(chǔ)在移動(dòng)終端中。這樣做是因?yàn)榇蠖鄶?shù)的移動(dòng)通信終端CPU的處理能力較弱，內(nèi)存較小，無(wú)線環(huán)境下電力供應(yīng)有限，顯示屏較小，輸入功能有限。這些限制因素決定了必須把更多的任務(wù)交給wAP網(wǎng)關(guān)，減少終端的負(fù)擔(dān)。正如Phone．com公司所言：WAP的設(shè)計(jì)思想就是要盡可能少地使用移動(dòng)設(shè)備資源，并通過(guò)豐富其網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)彌補(bǔ)設(shè)備資源的限制。
正是基于這個(gè)思想，WAP協(xié)議設(shè)想應(yīng)該支持各種移動(dòng)通信設(shè)備(從只能夠顯示一行信息的設(shè)備到智能電話)，應(yīng)該可以運(yùn)行于現(xiàn)有或計(jì)劃中的服務(wù)(比如SMS、USSD、 GPRS、CSD等)，應(yīng)該適合任何移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)(包括CDMA、GSM等)，應(yīng)該支持多種輸入終端(比如鍵盤，觸摸屏等)。
4 WAP體系結(jié)構(gòu)
4．1 WAP通信模型概述
傳統(tǒng)的WWW采用客戶機(jī)／服務(wù)器(C／S)結(jié)構(gòu)�？蛻舳说腤eb瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模式進(jìn)行響應(yīng)。
與傳統(tǒng)的WWW通信相比，WAP也采用客戶機(jī)／服務(wù)器方式。但二者之間最大的差別在于：客戶機(jī)與服務(wù)器之間，WAP模型多了一個(gè)WAP網(wǎng)關(guān)。客戶機(jī)通過(guò)WAP網(wǎng)關(guān)然后再與資源服務(wù)器(Origin server)通信。同時(shí)，在客戶機(jī)與WAP網(wǎng)關(guān)之間傳遞的信息也有別于傳統(tǒng)方式下客戶機(jī)與服務(wù)器間交換的信息。WAP通信模型如圖1所示：
WAP內(nèi)容和應(yīng)用采用與WWW類似的模式定義，內(nèi)容的傳輸也采用一套與WWW通信協(xié)議類似的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。移動(dòng)終端的微型瀏覽器與標(biāo)準(zhǔn)的WEB瀏覽器類似，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)與用戶的接口。
考慮到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制，需要把客戶方用戶代理與WAP網(wǎng)關(guān)間傳遞的信息(包括請(qǐng)求和響應(yīng))進(jìn)行壓縮編碼，以減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，最大限度地利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)緩慢的數(shù)據(jù)傳輸率。
WAP網(wǎng)關(guān)是一個(gè)WAP代理。WAP使用代理技術(shù)連接無(wú)線域和WWW。典型的WAP代理主要包括兩個(gè)功能：
●協(xié)議轉(zhuǎn)換--負(fù)責(zé)把WAP協(xié)議棧(WSP、WTP、WTLS和WDP)的請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為WWW協(xié)議棧(HTTP和TCP／IP)的請(qǐng)求。
●內(nèi)容編碼和解碼--內(nèi)容編碼器負(fù)責(zé)把WAP內(nèi)容轉(zhuǎn)換成壓縮編碼格式，從而減小無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
通過(guò)使用代理技術(shù)，移動(dòng)終端用戶可以瀏覽大量的WAP內(nèi)容，應(yīng)用開(kāi)發(fā)者也能開(kāi)發(fā)出大量與具體終端無(wú)關(guān)的應(yīng)用服務(wù)。同時(shí)，WAP代理允許內(nèi)容和應(yīng)用駐留在固定的WWW服務(wù)器上，并且采用成熟的WWW技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)的模型包括WAP客戶機(jī)、WAP代理以及WAP服務(wù)器。但WAP體系結(jié)構(gòu)可以支持其他的配置。比如把WAP代理的功能包含在WAP服務(wù)器中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)客戶與服務(wù)器司安全的端到端連接。
4．2 WAP體系結(jié)構(gòu)的組成
WAP體系結(jié)構(gòu)為移動(dòng)通信設(shè)備的應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供了一種可伸縮、可擴(kuò)展的環(huán)境。它采用類似于TCP／IP協(xié)議棧的分層設(shè)計(jì)思想，但進(jìn)行了修改和優(yōu)化，以適合無(wú)線通信環(huán)境。其中的每一層協(xié)議均定義有標(biāo)準(zhǔn)的接口，可被上層協(xié)議調(diào)用，亦可被其他的服務(wù)和應(yīng)用直接訪問(wèn)。
WAP分層協(xié)議棧如圖2所示。
下面分別對(duì)WAP體系結(jié)構(gòu)的各層進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
(1)WAE：無(wú)線應(yīng)用環(huán)境
WAE是一種普遍意義上的應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境，支持在不同無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)上方便高效地開(kāi)發(fā)和運(yùn)行應(yīng)用服務(wù)。正如圖1所示，一個(gè)典型的WAP應(yīng)用系統(tǒng)包括三類實(shí)體：具有用戶代理功能的移動(dòng)終端、實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換的WAP代理(Proxy)和提供應(yīng)用服務(wù)的源服務(wù)器(0rigin server)。
(2)WSP：無(wú)線會(huì)話協(xié)議
WSP采用統(tǒng)一的接口給應(yīng)用層的WAE提供兩種類型的服務(wù)：基于WTP的面向連接服務(wù)和基于WDP的無(wú)連接服務(wù)。目前，WSP包含適合瀏覽器應(yīng)用的服務(wù)(WSP／B)，
WSP／B提供的功能包括：
●用壓縮編碼方式表示的HTTPl．1請(qǐng)求語(yǔ)義；
●長(zhǎng)時(shí)間的會(huì)話狀態(tài)3
●會(huì)話暫停和恢復(fù)以及協(xié)議功能協(xié)商。
WSP／B允許通過(guò)WAP代理實(shí)現(xiàn)WAP客戶機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)HTTP服務(wù)器的連接。
(3)WTP：無(wú)線事務(wù)協(xié)議
WTP提供一種輕量級(jí)的、面向事務(wù)處理的服務(wù)。WTP能在安全或非安全的無(wú)線數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)上有效地提供以下特征：
●三類事務(wù)服務(wù)，主要包括：不可靠的單向請(qǐng)求、可靠的單向請(qǐng)求和可靠的雙向請(qǐng)求--慶答事務(wù)；
●(可選的)用戶到用戶的可靠性，即用戶對(duì)收到的每一條信息都進(jìn)行確認(rèn)；
●(可選的)帶外數(shù)據(jù)應(yīng)答；
●PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)的級(jí)聯(lián)和延遲應(yīng)答；
●異步事務(wù)。
(4)WTLS：無(wú)線傳輸層安全協(xié)議
WAP體系結(jié)構(gòu)中值得注意的是增加了一個(gè)安全層。它吸取了TCP／IP體系結(jié)構(gòu)中沒(méi)有安全機(jī)制從而給網(wǎng)絡(luò)通信帶來(lái)極大威脅的教訓(xùn)，專門設(shè)立一個(gè)安全層對(duì)通信加以安全保護(hù)。
WTLS是一個(gè)基于傳輸層安全協(xié)議(TLS)的安全協(xié)議。WTLS經(jīng)過(guò)優(yōu)化，適合于無(wú)線通信較窄的帶寬，并在WDP基礎(chǔ)上向上提供安全的傳輸服務(wù)。WTLS提供的主要功能有：
●數(shù)據(jù)完整性：WTLS確保在移動(dòng)終端和應(yīng)用服務(wù)器間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不被修改和破壞；
●私有性：WTLS確保在移動(dòng)終端和應(yīng)用服務(wù)器間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是私有的，不能被任何接收到數(shù)據(jù)的第三方理解；
●身份認(rèn)證：WTLS確保移動(dòng)終端和服務(wù)器的身份認(rèn)證；
●拒絕服務(wù)保護(hù)：WTLS包含一組工具，可以檢測(cè)并拒絕重復(fù)傳送或不能成功驗(yàn)證的數(shù)據(jù)，從而使許多典型的拒絕服務(wù)攻擊更加難以實(shí)現(xiàn)，有效地保護(hù)了上層協(xié)議。
應(yīng)用可以根據(jù)自身的安全要求和下層網(wǎng)絡(luò)的特性有選擇地允許或禁止WTLS功能。
(5)WDP：無(wú)線數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議
作為WAP體系結(jié)構(gòu)中的傳輸層協(xié)議，WDP利用下層網(wǎng)絡(luò)載體為上層協(xié)議提供一致的服務(wù)和透明的數(shù)據(jù)傳輸。WDP向上層協(xié)議屏蔽了下層網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)，從而使上層的協(xié)議可以用與下層網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)的方式正常工作，同時(shí)也使上層應(yīng)用可以在不同的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)間移植。
(6)BEARER：底層承載網(wǎng)絡(luò)
WAP協(xié)議最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是要能在現(xiàn)有的各種載體服務(wù)上運(yùn)行，比如：短信息服務(wù)(SMS)，電路交換數(shù)據(jù)(CSD)等。底層的承載網(wǎng)絡(luò)向上提供不同吞吐率、誤碼率以及時(shí)延的服務(wù)，這些差別由于WDP層的存在而對(duì)上層協(xié)議透明。WDP規(guī)范對(duì)所支持的承載網(wǎng)絡(luò)以及允許WAP協(xié)議在每一種載體上運(yùn)行所使用的技術(shù)進(jìn)行了說(shuō)明。當(dāng)然，WDP所支持的載體會(huì)隨著新技術(shù)的出現(xiàn)而隨時(shí)間不斷的改變。
(7)其他服務(wù)和應(yīng)用：
WAP分層體系結(jié)構(gòu)允許其他服務(wù)和應(yīng)用通過(guò)一套定義良好的接口使用WAP協(xié)議棧的功能。外部應(yīng)用可以直接訪問(wèn)協(xié)議棧中的會(huì)話層、事務(wù)層、安全層和傳輸層。這樣直接調(diào)用各層提供的服務(wù)，極大地方便了多種應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。
5 WAP典型應(yīng)用示例
常見(jiàn)的WAP應(yīng)用是使用具有WAP功能的移動(dòng)終端，直接連接因特網(wǎng)進(jìn)行WEB瀏覽、收發(fā)電子郵件等。另外，在公司、企業(yè)的應(yīng)用還包括遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程LAN訪問(wèn)、文檔共享／協(xié)同工作、車輛定位等。個(gè)人用戶還可以用具有WAP功能的移動(dòng)終端接收交通狀況、娛樂(lè)、氣象信息，或者與智能網(wǎng)結(jié)合訪問(wèn)、修改個(gè)人數(shù)據(jù)等。但WAP最有潛力的應(yīng)用是與電子商務(wù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)中的電子商務(wù)。比如隨時(shí)參與證券交易，在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上購(gòu)物等等。
圖3描述了典型的WAP應(yīng)用實(shí)例。
例子中，WAP客戶使用WML(無(wú)線標(biāo)識(shí)語(yǔ)言)與兩個(gè)服務(wù)器通信。WAP代理將WAP請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為www請(qǐng)求，、從而允許WAP客戶向WEB服務(wù)器提交請(qǐng)求。WAP代理同時(shí)把從服務(wù)器返回的內(nèi)容壓縮編碼成WAP客戶能理解的壓縮二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式。
如果WEB服務(wù)器能提供WAP內(nèi)容(如WML)，WAP代理直接從服務(wù)器獲得信息。但如果WEB服務(wù)器提供的是WWW內(nèi)容(如HTML)，則必須使用一個(gè)過(guò)濾器來(lái)把WWW內(nèi)容轉(zhuǎn)化成WAP內(nèi)容。比如，用HTML過(guò)濾器將HTML翻譯成WML。
WTA(無(wú)線電話應(yīng)用)服務(wù)器直接對(duì)WAP客戶的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。WTA服務(wù)器可以將各種先進(jìn)的智能網(wǎng)增值業(yè)務(wù)提供給WAP用戶。
6 結(jié)束語(yǔ)
WAP具有光明的未來(lái)，但同時(shí)其自身也存在著缺陷，需要進(jìn)一步完善。WAP應(yīng)用產(chǎn)品所依賴的無(wú)線信道帶寬有限，要提供更多的服務(wù)，比如動(dòng)態(tài)圖像、視頻／音頻等媒體信息服務(wù)，必須解決傳輸對(duì)帶寬的要求。另外，移動(dòng)終端的目標(biāo)、存儲(chǔ)和處理能力有限，對(duì)于更高級(jí)的應(yīng)用也會(huì)是一個(gè)阻礙。WAP的實(shí)現(xiàn)還需要來(lái)自移動(dòng)終端制造商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、ISP以及軟件開(kāi)發(fā)商等多方面的大力協(xié)作。WAP需要完善的方面還包括對(duì)"小甜餅"(cookie)的支持，以方便會(huì)話管理;數(shù)據(jù)源服務(wù)器對(duì)PUSH(即主動(dòng)把信息從WAP網(wǎng)關(guān)發(fā)送給客戶機(jī))操作的支持；對(duì)于安全性要求較高的應(yīng)用，如何保證在WAP網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)源服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)安全以及對(duì)協(xié)議數(shù)據(jù)單元大小(PDU)的改進(jìn)的等等。但我們有理由相信隨著WAP的規(guī)范發(fā)展，這些問(wèn)題都會(huì)得到解決。WAP作為移動(dòng)通信因特網(wǎng)之間的橋梁，給用戶提供了獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)載體，靈活而方便地訪問(wèn)因特網(wǎng)的解決方法，必將取得巨大的成功。
摘自《移動(dòng)通信》2001.9
