多媒体短消息业务及其实现

2019-11-03 09:14:49

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供稿：网友

南京邮电学院　刘宏　宋绮虹　曾鹏　孙德妮

　　当今的社会流行着一种新的时尚，被称之为“拇指文化”，尽管历来拇指被认为是五个手指中最笨拙的手指，但是由于移动信息的出现改变了它的历史地位。我们到处能见忙碌着发送短信的人们。短信在经历了SMS（Short Messaging Service 短消息业务），EMS(Enhanced Messaging Service 增强型短消息业务)后，发展到今天的MMS(Multimedia Messaging Service多媒体短消息业务)。MMS将用户从黑白世界带入彩色世界，有了MMS,外出旅游的人们可以用手机即时拍摄一张照片发送给他的朋友；热心于股票的人士可以在手机上及时看到关于股市清晰的文字和图形描述；追求时尚的人士可以随时下载最新的手机屏保。这种“拇指文化”的潮流，也是众多学者关注的对象。那么究竟什么是MMS?

一、MMS技术基本概念

　　MMS是由3GPP(Third Generation Partnership PRoject, 第三代移动通信标准化的伙伴项目)和WAP（Wireless application Protocol 无线应用协议）论坛制定的一种手机消息业务。对于终端用户来说，MMS和SMS非常相似，它能够迅速的发送用户创建的消息，且发送的地址可以是手机终端，也可以是e-mail地址。不同的是，MMS还支持发送包含图形、图像、动画、音频、视频信息等多媒体消息。

　　MMS的传送是通过WAP协议和支持WAP的承载体来实现的。要说明的是，虽然MMS使用WAP协议，但它是独立于浏览器（browser）的手机应用程序，简单的说它是一个消息应用程序。

二、MMS体系结构

　　在整个MMS的网络体系结构中，MMSC是最核心的部分，它提供存储和操作支持，并具有灵活的寻址能力。而MMS传输过程是封装在WAP之上的高层应用，因此WAP作为MMS的承载体，同样具有举足轻重的作用。此外，MMSC有很多的端口与其它网络（比如Internet）相连接，同时有很多外部应用接口，为众多增值业务的实现提供了可能。

　　1． MMSC

　　通常大多数人认为消息是实时传送的，而事实上并非如此。其实消息首先是被存储再转发的，而MMSC（MMS Center多媒体短消息服务中心）就是存储和转发多媒体消息的网络元素。MMSC的概念与SMSC(SMS Center)的概念相似，只有当MMSC在寻找接收者时，多媒体消息才被存储在那里，而一旦找到了接收者，MMSC就立即转发该条消息,并且将它从MMSC中删除，由此可见MMSC是不同于邮箱服务器的。

　　MMSC是启动MMS业务的一个必需的新的网络元素，它不能够由SMSC升级而来，因为两者的容量及接口并不完全相同。MMS主要是针对移动手机终端的，但是经常会由于网络无法覆盖或者接收终端不可用（例如关机），而导致多媒体信息无法到达目的终端，这时，就需要MMSC存储该条消息直至接收方可以到达。

　　MMSC包括MMS 服务器/中继器，MMS服务器对多媒体消息进行存储和处理，包括消息的输入输出、地址解析、通知、报告等。MMS中继器负责多媒体消息在不同MMSC之间的传递等操作，并产生相应的计费数据(CDR, Charging Data Recorder)。

　　2．WAP网关

　　MMS与SMS虽然相似，但是MMS并不使用SMS的传送通道。 SMS是使用GSM的信令通道，由于信令通道的传输能力有限，因而基于SMS的只能是小数据量的应用。MMS是基于WAP业务的，使用数据通道，其传输能力在CSD（Circuit Switched Data ，电路交换数据业务）方式下可以达到9.6kbit/s，在GPRS(General Packet Radio Service ，通用分组无线业务)方式下最大可以达到384kbit/s，在3G下可以达到2Mbit/s。一般来说，任何承载体至少要提供14.4kbit/s的带宽，才能保证多媒体短信的顺利传送。

　　MMS承载于WAP之上，不依赖于任何具体的网络平台，任何可以支持WAP的网络都可以提供MMS，因此HSCSD(High Speed Circuit Switched Data ，高速电路交换数据业务)、GPRS、EDGE(Enhanced Data rata for GSM Evolution ,GSM演进的增强数据率业务)、UMTS(Universal Mobile Telecommunication Systems，通用移动通信系统)都可以支持MMS，这种MMS的承载平台无关性可以极大的保护运营商的投资。

　　MMS使用在WAP论坛中定义的MMS PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)，在协议层，使用WAP WSP(Wireless session Protocol无线会话协议)作为传输协议。为了在MMS消息传送中使用WAP协议，需要WAP网关来连接MMSC和无线WAP网络。尽管在MMS业务初期时流量可能还比较低，运营商网络中现有的WAP网关还可以继续使用，但为了确保处理逐渐增加的MMS流量，通常需要一个专用的WAP网关。

　　3． MMS的网络元素的详细分析

　　除了上述介绍的两个比较关键的网络元素外，MMS体系结构中还存在着其它的网络元素，它们一样对MMS起着重要的作用，为用户带来更多的业务享受。

　　多媒体终端网关（Multimedia Terminal Gateway ,TGW）

　　终端有支持与不支持MMS功能之分，而对于不支持MMS功能的手机，又有2种情况：发送方终端支持MMS功能，而接收方是普通手机；另一种则是发送方使用普通手机，接受方为支持MMS功能的手机。

　　针对前者，使用多媒体终端网关提供这类服务。它把MMS消息内容存在其本地存储器中，然后，向接收方发送一条SMS消息，告知用户一个网址，使其能通过网络浏览器在这个网址上看到这条MMS消息的内容。终端网关也向用户提供一个“shoebox”来存储图像，也可以用其创建MMS新消息，并通过终端网关发送这些MMS新消息。对于后一种情况，发送方可直接在网上给MMS手机用户发送MMS。

　　用户数据库

　　用户数据库记录与用户相关的移动终端的容量，存储和处理终端用户多媒体业务的参数以及关于终端用户订阅服务的详细信息。例如用户数据库可确定用户所使用终端的类型（是否支持MMS），并决定传送什么类型的内容。当 A向B发送一条MMS消息，通过这个数据库，MMSC确定B是不支持MMS的终端，于是将内容直接转发至TGW，然后由TGW负责将消息传送给B。

　　消息网关

　　与SMS服务允许使用关键字来提取诸如图标这样的信息一样，MMS消息网关能与MMSC互动，通过这个网关，MMS服务允许使用关键字来提取多媒体内容。过程如下：用户发送一条SMS消息来请求图片,这个请求被路由至消息网关，再由该消息网关取得图片后将其作为一条MMS消息通过MMSC传送出去。

　　E-mail服务器/网关

　　MMS消息的发送地址可以是E-mail信箱，要完成这个传送，要求MMSC具备一些能与邮件服务器通信的方法，一般使用多媒体E-mail网关（Multimedia E-mail Gateway，EGW）,使之介于MMSC和E-mail服务之间，并使用SMTP协议来实现这一功能，然后用户用其常规E-mail客户端（通常用PC机）访问E-mail。

　　语音邮件

　　多媒体语音网关是MMSC和语音邮件应用之间的接口，它并不是发送一条文本消息通知用户有语音消息正在等待提取，而是将语音消息封装为MMS消息直接发送给手机。

　　内容转换器

　　各终端所能支持的格式不尽相同，当A向B发送一个图像，可能其格式并不为B的终端所支持。在MMSC利用用户数据库确定这点后，将这条消息路由至某个内容转换应用，消息经转换格式后再转发给B终端。

“外部”MMSC

　　当A和B分属于不同的网络运营商时（例如A属于中国移动，而B属于中国联通），那么中国移动的MMSC将MMS消息转发给中国联通的MMSC，然后由中国联通的MMSC负责发送这条消息给B。如果A要求发送一个送达报告，这个报告先从中国联通的MMSC发送到中国移动的MMSC。　　　　

三、MMS的实现过程

　　简单的说MMS的发送过程与SMS大致相同。首先发送者编辑要发送的消息，然后消息被传送至各自相应的信息中心，最后信息中心将消息转发给接收者。当由于某些原因信息中心无法通知到接收者时，信息中心将消息保存一定时间后再次发送。若在一定时间内还是无法送达，就丢弃这条消息。

　　1． MMS发送的实现过程

　　A．发送方发送消息

　　(1)消息发送方编辑欲发送的多媒体消息。

　　(2)终端中存在MMSC的信息，它建立一个WAP连接(CSD/GPRS)，并将用WAP WSP 的协议进行编码后的消息作为一个WSP POST内容发送出去。然后WAP网关以HTTP协议将内容传送给MMS中继器，中继器再传至MMSC。

　　(3)MMSC接收消息，将信息的内容将转换成MIME的格式后存储，并进行数据分析，从而得到路由信息，用户终端信息，同时通过同一个WAP连接对发起方做出响应，发送方终端显示“消息已发出”。

　　B．MMSC通知接收方

　　(4)MMSC使用WAP PUSH 向接收方发送一条通知消息。

　　C．接收方提取消息

　　(5)如果接收方的终端已设置成接收MMS消息它将建立一个WAP连接(CSD/GPRS),并使用WSP GET从MMSC取回MMS消息。

　　(6)MMS消息被作为一个WSP GET RESPONSE 的内容，通过同一个WAP连接发送至接收者。

　　(7)接收方终端仍通过同一个WAP连接用WSP POST消息告知接收成功。

　　D. MMSC通知发送方发送成功

　　(8)MMSC使用WAP PUSH 告知发送方消息已送达，发送方终端显示“消息已送达”。

　　　　从上述MMS发送的实现过程可以看到，MMSC并不是直接将MMS消息发送给接收者，而是向其发送一个通知，告诉接收方有一条消息正在等待。根据终端设置的不同，接收方的终端将尝试立即提取该消息，或者推迟一段时间提取，又或者仅仅将通知放在一边，不予理会。而当用户设置成“立即提取”时，除非消息真正被送达，否则用户并不知道将收到一条消息。终端自己处理消息的提取，然后才告知用户“消息已接收”。

　　2．MMS 协议数据单元

　　大部分传送中，被发送的是MMS PDU（协议数据单元）。一个MMS PDU 由MMS头和MMS体构成，但是在大多数传送过程中根本没有MMS体，只在步骤2和步骤6中MMS PDU才包含了MMS体，其它部分只对MMS头进行传送。

　　MMS PDU被依次传递给WSP或者HTTP消息的内容部分（取决于使用哪种传输协议），这些消息的content-type被设置为application/vnd.wap.mms-message。

　　每个MMS PDU的头三个参数依次为X-Mms-Message-Type, X-Mms-Transaction-ID 和X-Mms-MMS-Version。不同类型的PDU对应不同的角色，由X-Mms-Message-Type来标志。以下是MMS传送时所使用的不同类型的PDU。

　　A. M-Send.req(发送者→MMSC)M-Send.conf(发送者←MMSC)

　　B. M-Notification.ind(MMSC→接收者)

　　C. 立即接收或：延迟接收

　　D. M-Delivery.ind(发送者←MMSC)

四、MMS PDU的实现语言－SMIL

　　SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language,同步多媒体集成语言)，是W3C组织于1998年6月推出的，专为流式多媒体设计, 可通过时序排列对声音、影像、文字及图形文件进行顺序安排。

　　第一批MMS消息应该被认为是“幻灯片”，每张幻灯片最多包含两个部分：一个为文本，另一个为图像。幻灯片的布局和顺序就由SMIL指定，实际上文本和图片在同一个消息体内被分别作为独立的消息元素打包。

　　MMS将随着GSM的演化而不断发展，相关的支持技术（如蓝牙、WAP、MExE、SyncML等）也会逐步成熟，并且由于MMS消息传输过程是封装在WAP之上的，因此MMS的发展也必将带动WAP应用市场的进一步开发。当然，MMS也存在一些问题，例如MMS手机的普及，MMS的服务价格偏高以及现有网络的速率瓶颈，各种手机之间互通，各网络之间互联的问题，这些都诚待各制造商运营商共同合作，进一步解决。

----《通信世界》