一種短信收發(fā)系統設計與實(shí)現

1.引言

全球移動(dòng)通訊系統Global System of Mobile communicaTION就是眾所周知的GSM，是當前應用最為廣泛的移動(dòng)電話(huà)標準。全球超過(guò)200個(gè)國家和地區超過(guò)10億人正在使用GSM電話(huà)。GSM標準的無(wú)處不在使得在移動(dòng)電話(huà)運營(yíng)商之間簽署漫游協(xié)定后用戶(hù)的國際漫游變得很平常。GSM 較之它以前的標準最大的不同是他的信令和語(yǔ)音信道都是數字式的，因此GSM被看作是第二代 （2G）移動(dòng)電話(huà)系統。這說(shuō)明數字通訊從很早就已經(jīng)構建到系統中。GSM是一個(gè)當前由3GPP開(kāi)發(fā)的開(kāi)放標準。同時(shí)嵌入式系統是“控制、監視或者輔助裝置、機器和設備運行的裝置”。從中可以看出嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。目前國內一個(gè)普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術(shù)為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統。

2.短信收發(fā)原理

SMS 是一種存儲和轉發(fā)服務(wù)。也就是說(shuō)，短消息并不是直接從發(fā)送人發(fā)送到接收人，而始終通過(guò) SMS 中心進(jìn)行轉發(fā)。如果接收人處于未連接狀態(tài)（可能電話(huà)已關(guān)閉），則消息將在接收人再次連接時(shí)發(fā)送。短信息應用于內部管理，業(yè)務(wù)系統和客戶(hù)服務(wù)系統： A公司在全國已有100多個(gè)業(yè)務(wù)劃分區域，日常工作中有大量諸如新商品信息、價(jià)格調整等業(yè)務(wù)資訊需要及時(shí)提供給所有區域經(jīng)理，在應用短信息之前，主要通過(guò)電話(huà)或Email來(lái)完成這些事情，需要投入大量的人力來(lái)完成這些工作，并且還經(jīng)常由于各種因素的影響而出現延誤的現象，現在用短信息則可以快捷和輕松地完成這部分工作。涉及SMS管理的協(xié)議如圖1所示。

圖中SME為短信實(shí)體， SMSC為短信服務(wù)中心，SMCGWMS為SMS網(wǎng)關(guān)，HLR是歸屬位置寄存器，用于永久儲存管理用戶(hù)和服務(wù)記錄的數據庫，MSC為移動(dòng)交換中心，VLR為訪(fǎng)問(wèn)位置寄存器，含有用戶(hù)臨時(shí)信息的數據庫，交換中心服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)用戶(hù)時(shí)需要這些信息。

短消息模塊的接入方式支持兩種模式：基于A(yíng)T指令的teXT模式和基于A(yíng)T指令的PDU模式，它指的是短信息數據的編碼格式，文本模式只支持7-bit編碼，只能發(fā)送純英文和數字信息，而PDU模式支持7-bit編碼、8-bit編碼和UCS-2編碼，其中后者可進(jìn)行Unicode編碼。

GSM模塊采用標準AT指令集通信，其中本系統用到的AT指令如表1所示。

表1 相關(guān)AT指令

3.GSM短信數據格式分析

3.1發(fā)送短信PDU字符串

由于短信模式選擇的是PDU格式，因此對PDU的編碼和轉碼就變得很重要。中文短信息的實(shí)現需要將GB2312的中文編碼轉換為代碼頁(yè)為CP936的Unicode編碼，PDU發(fā)送字符串數據格式中主要由短信中心地址、文件頭字節、信息類(lèi)型、目的地址、協(xié)議標識、數據編碼方案、有效期、用戶(hù)數據長(cháng)度和用戶(hù)數據組成。代碼的含義如下所示：

08H：短信服務(wù)中心地址信息的長(cháng)度，共8個(gè)八位字節（包括91） ；

91H：短信服務(wù)中心地址格式，用國際格式號碼，在前面加‘+’ ；

68 31 08 20 01 05 F0H：短信服務(wù)中心地址，8613800210500，補‘F’湊成偶數個(gè)；

11H：基本參數，協(xié)議數據單元類(lèi)型，表示發(fā)送，TP-VP用相對格式；

00H ：信息參考，00H表示參考本身號碼 ；

0DH ：對方手機號數字個(gè)數，共13個(gè)十進(jìn)制數 ；

91H ：對方手機號，用國際格式號碼，在前面加‘+’ ；

68 31 21 43 65 87 F9H：對方手機號（TP-DA），8613123456789，補‘F’湊成偶數個(gè)；

00H：協(xié)議標識（TP-PID），是普通GSM類(lèi)型，點(diǎn)到點(diǎn)方式；

08H：用戶(hù)信息編碼方式（TP-DCS），主要用其1個(gè)字節的第2和第3位表示編碼方式，08H表示為UCS-2編碼，最多發(fā)140個(gè)字符；04H為8-bit編碼，最多發(fā)140個(gè)字符；00H為7-bit編碼，最多發(fā)160個(gè)字符；

00H：有效期（TP-VP），5分鐘；

04H：短信長(cháng)度（TP-UDL），實(shí)際長(cháng)度4個(gè)字節；

4F 60 59 7DH：用戶(hù)信息（TP-UD），“你好”的Unicode編碼 。

3.2 短信接收PDU字符串

接收方PDU字符串的含義和發(fā)送方不同，同樣以“你好”為例，接收方的PDU字符串為：08 91 68 31 08 20 01 05 F0 24 0D 91 68 31 67 24 47 63 F0 00 08 70 50 91 31 21 25 23 04 4F 60 59 7DH，其含義如下：

08 91 68 31 08 20 01 05 F0H：短信服務(wù)中心，分析同發(fā)送相同；

24H：協(xié)議數據單元類(lèi)型基本參數（TP-MTI/VFP） ，發(fā)送，TP-VP用相對格式；

0DH：對方手機號數字個(gè)數；

91H：對方手機號（TON/NPI），用國際格式號碼（在前面加‘+’）；

68 31 67 24 47 63 F0H ：對方手機號（TP-DA），8613764274360，補‘F’湊成偶數個(gè)；

00H：協(xié)議標識（TP-PID） ，是普通GSM類(lèi)型，點(diǎn)到點(diǎn)方式；

08H：用戶(hù)信息編碼方式（TP-DCS） ，分析同發(fā)送方；