wap业务是什么

wap业务是什么

摘要 WAP业务是移动通信的一种基本的数据业务。WAP技术经历了1.x到2.0的发展过程。WAP2.0技术给用户带来了新的体验。由于都是基于OMA，不同的网络技术下 WAP 实现上的差别甚少。本文将介绍WAP协议、WAP系统的组网、规划、应用等，同时分析不同运营商的标准、漫游流程、建网规划和应用的不同之处；最后对WAP业务的发展作展望。
关键词 WAP PULL PUSH OMA WEB2.0  协议栈 网关

1 WAP业务概述
WAP是Wireless ApplicaTIon Protocol（无线应用协议）的简称。WAP业务定义为是为移动终端用户提供的INTERNET应用服务。类似WWW；移动用户使用支持WAP协议的手机就可以访问INTERNET上的WWW内容和数据库信息。
WAP网关是WAP业务系统的关键设备；利用WAP网关，除了提供WAP业务，还可提供彩信、定位等众多业务的承载，起到了数据业务统一接入网关的作用。
根据无线互联研究权威咨询机构的分析报告，截至2007年上半年，国内拥有独立域名的WAP站点数量已达6.9万个，手机上网用户数约4500万。互动视界就是中国联通公司为CDMA提供的一项无线WAP浏览业务；而移动的对应业务为移动梦网的手机上网业务。近年来，不管是移动的移动梦网还是联通的互动视界，增长都非常快，业务收入也呈稳步增长势头，是除短信之外数据业务的主流收入。

2  WAP业务标准化进程
WAP业务的标准化工作最初是工作是由WAP论坛主导的，最初由诺基亚和摩托罗拉等公司在1997年6月发起。“WAP论坛”组织的目标是要为无线移动通信中访问Internet制定统一的应用协议和使用标准，该组织自建立以来先后提出了WAP标准的框架、WAP1.0版本、WAP1.1版本、WAP 1.3版本和WAP2.0版本，大大推动移动互联网的发展。目前，“WAP论坛”已经归并入开放移动体系结构组织（Open Mobile Architecture IniTIaTIve ）OMA，其工作范围也扩展到了所有的移动业务，以创建一种标准、统一的业务结构，推进业务互操作。
WAP1.0规范了WAP协议条款、WML以及WMLScript等核心内容；WAP1.1支持WBMP格式的图像操作；WAP1.2版本则增加了PUSH（推）、UAPROF（用户个人描述），以及 WTA（无线电话应用）等技术内容，并增加了WAP支持的承载网类型。WAP2.0基于以往版本，采用了一套新的标准和协议，提出了IP信令协议。
在国内，中国移动、中国联通、中国电信的移动储备工作都对WAP业务规范了技术体制或者要求，主要依据WAP 2.0版本和各自网络的实际情况，内容包括了网络结构、WAP网关设备要求、接口要求、业务流程、认证、计费等各个方面的规定。

3  WAP业务技术原理
3.1 WAP编程模型
绝大多数无线设备相对于PC而言，CPU功能弱，内存小，电池电力供应受限，显示屏较小，输入功能有限。WAP是针对无线环境的特点作了优化的开放、统一的平台技术，定义了一套标准的软硬件接口，提供了一种应用开发和运行环境；它沿用了WEB的方法论使得现有internet上现有的开发工具可以被充分利用。WAP 编程模型如下：

图1 WAP编程模型
用户端使用类似IE浏览器的WAP微浏览器，通过它可以访问和获取以统一的内容格式表示的各种信息和服务。设计人员能够开发独立于设备的用户界面，然后使用WMLScript(WML脚本)的WAP编程语言，把可执行的逻辑嵌入到移动终端中。应用服务器上的内容与WWW内容格式完全是兼容的，所有的WWW内容可以重用。
3.2 WAP1.x网关协议栈
网关技术是WAP应用的基础。WAP网关提供的基本功能包括：协议转换、内容编/解码器、用户代理特征值管理和高速缓存等。
WAP1.x网关协议栈采用分层设计的结构，如下图所示：

图2 WAP1.x网关协议栈

3.3 WAP2.0 网关
与WAP1.2相比较，在WAP2.0协议栈取消了WSP、WTP、WDP，而代之以HTTP和TCP/IP；这种无线数据传输技术的改进带来了传输速率及传输可靠性的有效提高。WAP2.0网关的通用协议栈如下：

图3 WAP2.0 网关通用协议栈
上图中WAP网关作为HTTP代理；WAP网关也可以作为业务安全承载代理或直接访问中转点，协议栈如下：

图4 WAP2.0 安全承载代理协议栈

图5 WAP2.0 直接访问协议栈
在作为业务安全承载代理的方案中，用户终端和Web服务器间建立了面向连接的TLS安全隧道，提供了端到端的安全。
在直接访问的方案中，网关不需要使用无线优化的TCP和HTTP协议。
WAP2.0网关包括如下功能模块：WAP PULL代理、WAP PUSH代理、WAP支持服务器(包括实现终端能力信息管理的UAProf 服务器、实现对终端的自动预配置功能的预配置服务器TPS、无线电话应用WTA 服务器、用于安全认证管理的PKI服务器)等。
3.4 WAP2.0 业务特点
通过比较分析，WAP2.0主要特点有：
 WAP2.0利用XHTML和WCSS(WAP Cascading Stylesheets)等标准，同时保持了对WML1.x的兼容性。现有的开发固定互联网内容和应用的工具和资源可以充分利用，以开发WAP2.0的内容和应用；而且支持WAP2.0的手机可以浏览现有的www内容，大大丰富了应用层面的内容。
 使用无线优化的TCP/IP协议。在传输层，WAP2.0采用具有无线特征的W-TCP协议，以使得网络可以基于IP进行面向连接的数据传输。在会话层，WAP2.0采用具有无线特征的W-HTTP协议，W-HTT完全兼容HTTP/1.1协议。
 WAP2.0提供改进的端到端的安全，包括采用TLS协议和无线身份识别模块技术（WIM，Wireless IdenTIty Module）。TLS协议建立在可靠的传输层之上，所以相邻底层必须是TCP；不同于WTLS，TLS帧中不定义序列号，同时可以对上层协议的数据包进行分组，保证数据可靠安全地传输。另外，WAP2.0采用了WIM，提供更为完善和有效的端到端的安全机制。
在业务性能方面，WAP2.0提供的增强业务技术包括：数据同步、多媒体消息服务（MMS）、永久存储接口、预配置（Provisioning）、和图形符号传送（Pictograms）等。另外、WAP2.0还在以前版本的基础上加强了无线电话应用（WTA）、Push、和用户代理描述（UAPROF）等业务功能。

3.5 WAP2.0终端模型
WAP2.0能给用户带来优越的业务体验，需要终端对相应能力的支持。WAP2.0终端模型如下：

图6 WAP2.0终端模型
其中：
 应用框架提供了WAE执行环境，在WAE架构下，不同表现形式的内容可以交互。
 网络协议是终端客户端和服务器端的握手规程。
 内容管理解析不同形式的内容并展现给用户。
 通用功能为各类应用环境提供缓存、同步等通用功能。
 WAP身份识别模块（WIM）提供身份标识和加密算法，实现终端和服务器的相互鉴权认证。
 外部功能接口(External Functionality Interface，EFI)提供了调用外部应用功能的机制，可以接入IC卡、GPS设备、数字相机等外设，扩展和增强了终端的应用能力。
3.6 标准差异
中国移动目前开展的WAP业务既可以承载在GSM CSD的电路域上，也可以承载在GPRS分组网络上，通过手机上设置CSD/GPRS和 APN:CMWAP进行选择和识别。采用分组交换在网络资源的利用率上较电路交换有较大的优势。
中国联通CDMA2000网络上的WAP系统，只提供分组域的承载，通过设置用户名和密码实现业务识别；对应于WAP业务，用户名和密码均是WAP。另外要注意的是，联通CDMA2000网络在先前的WAP1.2版本中，PUSH业务采用了特殊的私有协议（UP NOTIFY），并采用了特殊的私有协议（DOWNLOAD FUN协议）支持下载业务。支持WAP2.0的终端支持HTTP下载，不再支持DOWNLOAD FUN，所以WAP2.0终端不可使用DOWNLOAD FUN下载类业务。
在3G设备相关标准上，无论在WCDMA网络中，还是在CDMA2000网络中，WAP网关均处于分组域，遵循的协议标准完全参照OMA相关规范，与应用服务器之间均采用HTTP接口，与短信中心采用SMPP接口，在移动网络侧基于IP承载，采用WSP或W-HTTP协议实现业务，两个网络结构下的WAP网关设备几乎是相同的。

4 WAP业务业务系统规划
对于WAP网关来讲，在不同的网络上运行并无本质区别，主要的区别在于运营商定义的业务模式或业务流程不同而导致WAP网关对外的接口做了调整。
WAP业务系统的规划主要考虑网络组织、网元容量计算、网元设置、互连互通和带宽需求计算等。
4.1 网络组织
WAP系统的网络组织类似INTERNET的WEB系统，如下：
图7 WAP系统组网结构
图中，WAP网关位于移动承载网络与Internet应用服务器之间，是WAP业务系统的核心网元。
在实际运营中，WAP业务系统需要包括AAA/RADIUS服务器和管理、业务支撑系统，以实现认证、鉴权和计费。
另外，为实现操作维护、统计、网管、监控等功能，WAP网关需要和网管平台有连接。
WAP网关还要提供浏览业务和MMS、流媒体等数据业务的承载，所以，WAP网关应实现对DNS及ENUM-DNS协议的支持，并与相关的业务引擎相连接。对于DNS的支持，是指当WAP终端进行PULL浏览时，需要依靠DNS将终端浏览请求中的URL域名解析为对应的IP地址，以正确路由到相应的CP/SP。对于ENUM-DNS的支持，是指WAP网关需要根据终端MSISDN号码映射归属的业务服务器信息。
WAP门户站点作为WAP业务用户呈现的界面，提供服务引导，汇集各类业务站点的链接。一般情况下，WAP终端接入网络后首先访问的是门户站点，通过门户站点进入各类业务站点，或者其他门户站点。
4.2 网关容量计算
计算WAP 网关容量需求除了考虑用户对移动互联网的业务需求外，还要综合考虑MMS、JAVA下载、位置服务等承载业务的业务量和用户分布状况。WAP网关的容量计算涉及的工作包括用户预测、业务渗透率预测、业务模型构建和网关处理能力计算等。
4.3 网关和门户设置
WAP网关是一般按照处理能力来配置的，也有根据用户数量而定的，事实上这两者是有对应关系的。在建网初期，主要分片设置，在移动数据业务发展较快的重点地区集中设置WAP网关。随着业务需求和规模的不断扩大，逐步分散。网关的设置需要确定覆盖区域、设置容量、局所设置、局点数等。
WAP2.0协议的客户与服务器可以直接使用HTTP/1.1通信，所以，就WAP2.0本身而言，可以不必设置WAP网关，但是，在提供Push业务时需要网关充当PPG的功能；另外，为了优化通信过程，提供更多的基于位置的业务、个性化的业务，配置WAP网关是必要的。
WAP网关的选择要充分考虑业务发展的需求和保证整个系统的兼容性。
WAP网关上应设置默认主页，当用户终端未设置访问主页时，WAP网关将引导用户访问默认主页。用户WAP终端上应设置网关的IP地址。
另外，一般运营商会设置自己的WAP业务门户站点，门户站点一般采用公开IP地址接入公网。
4.4 认证计费实现
WAP认证包括两个层次：分组网接入认证和WAP业务认证。接入认证由WAP网关辅助AAA/RADIUS服务器实现；WAP网关记录上线终端MSISDN号码及其IP地址的绑定关系；终端下线时，WAP网关清除绑定关系。WAP业务的认证需要由WAP网关配合管理和支撑平台完成；WAP用户通过分组网接入认证后，根据其手机中设置的网关地址路由到其所属的WAP网关，由归属的管理和支撑平台对用户进行身份认证；业务认证可以采用主叫号码认证和用户名/密码认证两种方式。
在计费方面，WAP网关首先对相关的业务进行匹配，产生详细的原始话单，并传送给相应的计费中心。
4.5 漫游流程设计
保持统一的用户体验是3G业务网络的设计理念之一，在这种理念之下，3G业务要实现归属地提供服务。在电信的3G规划方案中，WAP网关分省设置，要求漫游用户的WAP业务由归属地WAP网关接入，并由归属地WAP 网关为用户提供服务。
在联通CDMA20001X网络中，WAP网关是分大区设置的（对应每一个网关系统设置了平台管理系统），遵循拜访地大区网关接入的原则。当用户漫游时，通过综合管理和支撑平台的漫游协议实现归属地用户定制信息的获取，其路由可分为两种情况：
1） 拜访地有大区网关时，WAP终端通过拜访地PDSN接入后，直接连接拜访地大区网关, 由与网关相连的WAP管理平台完成业务认证，并通过漫游协议得到用户的定制信息，从而访问相应的门户站点。
2）在拜访地未设置WAP网关的情况下，WAP终端首先通过拜访地PDSN接入，由PDSN将WAP终端设置的内部保留网关地址转换为拜访地所属大区WAP网关IP地址，再建立与该网关的连接，通过认证后访问用户自己定制的门户站点。
4.6 互联互通组织
互联互通组织需要结合路由原则和上述结果，制定业务网络同接入网、核心网、支撑系统和与其它网络之间的互联方案，明确采用的承载方式和接口协议。
WAP可以支持各种移动网络，如GSM、CDMA、PHS、3G等等，针对不同的承载网络，WAP组网可以基于短消息、电路交换数据（CSD）和分组网络等。
WAP网关设备需要承载大量的业务数据，因此，在分组承载网络上，WAP 网关一般就近接入IP网节点，通过IP承载网同核心网设备和其它业务引擎相连。为保证业务数据的安全性，WAP网关与其他移动网络设备之间通常通过VPN互连，例如采用MPLS VPN或IPSec VPN。
WAP网关需要配置一个内部地址用于手机接入的网关寻址；为了和移动分组网互通，需要另外设置IP地址，此地址可以是私有的，也可以是公有IP，与核心网的地址分配方案保持一致。另外，在移动网络独立组网（如利用私有地址组建VPN）的情况下，如果要实现INTERNET服务的直接接入，还需要配置公网地址；但一般为安全起见，会配置防火墙以实现安全控制功能。分配保留IP地址的用户如果需要访问WAP门户，需要网关或防火墙作NAT或者采用隧道方式（如GRE方式）重新封装业务数据包。
4.7 承载带宽计算
在网络互连互通结构的基础上，需要根据接口承载方式、业务模型和业务量计算结果，计算各网元接口的带宽需求。WAP网关接口带宽需求不仅要考虑业务带宽需求，还要考虑系统开销带宽需求。实际配置带宽要考虑在带宽需求的基础上设置一定的冗余。
4.8 其他问题
访问WAP网关的通用方法是在手机终端上设置WAP网关的IP地址，在运营商现有的网络中，此IP地址通常全网统一设置为相同的IP私有地址。在漫游和核心分组设备同时连接多个WAP网关的情况下，往往要求核心分组设备具备根据用户的不同属性识别到归属WAP网关的路由功能，在现网的GGSN/PDN设备缺乏这种功能的情况下，可以采用确定URL的方式（在手机终端上配置归属WAP网关的URL），并通过DNS解析完成WAP网关的寻址；这样可以比较简单地解决问题，同时实现多WAP网关之间的负载分担。

5 WAP业务典型应用案例
WAP 业务为用户提供移动互联网的体验，包括WAP浏览、下载服务以及基于WAP Push的各类服务。另外，WAP还提供一些别的服务，如MMS、JAVA下载的承载、移动位置业务服务的内容下发，同时为其他业务的实现提供了数据传输服务和Push 通知功能，是开展移动数据业务的基础。
下面列举了国内两大运营商（中国移动和中国联通）的一些典型WAP服务及应用。
中国移动移动梦网的手机上网业务提供以下服务：
表1 移动梦网的手机上网服务

中国联通的互动世界提供以下服务：
表2互动世界提供的服务

以上服务涵盖了娱乐、商务和生活的方方面面，为用户提供了享受无穷无尽的网上信息或者网上资源的手段，充分体现了移动互联网的价值。

6 WAP业务发展展望
类似于宽带互联网，电子商务、网上银行、手机邮件系统都是下一步WAP业务发展的一些关注点。去年，广东移动就已经联合建设银行广东省分行、招商银行推出了“手机钱包”业务，客户只需将手机号与银行账户绑定，就可利用手机24小时内随时进行自助理财。利用WAP的推送技术来实现移动电子邮件功能，相对于Internet中的电子邮件系统，及时性大大提高，相对于短消息系统提供的邮件功能，信息量大大提高。
从互联网的发展也可以看到WAP 业务发展的巨大潜力和美好前景。Web2.0强调信息的互通和分享的思想和理念，应用六度分隔理论和xml、ajax（异步的 JavaScript 和 XML）等技术，主要的应用形式包括博客（BLOG）、站点摘要（RSS）、百科全书(Wiki)、网摘（TAG）、社会网络（SNS）、P2P、即时信息（IM）等。Web2.0 带来了互联网应用的重大变革：人将是网络传递内容的制造者、传播者和需求者。WAP2.0与Web2.0的黏合性将Web 2.0的内涵扩大到了客户端，并使得内容“动”了起来，带来了巨大的灵活性和扩展性。无可非议，两者的结合将大大带旺手机搏客、手机阅读、手机媒体等市场。
即使到了3G时代，手机终端和空口资源的限制仍然存在，无线环境中的设备和系统资源仍需要优化，所以，WAP应用依然是少不了的。