多媒體短消息業務及其實現

2019-11-03 09:14:49

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供稿：網友

南京郵電學院　劉宏　宋綺虹　曾鵬　孫德妮

　　當今的社會流行著一種新的時尚，被稱之為“拇指文化”，盡管歷來拇指被認為是五個手指中最笨拙的手指，但是由于移動信息的出現改變了它的歷史地位。我們到處能見忙碌著發送短信的人們。短信在經歷了SMS（Short Messaging Service 短消息業務），EMS(Enhanced Messaging Service 增強型短消息業務)后，發展到今天的MMS(Multimedia Messaging Service多媒體短消息業務)。MMS將用戶從黑白世界帶入彩色世界，有了MMS,外出旅游的人們可以用手機即時拍攝一張照片發送給他的朋友；熱心于股票的人士可以在手機上及時看到關于股市清晰的文字和圖形描述；追求時尚的人士可以隨時下載最新的手機屏保。這種“拇指文化”的潮流，也是眾多學者關注的對象。那么究竟什么是MMS?

一、MMS技術基本概念

　　MMS是由3GPP(Third Generation Partnership PRoject, 第三代移動通信標準化的伙伴項目)和WAP（Wireless application Protocol 無線應用協議）論壇制定的一種手機消息業務。對于終端用戶來說，MMS和SMS非常相似，它能夠迅速的發送用戶創建的消息，且發送的地址可以是手機終端，也可以是e-mail地址。不同的是，MMS還支持發送包含圖形、圖像、動畫、音頻、視頻信息等多媒體消息。

　　MMS的傳送是通過WAP協議和支持WAP的承載體來實現的。要說明的是，雖然MMS使用WAP協議，但它是獨立于瀏覽器（browser）的手機應用程序，簡單的說它是一個消息應用程序。

二、MMS體系結構

　　在整個MMS的網絡體系結構中，MMSC是最核心的部分，它提供存儲和操作支持，并具有靈活的尋址能力。而MMS傳輸過程是封裝在WAP之上的高層應用，因此WAP作為MMS的承載體，同樣具有舉足輕重的作用。此外，MMSC有很多的端口與其它網絡（比如Internet）相連接，同時有很多外部應用接口，為眾多增值業務的實現提供了可能。

　　1． MMSC

　　通常大多數人認為消息是實時傳送的，而事實上并非如此。其實消息首先是被存儲再轉發的，而MMSC（MMS Center多媒體短消息服務中心）就是存儲和轉發多媒體消息的網絡元素。MMSC的概念與SMSC(SMS Center)的概念相似，只有當MMSC在尋找接收者時，多媒體消息才被存儲在那里，而一旦找到了接收者，MMSC就立即轉發該條消息,并且將它從MMSC中刪除，由此可見MMSC是不同于郵箱服務器的。

　　MMSC是啟動MMS業務的一個必需的新的網絡元素，它不能夠由SMSC升級而來，因為兩者的容量及接口并不完全相同。MMS主要是針對移動手機終端的，但是經常會由于網絡無法覆蓋或者接收終端不可用（例如關機），而導致多媒體信息無法到達目的終端，這時，就需要MMSC存儲該條消息直至接收方可以到達。

　　MMSC包括MMS 服務器/中繼器，MMS服務器對多媒體消息進行存儲和處理，包括消息的輸入輸出、地址解析、通知、報告等。MMS中繼器負責多媒體消息在不同MMSC之間的傳遞等操作，并產生相應的計費數據(CDR, Charging Data Recorder)。

　　2．WAP網關

　　MMS與SMS雖然相似，但是MMS并不使用SMS的傳送通道。 SMS是使用GSM的信令通道，由于信令通道的傳輸能力有限，因而基于SMS的只能是小數據量的應用。MMS是基于WAP業務的，使用數據通道，其傳輸能力在CSD（Circuit Switched Data ，電路交換數據業務）方式下可以達到9.6kbit/s，在GPRS(General Packet Radio Service ，通用分組無線業務)方式下最大可以達到384kbit/s，在3G下可以達到2Mbit/s。一般來說，任何承載體至少要提供14.4kbit/s的帶寬，才能保證多媒體短信的順利傳送。

　　MMS承載于WAP之上，不依賴于任何具體的網絡平臺，任何可以支持WAP的網絡都可以提供MMS，因此HSCSD(High Speed Circuit Switched Data ，高速電路交換數據業務)、GPRS、EDGE(Enhanced Data rata for GSM Evolution ,GSM演進的增強數據率業務)、UMTS(Universal Mobile Telecommunication Systems，通用移動通信系統)都可以支持MMS，這種MMS的承載平臺無關性可以極大的保護運營商的投資。

　　MMS使用在WAP論壇中定義的MMS PDU(Protocol Data Unit，協議數據單元)，在協議層，使用WAP WSP(Wireless session Protocol無線會話協議)作為傳輸協議。為了在MMS消息傳送中使用WAP協議，需要WAP網關來連接MMSC和無線WAP網絡。盡管在MMS業務初期時流量可能還比較低，運營商網絡中現有的WAP網關還可以繼續使用，但為了確保處理逐漸增加的MMS流量，通常需要一個專用的WAP網關。

　　3． MMS的網絡元素的詳細分析

　　除了上述介紹的兩個比較關鍵的網絡元素外，MMS體系結構中還存在著其它的網絡元素，它們一樣對MMS起著重要的作用，為用戶帶來更多的業務享受。

　　多媒體終端網關（Multimedia Terminal Gateway ,TGW）

　　終端有支持與不支持MMS功能之分，而對于不支持MMS功能的手機，又有2種情況：發送方終端支持MMS功能，而接收方是普通手機；另一種則是發送方使用普通手機，接受方為支持MMS功能的手機。

　　針對前者，使用多媒體終端網關提供這類服務。它把MMS消息內容存在其本地存儲器中，然后，向接收方發送一條SMS消息，告知用戶一個網址，使其能通過網絡瀏覽器在這個網址上看到這條MMS消息的內容。終端網關也向用戶提供一個“shoebox”來存儲圖像，也可以用其創建MMS新消息，并通過終端網關發送這些MMS新消息。對于后一種情況，發送方可直接在網上給MMS手機用戶發送MMS。

　　用戶數據庫

　　用戶數據庫記錄與用戶相關的移動終端的容量，存儲和處理終端用戶多媒體業務的參數以及關于終端用戶訂閱服務的詳細信息。例如用戶數據庫可確定用戶所使用終端的類型（是否支持MMS），并決定傳送什么類型的內容。當 A向B發送一條MMS消息，通過這個數據庫，MMSC確定B是不支持MMS的終端，于是將內容直接轉發至TGW，然后由TGW負責將消息傳送給B。

　　消息網關

　　與SMS服務允許使用關鍵字來提取諸如圖標這樣的信息一樣，MMS消息網關能與MMSC互動，通過這個網關，MMS服務允許使用關鍵字來提取多媒體內容。過程如下：用戶發送一條SMS消息來請求圖片,這個請求被路由至消息網關，再由該消息網關取得圖片后將其作為一條MMS消息通過MMSC傳送出去。

　　E-mail服務器/網關

　　MMS消息的發送地址可以是E-mail信箱，要完成這個傳送，要求MMSC具備一些能與郵件服務器通信的方法，一般使用多媒體E-mail網關（Multimedia E-mail Gateway，EGW）,使之介于MMSC和E-mail服務之間，并使用SMTP協議來實現這一功能，然后用戶用其常規E-mail客戶端（通常用PC機）訪問E-mail。

　　語音郵件

　　多媒體語音網關是MMSC和語音郵件應用之間的接口，它并不是發送一條文本消息通知用戶有語音消息正在等待提取，而是將語音消息封裝為MMS消息直接發送給手機。

　　內容轉換器

　　各終端所能支持的格式不盡相同，當A向B發送一個圖像，可能其格式并不為B的終端所支持。在MMSC利用用戶數據庫確定這點后，將這條消息路由至某個內容轉換應用，消息經轉換格式后再轉發給B終端。

“外部”MMSC

　　當A和B分屬于不同的網絡運營商時（例如A屬于中國移動，而B屬于中國聯通），那么中國移動的MMSC將MMS消息轉發給中國聯通的MMSC，然后由中國聯通的MMSC負責發送這條消息給B。如果A要求發送一個送達報告，這個報告先從中國聯通的MMSC發送到中國移動的MMSC。　　　　

三、MMS的實現過程

　　簡單的說MMS的發送過程與SMS大致相同。首先發送者編輯要發送的消息，然后消息被傳送至各自相應的信息中心，最后信息中心將消息轉發給接收者。當由于某些原因信息中心無法通知到接收者時，信息中心將消息保存一定時間后再次發送。若在一定時間內還是無法送達，就丟棄這條消息。

　　1． MMS發送的實現過程

　　A．發送方發送消息

　　(1)消息發送方編輯欲發送的多媒體消息。

　　(2)終端中存在MMSC的信息，它建立一個WAP連接(CSD/GPRS)，并將用WAP WSP 的協議進行編碼后的消息作為一個WSP POST內容發送出去。然后WAP網關以HTTP協議將內容傳送給MMS中繼器，中繼器再傳至MMSC。

　　(3)MMSC接收消息，將信息的內容將轉換成MIME的格式后存儲，并進行數據分析，從而得到路由信息，用戶終端信息，同時通過同一個WAP連接對發起方做出響應，發送方終端顯示“消息已發出”。

　　B．MMSC通知接收方

　　(4)MMSC使用WAP PUSH 向接收方發送一條通知消息。

　　C．接收方提取消息

　　(5)如果接收方的終端已設置成接收MMS消息它將建立一個WAP連接(CSD/GPRS),并使用WSP GET從MMSC取回MMS消息。

　　(6)MMS消息被作為一個WSP GET RESPONSE 的內容，通過同一個WAP連接發送至接收者。

　　(7)接收方終端仍通過同一個WAP連接用WSP POST消息告知接收成功。

　　D. MMSC通知發送方發送成功

　　(8)MMSC使用WAP PUSH 告知發送方消息已送達，發送方終端顯示“消息已送達”。

　　　　從上述MMS發送的實現過程可以看到，MMSC并不是直接將MMS消息發送給接收者，而是向其發送一個通知，告訴接收方有一條消息正在等待。根據終端設置的不同，接收方的終端將嘗試立即提取該消息，或者推遲一段時間提取，又或者僅僅將通知放在一邊，不予理會。而當用戶設置成“立即提取”時，除非消息真正被送達，否則用戶并不知道將收到一條消息。終端自己處理消息的提取，然后才告知用戶“消息已接收”。

　　2．MMS 協議數據單元

　　大部分傳送中，被發送的是MMS PDU（協議數據單元）。一個MMS PDU 由MMS頭和MMS體構成，但是在大多數傳送過程中根本沒有MMS體，只在步驟2和步驟6中MMS PDU才包含了MMS體，其它部分只對MMS頭進行傳送。

　　MMS PDU被依次傳遞給WSP或者HTTP消息的內容部分（取決于使用哪種傳輸協議），這些消息的content-type被設置為application/vnd.wap.mms-message。

　　每個MMS PDU的頭三個參數依次為X-Mms-Message-Type, X-Mms-Transaction-ID 和X-Mms-MMS-Version。不同類型的PDU對應不同的角色，由X-Mms-Message-Type來標志。以下是MMS傳送時所使用的不同類型的PDU。

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

　　B. M-Notification.ind(MMSC→接收者)

　　C. 立即接收或：延遲接收

　　D. M-Delivery.ind(發送者←MMSC)

四、MMS PDU的實現語言－SMIL

　　SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language,同步多媒體集成語言)，是W3C組織于1998年6月推出的，專為流式多媒體設計, 可通過時序排列對聲音、影像、文字及圖形文件進行順序安排。

　　第一批MMS消息應該被認為是“幻燈片”，每張幻燈片最多包含兩個部分：一個為文本，另一個為圖像。幻燈片的布局和順序就由SMIL指定，實際上文本和圖片在同一個消息體內被分別作為獨立的消息元素打包。

　　MMS將隨著GSM的演化而不斷發展，相關的支持技術（如藍牙、WAP、MExE、SyncML等）也會逐步成熟，并且由于MMS消息傳輸過程是封裝在WAP之上的，因此MMS的發展也必將帶動WAP應用市場的進一步開發。當然，MMS也存在一些問題，例如MMS手機的普及，MMS的服務價格偏高以及現有網絡的速率瓶頸，各種手機之間互通，各網絡之間互聯的問題，這些都誠待各制造商運營商共同合作，進一步解決。

----《通信世界》