摘要：从协议和网络结构两个方面对构筑在GPRS之上的WAP进行了分析，并就分组数据接入过程进行了讨论。

　　关键词：WAP　GPRS　接口方案

　　一、引言

　　WAP协议为一个统一、开放的标准，它支持各种无线承载技术，包括短消息、电路交换式的和分组数据。亦即，WAP提供了一种建立在无线数据网络载体上的应用平台。构筑在承载网络之上的WAP无需对承载网络改动，只需在原有承载网络中加入WAP网关，建立与相关应用服务器或Internet相连，同时采用支持WAP的移动终端（见图1）。对GSM网络不同的数据载体而言，WAP应用于网络中的网络结构也有所不同。构筑在GSM SMS（短消息）或GSM USSD（非结构补充业务数据）之上时，图1中与WAP网关相连的可选设备就是SMSC（短消息控制中心）或USSDC（USSD控制中心）；若采用CSD（电路交换数据业务）作数据载体，则图1中的可选设备就会换用接入服务器，实现点对点连接；若数据载体采用的是GSM GPRS，则要通过GPRS两个支持点之一的网关支持点GGSN完成无线网络和WAP网关的连接。



　　与SMS、USSD和CSD相比，GPRS具有频带宽，可动态分配，能更有效地利用宝贵的无线信道资源的优点。这样，可以有效地解决WAP应用中的“瓶颈”问题。同时，GPRS移动终端无需拨号而即刻连接，并支持虚拟连接，可从网络获得有关信息。因此，构筑在GPRS之上的WAP更能有效地为无线终端用户提供便捷高效的应用，是目前最佳的方案。

　　二、构筑在GPRS之上的WAP的协议栈模型

　　承载网络可分为基于IP的承载网络（如CSD、CDPD、iDEN、GPRS等）和非基于IP的承载网络（如SMS、USSD、FLEX等）。WAP在这两种不同的承载网络之上构筑应用时，采用的规范会有所不同，其主要差异表现在WAP的传输层。前者采用UDP/IP协议，而后者采用WDP（无线数据协议）。GPRS是基于IP的分组交换网络，所以采用UDP/IP来完成WAP传输层的功能，并向高层协议提供套接字接口。构筑在GPRS之上的WAP的协议栈如图2所示。



　　在图2中，SGSN和GGSN是GPRS的两个支持节点，负责GPRS网络的移动性管理和路由管理。构筑在GPRS之上的WAP应用主要是由这两个接点完成连接。当然，这里的GGSN和SGSN都应加入对WAP的支持。SGSN是GPRS的业务支持节点，主要是用来记录移动台的当前位置信息，并在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的收发；GGSN则主要起网关的作用，可以和多种不同的外部数据网连接，如Internet，X.25等。GGSN把GSM网中GPRS分组数据包进行协议转换，传送到远端的TCP/IP或X.25网络。

　　UDP是无连接的，提供高效率的服务，对GPRS向上层提交的数据报进行重新组装。为了标识通信的进程，UDP仍采用协议端口为进程访问传输服务提供入口点。无线事务层（WTP）提供了一种轻型的面向事务的协议，适合在“瘦型”客户机（移动台）上实现。该层协议主要作用是在客户端和服务器端传送信息时，采用事务的方式，以便在数据报业务之上完成适合无线环境的信息传输。WTP协议的主要用途是为WSP提供建立在不可靠数据报业务之上的可靠的事务业务。针对面向无连接的网络采用无线消息控制协议（WCMP）来完成差错的检测和控制。

　　但是，针对人们对WAP协议提出的大数据量的传输和长连接会话这种面向连接的要求，WAP论坛下属的无线协议组（WPG）协同IETF的PILC工作组制定了相关的协议标准，引入了TCP协议的扩充协议“无线TCP”（WTCP）来实现面向连接的WAP接入。这种方案主要是针对无线网络窄带宽、高时延和高误码率等固有特点而提出的。因为固定网中数据包丢失主要是由于链路的传输错误、小区切换等原因所致。新引入的WTCP协议直接建立在IP层之上，占据了原有WDP和WTP协议的位置，为大数据量的传输和长连接会话的应用提供传输层的功能。构筑在GPRS之上的WAP存在IP层功能，所以在IP之上实现无线网络中的WTCP使用就更为方便。

　　三、构筑在GPRS之上的WAP的网络结构



　　在图3所示的网络结构中，定义了WAP网关/代理服务器和无线电话应用（WTA）服务器。WAP服务器完成与Internet网的连接，为Internet网提供基于WML编程语言的文体资源，以便被移动终端接收浏览。WTA服务器则完成WTA所提供的对电话呼叫和特征控制机制所作的特定扩展。目前，WTA以函数库和接口的形式提供3类服务：

　　（1）通用网络服务：完成诸如呼叫建立和响应独立于网络类型的业务；

　　（2）特定网络服务：只有运行于WTA用户代理中的内容才能访问这种面向特定类型网络和通用网络扩展的服务；

　　（3）公共服务：没有任何限制地访问业务。

　　WTA服务器和Web服务器一样，只是它提供的是话音数据。其用户代理可像Internet的Web浏览器那样，用URLs在WTA服务器上标识信息。同样地，WTA服务器也能利用URL及相应的编程，通过关联应用，可与移动网络（如IN-node，智能节点）和其他实体（如语音信箱系统）建立交互的业务。移动用户可通过使用浏览器方式的用户接口，应用各种智能业务而不需修改移动终端。具体说，WTA允许手机接入各种电话功能（如呼叫控制、电话簿访问和来自WML Script applet中的电文信息）。这样，运营商就能够开发各种电话应用并且将其集成到WML/WML Script服务中（例如，对于呼叫转移服务，运营商可提供一个用户接口，提醒用户决定是接受呼叫、转移到它处还是将其转发成一个语音邮件等）。

　　位于电路交换网（PSTN/ISDN/GSM等）与IP网之间的接入服务器（Network Access Server）是远程访问接入设备，它将拨号用户接入IP网。电路方式的WAP业务必须通过接入服务器与GSM互联。

　　WAP网关是在无线网络之上构筑应用的关键设备，它主要完成以下功能：

　　（1）协议转换。将来自WAP协议栈的请求翻译到WWW协议栈（HTTP和TCP/IP）中；

　　（2）内容编码和解码。网关把Web内容译成压缩编码的格式，以减少数据包的大小和数量；

　　（3）使不同类型无线网络的移动终端用户可以通过同一个WAP网关浏览各种WAP内容和应用；

　　（4）使不同Web服务器共享WAP网关的基本功能，将来自不同Web服务器上的数据聚合起来，缓存经常使用的信息，从而减少手持设备的应答时间；

　　（5）与数据库接口，使用来自无线网的信息（如位置信息），来为某些以组用户动态定制WML页面。

　　实现GPRS和WAP连接的接口主要有两种：一种是标准的GSM接口，它是WAP网关的适配层部分与下层网络的接口；另