一種短信收發(fā)系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1.引言

全球移動通訊系統(tǒng)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電話標準。全球超過200個國家和地區(qū)超過10億人正在使用GSM電話。GSM標準的無處不在使得在移動電話運營商之間簽署漫游協(xié)定后用戶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音信道都是數(shù)字式的，因此GSM被看作是第二代 （2G）移動電話系統(tǒng)。這說明數(shù)字通訊從很早就已經構建到系統(tǒng)中。GSM是一個當前由3GPP開發(fā)的開放標準。同時嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)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(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。目前國內一個普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。

2.短信收發(fā)原理

SMS 是一種存儲和轉發(fā)服務。也就是說，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 SMS 中心進行轉發(fā)。如果接收人處于未連接狀態(tài)（可能電話已關閉），則消息將在接收人再次連接時發(fā)送。短信息應用于內部管理，業(yè)務系統(tǒng)和客戶服務系統(tǒng)： A公司在全國已有100多個業(yè)務劃分區(qū)域，日常工作中有大量諸如新商品信息、價格調整等業(yè)務資訊需要及時提供給所有區(qū)域經理，在應用短信息之前，主要通過電話或Email來完成這些事情，需要投入大量的人力來完成這些工作，并且還經常由于各種因素的影響而出現(xiàn)延誤的現(xiàn)象，現(xiàn)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為短信實體， SMSC為短信服務中心，SMCGWMS為SMS網關，HLR是歸屬位置寄存器，用于永久儲存管理用戶和服務記錄的數(shù)據庫，MSC為移動交換中心，VLR為訪問位置寄存器，含有用戶臨時信息的數(shù)據庫，交換中心服務訪問用戶時需要這些信息。

短消息模塊的接入方式支持兩種模式：基于AT指令的teXT模式和基于AT指令的PDU模式，它指的是短信息數(shù)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(shù)字信息，而PDU模式支持7-bit編碼、8-bit編碼和UCS-2編碼，其中后者可進行Unicode編碼。

GSM模塊采用標準AT指令集通信，其中本系統(tǒng)用到的AT指令如表1所示。

表1 相關AT指令

3.GSM短信數(shù)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。中文短信息的實現(xiàn)需要將GB2312的中文編碼轉換為代碼頁為CP936的Unicode編碼，PDU發(fā)送字符串數(shù)據格式中主要由短信中心地址、文件頭字節(jié)、信息類型、目的地址、協(xié)議標識、數(shù)據編碼方案、有效期、用戶數(shù)據長度和用戶數(shù)據組成。代碼的含義如下所示：

08H：短信服務中心地址信息的長度，共8個八位字節(jié)（包括91） ；

91H：短信服務中心地址格式，用國際格式號碼，在前面加‘+’ ；

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

11H：基本參數(shù)，協(xié)議數(shù)據單元類型，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(shù)字個數(shù)，共13個十進制數(shù) ；

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(shù)個；

00H：協(xié)議標識（TP-PID），是普通GSM類型，點到點方式；

08H：用戶信息編碼方式（TP-DCS），主要用其1個字節(jié)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個字符；04H為8-bit編碼，最多發(fā)140個字符；00H為7-bit編碼，最多發(fā)160個字符；

00H：有效期（TP-VP），5分鐘；

04H：短信長度（TP-UDL），實際長度4個字節(jié)；

4F 60 59 7DH：用戶信息（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：短信服務中心，分析同發(fā)送相同；

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

0DH：對方手機號數(shù)字個數(shù)；

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(shù)個；

00H：協(xié)議標識（TP-PID） ，是普通GSM類型，點到點方式；

08H：用戶信息編碼方式（TP-DCS） ，分析同發(fā)送方；