WAP技術(shù)及其網(wǎng)關(guān)優(yōu)化

通信管理與技術(shù)◆技術(shù)交流◆2007年6月第3期WAP技術(shù)及其網(wǎng)關(guān)優(yōu)化張玉峰1910101(中國移動(dòng)通信集團黑龍江有限公司，哈爾濱150086)摘要:介紹了WAP的起源和發(fā)展、體系結構和通信模型，以及WAP網(wǎng)關(guān)在整個(gè)WAP體系結構中的重要作用，結合現網(wǎng)應用，提出了WAP網(wǎng)關(guān)的優(yōu)化方案建議。關(guān)鍵詞: WAP; WAP網(wǎng)關(guān);協(xié)議棧;網(wǎng)關(guān)優(yōu)化中圖分類(lèi)號: TN929.5文獻標識碼: B文章編號: 1672- -6200(2007)03- 0048-031 WAP的起源和發(fā)展聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展。目前，W AP應用正呈現出爆炸性的增長(cháng)趨勢。Internet所取得的巨大成功，使人們很自然地聯(lián)想到將2 WAP 的體系結構和通信模型Internet的接入從固定終端延伸到移動(dòng)終端。于是，在1997年6月，移動(dòng)通信界的四大公司愛(ài)立信、摩托羅拉、諾基亞和無(wú)線(xiàn)2.1 WAP體系結構星球(Unwired Planet) 組成了無(wú)線(xiàn)應用協(xié)議(WAP, WirelessWAP體系結構主要由WAP移動(dòng)終端、WAP網(wǎng)關(guān)和WAPApplication Protocol) 論壇，其目的就是建立- -套適合不同網(wǎng)應用服務(wù)器3部分組成。與www類(lèi)似，WAP也采用客戶(hù)機/服絡(luò )類(lèi)型的全球協(xié)議規范，將Internet的豐富信息及先進(jìn)的業(yè)務(wù)引務(wù)器的通信模型，但二者最大的區別在于客戶(hù)機和服務(wù)器之間人到移動(dòng)電話(huà)、PDA等無(wú)線(xiàn)終端之中。多了一個(gè)WAP網(wǎng)關(guān)。WAP終端通過(guò)WAP網(wǎng)關(guān)再與應用服務(wù)器WAP論壇一經(jīng)出現，立刻得到世界各國通信運營(yíng)商和設之間通信，這有點(diǎn)類(lèi)似于www方式下，局域網(wǎng)內的客戶(hù)端通過(guò)備制造商的積極響應。1998 年2月，WAP規范草案出臺，同年代理服務(wù)器上網(wǎng)。W AP的通信模型如圖1所示。4月完成規范1.0版(即WAP1.0版本)。1999年6月，WAP1.1版正式頒布，該版本全面闡述了WAP應用的實(shí)現要求。到1999移動(dòng)終端WAP請求WAP網(wǎng)關(guān)服務(wù)器應用服務(wù)器WAP海迎器AP網(wǎng)XWW請棘.WAP應用年12月，WAP論壇又推出WAP1.2版本,增加了PUSH, UAProfWAP響應www響應以及WTA (無(wú)線(xiàn)電話(huà)應用)技術(shù)細節等內容。2001年8月，WAP2.0正式發(fā)布。該版本在WAP1.X的基圖1 WAP的通信模型礎上集成了Internet.上最新的標準和技術(shù)，并將這些技術(shù)和標準應用到無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域。這些新技術(shù)和標準包括: XHTML. TCP/IP.2.2 WAP應用的工作過(guò)程HTTP1.1和傳輸安全層(SSL) 等。并在這些新技術(shù)的支持下，從W AP的通信模型可以看出，其應用的工作過(guò)程大致如新增加了數據同步、多媒體消息服務(wù)、預配置等新業(yè)務(wù)和應用。下中國煤化工.同時(shí)加強了無(wú)線(xiàn)電話(huà)應用、PUSH技術(shù)和U AProf等原有的應MHCNMH G(內置的微型瀏覽器)根用。這些新的業(yè)務(wù)和應用很快給用戶(hù)帶來(lái)-種全新的使用感受,的請求并對請求進(jìn)行壓縮并極大的激發(fā)了人們對無(wú)線(xiàn)應用服務(wù)的興趣，從而推動(dòng)移動(dòng)互編碼，以無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送編碼后的WAP請求。, 48 I CnmnuiaosMangnenand Teaok第3期張玉峰: WAP技術(shù)及其網(wǎng)關(guān)優(yōu)化◆技術(shù)交流◆(2) W AP網(wǎng)關(guān)對請求進(jìn)行解碼，并將解碼后的請求由WAP從2圖可知，WAP通信協(xié)議主要包括以下幾層:無(wú)線(xiàn)會(huì )話(huà)協(xié)議格式轉換成www協(xié)議格式，以有線(xiàn)方式發(fā)送給包含相應請層協(xié)議Wireless Session Protocol (WSP). 無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議層Wireless求內容的w AP應用服務(wù)器。Transaction Protocol (WTP)等。(3) W AP應用服務(wù)器根據請求以有線(xiàn)方式返回響應。WSP用于維護客戶(hù)端至服務(wù)器的會(huì )話(huà)連接，包括會(huì )話(huà)建(4) WAP網(wǎng)關(guān)對W AP應用服務(wù)器的響應進(jìn)行協(xié)議轉換和立、桂起、恢復、斷開(kāi)，向上層應用程序提供相同接口的兩種壓縮編碼，最后將編碼后的W AP響應發(fā)回給移動(dòng)客戶(hù)。會(huì )話(huà)(session) 服務(wù)是:基于WTP之上的面向連接的會(huì )話(huà)服務(wù)(5) WAP移動(dòng)終端對WAP網(wǎng)關(guān)的響應進(jìn)行解碼并格式化和基于W DP之上的面向無(wú)連接的會(huì )話(huà)服務(wù)。它除了實(shí)現顯示，以供用戶(hù)瀏覽。HTTP/1.1定義的全部功能之外，還加入PUSH通用接口、會(huì )2.3 WAP網(wǎng)提供的功能話(huà)能力協(xié)商等新特性，并針對無(wú)線(xiàn)承載網(wǎng)絡(luò )做了優(yōu)化。W AP網(wǎng)關(guān)除了充當請求代理作用之外，主要還提供了以WTP定義在WDP和可選的WTLS之上,是-一個(gè)適合在“瘦”下功能?？蛻?hù)上執行輕量級的事務(wù)協(xié)議。它通過(guò)消息的重傳確認、重復(1)協(xié)議轉換功能。將來(lái)自W AP協(xié)議的請求翻譯成www消息刪除等機制來(lái)保證數據報服務(wù)的可靠性。因此，不需要明協(xié)議，反之亦然。顯的建立連接、終止連接的過(guò)程,提高了面向連接服務(wù)的效率。(2)內容編解碼、格式轉換和內容壓縮功能。這些功能.與WAP網(wǎng)關(guān)優(yōu)化相關(guān)的主要是WTP和WSP.減少了通過(guò)無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)絡(luò )傳輸的數據量。3.2 Connect 流程及優(yōu)化(3)提供用戶(hù)鑒權、訪(fǎng)向控制、業(yè)務(wù)統計等功能。根據WAP協(xié)議，WAP終端在使用WAP業(yè)務(wù)之前，首先要與WAP網(wǎng)關(guān)之間建立連接，其流程如圖3中前3項交互步驟3 WAP網(wǎng)關(guān)的優(yōu)化(Connect. ConnectReply. Ack)。從W AP的體系結構和通信模型可以看出，WAP網(wǎng)關(guān)在整無(wú)線(xiàn)終端WAP網(wǎng)關(guān)個(gè)WAP中起到重要的橋梁作用，其處理能力的強弱直接影響用Connect戶(hù)使用W AP業(yè)務(wù)的感受。因此，如何有效地對W AP網(wǎng)關(guān)進(jìn)行優(yōu)化，并提高自身的處理性能就變得非常重要。ConnectReply為了說(shuō)明問(wèn)題，必須先了解WAP協(xié)議棧和用戶(hù)使用WAPAck業(yè)務(wù)的消息交互流程。ict3.1 WAP協(xié)議棧Rcply由于本文優(yōu)化方案主要是針對WAP1.x,所以，這里僅介紹WAPI.x協(xié)議棧。WAP1. x的核心通信協(xié)議是以www中的相應協(xié)議作為原型，再根據無(wú)線(xiàn)環(huán)境的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化而產(chǎn)生......的。www協(xié)議棧與WAP1. x版本核心協(xié)議棧的層次對比如....圖2所示。www協(xié)議棧WAP1.X核心協(xié)議棧Disconncct無(wú)線(xiàn)會(huì )話(huà)協(xié)議(WSP)HTTP無(wú)線(xiàn)事務(wù)協(xié)議(WTP)應用層圖3 Connect交互流程TLS無(wú)線(xiàn)傳輸安全協(xié)議(WTLS)安全層該流程中，由于受無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的影響，無(wú)線(xiàn)終端在收到TCPUDP無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議(UDP/WDP)傳輸層W AP網(wǎng)關(guān)的ConnectRenlv響應消息力后，可能遲遲不能成功發(fā)送Ac中國煤化工AP網(wǎng)關(guān)就會(huì )不斷重傳IP非IP (SMS等)網(wǎng)絡(luò )層.ConngHCNMHG失敗為止。圖2 www協(xié)議棧與WAP1. x核心協(xié)議棧的層次對比這里，WAP 網(wǎng)關(guān)重傳的間隔t和次數N就決定了用戶(hù)等49r通信管理與技術(shù) ◆技術(shù)交 流◆2007年待的時(shí)間為Nx t, t和N設置的是否合理，就會(huì )決定重傳的成持的比較好，那么會(huì )在Get請求中主動(dòng)上報該參數T P 1功率、WAP網(wǎng)關(guān)的占用資源情況以及用戶(hù)的感受。因此，WAP(Maximum Group), WAP網(wǎng)關(guān)和終端按照該參數進(jìn)行分組可網(wǎng)關(guān)可以針對這兩個(gè)參數進(jìn)行優(yōu)化。根據使用經(jīng)驗，t取3 s、以取得最好的效果。 如果終端沒(méi)有上報參數或者上報錯誤的參N取10次時(shí)可以取得較好的效果。數，那么就需要W AP網(wǎng)關(guān)針對特定的終端，采取合適的默認參3.3大數據包傳送流程及優(yōu)化數，該參數的優(yōu)化可以大大提高用戶(hù)的業(yè)務(wù)使用感受，特別是為了實(shí)現大數據包的傳送以及提高大數據包的傳送效率，可以提高下載業(yè)務(wù)的速度。而如果選擇的不合適，甚至可能導WAP協(xié)議定義了數據包分段和重組機制(Segmentation and re-致用戶(hù)使用業(yè)務(wù)失敗。例如，在使用索愛(ài)T618手機時(shí)，可能會(huì )assembly, SAR)。出現請求大尺寸的資源失敗的情況。經(jīng)過(guò)分析，索愛(ài)T618手機SAR機制要求W AP網(wǎng)關(guān)對于大數據包(超過(guò)終端能力和對每個(gè)分組中所包含的分包個(gè)數以及每個(gè)分組所能傳輸數據的網(wǎng)絡(luò )MTU值)進(jìn)行分段傳送(Segment Result)，每個(gè)大數據包大小均有限制，W AP網(wǎng)關(guān)針對該型號手機，將分段個(gè)數由原來(lái)被分成若千次傳送給終端，每次連續傳送若千個(gè)分段。為了提的5個(gè)改成3個(gè)以后，便可解決該問(wèn)題。高傳送效率，W AP終端不用在接收每個(gè)分段的時(shí)候都給WAP(3)選擇適合的分組重傳機制。如果在傳送的一-組分段中網(wǎng)關(guān)-一個(gè)確認消息(Ack), 而是在- -組數據都接收完成以后，有部分 分段失敗，那么就需要WAP網(wǎng)關(guān)重傳分段。這里重傳的再給WAP網(wǎng)關(guān)一個(gè)確認消息(Ack)。 該流程如圖4所示。機制有兩種，一種是將該組中的所有分段全部重傳，但這種機制效率不高。因此，W AP網(wǎng)關(guān)可在這里采用第二種機制進(jìn)行優(yōu)化，那就是有選擇的重傳機制(selective re -transmission), 即無(wú)線(xiàn)終端WAP網(wǎng)關(guān)僅僅根據終端返回的Negative Ack 消息，只傳送丟失的分段。如果在終端沒(méi)有返回任何響應，也僅僅重傳最后-一個(gè)分段，從Connect而節約資源，提高效率。ConnectReply針對上述幾方面進(jìn)行優(yōu)化以后，W AP網(wǎng)關(guān)的處理性能得Ack到較大的提升，特別是下載速度有明顯提高，并且用戶(hù)使用業(yè);ct務(wù)的良好感受也有了很大提升。Result4結束語(yǔ)Segment Result隨著(zhù)3G商用的臨近、無(wú)線(xiàn)帶寬的逐步提升、無(wú)線(xiàn)終端能力的不斷增強、Internet 技術(shù)的不斷發(fā)展以及W AP協(xié)議的逐步完善，必將給WAP應用帶來(lái)“闊的發(fā)展前景，也勢必將W APRcply業(yè)務(wù)推向另一個(gè)發(fā)展的高峰。而對于WAP網(wǎng)關(guān)來(lái)說(shuō)，同樣隨著(zhù)上述因素的發(fā)展，W AP1.x用戶(hù)將逐步退出市場(chǎng)，最終被WAP2.0 (或者更高版本)所替代。因此，WAP 網(wǎng)關(guān)的優(yōu)化也..將逐步轉到提高代理性能、提供超大容量組網(wǎng)能力、提供更好Disconnoct的數據挖掘和業(yè)務(wù)分析能力等方面。圉4大數據包傳送流程作者簡(jiǎn)介:由此可見(jiàn)，基于該機制，可以對如下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。張玉峰，男，1979年生，2002 年畢業(yè)于東北林業(yè)大(1)選擇適宜的分段大小(Segment Size)。 分段大小選取學(xué)計算系。獲學(xué)士學(xué)位。理從事新業(yè)務(wù)及支撐網(wǎng)工程管中國煤化工的合適，可以大大提高網(wǎng)絡(luò )傳輸的效率和縮短業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)延，根據使用經(jīng)驗，分段大小取1400byte時(shí)可以取得較好的效果。YHCNMHG(2)選擇正確的每組中的分段個(gè)數。如果終端對協(xié)議棧支50 , Cnmnuicains