通信管理與技術◆技術交流◆2007年6月第3期WAP技術及其網(wǎng)關優(yōu)化張玉峰1910101(中國移動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)關在整個WAP體系結構中的重要作用，結合現(xiàn)網(wǎng)應用，提出了WAP網(wǎng)關的優(yōu)化方案建議。關鍵詞: WAP; WAP網(wǎng)關;協(xié)議棧;網(wǎng)關優(yōu)化中圖分類號: 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(xiàn)出爆炸性的增長趨勢。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終端。于是，在1997年6月，移動通信界的四大公司愛立信、摩托羅拉、諾基亞和無線2.1 WAP體系結構星球(Unwired Planet) 組成了無線應用協(xié)議(WAP, WirelessWAP體系結構主要由WAP移動終端、WAP網(wǎng)關和WAPApplication Protocol) 論壇，其目的就是建立- -套適合不同網(wǎng)應用服務器3部分組成。與www類似，WAP也采用客戶機/服絡類型的全球協(xié)議規(guī)范，將Internet的豐富信息及先進的業(yè)務引務器的通信模型，但二者最大的區(qū)別在于客戶機和服務器之間人到移動電話、PDA等無線終端之中。多了一個WAP網(wǎng)關。WAP終端通過WAP網(wǎng)關再與應用服務器WAP論壇一經出現(xiàn)，立刻得到世界各國通信運營商和設之間通信，這有點類似于www方式下，局域網(wǎng)內的客戶端通過備制造商的積極響應。1998 年2月，WAP規(guī)范草案出臺，同年代理服務器上網(wǎng)。W AP的通信模型如圖1所示。4月完成規(guī)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應用的實現(xiàn)要求。到1999移動終端WAP請求WAP網(wǎng)關服務器應用服務器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 (無線電話應用)技術細節(jié)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，并將這些技術和標準應用到無線領域。這些新技術和標準包括: XHTML. TCP/IP.2.2 WAP應用的工作過程HTTP1.1和傳輸安全層(SSL) 等。并在這些新技術的支持下，從W AP的通信模型可以看出，其應用的工作過程大致如新增加了數(shù)據(jù)同步、多媒體消息服務、預配置等新業(yè)務和應用。下中國煤化工.同時加強了無線電話應用、PUSH技術和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)務和應用很快給用戶帶來-種全新的使用感受,的請求并對請求進行壓縮并極大的激發(fā)了人們對無線應用服務的興趣，從而推動移動互編碼，以無線方式發(fā)送編碼后的WAP請求。, 48 I CnmnuiaosMangnenand Teaok第3期張玉峰: WAP技術及其網(wǎng)關優(yōu)化◆技術交流◆(2) W AP網(wǎng)關對請求進行解碼，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:無線會話協(xié)議格式轉換成www協(xié)議格式，以有線方式發(fā)送給包含相應請層協(xié)議Wireless Session Protocol (WSP). 無線傳輸協(xié)議層Wireless求內容的w AP應用服務器。Transaction Protocol (WTP)等。(3) W AP應用服務器根據(jù)請求以有線方式返回響應。WSP用于維護客戶端至服務器的會話連接，包括會話建(4) WAP網(wǎng)關對W AP應用服務器的響應進行協(xié)議轉換和立、桂起、恢復、斷開，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)回給移動客戶。會話(session) 服務是:基于WTP之上的面向連接的會話服務(5) WAP移動終端對WAP網(wǎng)關的響應進行解碼并格式化和基于W DP之上的面向無連接的會話服務。它除了實現(xiàn)顯示，以供用戶瀏覽。HTTP/1.1定義的全部功能之外，還加入PUSH通用接口、會2.3 WAP網(wǎng)提供的功能話能力協(xié)商等新特性，并針對無線承載網(wǎng)絡做了優(yōu)化。W AP網(wǎng)關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-一個適合在“瘦”下功能?？蛻羯蠄?zhí)行輕量級的事務協(xié)議。它通過消息的重傳確認、重復(1)協(xié)議轉換功能。將來自W AP協(xié)議的請求翻譯成www消息刪除等機制來保證數(shù)據(jù)報服務的可靠性。因此，不需要明協(xié)議，反之亦然。顯的建立連接、終止連接的過程,提高了面向連接服務的效率。(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)關優(yōu)化相關的主要是WTP和WSP.減少了通過無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。3.2 Connect 流程及優(yōu)化(3)提供用戶鑒權、訪向控制、業(yè)務統(tǒng)計等功能。根據(jù)WAP協(xié)議，WAP終端在使用WAP業(yè)務之前，首先要與WAP網(wǎng)關之間建立連接，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)關在整無線終端WAP網(wǎng)關個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戶使用W AP業(yè)務的感受。因此，如何有效地對W AP網(wǎng)關進行優(yōu)化，并提高自身的處理性能就變得非常重要。ConnectReply為了說明問題，必須先了解WAP協(xié)議棧和用戶使用WAPAck業(yè)務的消息交互流程。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(jù)無線環(huán)境的特點進行優(yōu)化而產生......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無線會話協(xié)議(WSP)HTTP無線事務協(xié)議(WTP)應用層圖3 Connect交互流程TLS無線傳輸安全協(xié)議(WTLS)安全層該流程中，由于受無線網(wǎng)絡環(huán)境的影響，無線終端在收到TCPUDP無線傳輸協(xié)議(UDP/WDP)傳輸層W AP網(wǎng)關的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)關就會不斷重傳IP非IP (SMS等)網(wǎng)絡層.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)關重傳的間隔t和次數(shù)N就決定了用戶等49r通信管理與技術 ◆技術交 流◆2007年待的時間為Nx t, t和N設置的是否合理，就會決定重傳的成持的比較好，那么會在Get請求中主動上報該參數(shù)T P 1功率、WAP網(wǎng)關的占用資源情況以及用戶的感受。因此，WAP(Maximum Group), WAP網(wǎng)關和終端按照該參數(shù)進行分組可網(wǎng)關可以針對這兩個參數(shù)進行優(yōu)化。根據(jù)使用經驗，t取3 s、以取得最好的效果。 如果終端沒有上報參數(shù)或者上報錯誤的參N取10次時可以取得較好的效果。數(shù)，那么就需要W AP網(wǎng)關針對特定的終端，采取合適的默認參3.3大數(shù)據(jù)包傳送流程及優(yōu)化數(shù)，該參數(shù)的優(yōu)化可以大大提高用戶的業(yè)務使用感受，特別是為了實現(xiàn)大數(shù)據(jù)包的傳送以及提高大數(shù)據(jù)包的傳送效率，可以提高下載業(yè)務的速度。而如果選擇的不合適，甚至可能導WAP協(xié)議定義了數(shù)據(jù)包分段和重組機制(Segmentation and re-致用戶使用業(yè)務失敗。例如，在使用索愛T618手機時，可能會assembly, SAR)。出現(xiàn)請求大尺寸的資源失敗的情況。經過分析，索愛T618手機SAR機制要求W AP網(wǎng)關對于大數(shù)據(jù)包(超過終端能力和對每個分組中所包含的分包個數(shù)以及每個分組所能傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡MTU值)進行分段傳送(Segment Result)，每個大數(shù)據(jù)包大小均有限制，W AP網(wǎng)關針對該型號手機，將分段個數(shù)由原來被分成若千次傳送給終端，每次連續(xù)傳送若千個分段。為了提的5個改成3個以后，便可解決該問題。高傳送效率，W AP終端不用在接收每個分段的時候都給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-一個確認消息(Ack), 而是在- -組數(shù)據(jù)都接收完成以后，有部分 分段失敗，那么就需要WAP網(wǎng)關重傳分段。這里重傳的再給WAP網(wǎng)關一個確認消息(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)關可在這里采用第二種機制進行優(yōu)化，那就是有選擇的重傳機制(selective re -transmission), 即無線終端WAP網(wǎng)關僅僅根據(jù)終端返回的Negative Ack 消息，只傳送丟失的分段。如果在終端沒有返回任何響應，也僅僅重傳最后-一個分段，從Connect而節(jié)約資源，提高效率。ConnectReply針對上述幾方面進行優(yōu)化以后，W AP網(wǎng)關的處理性能得Ack到較大的提升，特別是下載速度有明顯提高，并且用戶使用業(yè);ct務的良好感受也有了很大提升。Result4結束語Segment Result隨著3G商用的臨近、無線帶寬的逐步提升、無線終端能力的不斷增強、Internet 技術的不斷發(fā)展以及W AP協(xié)議的逐步完善，必將給WAP應用帶來“闊的發(fā)展前景，也勢必將W APRcply業(yè)務推向另一個發(fā)展的高峰。而對于WAP網(wǎng)關來說，同樣隨著上述因素的發(fā)展，W AP1.x用戶將逐步退出市場，最終被WAP2.0 (或者更高版本)所替代。因此，WAP 網(wǎng)關的優(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(shù)據(jù)挖掘和業(yè)務分析能力等方面。圉4大數(shù)據(jù)包傳送流程作者簡介:由此可見，基于該機制，可以對如下幾個方面進行優(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)。 分段大小選取學計算系。獲學士學位。理從事新業(yè)務及支撐網(wǎng)工程管中國煤化工的合適，可以大大提高網(wǎng)絡傳輸?shù)男屎涂s短業(yè)務訪問時延，根據(jù)使用經驗，分段大小取1400byte時可以取得較好的效果。YHCNMHG(2)選擇正確的每組中的分段個數(shù)。如果終端對協(xié)議棧支50 , Cnmnuicains