隨著ＧＳＭ移動通信網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和競爭的日益激烈，新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的開發(fā)和應(yīng)用就已提到十分重要的位置。短消息服務(wù)業(yè)務(wù)作為ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來越多的系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。

一、短消息服務(wù)技術(shù)與應(yīng)用

１．短消息服務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ) 短消息業(yè)務(wù)與話音傳輸及傳真一樣同為ＧＳＭ數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)，它通過無線控制信道進行傳輸，經(jīng)短消息服務(wù)中心完成存儲和前轉(zhuǎn)功能，每個短消息的信息量限制為１４０個八位組（７比特編碼，１６０個字符）。

短消息業(yè)務(wù)包括兩類：一類是點到點短消息，即由一個用戶發(fā)給另一個用戶少量的文字或數(shù)據(jù)信息。另一類是廣播短消息，即由短消息廣播中心收集用戶所需要的信息廣播給用戶。這兩種方式都可以在網(wǎng)絡(luò)暫時無法將消息傳遞給移動臺的情況下，將信息在網(wǎng)絡(luò)中記載下來，當發(fā)現(xiàn)移動臺可達的情況下通知相應(yīng)的實體重傳消息，因此具有很高的可靠性。

傳送短消息業(yè)務(wù)的控制信道為專用控制信道（ＤＣＣＨ）。ＤＣＣＨ為點對點雙向控制信道，包括獨立專用控制信道（ＳＤＣＣＨ），快速隨路控制信道（ＦＡＣＣＨ）和慢速隨路控制信道（ＳＡＣＣＨ）。短消息業(yè)務(wù)的傳送是在獨立專用控制信道（ＳＤＣＣＨ）或慢速隨路控制信道（ＳＡＣＣＨ）進行，具體是在ＳＤＣＣＨ還是ＳＡＣＣＨ上傳，這取決于業(yè)務(wù)信道（ＴＣＨ）的使用：

（１）當ＴＣＨ未分配時，短消息在ＳＤＣＣＨ上傳；

（２）如果短消息在ＳＤＣＣＨ上處理時分配了ＴＣＨ，短消息傳遞將停止并繼續(xù)在ＴＣＨ隨路的ＳＡＣＣＨ上進行；

（３）如果當短消息到達時，ＴＣＨ已分配，則短消息在隨路ＳＡＣＣＨ上傳遞；

（４）當采用ＴＣＨ的實體結(jié)束其處理時，無線資源管理（ＲＲ）子層可選擇在ＳＡＣＣＨ繼續(xù)進行短消息傳遞或?qū)⑺D(zhuǎn)至ＳＤＣＣＨ。

基于電路交換的點到點短消息業(yè)務(wù)中所涉及的網(wǎng)絡(luò)實體及實體之間的協(xié)議： 在電路交換ＧＳＭ ＰＬＭＮ（公用陸地移動網(wǎng)）中，移動臺接入ＧＳＭ ＰＬＭＮ是通過ＭＳＣ（移動交換中心）進行的。在移動被叫點到點短消息業(yè)務(wù)中，短消息服務(wù)中心發(fā)送短消息給ＳＭＳ＿ＧＭＳＣ，ＳＭＳ＿ＧＭＳＣ通過詢問ＨＬＲ獲得目標ＭＳ所在的ＭＳＣ的號碼，將短消息前轉(zhuǎn)給該ＭＳＣ。ＭＳＣ詢問ＶＬＲ中存放的用戶相關(guān)信息，對用戶進行鑒權(quán)后將短消息傳遞給目標ＭＳ。然后ＭＳ返回報告給ＳＣ。在移動主叫點到點短消息業(yè)務(wù)中，用戶請求接入，通過鑒權(quán)后，將短消息傳遞給ＭＳＣ。ＭＳＣ查詢ＶＬＲ獲得該用戶的補充業(yè)務(wù)信息，得知該移動主叫短消息與補充業(yè)務(wù)的設(shè)置（例如禁止呼叫）不相矛盾后，將短消息前轉(zhuǎn)給ＳＭＳ＿ＩＷＭＳＣ。ＳＭＳ＿ＩＷＭＳＣ再將短消息傳遞給ＳＣ。最后ＳＣ將報告?zhèn)鬟f給ＭＳ。

通過以上ＳＭＳ的工作原理可以看出，ＳＭＳ作為ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的一種主要的電信業(yè)務(wù)，它的傳遞是可靠的，從而為基于它的各類新業(yè)務(wù)的開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。

２．市場應(yīng)用

通過短消息服務(wù)技術(shù)可以實現(xiàn)多種基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)。它可以提供以下各類增值業(yè)務(wù)：

（１）移動信息服務(wù)業(yè)務(wù)
這個業(yè)務(wù)是通過建立一個功能強大的服務(wù)網(wǎng)關(guān)將ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中的短消息中心和國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)／中國公眾多媒體通信網(wǎng)連接起來，使ＧＳＭ移動通信用戶能夠在移動的狀態(tài)下，從信息網(wǎng)絡(luò)上獲取各種信息（如股票、財經(jīng)、體育、電視等各類新聞和信息）。

（２）移動電子商務(wù)應(yīng)用（如股票買賣、銀行轉(zhuǎn)帳、信用購物、有獎競猜等）。

（３）與互聯(lián)網(wǎng)用戶進行雙向通信（如收發(fā)電子郵件，網(wǎng)上呼叫移動用戶等），從而實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的移動信息通信。

這些服務(wù)都是基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中的短消息業(yè)務(wù)的功能進行的，不占用話音通信的信道，費用低廉，對用戶極具吸引力。信息業(yè)務(wù)的出現(xiàn)為目前以提供話音服務(wù)為主的ＧＳＭ移動通信網(wǎng)絡(luò)開辟了一個全新的服務(wù)新領(lǐng)域。由于ＧＳＭ全程聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，使得任何一個申請了ＳＭＳ服務(wù)的ＧＳＭ用戶可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)選擇ＳＭＳ信息中心獲取服務(wù)，這種服務(wù)性質(zhì)十分類似于國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的Ｗｅｂ站點，用戶訪問次數(shù)的多少取決于ＳＭＳ信息站點的服務(wù)的質(zhì)量，包括信息的種類，網(wǎng)絡(luò)時延等。

二、SIM應(yīng)用工具 STK（SIM TooKit）

ＳＩＭ應(yīng)用工具箱ＳＴＫ是ＧＳＭ Ｐｈａｓｅ ２＋提供的一種擴展功能，ＳＴＫ功能使得移動終端除了可以完成ＧＳＭ的正常功能外，還能執(zhí)行ＳＩＭ專門提供的命令和過程。ＳＴＫ實際上是一種小型編程語言，它允許基于智能卡的ＳＩＭ運行自己的應(yīng)用軟件。支持ＳＴＫ的ＳＩＭ卡不再是一般的通常使用的ＳＩＭ卡，而是基于ＪＡＶＡ技術(shù)的３２Ｋ內(nèi)存的卡片。由于存儲量的擴大，在ＳＩＭ卡上可以存儲相關(guān)的應(yīng)用和業(yè)務(wù)信息，具體是向手機用戶提供選單界面，幫助接收廣泛的應(yīng)用業(yè)務(wù)信息（如股票價格、民航信息等）。

ＳＴＫ提供的功能包括：

１．型號下載。型號下載使ＳＩＭ得知移動設(shè)備（ＭＥ）對ＳＴＫ支持的能力。

２．主動式ＳＩＭ。主動式ＳＩＭ使ＳＩＭ能發(fā)起由ＭＥ執(zhí)行的動作，包括：

（１）顯示ＳＩＭ給ＭＥ的文本；
（２）發(fā)送短消息； 
（３）對ＳＩＭ保持的號碼建立話音呼叫； 
（４）對ＳＩＭ保持的號碼和承載能力建立數(shù)據(jù)呼叫； 
（５）發(fā)送ＳＳ控制或ＵＳＳＤ串； 
（６）給聽筒播放單音； 
（７）發(fā)起和使用者的對話； 
（８）ＳＩＭ初始化請求； 
（９）從ＭＥ提供本地信息給ＳＩＭ。

３．下載數(shù)據(jù)到ＳＩＭ。

４．菜單選擇。主動式ＳＩＭ命令中，ＳＩＭ可能提供一組菜單項，菜單選擇機制用于向ＳＩＭ傳送用戶選擇的ＳＩＭ應(yīng)用菜單項。

５．ＳＩＭ控制的呼叫。當ＳＩＭ激活該業(yè)務(wù)時，所有撥號字串、ＳＳＣ串和ＵＳＳＤ串在ＭＥ建立呼叫、附加業(yè)務(wù)操作和ＵＳＳＤ操作前首先傳送給ＳＩＭ。ＳＩＭ能夠允許、禁止、修改和替換呼叫、附加業(yè)務(wù)操作或ＵＳＳＤ操作。ＳＩＭ還具有用另一個呼叫請求、附加業(yè)務(wù)操作或ＵＳＳＤ操作替換一個呼叫請求、附加業(yè)務(wù)操作或ＵＳＳＤ操作的能力。例如，一個呼叫請求可以被一個附加業(yè)務(wù)操作或ＵＳＳＤ操作所替換，反之亦然。

６．事件下載。主動式ＳＩＭ命令中ＳＩＭ提供了一組事件來進行監(jiān)視，事件下載機制就是用來傳送事件的細節(jié)給ＳＩＭ。ＭＥ能報告給ＳＩＭ的事件包括呼入、定位區(qū)狀態(tài)和屏幕的可用性。
利用ＳＴＫ提供的這些功能，ＳＩＭ卡生產(chǎn)廠家可以根據(jù)用戶的要求，在ＳＩＭ卡中預(yù)置程序，實現(xiàn)用戶所需的特定功能。

三、移動數(shù)據(jù)采集方案

在很多應(yīng)用領(lǐng)域，比如水文監(jiān)測、貨物運輸和地質(zhì)勘探等，都需要使用便攜終端通過無線傳輸手段完成遠程數(shù)據(jù)采集和對采集數(shù)據(jù)的實時傳輸。該移動數(shù)據(jù)采集方案就針對此類應(yīng)用而設(shè)計。

移動數(shù)據(jù)采集方案：

１．系統(tǒng)描述

本方案還融合ＧＰＳ（全球定位系統(tǒng)）和數(shù)碼相機等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，針對的應(yīng)用主要由三種：
（１）通過數(shù)據(jù)采集人員手工輸入測量數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心；
（２）通過ＧＰＳ設(shè)備，自動采集目標的位置信息，并將位置信息自動發(fā)送到信息中心；
（３）通過各種數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機等）采集數(shù)據(jù)，并將這些采集而來的數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心。

本方案的主要特點是建立在現(xiàn)有的ＧＳＭ無線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，通過ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)所提供的短消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等傳輸功能，來完成對所采集的數(shù)據(jù)快速、準確地傳輸。

在ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中，為用戶提供了多種信息傳輸業(yè)務(wù)，在本方案中主要使用了短消息業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兩種，它們分別適用于不同數(shù)量的業(yè)務(wù)傳輸。其中，短消息業(yè)務(wù)將用于野外（移動）測量數(shù)據(jù)的收集以及ＧＰＳ設(shè)備的位置數(shù)據(jù)收集，主要適用于輕量級數(shù)據(jù)傳輸。而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則用于那些通過數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機等）進行大量數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)用中（如照片等）。

系統(tǒng)實現(xiàn)時，在手機端主要是完成數(shù)據(jù)輸入功能。在人工輸入數(shù)據(jù)時，將通過ＳＴＫ（ＳＩＭ ＴｏｏｌＫｉｔ）在手機中定制出一個用戶輸入界面，該界面將根據(jù)用戶所輸入數(shù)據(jù)的格式來定義，從而極大地方便了用戶進行數(shù)據(jù)輸入，使得用戶不需要經(jīng)過專門的培訓(xùn)即可完成輸入工作。這一界面還提供檢測輸入錯誤的功能，從而在用戶輸入數(shù)據(jù)時能及時提示用戶。數(shù)據(jù)在輸入到手機后，將由手機將其組織成短消息的形式并發(fā)送到短消息服務(wù)中心。

在通過ＧＰＳ自動輸入數(shù)據(jù)時，可以將ＧＳＭ手機與ＧＰＳ系統(tǒng)集成到一起，ＧＰＳ在每此次采集完數(shù)據(jù)之后，其采集的數(shù)據(jù)將直接傳輸?shù)剑牵樱褪謾C中，然后由手機將其組織成短消息并發(fā)送到監(jiān)控中心。

在網(wǎng)絡(luò)端，主要是完成從短消息中心下載相應(yīng)的短消息的工作。這將通過在ＰＬＭＮ網(wǎng)絡(luò)中引入一個網(wǎng)關(guān)來解決。該網(wǎng)關(guān)一端與短消息服務(wù)中心相連，另一端則連接到一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，從而可以將短消息服務(wù)中心中相應(yīng)的短消息迅速地下載到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，然后將其組織到數(shù)據(jù)庫中，從而保證短消息服務(wù)中心中始終有足夠的容量來存放新的短消息。

對那些需要通過特定的數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機等）來進行數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用，由于所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大，可以通過基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來實現(xiàn)。

該移動數(shù)據(jù)采集方案除可用于水文、地質(zhì)等野外數(shù)據(jù)采集外，還可廣泛應(yīng)用于移動車輛監(jiān)控、遠程維護系統(tǒng)等方面。由于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具其無法比擬的優(yōu)勢，加上ＧＳＭ本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，將使這些應(yīng)用得到迅速的普及。

在很多應(yīng)用領(lǐng)域，比如水文監(jiān)測、貨物運輸和地質(zhì)勘探等，都需要使用便攜終端通過無線傳輸手段完成遠程數(shù)據(jù)采集和對采集數(shù)據(jù)的實時傳輸。該移動數(shù)據(jù)采集方案就針對此類應(yīng)用而設(shè)計。

移動數(shù)據(jù)采集方案：

１．系統(tǒng)描述

本方案還融合ＧＰＳ（全球定位系統(tǒng)）和數(shù)碼相機等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，針對的應(yīng)用主要由三種：
（１）通過數(shù)據(jù)采集人員手工輸入測量數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心；
（２）通過ＧＰＳ設(shè)備，自動采集目標的位置信息，并將位置信息自動發(fā)送到信息中心；
（３）通過各種數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機等）采集數(shù)據(jù)，并將這些采集而來的數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心。

本方案的主要特點是建立在現(xiàn)有的ＧＳＭ無線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，通過ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)所提供的短消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等傳輸功能，來完成對所采集的數(shù)據(jù)快速、準確地傳輸。

在ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中，為用戶提供了多種信息傳輸業(yè)務(wù)，在本方案中主要使用了短消息業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兩種，它們分別適用于不同數(shù)量的業(yè)務(wù)傳輸。其中，短消息業(yè)務(wù)將用于野外（移動）測量數(shù)據(jù)的收集以及ＧＰＳ設(shè)備的位置數(shù)據(jù)收集，主要適用于輕量級數(shù)據(jù)傳輸。而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則用于那些通過數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機等）進行大量數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)用中（如照片等）。

系統(tǒng)實現(xiàn)時，在手機端主要是完成數(shù)據(jù)輸入功能。在人工輸入數(shù)據(jù)時，將通過ＳＴＫ（ＳＩＭ ＴｏｏｌＫｉｔ）在手機中定制出一個用戶輸入界面，該界面將根據(jù)用戶所輸入數(shù)據(jù)的格式來定義，從而極大地方便了用戶進行數(shù)據(jù)輸入，使得用戶不需要經(jīng)過專門的培訓(xùn)即可完成輸入工作。這一界面還提供檢測輸入錯誤的功能，從而在用戶輸入數(shù)據(jù)時能及時提示用戶。數(shù)據(jù)在輸入到手機后，將由手機將其組織成短消息的形式并發(fā)送到短消息服務(wù)中心。

在通過ＧＰＳ自動輸入數(shù)據(jù)時，可以將ＧＳＭ手機與ＧＰＳ系統(tǒng)集成到一起，ＧＰＳ在每此次采集完數(shù)據(jù)之后，其采集的數(shù)據(jù)將直接傳輸?shù)剑牵樱褪謾C中，然后由手機將其組織成短消息并發(fā)送到監(jiān)控中心。

在網(wǎng)絡(luò)端，主要是完成從短消息中心下載相應(yīng)的短消息的工作。這將通過在ＰＬＭＮ網(wǎng)絡(luò)中引入一個網(wǎng)關(guān)來解決。該網(wǎng)關(guān)一端與短消息服務(wù)中心相連，另一端則連接到一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，從而可以將短消息服務(wù)中心中相應(yīng)的短消息迅速地下載到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，然后將其組織到數(shù)據(jù)庫中，從而保證短消息服務(wù)中心中始終有足夠的容量來存放新的短消息。

對那些需要通過特定的數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機等）來進行數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用，由于所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大，可以通過基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來實現(xiàn)。

該移動數(shù)據(jù)采集方案除可用于水文、地質(zhì)等野外數(shù)據(jù)采集外，還可廣泛應(yīng)用于移動車輛監(jiān)控、遠程維護系統(tǒng)等方面。由于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具其無法比擬的優(yōu)勢，加上ＧＳＭ本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，將使這些應(yīng)用得到迅速的普及。