摘? 要: 對移動增值服務(wù)中空中下載服務(wù)器的通用性進(jìn)行了研究,并提出一種通用空中下載服務(wù)器的設(shè)計方案。

　　關(guān)鍵詞: 空中下載技術(shù)? STK SIM卡? 短消息? 移動增值服務(wù)

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1?空中下載技術(shù)與移動增值服務(wù)的關(guān)系

　　目前,實(shí)現(xiàn)移動增值服務(wù)(即移動應(yīng)用和交易)的模型主要有2種:基于STK(SIM Tool Kits)技術(shù)的移動電子商務(wù)模型和基于WAP的移動商務(wù)模型。

　　基于STK技術(shù)的移動電子商務(wù)模型是目前國內(nèi)移動銀行和移動證券主要采用的方式。STK卡是帶有SIM Tool Kit的SIM卡,卡內(nèi)可以保存應(yīng)用服務(wù)的菜單,如銀行、證券等業(yè)務(wù)。每次用戶通過SIM卡上的菜單對移動應(yīng)用服務(wù)商(如證券公司)發(fā)出指令時,用戶通過菜單激活卡內(nèi)的STK功能模塊。該模塊將用戶的數(shù)據(jù)加密后以短消息的形式發(fā)送出去,通過GSM移動通信網(wǎng)送至短消息中心(SMC)。短消息中心根據(jù)消息包的目的地址將其轉(zhuǎn)發(fā),在服務(wù)提供商處將消息解密,并送至后臺進(jìn)行處理,再將處理結(jié)果按原路送回手機(jī)。這種技術(shù)的應(yīng)用曾一度解決了移動增值業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)困難,可在SIM卡中設(shè)計功能豐富、操作簡便的菜單,使用戶可以用可視化、交互式的手段享受運(yùn)營商提供的增值業(yè)務(wù)。但是采用這種方式也有明顯的不足:(1)用戶在移動終端上擁有的服務(wù)是固定的,即卡與服務(wù)是一一對應(yīng)的。STK卡的菜單一經(jīng)寫入就無法更改,如果用戶或銀行需要增加新的應(yīng)用,或用戶想更換服務(wù)提供商,則需要另換一張SIM卡。(2)訪問渠道單一。目前,應(yīng)用服務(wù)一般由用戶從手機(jī)發(fā)起,這限制了應(yīng)用范圍,無法實(shí)現(xiàn)某些應(yīng)用,如網(wǎng)上購物等。(3)采用對稱密鑰體制,無PKI機(jī)制。

　　空中下載技術(shù)(Over-the-Air Technology,OTA)是通過移動通信(GSM或CDMA)的空中接口對SIM卡數(shù)據(jù)及應(yīng)用進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的技術(shù)。這種遠(yuǎn)程管理使SIM卡端信息具有動態(tài)改變的能力,即數(shù)據(jù)可以從服務(wù)器由空中(無線途徑)下載到移動設(shè)備上。這樣就可以在移動增值服務(wù)中將不同服務(wù)供應(yīng)商提供的服務(wù)以菜單形式存儲在STK SIM卡中。其管理在后臺服務(wù)器中進(jìn)行,一旦用戶需求改變或增加了新的服務(wù)功能,可以按用戶要求將所需數(shù)據(jù)空中下載到SIM卡中,使應(yīng)用及內(nèi)容服務(wù)商可以不受平臺的局限,不斷開發(fā)出更具個性化的貼近用戶需求的服務(wù)(如信息點(diǎn)播、互動娛樂、位置服務(wù)以及銀行交易等),并且還可以根據(jù)自己的意愿定制具體業(yè)務(wù)。OTA方式顯然支持服務(wù)器端發(fā)起的服務(wù)。

　　中國移動在“移動夢網(wǎng)”計劃中推出了“STK卡OTA下載夢網(wǎng)短信業(yè)務(wù)菜單實(shí)現(xiàn)方案”。該方案正是運(yùn)用空中下載技術(shù)向手機(jī)用戶提供個性化的菜單服務(wù)。

2?OTA卡菜單下載技術(shù)與STK SIM卡結(jié)構(gòu)

　　OTA卡是指利用STK SIM卡進(jìn)行OTA動態(tài)下載。OTA卡菜單下載業(yè)務(wù)是指用戶可以根據(jù)自己的需要,隨時增加或刪除自己OTA卡上的移動夢網(wǎng)短信業(yè)務(wù)菜單,以此實(shí)現(xiàn)夢網(wǎng)服務(wù)的個性化和業(yè)務(wù)更新的實(shí)時性,同時使運(yùn)營商能更方便、快捷、全面地展開各項夢網(wǎng)短信服務(wù)。

　　OTA卡菜單下載的實(shí)現(xiàn)借助于STK功能和短消息通道。支持空中下載的OTA卡提供可行的人機(jī)接口界面供用戶發(fā)出下載申請。OTA應(yīng)用下載服務(wù)器根據(jù)用戶請求,以數(shù)據(jù)短消息的形式將相應(yīng)的服務(wù)下載內(nèi)容發(fā)給用戶手機(jī),并將下載數(shù)據(jù)透明地傳遞給用戶OTA卡。OTA卡對下載內(nèi)容進(jìn)行組織存儲,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的STK卡菜單管理。

　　STK卡是利用文件結(jié)構(gòu)來存儲菜單和菜單指定的執(zhí)行代碼,改變相應(yīng)的文件就能改變相應(yīng)的菜單結(jié)構(gòu)。這種改變是利用基本的SIM卡指令或其組合完成的?？罩邢螺dSTK卡菜單是將基本的SIM卡指令或其組合打包成短消息,發(fā)送給移動終端,再由移動終端轉(zhuǎn)給SIM卡處理。這里的技術(shù)難點(diǎn)在于不同的STK卡提供商使用不同的文件結(jié)構(gòu)來存儲STK菜單,因此OTA卡菜單下載的管理主要是對不同卡的SIM指令及OTA指令的分析、使用和組合。

3?空中下載通用性分析

　　實(shí)現(xiàn)OTA菜單下載的基礎(chǔ)載體是文件結(jié)構(gòu)各不相同的STK SIM卡。因此目前實(shí)現(xiàn)OTA菜單下載的實(shí)現(xiàn)方式有2種:(1)規(guī)定SIM卡文件結(jié)構(gòu),要求各卡商統(tǒng)一制定同結(jié)構(gòu)卡。(2)在服務(wù)器端為各個不同結(jié)構(gòu)的卡建立不同的OTA空中下載服務(wù)系統(tǒng)。

　　中國移動的“STK卡OTA下載夢網(wǎng)短信業(yè)務(wù)菜單實(shí)現(xiàn)方案”采用的是第一種方式。這種方式要求卡商必須修改卡的文件結(jié)構(gòu),需要較大投資;第二種方式使平臺服務(wù)商疲于應(yīng)付,要經(jīng)常修改程序,并且程序的穩(wěn)定性、可維護(hù)性受到影響。因此我們考慮設(shè)計一個通用的OTA空中下載服務(wù)器,利用參數(shù)設(shè)置指導(dǎo)SIM卡指令及OTA指令組合,通過一個通用系統(tǒng)服務(wù)于各種結(jié)構(gòu)的STK SIM卡。

　　通用OTA空中下載系統(tǒng)的主要特點(diǎn)及設(shè)計目標(biāo)就是能夠?qū)Ω鞣N不同廠商的STK卡及采用瀏覽器方式的SIM卡進(jìn)行統(tǒng)一管理,甚至能夠?qū)Ξ?dāng)前非常有發(fā)展?jié)摿Φ腏AVA卡進(jìn)行統(tǒng)一的管理。統(tǒng)一管理不需要卡商修改卡的文件結(jié)構(gòu),當(dāng)系統(tǒng)需要支持新的OTA卡時,也不必重寫系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和代碼重用性。這種通用性為OTA系統(tǒng)的設(shè)計者和運(yùn)營商及用戶都提供了極大的便利。

　　在實(shí)現(xiàn)對各種OTA卡進(jìn)行統(tǒng)一的管理之前,先要了解OTA指令的構(gòu)成。

????每個OTA指令都是由1條或多條SIM卡指令組合而成。這些SIM卡指令由GSM11.11規(guī)范中規(guī)定的基本的文件選擇指令和讀寫指令組成。GSM11.11規(guī)范中規(guī)定的SIM卡的指令共有21種,但目前用到的只有15種,即SELECT、UPDATEBINARY、UPDATERECORD、UPDATERECORD_ADN、SEEK、INCREASE、VERIFYCHV、DISABLECHV、UNBLOCKCHV、INVALIDATE、ENABLECHV、REHABILITATE、READBINARY、READRECORD、GETRESPONSE。每個OTA命令都是由這15條指令中的某幾條組合而成。這15條基本命令的格式如圖1所示。

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　　圖中,CLA占1個字節(jié),用于標(biāo)識指令的類別,在GSM系統(tǒng)中,為“A0”;INS為指令代碼,代表各種對SIM卡操作的指令;P1、P2、P3為參數(shù),用于指明讀取位置、口令長度和口令級別;DATA為輸入的數(shù)據(jù)。

　　大部分OTA卡使用Linear fixed類型的文件結(jié)構(gòu)來存儲菜單并記錄指向執(zhí)行代碼的指針,使用Transparent類型的文件結(jié)構(gòu)來存儲執(zhí)行代碼。但每個卡商的WIB卡或普通STK卡使用的文件ID、每個文件的具體定義以及操作方式都有所不同,如菜單的技術(shù)定義、執(zhí)行代碼指針的格式等。

　　用戶的請求基本上可以分為8種。服務(wù)器每收到一種請求就啟動相應(yīng)的OTA指令生成方法,這些指令生成方法實(shí)際上就是將15條基本命令中的幾條進(jìn)行組合。這15條基本命令中最常被用來組合OTA命令的是SELECT、UPDATEBINARY和UPDATERECORD。根據(jù)用戶不同的請求,每條基本命令的P1、P2、P3以及輸入的數(shù)據(jù)(即DATA域)也不相同。正是命令與參數(shù)的不同組合滿足了各種用戶請求。

　　通過以上分析,可以為各個相同結(jié)構(gòu)的卡建立卡指令模板,并為卡指令、OTA指令及應(yīng)用建立映射關(guān)系。當(dāng)出現(xiàn)新卡或新功能時,建立新模板與新映射關(guān)系即可驅(qū)動新的功能,從而達(dá)到服務(wù)的通用性。

4?通用下載服務(wù)器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

　　本文設(shè)計開發(fā)的“通用OTA空中下載系統(tǒng)”是以中國移動通信STK卡OTA下載夢網(wǎng)短信業(yè)務(wù)菜單實(shí)現(xiàn)方案為基本需求,以通用性為特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計的一種STK菜單OTA空中下載系統(tǒng)。該通用OTA空中下載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

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　　系統(tǒng)基本由以下幾個模塊組成。

　　(1)通信模塊:一端負(fù)責(zé)與移動運(yùn)營商的短消息網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信,另一端與OTA指令處理模塊通信。

　　(2)OTA指令處理模塊:負(fù)責(zé)處理及生成OTA指令,并與服務(wù)管理模塊通信,以獲得相關(guān)的用戶、SIM卡及相關(guān)業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù),完成卡、用戶、功能與指令的映射,生成最終發(fā)送的OTA指令。

　　(3)卡模板處理模塊:組織、存儲和管理各結(jié)構(gòu)的卡指令及與各種用戶需求功能的映射,將一批具有相同的文件結(jié)構(gòu)、OTA相關(guān)算法及特殊實(shí)現(xiàn)的卡歸為一類,并將其相同之處提取出來,形成卡模板。將批量的數(shù)據(jù)導(dǎo)入與個別數(shù)據(jù)更新相結(jié)合,對STK卡進(jìn)行管理。STK卡信息管理分為卡模板管理和卡數(shù)據(jù)管理。本模塊與OTA指令處理模塊是實(shí)現(xiàn)OTA服務(wù)通用性的核心模塊。

　　(4)業(yè)務(wù)生成模塊:完成對提供給用戶的業(yè)務(wù)管理,包括:應(yīng)用類別管理、新建應(yīng)用、更新應(yīng)用、應(yīng)用瀏覽,并且對用戶需求及交易服務(wù)進(jìn)行規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化和計量化處理。

　　(5)SIM卡管理模塊、用戶管理模塊和配置管理模塊分別對SIM卡、用戶、服務(wù)器及服務(wù)供應(yīng)商的特殊性進(jìn)行實(shí)體數(shù)據(jù)與后臺服務(wù)器數(shù)據(jù)的一致性管理。

　　該系統(tǒng)的服務(wù)器采用面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計,用C++語言實(shí)現(xiàn)。以O(shè)TA指令處理生成模塊為例,其主要功能是根據(jù)用戶的請求來生成相應(yīng)的OTA命令。程序中共定義了6種OTA指令生成方法,分別是MakeDelMenuCommand、MakeAddMenuCommand、MakeModListCommand、MakeAdnCommand、MakeNRCommand、MakeUMACommand。在類class CsimCardCommand中,將最基本的SIM卡指令生成模塊單獨(dú)提取出來,設(shè)計為一個CSimCardCommand類,它獨(dú)立于OTA指令的生成部分。當(dāng)用戶提出某功能申請時,程序根據(jù)卡指令映射表得到SIM卡指令生成方法和這些指令所需要的一些固定的參數(shù)(P1、P2、Data等),并將其作為該類的構(gòu)造函數(shù),返回的是生成的基本的SIM卡指令,將這些指令字符串連接起來,就是OTA指令。這樣做提高了代碼的復(fù)用性、可讀性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　卡指令映射表描述了與具體動作相對應(yīng)的指令,每種相同結(jié)構(gòu)的卡有相應(yīng)映射。如果需要支持新的卡商的SIM卡,只需配置此卡商所對應(yīng)的指令映射,由程序讀取,即可完成。這樣就實(shí)現(xiàn)了通用OTA空中下載系統(tǒng)的通用性,可支持各種WIB卡或普通STK卡。

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參考文獻(xiàn)

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3? WAP組織論壇著,候春萍譯.WAP無線應(yīng)用協(xié)議.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000