WAP移动网络关键技术

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摘要　WAP这一使无线设备访问互联网的关键技术，被称为移动数据服务领域继短信之后又一金矿，越来越受到业界关注。本文通过对这一技术发展状况进行介绍，技术特点的分析，得出WAP涉及的安全问题，并对应用价值进行预估，总结出发展前景。

        关键词　WAP　网关　内容服务器　WML　3G

1、WAP技术发展状况

　　20世纪90年代以来，有两种技术的应用直接影响着亿万人的生活方式，这就是Internet和移动电话。为了将无线通信网与因特网连接起来，就必须建立一座“桥梁”，就是所谓的WAP技术。WAP是Motorola、Norkia、Ericsson和美国的软件公司Phone．com最早倡导和开发的无线应用协议----Wireless Application Protocol(WAP)，它是使移动通信设备可靠地接入互联网的国际标准，是一种窄带宽传输数据的通信协议。该技术可以说是在移动终端、移动通信网络运营商与网络服务提供商之间建立的共同标准。

2、WAP网络模型

　　因为WAP客户端和服务器端分别位于两种不同的领域，即无线领域和Internet领域，因此WAP网络结构由三部分组成，即WAP网关、WAP客户端和WAP内容服务器，这三方面缺一不可!其中WAP网关起着协议的“翻译”作用，是联系无线网络与万维网的桥梁；WAP内容服务器存储着大量的信息，以提供WAP手机用户来访问、查询、浏览信息等。

　　WAP网络的基本架构。当用户从WAP手机键入他要访问的WAP内容服务器的URL后，信号经过无线网络，以WAP方式发送请求至WAP网关，然后经过“翻译”，再以HTTP方式与WAP内容服务器交互，最后WAP网关将返回的内容压缩、处理成BINARY流返回到客户的WAP手机屏幕上。

3、WAP的技术特点

　　过去，无线Internet接入一直受到手机设备和无线网络的限制。WAP充分利用了诸如XML、UDP和IP等Internet标准，它的许多规程建立在HTTP和TLS等Internet标准之上，但进行了优化，克服了无线环境下低带宽、高延迟和连接稳定性差的弊病。原来的Internet标准诸如HTML，HTTP，TLS和TCP用于移动网络是远远不能满足要求的，因为极大的文本数据信息需要传送。标准的HTML内容已不可能有效地显示在袖珍手机和寻呼机狭小的屏幕上。WAP采用二进制传输以更大地压缩数据，同时它的优化功能适于更长的等待时间和低带宽。WAP的会话系统可以处理间歇覆盖，同时可在无线传输的各种变化条件下进行操作。WML和WML Script用于制作WAP内容，这样可最大限度地利用小屏幕显示。WAP的内容可从一个最新式的智能电话或其他通信器的两行文字的屏幕上显示出来，也可以转变为一个全图像屏幕显示。轻巧的WAP规程栈式存储器的设计可使需要的带宽达到最小化，同时使能提供WAP内容的无线网络类型达到最多。

4、WAP协议层

　　WAP协议包括以下几层：

　　(1)Wireless Application Environment(WAE)；

　　(2)Wireless Session Layer(WSP)：

　　(3)Wireless Transaction Layer(WTP)；

　　(4)Wireless Transport Layer Security(WTLS)；

　　(5)Wireless Transport Layer(WDP)。

　　WAP体系结构为流动通信设备的应用发展提供了一个可缩放和可扩展的环境。这通过完全协议堆的分层设计完成。

　　体系结构的每一层会受到上面一层与其他服务器以及应用的影响。协议堆体系结构原理的说明：

　　(1)无线应用环境(WAE)：无线应用环境是基于WWW和移动电话技术结合的一种通用应用环境。WAE的基本目的是建立一个可共同操作的环境，该环境允许操作人员和服务供给者用有效的方法创建不同无线平台的应用和服务。

　　(2)无线对话协议(WSP)：无线对话协议向两个对话服务提供了有一致接口的WAP应用层。首先是在WTP办理层上操作的连接导向服务。其次是在安全或非安全数据包服务上操作的非连接服务(WDP)。

　　(3)无线事务协议(WTP)：无线事务协议(WTP)是在数据包服务顶端运行，并提供适合在“瘦”客户(移动网络站)上执行的普通事务导向协议。WTP在安全和非安全数据包网络上有效地操作并提供以下特性：三个级别的服务，分别是不可靠单向请求，可靠单向请求，可靠双向请求答复。

　　(4)无线传输层安全协议(WTLS)：WTLS是基于工业标准传输层安全协议也就是以前的安全插槽层(SSL)上的一个安全协议。WTLS是为WAP传送协议的使用而设计的，并由于低带宽通信信道上使用而进行了优化。

　　(5)无线传输层协议(WDP)：WAP体系结构中的传输层协议作为无线传输层协议(WDP)被提交。WDP在支持不同网络类型的载体服务的数据上运行。作为通用的传输服务，WDP向WAP上层协议提供一致的服务，并在其中可用的载体服务上进行透明通信。

5、WAP的安全问题

　　在Internet领域，安全一直是人们不可回避的问题，无线网络的安全确实是一个有待解决的问题。以比较敏感的证券交易领域来说，相对于窃听数字手机信号，电话委托的被窃听要容易得多，根本用不到什么军用级设备就可以做到。可是人们还是愿意接受电话委托的方法进行交易。相对于有线互联网，手机炒股虽然增加了一个无线传输过程而有了双重的安全威胁，但是因为其终端的私有性使得身份认证更为可靠，也因为手机的随身携带使其直接从终端窃密变得困难。所以，就信息的传输和私有性而言，无线网络应用的安全性虽然存在着问题，但也比有线网络更加安全。

　　WAP论坛在其1.2版WAP中通过了WIM(WAP Identity Module，WAP识别模块)规范。规范规定了加密通信的智能卡及用数字签名认证事务处理的内容。这意味着现在的安全机制已初步用于WAP市场，使得移动商务避免了传统基于PC的电子商务遇到的财务安全问题。

6、WAP的应用价值

　　WAP对一般使用者的价值在于：它让使用者可以利用移动电话等无线设备获得即时性的资讯，例如新闻报告、股票行情等。对内容提供商而言，WAP可以帮助现有的网络提供者，将他们的网页内容传送到电脑以外的无线设备上，换句话说，它提供给内容提供者一个延伸服务的渠道。对软件开发商而言，将互联网页HTML转换至WAP标准的WML制式更是易如反掌，有了WAP网页，移动电话用户就可透过WAP手机接收信息，一切尽在掌握。而对于企业用户，WAP可使他们利用移动电话得到内部的资讯，例如产品价格变动、产品数量等，这对企业的效率提升是相当有帮助的。WAP的诞生同时亦为商务缔造了无穷商机。随着电子商务发展的日新月异，并且渐趋成熟，商家便可通过WAP技术接通庞大的手机用户市场，拓展无限的业务空间。

　　WAP可以广泛地运用于GSM、CDMA、TDMA、3G等多种网络，也就是说，它不依赖某种网络而存在，今天的WAP服务在3G(第三代移动电话)到来后仍然会继续存在，到那时，传输速率会更快，协议标准也会随之升级。

7、总结

　　WAP前景一片光明，但目前在技术上仍受到一定的制约：首先，无线数据网络和有线网络相比，具有更小心严格的通信环境，提供的范围和活动也受到一些基本限制，具体表现如下：(1)较低的带宽，(2)较高的隐蔽性，(3)较少的联系稳定性，(4)较低的可预测获得性。其次，随着带宽的增加，手机能量消耗也会增加，这样就使移动通信器件中有限的电池寿命负荷加重。因此，即使无线网络提高释放高带宽的能力，手机可获得的能量也会使数据通过元件的有效性受到影响。一个无线数据协议必须克服这些网络限制，才能使用户获得满意的使用效果。另外，WAP的发展还受到元件不足的影响。目前市场上的手机配件和台式机相比，具有更为严格的运算环境。由于其电池寿命和形式方面受到一些基本限制，表现出如下不足：(1)不甚强大的CPU(主机)，(2)较小的内存(ROM和RAM)，(3)能量消耗受到严格限制，(4)较小的显示屏，(5)不同的输入设备(例如电话按键盘、声音输入器等)由于这些限制，无线手机要使用完全不同于台式机的用户接口，具有一定的局限性，但这些问题必将会随着技术上的进步而得到改进。GPRS(通用分组无线业务)已在我国投入商用，第三代移动通信系统也会在不久的将来得以应用，这将逐步解决WAP的传输瓶颈问题，使得WAP的应用更加广泛，特别是应用于移动商务。