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一、AT指令編碼技術研究

對SMS的控制共有三種實現途徑：基于AT命令的TextMode、基于AT命令的PDUMode、BlockMode。TextMode比較簡單，多款諾基亞手機均支持該模式，但這種模式只能發送ASCII碼，不能發送中文的Unicode碼。西門子手機大多只支持PDU模式，PDU模式是發送或接收手機SMS信息的一種方法，短信息正文經過十六進制編碼后被傳送。使用BlockMode需要手機生產廠家提供驅動支持。目前，PDU已取代BlockMode，因此本文主要探討PDU模式的發送。發送短信息的PDU編碼主要包含這些內容：短信息中心（SMSC）號碼信息、短信息首字節、短信息索引號、目標號碼信息、協議標示符、數據編碼方式、效驗周期、短信息長度和內容。短信息內容是以十六進制7位字節或Unicode編碼，其他信息是以十六進制8位字節編碼。（1）英文編碼。缺省的GSM字符集為7位編碼，可以簡單地理解為ASCII碼（ASCII值小于80Hex，因此，Bit8被忽略），依次將下一個7位編碼的后幾位逐次移至前面，形成新的8位編碼。（2）英文解碼。就是將7位字符編碼轉換為8位字符編碼。（3）中文編碼和解碼。中文短信息的編碼和解碼，只需將GB2312的中文編碼和代碼頁為CP936的Unicode編碼進行相互轉換。

二、可靠的批量發送和流控技術研究

由于移動通信網絡存在發送速率和穩定性等不確定性，在設計實現過程中，必須保證大數據量條件下的通信可靠性。具體方法有以下幾種。

1．基于SMSCPool容災備份

單套短信中心內部采用了1＋1或N＋1的備份方式，來確保當一個核心單元宕機后有備份的單元來接替工作。這種短信網元之間是相互孤立的，資源無法得到很好共享，投資大利用率低，容易對備份單元產生較大的沖擊。采用SMSCPool技術，多個單套短信網元被邏輯上整合在一起，組成一個域池。通過短信中心網元增加流量控制中心模塊，分級組網實現對短信業務量的統一分流控制。對短信網元各業務處理單元的性能、容量進行實時的監控，可實現對業務智能地、自動地分流，從而達到容災的目的。

2．隊列緩存技術

通過串口隊列技術［1］避免擁塞的發生或者在擁塞發生時做出反應，它主要是考慮系統內的服務情況，目的是使負載不超過系統服務的能力。隊列緩存技術和流控措施實現批量信息的緩存發送。

3．異步延時處理

系統逐條對短信進行編碼［2］、發送信息。由于系統編碼的速度較快，短信元件尚未處理完成，編碼就完成了，會造成隊列溢出，導致錯誤。異步延時處理實現批量發送短信功能，通過循環逐條對短信進行編碼、發送信息、延時、反饋信息處理完成信息的發送。

4．發送可靠性管理

要實現發送可靠性管理，對于發送過程中出現的因移動網絡故障、計費等問題導致發送失敗及成功的記錄進行記錄，并向業務系統提供報告，以便對未成功記錄進行處理，保證系統消息發送的可靠性。

三、短信網關的設計

（一）短信網關需求分析

該短信網關軟件主要分為“信息發送服務”“短信發送服務監控”“系統配置模塊”“基礎功能模塊”等模塊（見圖1）。信息發送服務，實現短信數據提取、發送、監視回復等功能。短信發送服務監控，提供了啟動、暫停、停止短信發送服務的功能。系統配置模塊，】提供短信網關的設置管理功能，如通信組件的基本信息設置、短信服務器的基本設置、數據庫系統的設置等?；A功能模塊，提供了發送服務和發送管理的基本功能。

（二）短信網關設計

本文設計的短信網關是基于GSMModem的短信框架（見圖2），在框架上實現短信的收發。該系統構架分為三層：短信底層接口通信組件層、短信收發平臺層、短信應用層。1．短信底層接口通信組件層短信底層接口通信組件層中，通過硬件接口實現向GSMModem發送AT指令，控制GSMModem發送和接收消息。2．短信收發平臺層短信收發平臺層是設計的一個獨立的短信息收發及處理的服務模塊，它單獨于其他任何的業務系統，僅僅提供了一個成熟的短信收發服務，并封裝成統一的短信收發接口。3．短信應用層短信應用層根據短信收發平臺層定制的接口規范，就可以把本身的業務與短信連接起來，實現在各自的管理系統（軟件）中快速集成短消息收發的服務。

（三）短信網關硬件部署

短信網關的部署（見圖3）是將短信貓或者貓池連接到服務器上，將服務器連接到防火墻的DMZ區，在服務器上安裝好短信網關軟件或對外Web平臺（調用了短信發送接口的Web服務）后，服務器直接可以通過服務端或客戶端軟件進行短消息的發送，內網的用戶可以通過客戶端軟件進行短消息的發送。其他的管理平臺可通過調用短信接口實現短消息的發送；外網用戶可以通過VPN的方式接入到內網中進行短信的發送或通過瀏覽器終端實現短消息的發送。

（四）串口通信的實現

短信貓相關應用開發的核心是實現串口通信，在此研究短信貓在C＃語言下的實現是利用微軟公司提供的通用串口通信MSCOMM32控件。在VisualStudio2010編譯器開發環境下，把微軟通用串口通信控件MSCOMM32作為組件裝入編譯器，實現串口通信的實際過程如下。

1．打開串口和初始化串口

在程序初始化時，先對串口初始化，同時由于串口短信貓是使用RTS／CTS握手信號的硬件設備，只有該設備的RTS信號置為高才能接收數據，所以需將MSCOMM32通信控件DTREnable屬性設為TRUE。

2．讀串口

當短信相關應用接收短信時，通過串口把讀短消息AT指令（AT＋CMGR）發送給短信貓，短信貓接到指令后調用內部短信接收模塊接收短信，同時把短信內容回傳到串口緩沖區，短信相關應用從串口緩沖區讀取短信息。

3．寫串口

當短信相關應用發送短信時，把發送短消息AT指令（AT＋CMGS）和發送消息通過串口發送給短信貓。

4．關閉串口

當短信相關應用完成所有的任務時，把串口關閉，釋放串口資源。

總結

展望使用GSM－Modem工業手機模塊實現基于GSM網絡的信息收發，短信息網關提供了靈活、可靠的批量信息生成、收發、解析轉發和web信息管理等功能。系統可以獨立運行，也可以作為各種信息管理系統的接口集成使用，隨著管理信息化技術的發展，系統將有重要的實際應用價值。系統不僅能擴展本學校信息管理系統，服務各項管理工作，還能以標準組件的形式應用于各種相關的信息管理系統。

作者：張紅剛陶衛東單位：江蘇省江陰中等專業學校