隨著ＧＳＭ移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的開(kāi)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(lái)越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開(kāi)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(lái)。

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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)，它通過(guò)無(wú)線控制信道進(jìn)行傳輸，經(jīng)短消息服務(wù)中心完成存儲(chǔ)和前轉(zhuǎn)功能，每個(gè)短消息的信息量限制為１４０個(gè)八位組（７比特編碼，１６０個(gè)字符）。

短消息業(yè)務(wù)包括兩類：一類是點(diǎn)到點(diǎn)短消息，即由一個(gè)用戶發(fā)給另一個(gè)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(shí)無(wú)法將消息傳遞給移動(dòng)臺(tái)的情況下，將信息在網(wǎng)絡(luò)中記載下來(lái)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)可達(dá)的情況下通知相應(yīng)的實(shí)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向控制信道，包括獨(dú)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(dú)立專用控制信道（ＳＤＣＣＨ）或慢速隨路控制信道（ＳＡＣＣＨ）進(jìn)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(dāng)ＴＣＨ未分配時(shí)，短消息在ＳＤＣＣＨ上傳；

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

（３）如果當(dāng)短消息到達(dá)時(shí)，ＴＣＨ已分配，則短消息在隨路ＳＡＣＣＨ上傳遞；

（４）當(dāng)采用ＴＣＨ的實(shí)體結(jié)束其處理時(shí)，無(wú)線資源管理（ＲＲ）子層可選擇在ＳＡＣＣＨ繼續(xù)進(jìn)行短消息傳遞或?qū)⑺D(zhuǎn)至ＳＤＣＣＨ。

基于電路交換的點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)中所涉及的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體及實(shí)體之間的協(xié)議： 在電路交換ＧＳＭ ＰＬＭＮ（公用陸地移動(dòng)網(wǎng)）中，移動(dòng)臺(tái)接入ＧＳＭ ＰＬＭＮ是通過(guò)ＭＳＣ（移動(dòng)交換中心）進(jìn)行的。在移動(dòng)被叫點(diǎn)到點(diǎn)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(guò)詢問(wèn)ＨＬＲ獲得目標(biāo)ＭＳ所在的ＭＳＣ的號(hào)碼，將短消息前轉(zhuǎn)給該ＭＳＣ。ＭＳＣ詢問(wèn)ＶＬＲ中存放的用戶相關(guān)信息，對(duì)用戶進(jìn)行鑒權(quán)后將短消息傳遞給目標(biāo)ＭＳ。然后ＭＳ返回報(bào)告給ＳＣ。在移動(dòng)主叫點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)中，用戶請(qǐng)求接入，通過(guò)鑒權(quán)后，將短消息傳遞給ＭＳＣ。ＭＳＣ查詢ＶＬＲ獲得該用戶的補(bǔ)充業(yè)務(wù)信息，得知該移動(dòng)主叫短消息與補(bǔ)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(bào)告?zhèn)鬟f給ＭＳ。

通過(guò)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(kāi)發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

２．市場(chǎng)應(yīng)用

通過(guò)短消息服務(wù)技術(shù)可以實(shí)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(dòng)信息服務(wù)業(yè)務(wù)
這個(gè)業(yè)務(wù)是通過(guò)建立一個(gè)功能強(qiáng)大的服務(wù)網(wǎng)關(guān)將ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中的短消息中心和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)／中國(guó)公眾多媒體通信網(wǎng)連接起來(lái)，使ＧＳＭ移動(dòng)通信用戶能夠在移動(dòng)的狀態(tài)下，從信息網(wǎng)絡(luò)上獲取各種信息（如股票、財(cái)經(jīng)、體育、電視等各類新聞和信息）。

（２）移動(dòng)電子商務(wù)應(yīng)用（如股票買賣、銀行轉(zhuǎn)帳、信用購(gòu)物、有獎(jiǎng)競(jìng)猜等）。

（３）與互聯(lián)網(wǎng)用戶進(jìn)行雙向通信（如收發(fā)電子郵件，網(wǎng)上呼叫移動(dòng)用戶等），從而實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的移動(dòng)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(jìn)行的，不占用話音通信的信道，費(fèi)用低廉，對(duì)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)開(kāi)辟了一個(gè)全新的服務(wù)新領(lǐng)域。由于ＧＳＭ全程聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，使得任何一個(gè)申請(qǐng)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(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的Ｗｅｂ站點(diǎn)，用戶訪問(wèn)次數(shù)的多少取決于ＳＭＳ信息站點(diǎn)的服務(wù)的質(zhì)量，包括信息的種類，網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(kuò)展功能，ＳＴＫ功能使得移動(dòng)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(guò)程。ＳＴＫ實(shí)際上是一種小型編程語(yǔ)言，它允許基于智能卡的ＳＩＭ運(yùn)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(chǔ)量的擴(kuò)大，在ＳＩＭ卡上可以存儲(chǔ)相關(guān)的應(yīng)用和業(yè)務(wù)信息，具體是向手機(jī)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(jià)格、民航信息等）。

ＳＴＫ提供的功能包括：

１．型號(hào)下載。型號(hào)下載使ＳＩＭ得知移動(dòng)設(shè)備（ＭＥ）對(duì)ＳＴＫ支持的能力。

２．主動(dòng)式ＳＩＭ。主動(dòng)式ＳＩＭ使ＳＩＭ能發(fā)起由ＭＥ執(zhí)行的動(dòng)作，包括：

（１）顯示ＳＩＭ給ＭＥ的文本；
（２）發(fā)送短消息； 
（３）對(duì)ＳＩＭ保持的號(hào)碼建立話音呼叫； 
（４）對(duì)ＳＩＭ保持的號(hào)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(tīng)筒播放單音； 
（７）發(fā)起和使用者的對(duì)話； 
（８）ＳＩＭ初始化請(qǐng)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(dòng)式ＳＩＭ命令中，ＳＩＭ可能提供一組菜單項(xiàng)，菜單選擇機(jī)制用于向ＳＩＭ傳送用戶選擇的ＳＩＭ應(yīng)用菜單項(xiàng)。

５．ＳＩＭ控制的呼叫。當(dāng)ＳＩＭ激活該業(yè)務(wù)時(shí)，所有撥號(hào)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(gè)呼叫請(qǐng)求、附加業(yè)務(wù)操作或ＵＳＳＤ操作替換一個(gè)呼叫請(qǐng)求、附加業(yè)務(wù)操作或ＵＳＳＤ操作的能力。例如，一個(gè)呼叫請(qǐng)求可以被一個(gè)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(dòng)式ＳＩＭ命令中ＳＩＭ提供了一組事件來(lái)進(jìn)行監(jiān)視，事件下載機(jī)制就是用來(lái)傳送事件的細(xì)節(jié)給ＳＩＭ。ＭＥ能報(bào)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(shí)現(xiàn)用戶所需的特定功能。

三、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集方案

在很多應(yīng)用領(lǐng)域，比如水文監(jiān)測(cè)、貨物運(yùn)輸和地質(zhì)勘探等，都需要使用便攜終端通過(guò)無(wú)線傳輸手段完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和對(duì)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。該移動(dòng)數(shù)據(jù)采集方案就針對(duì)此類應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

移動(dòng)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(jī)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，針對(duì)的應(yīng)用主要由三種：
（１）通過(guò)數(shù)據(jù)采集人員手工輸入測(cè)量數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心；
（２）通過(guò)ＧＰＳ設(shè)備，自動(dòng)采集目標(biāo)的位置信息，并將位置信息自動(dòng)發(fā)送到信息中心；
（３）通過(guò)各種數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機(jī)等）采集數(shù)據(jù)，并將這些采集而來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心。

本方案的主要特點(diǎn)是建立在現(xiàn)有的ＧＳＭ無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，通過(guò)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(lái)完成對(duì)所采集的數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)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(dòng)）測(cè)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(jí)數(shù)據(jù)傳輸。而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則用于那些通過(guò)數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機(jī)等）進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)用中（如照片等）。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，在手機(jī)端主要是完成數(shù)據(jù)輸入功能。在人工輸入數(shù)據(jù)時(shí)，將通過(guò)ＳＴＫ（ＳＩＭ ＴｏｏｌＫｉｔ）在手機(jī)中定制出一個(gè)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(lái)定義，從而極大地方便了用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，使得用戶不需要經(jīng)過(guò)專門的培訓(xùn)即可完成輸入工作。這一界面還提供檢測(cè)輸入錯(cuò)誤的功能，從而在用戶輸入數(shù)據(jù)時(shí)能及時(shí)提示用戶。數(shù)據(jù)在輸入到手機(jī)后，將由手機(jī)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(guò)ＧＰＳ自動(dòng)輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可以將ＧＳＭ手機(jī)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(jī)中，然后由手機(jī)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(guò)在ＰＬＭＮ網(wǎng)絡(luò)中引入一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)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(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)服務(wù)器上，然后將其組織到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而保證短消息服務(wù)中心中始終有足夠的容量來(lái)存放新的短消息。

對(duì)那些需要通過(guò)特定的數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機(jī)等）來(lái)進(jìn)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(guò)基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

該移動(dòng)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(dòng)車輛監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)等方面。由于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具其無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，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(cè)、貨物運(yùn)輸和地質(zhì)勘探等，都需要使用便攜終端通過(guò)無(wú)線傳輸手段完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和對(duì)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。該移動(dòng)數(shù)據(jù)采集方案就針對(duì)此類應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

移動(dòng)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(jī)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，針對(duì)的應(yīng)用主要由三種：
（１）通過(guò)數(shù)據(jù)采集人員手工輸入測(cè)量數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心；
（２）通過(guò)ＧＰＳ設(shè)備，自動(dòng)采集目標(biāo)的位置信息，并將位置信息自動(dòng)發(fā)送到信息中心；
（３）通過(guò)各種數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機(jī)等）采集數(shù)據(jù)，并將這些采集而來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)送到信息中心。

本方案的主要特點(diǎn)是建立在現(xiàn)有的ＧＳＭ無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，通過(guò)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(lái)完成對(duì)所采集的數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)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(dòng)）測(cè)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(jí)數(shù)據(jù)傳輸。而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則用于那些通過(guò)數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機(jī)等）進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)用中（如照片等）。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，在手機(jī)端主要是完成數(shù)據(jù)輸入功能。在人工輸入數(shù)據(jù)時(shí)，將通過(guò)ＳＴＫ（ＳＩＭ ＴｏｏｌＫｉｔ）在手機(jī)中定制出一個(gè)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(lái)定義，從而極大地方便了用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，使得用戶不需要經(jīng)過(guò)專門的培訓(xùn)即可完成輸入工作。這一界面還提供檢測(cè)輸入錯(cuò)誤的功能，從而在用戶輸入數(shù)據(jù)時(shí)能及時(shí)提示用戶。數(shù)據(jù)在輸入到手機(jī)后，將由手機(jī)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(guò)ＧＰＳ自動(dòng)輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可以將ＧＳＭ手機(jī)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(jī)中，然后由手機(jī)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(guò)在ＰＬＭＮ網(wǎng)絡(luò)中引入一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)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(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)服務(wù)器上，然后將其組織到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而保證短消息服務(wù)中心中始終有足夠的容量來(lái)存放新的短消息。

對(duì)那些需要通過(guò)特定的數(shù)據(jù)終端（如數(shù)碼相機(jī)等）來(lái)進(jìn)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(guò)基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

該移動(dòng)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(dòng)車輛監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)等方面。由于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具其無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，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。