短消息业务的今日和明天

宋献涛 信息工程大学通信工程系

　　短消息业务（SMS）在移动通信和互联网上的业务量增长迅速，2001年全球共发送了2500亿条短消息，而中国移动的短信业务收入达15.9亿元，不过，如果以一种前瞻性的技术眼光去审视这股热潮，就不难发现移动消息业务的发展趋势：随着时间的推移，简单文本在移动通信中将会变得越来越少，人们会越来越注重视觉效果，文本消息将逐步向图标、图片消息，再向视频及电影消息演进。

　　这些全新的业务和应用将不再是简单的SMS力所能及的，届时，EMS（增强消息业务）和MMS（多媒体消息业务）将登台亮相，大显身手。

　　移动消息业务将沿着从SMS到EMS再到MMS的轨迹不断发展，简单文本将逐渐为多媒体所取代，对于手机一族来说，这将是一场巨变。

SMS是起步

　　SMS是当前最流行的一种传讯技术，从创建伊始就被确定为GSM的标准，通过它，移动电话之间可以相互收发短消息，短消息的内容可以是文本、数字或二进制非文本数据（用于铃声或logo等）。

SMS有两大特点：

　　第一是存储转发机制，即传送数据包的工作由移动网络中的短消息中心而不是终端用户来完成，如果用户不在服务区内，短消息就被存储在短消息中心。

　　第二是传递确认机制，在电路交换数据环境中，连接是端到端的，所以用户能够知道连接是否完成以及数据传递的情况。

当然，SMS也有很多缺点和局限性：

　　第一，消息长度不能超过160个字符，这是MAP信令层所限定的。在发送简短消息时，SMS还比较划算，但若发送大量信息，使用SMS并不经济。相比之下，EMS、GPRS、MMS等会话的数据量就可以大很多。

　　第二，消息格式单一，只能支持简单文本，同支持图像、视频、音频的MMS相比，SMS未来的发展潜力不大。

　　第三，消息结构不灵活，GSM 03.40标准定义的SMS协议数据单元（PDU）结构不够灵活，数据编码方案、源地址、协议标识符及其他首部域都是固定的，不利于新业务的扩展，3G将对这些弊端进行改进和完善。

　　第四，采用的信令信道速率低。信令信道的资源是很宝贵的，它要完成许多“份内”的任务，如定位手机、管理呼叫等，如果短消息业务流量太大，整个移动网络的通信性能就会大打折扣，有些运营商已经对性能恶化表示出了担心。GPRS和USSD就相对快很多，MMS将不再使用信令信道，而采用专用的数据信道，所以速率会较SMS有实质性的提高。

　　第五，存储转发机制效率低。在SMS中，每一条短消息从发送到接收，都要经过短消息中心的存储和转发，通信效率自然会受到影响，并且还增加了短消息中心的处理负荷。UMTS委员会将把它修改为有选择性地存储，即接收到消息之后立即将其传送，如果无法传送出去，再存储。其实，在有些情况下，短消息根本就没必要在短消息中心进行存储，从手机到手机直接传送更方便。

　　SMS有利也有弊，消息技术的发展出发点自然是扬其长避其短，SMS的优点将会被集成到以后的EMS、MMS中，缺点将会被逐个摈弃。不过，由于基础网络设施、终端设备、技术规范、市场意识都已经形成，从保护投资的角度出发，运营商也不愿很快推出取代SMS的新业务，所以，在最近三四年之内，SMS仍将保持快速增长的态势，但随着时间的流逝，GPRS等更先进的数据业务将逐渐风行，一些全新的业务将逐渐取代SMS。

EMS是过渡

　　EMS（Enhanced Message Sevice）是爱立信向ETSI/3GPP委员会提交的技术标准。爱立信声称在其他手机制造商都承诺支持该标准的条件下，它将投入更多的资源宣传和推动EMS的发展，当时，绝大多数手机制造商都做出承诺表示全力支持EMS，但手机第一大生产商诺基亚却持保留态度，因为它想主推自己的智能消息（Smart Messaging）技术。尽管如此，EMS经过稳步的发展仍然是3GPP技术规范的一个完整部分（3G TS 23.040）。

　　EMS能够将简单音调、图片、声音、动画、文本集成到一起，然后在EMS手机上显示，例如，当消息中出现感叹号时，演奏相关的音调，或者把简单的黑白图片和文本及声音效果同时显示出来。

　　EMS是SMS的增强型版本，也使用信令信道，通过短消息中心存储和转发消息，实现原理也比较相似，无须对基础网络进行升级。

　　支持的媒体类型

　　EMS支持多种标准格式的媒体：

　　格式化文本：EMS不仅支持简单文本，还支持文本的一些格式化，如左对齐、右对齐、居中、字体、字型、加黑、加粗、加下划线等。

　　图片：EMS支持三种图片格式：小图片（16×16像素）、大图片（32×32像素）及可变尺寸图片（标准建议图片最大尺寸为96×64像素），但这取决于手机制造商的实现方式。EMS手机可以接收多个图片，将其无缝地集成显示出来，但图片是简单黑白的。

　　声音：EMS预定义了10种声音，用户还可以再定义一些声音并通过无线方式传给手机，但大小不得超过128字节。在EMS中，定义声音的标准是iMelody，iMelody铃声以基于文本的方式表示音调，它的标准化工作由IrDA负责。现在，爱立信手机已经采用了iMelody对象格式。

　　动画：EMS支持两种尺寸的移动图片，大尺寸（16×16像素）和小尺寸（8×8像素），手机制造商可以采用不同的方法实现重复动画。标准中预定义了一些表情动画，表示悲伤、开心、怀疑等，用户也可以自己定义动画，但预定义的动画存储在手机上，用户定义的动画则必须通过无线传送给手机。

网络技术与终端

　　对EMS的支持是通过扩展SMS中的用户数据首部（UDH）实现的，UDH允许在一条短消息的文本之前包含二进制数据。由于短消息中心支持UDH，所以从SMS向EMS的升级是透明的，实施EMS对现有的短消息中心几乎没有任何影响。

　　对现有的短消息中心要做的最大修改是运营商计费系统，毕竟EMS和SMS属于不同类别的业务，一条EMS的容量可能是SMS的好几倍，在EMS中有些格式的字符占用的空间也比其他要大很多，故定价策略不应再采取“一刀切”的方案。在这种情况下，短消息中心就需要增加一些模块，记录相关的技术值并生成相应的呼叫详情记录。

　　考虑到现有的大部分手机不支持EMS标准，EMS何时会流行起来还是个未知数，毕竟，业务的普及至少要先从终端入手。EMS手机去年才开始上市，大量占领市场尚待时日，据专业机构预测，运营商大量推出EMS业务的最早日程是2002年底。

　　此外，在EMS兼容设备上编辑增强型消息也是件很麻烦的事，因为手机中只能存储有限的图片，输入机制也没有实质性的改进。

标准之争

　　EMS前途不甚明朗的一个重要原因是，其他类似的消息技术也很有竞争力。

　　智能化传讯系统（Smart Messaging）是诺基亚推出的一种“前WAP时代”的系统，用于诺基亚手机之间传递铃声、图片消息、运营商logo、组图、商业卡片和其他服务。

　　诺基亚一直都没有对是否支持EMS明确表态，显然，它非常青睐并将继续主推自己的基于铃声和图片消息的智能化传讯系统。

　　M@gic4是一家英国公司，它开发的传讯系统，能够使用SMS作为承载体传送丰富媒体与内容，其技术原理与EMS很相似，也采用了UDH的功能。但与EMS不同的是，它支持运营商logo替换、可下载铃声，但却与诺基亚的智能化传讯系统如出一辙。目前，M@gic4正在向一些手机制造商发放它的技术许可证，同时还在与3GPP合作，把它的增强特性集成到EMS中。

　　爱立信、摩托罗拉、阿尔卡特、西门子等厂商则主推3GPP标准定义的EMS。

　　应该说，今后两三年将是“后文本、前多媒体”的移动传讯时代，针对增强型传讯系统这一块肥肉，各个厂商都有自己的如意小算盘。

　　EMS是一种承上启下的过渡性业务，为帮助用户从简单文本扩展到全新的多媒体时代描绘了一条清晰的演化路径。

MMS是正果

　　根据3GPP标准，MMS是“一项全新的业务，这项创新的业务具有如下特色：

　　MMS创造了一种多业务环境，能够使用多种不同媒体提供丰富多彩的传讯业务。

　　收发的消息可以包含多种媒体，如文本、图片、视频、音频等。

　　当更先进的媒体出现之后，可以利用MMS的业务环境提供更多的内容和服务。

　　为了开展MMS业务，移动网络必须引入新的传讯平台，如MMS中继站、MMS服务器、MMS用户数据库、WAP网关等。

　　MMS不仅需要新的网络设施支持，还需要MMS兼容终端，这就是说，在MMS获得成功之前，MMS终端必须先达到一定的普及率，至少要花费五年以上的时间。

　　跟SMS一样，MMS也是一项非实时型业务，中继站平台负责将多媒体消息送到MMS服务器。

　　MMS具有非常好的前瞻性和开放性，随着技术的发展以及新媒体的出现，MMS标准将尽可能地做到向前和向后兼容，它不像以前的一些标准，一旦公布一个新版本的协议，就必须采用新的终端，否则无法利用某些功能。

　　访问MMS业务独立于访问点，即多媒体消息可以通过3G和2G移动网络、固网、互联网等访问.在这种情况下，公共消息存储站放在哪里就显得非常重要。为了确保互通性和通用消息的访问，MMS必须遵从VHE（虚拟归属环境），后者是一项3G业务，用户可以通过它从家里、办公室、路上等场合获得服务。

　　MMS之所以能支持多种媒体，很重要的一点是它包含了用户轮廓特征（user profile）的概念。用户轮廓特征存储在移动网络中，由用户定义和管理并确定哪些多媒体消息可以立即下载到用户手机上，哪些应留在服务器上以供以后使用，用户还可以选择接收特定多媒体消息类型的通知。

　　MMS的标准化工作由3GPP主持，但事实上，MMS服务可以通过2.5代的GPRS网络提供。

　　MMS使用了专用数据信道，与其他数据类型同时传输，由于3G网络容量较高，这些不同的数据流可以共享信道资源，MMS使用业务信道克服了SMS使用信令信道的局限性。

　　MMS诞生于开放系统与标准占统治地位的互联网时代，它采用了很多标准化的互联网协议访问MMSE（多媒体消息业务环境），如MIME和SMTP。要充分发掘MMS的潜力，需要互联网公司的积极参与和创新。

摘自《通讯世界》2002.5期