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無線應(yīng)用協(xié)議

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1.無線應(yīng)用協(xié)議的概述

無線應(yīng)用協(xié)議是一個開放式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。WAP協(xié)議集的目標(biāo)是讓人們使用手機(jī)等移動通信終端設(shè)備,通過WAP協(xié)議接收各種信息,上網(wǎng),瀏覽網(wǎng)頁,收發(fā)電子郵件,甚至進(jìn)行網(wǎng)上電子商務(wù)。向無線終端用戶提供互聯(lián)業(yè)務(wù),必須要在移動和互聯(lián)網(wǎng)兩個網(wǎng)絡(luò)之間建立一個橋梁,使得客戶端(無線終端)和服務(wù)器之間的交互成為可能。WAP技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)之間建立了全球統(tǒng)一的開放標(biāo)準(zhǔn)。需要強(qiáng)調(diào)的是,在OSI(開放系統(tǒng)互連)模型7層協(xié)議中,所有WAP都是網(wǎng)絡(luò)層以上的高層協(xié)議,它的目標(biāo)是向下為各種承載方式提供接口。

WAP協(xié)議最早于1998年提出。在WAP的制定過程中,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在全球獲得了商業(yè)上還是技術(shù)上的成功。因此,WAP的制定借用和共享了萬維網(wǎng)(WWW)的許多基本概念,參考了其成功的經(jīng)驗和技術(shù)手段。但是,由于固定通信網(wǎng)絡(luò)在傳輸質(zhì)量、帶寬、上網(wǎng)終端的處理能力等方面具有移動通信網(wǎng)不可比擬的優(yōu)勢,因此在固定網(wǎng)絡(luò)上獲得成功的WWW技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并不能直接應(yīng)用于移動網(wǎng)絡(luò)上。

2.WAP的特點[1]

1)WAP提供了一套開放、統(tǒng)一的技術(shù)平臺,用戶使用移動設(shè)備可以很容易地訪問和獲取以統(tǒng)一的內(nèi)容格式表示的Internet或Intranet信息及各種服務(wù)。如綜合新聞、天氣預(yù)報、股市動態(tài)、商業(yè)報道、當(dāng)前匯率和商業(yè)信息等。隨著WAP應(yīng)用的深入,電子商務(wù)、網(wǎng)上銀行將來也會在WAP上逐步實現(xiàn)。用戶還可以通過WAP隨時隨地獲得體育比賽結(jié)果、娛樂圈趣聞以及幽默故事等,為生活增添情趣;也可以利用WAP的網(wǎng)上預(yù)定功能,把生活安排得有條不紊。

2)WAP支持目前常用的絕大多數(shù)無線電設(shè)備,包括移動電話、Flex尋呼機(jī)、雙向無線電通信設(shè)備等。這些設(shè)備相對于臺式個人計算機(jī)而言,其CPU功能較弱,內(nèi)存較少,無線環(huán)境下電力供應(yīng)有限,顯示屏較小,輸入功能有限。另外,在傳輸網(wǎng)絡(luò)上,WAP支持目前的各種移動網(wǎng)絡(luò),如GSM、CDMA、PHS等,并可支持未來的第三代移動通信系統(tǒng)。

3)WAP還同時定義了一套軟硬件的接口。通過這些接口的移動設(shè)備和網(wǎng)站服務(wù)器,人們可以像使用Pc一樣,使用移動電話收發(fā)E—mail和瀏覽Internet。WAP是一種通信協(xié)議,它不僅提供了應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境,而且對當(dāng)前流行的嵌入式操作系統(tǒng)Palmos、Epoc、Win—dows、Flexo、Javaos等提供了廣泛的支持。

4)WAP標(biāo)準(zhǔn)還定義了一種應(yīng)用環(huán)境WAE(Wireless Application Environment),能夠讓設(shè)計人員開發(fā)獨立于設(shè)備的用戶界面,并可使用WML腳本W(wǎng)MLScript的WAP編程語言,把可執(zhí)行的邏輯嵌入到移動終端中。這樣,移動終端上就可以運(yùn)行一種微型瀏覽器,供無線用戶瀏覽信息。這種微型瀏覽器與Pc機(jī)上的IE或Netscape瀏覽器極為類似。

無線標(biāo)記語言(Wireless Markup Language,WML)用來顯示各種文字、圖像等數(shù)據(jù)。WML是一種基于擴(kuò)展標(biāo)記語言(ExtensionMarkupLanguage,XML)的語言,是XML的子集。

而作為WML的腳本語言,WMLScript可以補(bǔ)充WML的一些限制,如實現(xiàn)對用戶輸入數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行檢查等,這一方面增強(qiáng)了WML的瀏覽和表示功能,另一方面對用戶的操作也給予了更加靈活和智能的處理。

WAP應(yīng)用環(huán)境WAE是一種普遍意義上的應(yīng)用開發(fā)框架,對在不同的無線電通信網(wǎng)絡(luò)上開發(fā)和運(yùn)行WAP應(yīng)用服務(wù)提供了廣泛支持。目前這一框架主要基于現(xiàn)有的Internet技術(shù)。

5)WAP應(yīng)用結(jié)構(gòu)與Internet結(jié)構(gòu)非常類似。

3.WAP的功能[2]

WAP提供了一個通過手機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)的途徑。在WAP上實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)能實現(xiàn)的功能,如收發(fā)電子郵件、瀏覽信息和股市行情、在線采購視頻會議等。通過手機(jī)瀏覽器瀏覽WAP站點的服務(wù),可享受新聞瀏覽、股票查詢、郵件收發(fā)、在線游戲、聊天等多種應(yīng)用服務(wù)。由于WAP能夠隨時、隨地、隨身地接入因特網(wǎng),為用戶提供了極大的便利性。

WAP提供了一種應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境,支持當(dāng)前最流行的嵌入式操作系統(tǒng)Pal—mOS、EPOC、WindowsMobile、FLEXO、JavaOS等。WAP可以支持目前使用的絕大多數(shù)無線設(shè)備,包括移動電話、FLEX尋呼機(jī)、雙向無線電通信設(shè)備等。在傳輸網(wǎng)絡(luò)上,WAP也可以支持目前的各種移動網(wǎng)絡(luò),如GSM、CDMA、PHS等,它也可以支持第三代移動通信系統(tǒng)。

4.WAP協(xié)議制定的準(zhǔn)則[3]

WAP協(xié)議制定的準(zhǔn)則是:

①盡可能借鑒現(xiàn)有的WWW標(biāo)準(zhǔn);

②采用分層的可擴(kuò)展結(jié)構(gòu);

③由于無線網(wǎng)絡(luò)帶寬資源受限,WAP要發(fā)送盡可能少的數(shù)據(jù),這個需求通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼后,再通過無線網(wǎng)傳輸來實現(xiàn);

④有效地使用有限的手機(jī)終端資源;

⑤更靈活的用戶界面。

此外,由于WAP的制定者考慮將WAP作為實現(xiàn)移動電子商務(wù)的手段,在WAP的分層協(xié)議中,也專門考慮了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詥栴}。WAP的分層模型如圖所示。

Image:WAP的分層模型.jpg

WAP的最高層仍然是應(yīng)用層,無線應(yīng)用環(huán)境(wireless application environment,WAE)定義了一系列可以運(yùn)行在WAP設(shè)備上的業(yè)務(wù),而且保證這些業(yè)務(wù)能很好地適用于WAP模型并被WAP的其他部分所支持。WAE定義了一些技術(shù),常用的是:無線標(biāo)記語言(Wireless Markup Language,WMI。)和WML腳本,WML、WML腳本和WBMP(WBMP格式是用于優(yōu)化移動設(shè)備圖像的標(biāo)準(zhǔn)格式)的內(nèi)容格式,WMI。的用戶代理。WMI.和WML腳本分別對應(yīng)于HTMI。和Java腳本,WBMP對應(yīng)于固定網(wǎng)中常見的采用圖像交換格式(graphics interchange format,GIF)的圖像,GIF是一種優(yōu)化了的圖形格式。WML文件內(nèi)容傳到WAP設(shè)備上時被編成二進(jìn)制碼,WMI.的用戶代理即WML的瀏覽器,它為WAP設(shè)備提供大部分設(shè)備用戶接口,類似于web瀏覽器,另外它還可以用來解釋W(xué)ML內(nèi)容。

會話層采用無線會話協(xié)議(Wireless Session Protocol,WSP),使用已知的接口為WAE層提供兩種會話服務(wù)。由于HTTP不能在無線網(wǎng)上有效地運(yùn)行,因此WAP定義了新的無線會話協(xié)議(WSP),它是HTTP的修改版本。WSP的內(nèi)核是HTTP1.1。無線網(wǎng)上沒有充足的帶寬,WSP力圖減少數(shù)據(jù)的發(fā)送。HTTP基于文本信息,這在帶寬很窄的無線網(wǎng)上效率不高。WSP執(zhí)行HTTP的二進(jìn)制形式,任何可以編碼成壓縮的二進(jìn)制的數(shù)據(jù)都在傳輸前進(jìn)行編碼壓縮,包含頭的名字和值。由于WMI,的內(nèi)容已經(jīng)是二進(jìn)制形式了,不用對它進(jìn)行處理。由于TCP方式在無線網(wǎng)中效率不高,WSP會話不用TCP方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

無線事務(wù)協(xié)議(Wireless Transaction Protocol,WTP)是輕量級的基于事務(wù)的協(xié)議,能在無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中有效的運(yùn)行。wTP用來支持WSP的請求/應(yīng)答功能。一個請求/應(yīng)答是一個事務(wù),因此稱為無線事務(wù)協(xié)議。wTP采用數(shù)據(jù)包服務(wù)(UDP或WDP),為WSP提供比純數(shù)據(jù)包更可靠的傳輸服務(wù)。wTP執(zhí)行重傳和確認(rèn),但它和TCP不同,沒有連接建立/關(guān)閉功能,當(dāng)事務(wù)第一次啟動時分配一個事務(wù)指針,用來跟蹤屬于同一事務(wù)的包。WTP執(zhí)行WSP需要的可靠性特性,用以請求/應(yīng)答和可靠的PUSH操作,主要用于提高數(shù)據(jù)包服務(wù)的可靠性,它基于消息,能較好地為瀏覽等應(yīng)用服務(wù)。WTP實現(xiàn)了三種不同事務(wù)類別,類別0:一個不確認(rèn)的請求,沒有應(yīng)答,用以不可靠的數(shù)據(jù)包服務(wù),如不可靠的PUSH服務(wù);類別1:一個確認(rèn)的請求,沒有應(yīng)答,用于可靠的PUSH服務(wù);類別2:基本的請求/應(yīng)答事務(wù)服務(wù)。一個WAP會話可以包含多個類型的事務(wù)。但用于WAP瀏覽的基本是采用類別2??煽啃酝ㄟ^唯一的事務(wù)標(biāo)識、確認(rèn)、重傳及刪除重復(fù)消息而獲得。

安全層WTLS(wireless transport layer security)是可選的,它應(yīng)用于WAP應(yīng)用業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)之間。全球移動通信系統(tǒng)(global system for mobile communications,GSM)網(wǎng)絡(luò)本身有很好的安全機(jī)制,其加密算法對大多數(shù)WAP業(yè)務(wù)足夠了。但如果wAP要實現(xiàn)嚴(yán)格的端對端安全業(yè)務(wù),還需要增加數(shù)據(jù)的安全性,比如在線銀行及其他金融交易。WAP應(yīng)用業(yè)務(wù)可以選擇是否采用安全業(yè)務(wù)模式,這樣不需要安全性的基于WAP的業(yè)務(wù)就可不必增加額外的開銷。WTI。S為WAP應(yīng)用提供以下安全服務(wù):①數(shù)據(jù)加密,對手機(jī)終端與WAP設(shè)備問的數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密,使其不能被第三方閱讀;②數(shù)據(jù)完整性,保證所傳送的數(shù)據(jù)不被非法修改;③認(rèn)證,包括身份認(rèn)證和密鑰認(rèn)證。

無線數(shù)據(jù)模式協(xié)議(Wireless Datagram Protocol,WDP)運(yùn)行于不同網(wǎng)絡(luò)層,支持不同數(shù)據(jù)類型的承載。WDP是一般數(shù)據(jù)包服務(wù),使用下層轉(zhuǎn)換為上層提供一致的服務(wù),為上層協(xié)議提供通用接口,使上層能夠適配到指定的下層承載網(wǎng)絡(luò)中,上層協(xié)議可以與下層承載網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。WDP作為UDP(User Datagram Protocol,用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)的替代,像UDP一樣提供相同的WAP數(shù)據(jù)包服務(wù)接V1。它在下層沒有IP承載時可使用短信平臺。在實際使用中,手機(jī)瀏覽WAP內(nèi)容撥號接入要經(jīng)過服務(wù)器設(shè)備,它提供IP的承載,采用UDP的方式,這樣就無須使用WDP。

對于承載層,WAP制定者的出發(fā)點是支持各種承載方式,如GSM、CDMA、CDPD等,為所有無線網(wǎng)絡(luò)的終端提供接人互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)。對GSM承載方式,又有基于短信、CSD、GPRS等多種。目前的WAP瀏覽業(yè)務(wù)絕大部分采用GSM的CSD方式,連接速度相對較慢。在采用GPRS情況下,連接速度得到一定的提高。

通過以上分析,可以看出,WAP協(xié)議集的設(shè)計非常全面,充分考慮了無線網(wǎng)帶寬受限和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜等因素,借鑒了WWW的技術(shù)并在各層為適應(yīng)無線網(wǎng)進(jìn)行了修改完善,為各種無線承載方式預(yù)留了接口。

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