Tài liệu Đề tài Nghiên cứu giao thức wap: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
--------------o0o-------------
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành Viễn Thông
Đề tài:
NGHIÊN CỨU GIAO THỨC WAP
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Phạm Khắc Chư
Sinh viên thực hiện: Hoàng Đình Thọ
HÀ ĐÔNG 10/2005
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...
88 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1188 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Nghiên cứu giao thức wap, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
--------------o0o-------------
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành Viễn Thông
Đề tài:
NGHIÊN CỨU GIAO THỨC WAP
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Phạm Khắc Chư
Sinh viên thực hiện: Hoàng Đình Thọ
HÀ ĐÔNG 10/2005
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Quá trình phát triển của thông tin di động từ thế hệ 1 đến thế hệ 3.
7
Hình 1.2: Lộ trình phát triển từ cdmaOne đến cdma2000.
10
Hình 1.3: Lộ trình phát triển từ GSM đến W-CDMA.
11
Hình 1.4: Biểu đồ thời gian cho HSCSD đối xứng và không đối xứng.
12
Hình 1.5: Cấu trúc mạng GPRS.
13
Hình 1.6: Kiến trúc tổng quát một mạng di động kết hợp cả PS và CS.
15
Hình 1.7: Mô hình tham khảo mạng cdma2000.
16
Hình 1.8: Kiến trúc chung của hệ thống cdma2000.
21
Hình 1.9: Kiến trúc chung của mạng 3G phát hành R3.
22
Hình 1.10: Kiến trúc mạng 3G phát hành R4.
23
Hình 1.11: Kiến trúc mạng đa phương tiện IP của 3GPP (R5).
24
Hình 1.12: Đăng ký tam giác và định tuyến.
26
Hình 1.13: IP trong IP.
26
Hình 1.14: Tối ưu định tuyến.
27
Hình 2.1: Mô hình mạng Internet.
31
Hình 2.2: Mô hình mạng không dây.
32
Hình 2.3: Mô hình mạng không dây kết hợp Internet.
32
Hình 2.4: Mô hình World Wide Web.
34
Hình 2.5: Mô hình WAP.
35
Hình 2.6: Một minh hoạ về mạng WAP.
37
Hình 3.1: Chồng giao thức WAP.
38
Hình 3.2: Chồng giao thức WAP mẫu.
42
Hình 3.3: Mô hình tham chiếu.
43
Hình 3.4: Mô hình logic WAE.
46
Hình 3.5: WAE Push-Based Model.
47
Hình 3.6: Các thành phần WAE client.
48
Hình 3.7: Một dịch vụ không báo nhận.
55
Hình 3.8: Thiết lập Phiên.
59
Hình 3.9: Phương thức Invoke.
60
Hình 3.10: Hủy bỏ phương thức Invoke.
61
Hình 3.11: Non-confirmed Push.
61
Hình 3.12: Confirmed Push.
62
Hình 3.13: Phục hồi phiên.
62
Hình 3.14: Một giao dịch loại 0.
67
Hình 3.15: Một giao dịch loại 1.
68
Hình 3.16: Một giao dịch loại 2.
69
Hình 3.17: Thiết lập một kết nối an toàn.
70
Hình 3.18: Kiến trúc giao thức Dữ liệu đồ không dây – WDP.
72
Hình 3.19: Mô hình WDP Tổng quát
73
Hình 4.1: So sánh các công nghệ Push và Pull.
75
Hình 4.2: Bộ khung Push dạng đơn giản nhất.
76
Hình 4.3: Bộ khung Push với Push Proxy Gateway
76
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã.
DNS
Domain Name System
Hệ thống phân giải tên miền
GPRS
General Packet Radio Service
Dịch vụ vô tuyến gói chung.
GPRS
General Packet Radio System
Hệ thống vô tuyến gói chung.
GSM
Global System for Mobile Comunications
Hệ thống toàn cầu cho truyền thông di động.
HDML
Handheld Device Markup Language
Ngôn ngữ đánh dấu cho thiết bị cầm tay
HDTP
Handheld Device Transport Protocol
Giao thức truyền tải cho thiết bị cầm tay
HTML
HyperText Markup Language
Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản.
HTTP
HyperText Transfer Protocol
Giao thức truyền tải siêu văn bản.
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet.
MMI
Man Machine Interface
Giao tiếp người – máy.
MMS
Multimedia Message Service
Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện
OTA
Over-the-Air
Qua không khí
PDA
Personal Digital Assistant
Máy trợ lý cá nhân dùng kĩ thuật số.
TCP
Transmission Control Protocol
Giao thức điều khiển truyền dẫn
SSL
Secure Socket Layer
Tầng Socket an toàn.
UMTS
Universal Mobile Telecommunocation System
Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
URI
Uniform Resource Identifier
Định danh tài nguyên thống nhất
URL
Uniform Resource Locator
Bộ định vị tài nguyên thống nhất
W-CDMA
Wideband Code Division Multiple Access
Đa truy nhập vô tuyến phân chia theo mã băng rộng
WAE
Wireless Application Environment
Môi trương ứng dụng không dây.
WAP
Wireless Application Protocol
Giao thức ứng dụng không dây.
WDP
Wireless Datagram Protocol
Giao thức dữ liệu đồ không dây
WML
Wireless Markup Language
Ngôn ngữ đánh dấu không dây.
WSP
Wireless Session Protocol
Giao thức phiên không dây.
WTA
Wireless Telephony Application
Trình ứng dụng điện thoại không dây
WTAI
Wireless Telephony Application Interface.
Giao diện Trình ứng dụng điện thoại không dây
WTP
Wireless Transaction Protocol
Giao thức giao dịch không dây.
WWW
World Wide Web
Mạng toàn cầu
LỜI NÓI ĐẦU
WAP – Công nghệ mà sẽ đưa mọi người đến gần nhau hơn – đã ra đời và đang từng bước phát triển chứng minh khả năng vô tận của mình. Bạn đã biết đến Internet và WWW. Bạn biết rằng phải có một máy tính để truy nhập vào kho thông tin khổng lồ ấy, thực hiện những giao dịch với bất kỳ người nào cũng kết nối Internet, ở bất kỳ đâu trên trái đất. Tuy nhiên bạn đã thõa mãn với điều đó chưa. Hay đơn giản bạn không có thời gian để sử dụng máy tính? Hoặc giả bạn không biết sử dụng máy tính? Bạn lo lắng bạn không thể có được nguồn lợi khổng lồ mà Internet mang lại, … WAP đã cho bạn câu trả lời hoàn thiện cho thắc mắc của bạn. WAP sẽ đưa bạn đến với Internet mà không cần phải có một máy tính hay là phải biết sử dụng máy tính. Bạn có thể thực hiện những giao dịch qua WAP. Bạn cũng có thể lựa chọn các món hàng, thực hiện một trắc nghiệm hay dạo chơi trên xa lộ thông tin Internet.
Đồ án này sẽ nghiên cứu về công nghệ WAP ở khía cạnh Viễn thông, khía cạnh của những người đã xây dựng nên WAP, đưa bạn đến với Internet chỉ qua một thiết bị thông thường nhỏ xíu trong túi quần bạn: Điện thoại di động. Bạn thấy kỳ diệu chưa? Không cần đến máy tính phải không? Thật tuyệt!!!
Đồ án này sẽ nghiên cứu về WAP như một kiến trúc mở. Các công nghệ trong WAP như WAP Push. So sánh WAP với Công nghệ tương đương I-Mode của NTT DoCoMo – Công ty Viễn thông Nhật bản vởi hơn 20 triệu thuê bao.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG 3G
Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động.
Khi con người có hệ thống thông tin cố định thông qua các máy để bàn, họ mong ước có một hệ thống di động để có thể trao đổi thông tin mọi lúc mọi nơi. Để đáp ứng yêu cầu đó, mạng thông tin di động ra đời, trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ hệ thống tương tự sử dụng kỹ thuật FDMA đến các hệ thống số TDMA và CDMA. Căn cứ vào các kỹ thuật sử dụng cho hệ thống, các dịch vụ mà hệ thống có thể đáp ứng được ta chia lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động thành các thế hệ được biểu diễn theo bảng sau:
Bảng 1: lịch sử phát triển lên thế hệ 3 của mạng thông tin di động.
Thế hệ thông tin di động
Hệ thống
Các dịch vụ
Chú thích
Thế hệ 1 (1G)
AMPS, TACS, NMT
Tiếng thoại
FDMA, tương tự
Thế hệ 2 (2G)
GSM,
IS-36,
IS-95
Chủ yếu cho tiếng thoại kết hợp với các dịch vụ bản tin ngắn
TDMA, hoặc CDMA số băng hẹp (8-13kbps)
Thế hệ 2.5
GPRS, EDGE, CDMA 1x
Trước hết là tiếng thoại có đưa thêm các dịch vụ số liệu gói
TDMA (kết hợp nhiều khe thoại hoặc nhiều tần số), CDMA tốc độ mã cao hơn
Thế hệ 3 (3G)
CDMA2000, W-CDMA
Các dịch vụ tiếng và số liệu gói được thiết kế để truyền tiếng và số liệu đa phương tiện
Sử dụng CDMA băng rộng
Sơ đồ hình 1.1 sau đây tổng kết quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động từ thế hệ 1 đến thế hệ 3.
Đề tài này nghiên cứu về thông tin di động thế hệ 3 trong khi đó các hệ thống trên thế giới đang sử dụng chủ yếu là thông tin di động thế hệ 2 vì vậy sau đây ta nghiên cứu hai quá trình phát triển lên 3G .
Hình 1.1: Tổng kết quá trình phát triển của thông tin di động
từ thế hệ 1 đến thế hệ 3.
Lộ trình phát triển từ hệ thống IS-95 thế hệ 2 đến cdma2000 thế hệ 3.
Mạng IS-95 (cdmaOne) không phải là mạng đầu tiên trên thế giới cung cấp truy nhập số liệu nhưng đây lại là mạng được thiết kế duy nhất để truyền số liệu. Chúng xử lý truyền dẫn số liệu và tiếng theo cách rất giống nhau. Khả năng truyền dẫn tốc độ thay đổi có sẵn ở trong cdmaOne cho phép quyết định lượng thông tin cần phát, vì thế cho phép chỉ sử dụng tiềm năng mạng theo nhu cầu. Vì các hệ thống cdmaOne sử dụng truyền tiếng đóng gói trên đường trục (ví dụ từ BTS đến MSC) nên khả năng truyền dẫn số liệu gói đã có sẵn trong các thiết bị. Công nghệ truyền dẫn số liệu gói ủa cdmaOne sử dụng ngăn xếp giao thức số liệu gói tổ ong (CDPD : Cellular Digital Packet Data) phù hợp với giao thức TCP/IP.
Bổ sung truyền số liệu vào mạng cdma 2000 sẽ cho phép nhà khai thác mạng tiếp tục sử dụng các phương tiện truyền dẫn, các phương tiện vô tuyến, cơ sở hạ tầng và các máy cầm tay sẵn có chỉ cần phải nâng cấp phần mềm cho chức năng tương tác. Nâng cấp IS-95B cho phép tăng tốc độ kênh để cung cấp tốc độ số liệu 64-115 kbps và đồng thời cải thiện chuyển giao mềm và chuyển giao cứng giữa các tần số. Các nhà sản xuất đã công bố các khả năng số liệu gói, số liệu kênh, Fax số trên các thiết bị cdmaOne của họ.
IP di động (giao thức internet cho di động) là sự cải thiện các dịch vụ số liệu gói. IP di động cho phép người sử dụng duy trì kết nối số liệu liên tục và nhận được một địa chỉ ID khi di động giữa các bộ điều khiển trạm gốc (BSC) hay chuyển đến các mạng CDMA khác.
Một trong các mục tiêu quan trọng của ITU IMT-2000 là tạo ra các tiêu chuẩn khuyến khích sử dụng một băng tần trên toàn cầu nhằm thúc đẩy ở mức độ cao việc nhiều người thiết kế và hỗ trợ các dịch vụ cao. IMT-2000 sẽ sử dụng các đầu cuối bỏ túi kích cỡ nhỏ, mở rộng nhiều phương tiện khai thác và triển khai cấu trúc mở cho phép đưa ra các công nghệ mới. Ngoài ra các hệ thống 3G hứa hẹn đem lại các dịch vụ tiếng vô tuyến có các mức chất lượng hữu tuyến đồng thời tốc độ và dung lượng cần thiết để hỗ trợ đa phương tiện và các ứng dụng tốc độ cao.
Sự phát triển của các hệ thống 3G sẽ mở cánh cửa cho mạch vòng thuê bao vô tuyến đối với PSTN và truy cập mạng số liệu công cộng, đồng thời cũng đảm bảo các điều kiện thuận lợi hơn các ứng dụng và các tiềm năng mạng. Nó cũng sẽ đảm bảo chuyển mạng toàn cầu, di động dịch vụ, ID trên cơ sở vùng, tính cước và truy nhập thư mục toàn cầu thậm chí có thể hy vọng công nghệ 3G cho phép nối mạng vệ tinh một cách liên tục.
Một trong các yêu cầu kỹ thuật của cdma2000 là tương thích với hệ thống cũ cdmaOne về: các dịch vụ tiếng, các bộ mã hoá tiếng, các cấu trúc báo hiệu và các khả năng bảo mật.
Giai đoạn một của cdma2000 sẽ sử dụng độ rộng băng tần 1,25 Mbps và truyền số liệu tốc độ đỉnh 144 kbps cho các ứng dụng cố định hay di động. Giai đoạn hai của cdma200 sẽ sử dụng động rộng băng tần 5Mhz và có thể cung cấp tốc độ số liệu 144kbps cho các dịch vụ số liệu và xe cộ, 2Mbps cho các dịch vụ cố định. Các nhà công nghiệp tiên đoán rằng giai đoạn cdma200 3x sẽ dần tiến đến tốc độ 1Mhz cho từng kênh lưu lượng. Bằng cách hợp nhất hay bó hai kênh người sử dụng sẽ đạt được tốc độ đỉnh 2Mbps là tốc độ đích của IMT-2000.
Sự khác nhau căn bản giữa giai đoạn một và hai của cdma2000 là độ rộng băng tần và tốc độ băng thông tổng hay khả năng tốc độ số liệu đỉnh. Giai đoạn hai sẽ đưa các khả năng tốc độ tiên tiến và đặt nền móng cho các dịch vụ tiếng 3G phổ biến, sử dụng VoIP. Vì các tiêu chuẩn cdma2000 1x và cdma2000 3x phần lớn sử dụng chung các dịch vụ vô tuyến băng gốc nên các nhà khai thác có thể sử dụng một bước tiến căn bản đến các khả năng đầy đủ của 3G bằng cách thực hiện cdma2000 1x . Cdma2000 giai đoạn hai sẽ bao gồm mô tả chi tiết các giao thức báo hiệu, quản lý số liệu và các yêu cầu mở rộng từ vô tuyến 5Mhz đến 10 Mhz và 15 Mhz trong tương lai.
Bằng cách chuyển từ công nghệ giao diện vô tuyến IS-95 hiện nay sang IS-2000 1x của tiêu chuẩn cdma2000, các nhà khai thác đạt được tăng dung lượng vô tuyến gấp đôi và có khả năng xử lý số liệu gói đến 144kbps. Khả năng của cdma2000 giai đoạn một bao gồm lớp vật lý mới cho các cỡ kênh 1x1,25 Mhz và 3x1,25 Mhz, hỗ trợ các tuỳ chọn đường xuống trải phổ trực tiếp và đa sóng mang 3x và các định nghĩa cho 1x và 3x. Các nhà khai thác cũng sẽ được hưởng sự cải thiện dịch vụ tiếng với dung lượng tăng 2 lần.
Cùng với sự ra đời của cdma2000 1x các dịch vụ số liệu cũng sẽ được cải thiện. Giai đoạn hai cũng sẽ hoàn thành cơ cấu MAC (Medium Access Control: điều khiển truy nhập môi trường) và định nghĩa giao thức đoạn nối vô tuyến (RLP: Radio Link Protocol) cho số liệu gói để hỗ trợ các tốc độ số liệu gói ít nhất là 144 kbps.
Thực hiện giai đoạn hai của cdma2000 sẽ mang lại rất nhiều khả năng mới và tăng cường dịch vụ. Giai đoạn hai sẽ tăng cường tất cả các kích cỡ kênh (6x, 9x, 12x) cơ cấu cho các dịch vụ tiếng, bộ mã hoá tiếng cho cdma2000 bao gồm VoIP. Với giai đoạn hai các dịch vụ đa phương tiện thực sự sẽ được cung cấp và sẽ mạng lại các cơ hội lợi nhuận bổ sung cho các nhà khai thác. Các dịch vụ đa phương tiện sẽ có thể thực hiện được thông qua MAC số liệu gói, hỗ trợ đầy đủ cho dịch vụ số liệu gói đến 2Mbps, RLP hỗ trợ tất cả các tốc độ số liệu đến 2Mbps và mô hình gọi đa phương tiện tiên tiến.
Ở lĩnh vực các dịch vụ và báo hiệu, giai đoạn hai cdma2000 sẽ đem đến cấu trúc báo hiệu 3G cdma2000 tự sinh đối với điều khiển truy nhập đoạn nối (LAC : Link Access Control) và cấu trúc báo hiệu lớp cao. Các cấu trúc này đảm bảo hỗ trợ để tăng cường tính riêng tư, nhận thực và chức năng mật mã. Cấu trúc và thiết bị mạng hiện có của nhà khai thác sẽ ảnh hưởng đến sự chuyển đổi này. Một mạng được xây dựng trên cấu trúc mở tiên tiến với lộ trình chuyển đổi rõ ràng có thể nhận được các khả năng của IS-2000 1x bằng cách chuyển đổi modul đơn giản. Các mạng có cấu trúc ít linh hoạt hơn có thể đòi hỏi các bước chuyển đổi tốn kém để thay thế toàn bộ hệ thống thu phát gốc BTS. Để đạt được tốc độ đỉnh nhà khai thác có thể nâng cấp phần mềm cho mạng và các trạm gốc để hỗ trợ giao thức số liệu của IS-2000 1x.
Sẽ phải có điểm phục vụ số liệu gói (PDSN : Packet Data Service Node) để hỗ trợ kết nối số liệu cho Internet. Nhiều nhà cung cấp các thiết bị đã đưa ra các giải pháp tích hợp điểm phục vụ số liệu vì thế mở ra lộ trình liên tục tiến tới các công nghệ 3G. Hình vẽ sau cho thấy quá trình phát triển của IS-95.
Hình 1.2: Lộ trình phát triển từ cdmaOne đến cdma2000
Các nhà khai thác cdmaOne có khả năng nâng cấp lên hệ thống 3G mà không cần thêm phổ, cũng không phải đầu tư thêm đáng kể. Thiết kế cdma2000 cho phép triển khai các tăng cường của 3G trong khi vẫn duy trì hỗ trợ 2G cho cdmaOne hiện có ở dải phổ mà nhà khai thác đang sử dụng hiện nay.
Cả cdma2000 giai đoạn một và hai đều có thể hoà trộn với cdmaOne để sử dụng hiệu quả phổ tần tuỳ theo nhu cầu của khách hàng. Chẳng hạn một nhà khai thác có nhu cầu lớn về dịch vụ số liệu tốc độ cao có thể chọn triển khai giai đoạn một cdma2000 và cdmaOne với sử dụng nhiều kênh hơn cho cdmaOne. Ở một thị trường khác, người sử dụng có thể chưa cần nhanh chóng sử dụng các dịch vụ tốc độ số liệu cao thì số kênh sẽ được tập trung chủ yếu cho cdmaOne. Vì các khả năng cdma2000 giai đoạn hai đã sẵn sàng, nhà khai thác thậm chí có nhiều cách lựa chọn hơn trong việc sử dụng phổ để hỗ trợ các dịch vụ mới.
Lộ trình phát triển từ GSM lên 3G W-CDMA
Để đảm bảo đáp ứng được các dịch vụ mới về truyền thông máy tính và hình ảnh đồng thời đảm bảo tính kinh tế, tính hệ thống, thông tin di động thế hệ hai sẽ được chuyển đổi từng bước sang thế hệ ba. Tổng quát quá trình chuyển đổi này như hình vẽ:
Hình 1.3: Lộ trình phát triển từ GSM đến W-CDMA.
Giai đoạn đầu của quá trình phát triển GSM là phải đảm bảo dịch vụ số liệu tốt hơn. Tồn tại hai chế độ dịch vụ số liệu trong cùng một mạng là chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switching) và chuyển mạch gói (PS:Packet Switching) như sau:
Các dịch vụ số liệu chế độ chuyển mạch kênh đảm bảo:
Dịch vụ bản tin ngắn (SMS :Short Message Service).
Số liệu dị bộ cho tốc độ 14,4 kbps.
Fax băng tiếng cho tốc độ 14,4 kbps.
Các dịch vụ số liệu chuyển mạch gói đảm bảo:
Chứa cả chế độ dịch vụ kênh.
Dịch vụ Internet, email...
Sử dụng chức năng IWF/PDSN.
Để thực hiện kết nối vào mạng IP, ở giai đoạn này có thể sử dụng giao thức ứng dụng vô tuyến (WAP : Wireless Application Protocol). Giai đoạn tiếp theo để tăng tốc độ số liệu có thể sử dụng công nghệ số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD, dịch vụ gói vô tuyến chung GPRS và tốc độ số liệu tăng cường để phát triển EDGE. Các bước trung gian này gọi là thế hệ 2,5.
Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD
Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD là một dịch vụ cho phép tăng tốc độ dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh hiện nay 9,6 kbps (hay cải tiến 14,4kbps) của GSM. Để tăng tốc độ số liệu người sử dụng có thể được cấp nhiều khe thời gian một lúc hơn. Có thể kết hợp linh hoạt từ 1 đến 8 khe thời gian để đạt được tốc độ số liệu cực đại là 64kbps cho một người sử dụng. Giao diện vô tuyến của HSCSD thậm chí còn hỗ trợ tốc độ lên đến 8x14.4 kbps và như vậy có thể đạt được tốc độ trên 100 kbps.
Một tính năng đặc biệt của HSCSD là nó hỗ trợ cả kết nối đối xứng và không đối xứng (như hình 1.4). Từ hình 1.4 ta thấy ở chế độ HSCSD đối xứng, số khe phát từ BTS đến MS bằng số khe thời gian theo chiều ngược lại. Ở chế độ bất đối xứng, số khe theo đường xuống lớn hơn số khe của đường lên. Chế độ phát không đối xứng được sử dụng khi người dùng muốn truy nhập mạng internet, thông thường dữ liệu tải về lớn hơn rất nhiều dữ liệu đưa lên mạng.
Hình 1.4: Biểu đồ thời gian cho HSCSD đối xứng và không đối xứng
Dịch vụ gói vô tuyến chung GPRS.
Hình 1.5: Cấu trúc mạng GPRS
EIR: Equipment Identity Register.
HLR: Home Location Register.
SMS: Short Message Sevice.
SGSN: Serving GPRS Support Node.
GGSN: Gateway GPRS Support Node.
MT: Mobile Terminal.
TE: Terminal Equipment.
PLMN: Public Land Mobile Network.
PDN: Public Data Network.
BSS: Base Station System.
IWMSC: InterWorking MSC.
GMSC: Geteway Mobile Services Switching Center.
Dịch vụ GPRS hỗ trợ dịch vụ số liệu gói tốc độ cao cho GSM. GPRS khác với HSCSD ở chỗ là nhiều người sử dụng có thể dùng chung một tài nguyên vô tuyến vì thế hiệu suất sử dụng tài nguyên vô tuyến sẽ rất cao. Một MS ở chế độ GPRS chỉ dành được tài nguyên vô tuyến khi nó thực sự có dữ liệu cần phát và ở thời điểm khác, người sử dụng khác có thể sử dụng chung tài nguyên vô tuyến này. Nhờ vậy băng tần được sử dụng rất hiệu quả. Cấu trúc của một mạng GPRS như trên hình 1.5.
Một người sử dụng GPRS có thể sử dụng đến 8 khe thời gian để đạt được tốc độ trên 100 kbps. Tuy nhiên đây chỉ là tốc độ đỉnh và nếu đồng thời có nhiều người sử dụng dịch vụ thì tốc độ sẽ thấp hơn nhiều.
Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM (EDGE)
Nói chung cấu trúc EDGE giống như GPRS tuy nhiên ở đây sử dụng kỹ thuật điều chế nhiều trạng thái hơn (8-PSK) vì thế nâng cao được tốc độ truyền dẫn.
Mạng 3G
Như chúng ta đã theo dõi lịch sử phát triển của mạng thông tin di động. Để tiến tới một hệ thống thông tin di động 3G chúng ta có hai cách phát triển tuỳ theo hiện trạng mạng sẵn có sử dụng công nghệ GSM hay công nghệ cdmaOne. Trên thế giới hiện nay đã có một số nước xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thông tin di động 3G như ở Hàn Quốc và Nhật Bản và với ưu điểm về tốc độ và dịch vụ, 3G sẽ là xu thế tất yếu mà mỗi nhà khai thác cần phải hướng tới.
Mạng thông tin di động 3G giai đoạn đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói (PS) và các vùng chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch ứng dụng công nghệ ATM. Trên đường phát triển đến mạng toàn IP chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu thời gian thực (như tiếng và video) cuối cùng cũng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 1.6 cho thấy thí dụ về một kiến trúc tổng quát của thông tin di động 3G.
Hình 1.6: Kiến trúc tổng quát một mạng di động kết hợp cả PS và CS
Mô hình tham khảo mạng cdma2000
Hình 1.7 cho thấy mô hình tham khảo của mạng cho cdma2000
Hình 1.7: Mô hình tham khảo mạng cdma2000
AAA :Authentication Authorization Accounting :Nhận thực trao quyền và thanh toán.
AC : Authentication Center : Trung tâm nhận thực.
BS : Base Station : Trạm gốc.
BSC : Base Station Controller: Điều khiển trạm gốc.
BTS : Base Transceiver Station : Trạm thu phát gốc.
CDCP : Call Data Collection Point : Điểm thu thập số liệu cuộc gọi.
CDGP : Call Data Generation Point: Điểm tạo dữ liệu cuộc gọi.
CDIS : Call Data Information Source: Nguồn thông tin dữ liệu cuộc gọi.
CDRP : Call Data Rating Point : Điểm tính cước số liệu cuộc gọi.
CF : Collection Funtion: Chức năng thu thập.
CSC : Customer Service Center: Trung tâm phục vụ khách hàng.
DCE : Data Circuit Equipment: Thiết bị mạch số liệu.
DF : Delivery Function: Chức năng chuyển.
EIR : Equipment Identity Register : Bộ ghi nhận dạng thiết bị.
ISDN : Intergrated Service Didital Network: Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ.
IP : Intelligent Peripheral : Ngoại vi thông minh.
IAP : Intercept Access Point : Điểm truy cập mạng bị chặn.
IWF : InterWorking Function: Chức năng liên kết mạng.
MWNE : Manager Wireless Network: Mạng quản lý vô tuyến.
MS : Mobile Station: Trạm gốc.
MC : Message Center : Trung tâm tin nhắn.
MSC : Main Switching Center: Trung tâm chuyển mạch chính.
MT : Mobile Terminal : Đầu cuối di động.
NPDB : Number Portability Database: Cơ sở dữ liệu lưu số máy cầm tay.
OSF : Operation System Function: Chức năng khai thác hệ thống.
OTAF : Over The Air Service Function: Chức năng dịch vụ không gian.
PDN : Public Data Network : Mạng số liệu công cộng.
PDSN : Packet Data Serving Node : Node phục vụ số liệu gói.
SCP : Service Control Point : Điểm điều khiển dịch vụ.
SN : Service Node : Node dịch vụ.
SME : Short Message Entity :Thực thể bản tin ngắn.
TA : Terminal Adapter :Tương thích đầu cuối.
TE :Terminal Equipment :Thiết bị đầu cuối.
UIM : User Identity Mudule : Modul nhận dạng thuê bao.
VLR : Visitor Location Register : Bộ ghi vị trí thường trú.
WNE : Wireless Network Entity: Thực thể mạng vô tuyến.
Mô hình tham khảo bao gồm: Các thực thể mạng và các điểm tham khảo. Dưới đây ta xét một số thực thể mạng đặc biệt trên hình và chưa được xét ở phần trước.
1. AAA là một thực thể đảm bảo hoạt động giao thức Internet để hỗ trợ nhận thực trao quyền và thanh toán. Các chức năng IP được định nghĩa trong tài liệu của IETF. AAA tương tác với PSDN để thực hiện ba chức năng AAA trong việc hỗ trợ PSDN cho các trạm di động yêu cầu. AAA tương tác với các thực thể AAA khác để thực hiện các chức năng khi AAA tại nhà nằm ngoài mạng di động đang phục vụ.
2. AC là thực thể quản lý thông tin nhận thực liên quan đến MS. AC có thể hoặc không đặt bên trong HLR. Một AC có thể phục vụ nhiều HLR.
3. BS là thực thể cung cấp các phương tiện để MS truy nhập mạng bằng đường vô tuyến. MS bao gồm BTS và BSC.
4. BSC là thực thể đảm bảo điều khiển và quản lý với nhiều BTS. BSC trao đổi bản tin với cả BTS và MSC. Lưu lượng và báo hiệu liên quan với điều khiển cuộc gọi, quản lý tính di động và quản lý MS có thể được truyền trong suốt qua BSC.
5. BTS là tực thể đảm bảo truyền dẫn qua điểm tham khảo U ( hay môi trường vô tuyến).
6. CDCP Là thực thể thu nhận thông tin chi tiết về cuộc gọi.
7. CDGP là thực thể cung cấp các thông tin chi tiết về cuộc gọi cho CDCP ở khuôn dạng IS-124.
8. CDIS là thực thể có thể là nguồn thông tin chi tiết về cuộc gọi. Thông tin này có thể ở một khuôn dạng riêng không nhất thiết phải ở dạng IS-124.
9. CDRP là thực thể nhận thông tin chi tiết cuộc gọi khuôn dạng IS-124, không tính cước và cung cấp thông tin liên quan đến cước phí. Thông tin này được bổ sung bằng cách sử dụng IS-124.
10. CF là thực thể chịu trách nhiệm thu thập thông tin bị chặn cho các cơ quan thi hành pháp luật.
11. CSC là thực thể mà tại đó các nhà cung cấp dịch vụ có thể nhận các cuộc gọi điện thoại từ khách hàng muốn đăng ký cho việc cho việc bắt đầu dịch vụ vô tuyến hoặc các yêu cầu khác.
12. CDE là một kết cuối bảo đảm giao diện giữa mạng với người sử dụng không phải là ISDN.
13. DF là thực thể làm nhiệm vụ chuyển các cuộc gọi bị chặn đến một hay nhiều CF.
14. EIR là một thực thể đảm bảo để ghi lại số nhận dạng thiết bị của người sử dụng.
15. HLR là bộ ghi định vị để ghi lại số nhận dạng của người sử dụng.
16. IP (ngoại vi thông minh) là thực thể thực hiện chức năng tài nguyên đặc biệt như: thông báo bằng lời (từ băng), thu thập các chữ số, thực hiện việc chuyển đổi tiếng thành văn bản hoặc văn bản thành tiếng, ghi và lưu các bản tin tiếng, các dịch vụ Fax, các dịch vụ số liệu...
17. IAP đảm bảo việc truy nhập đến các cuộc thông tin đến hoặc từ thiết bị, các phương tiện hay các dịch vụ của một đối tượng bị chặn.
18. IWF là một thực thể đảm bảo việc biến đổi thông tin cho một hay nhiều WNE. Một IWF có thể có giao diện đến một WNE để đảm bảo các dịch vụ biến đổi. IWF có thể làm tăng thêm một giao diện được nhận dạng giữa hai WNE để cung cấp các dịch vụ biến đổi cho cả hai WNE.
19. MWNE là thực thể vô tuyến bên trong thực thể tập thể hay một thực thể mạng đặc thù bất kỳ cần quản lý vô tuyến của OS bao hàm cả OS khác.
20. MC là thực thể làm nhiệm vụ lưu và phát các bản tin ngắn. MC cũng có thể đảm bảo các dịch vụ bổ sung cho dịch vụ bản tin ngắn (SMS).
21. MS là đầu cuối được thuê bao sử dụng để truy nhập mạng ở giao diện vô tuyến. MS có thể là thiết bị cầm tay, đặt trong xe hoặc đặt cố định. MS là thiết bị vô tuyến được dùng để kết cuối đường truyền vô tuyến tại thuê bao.
22. MSC là thực thể chuyển mạch lưu lượng được khởi xướng hoặc kết cuối ở MS. Thông thường một MSC được kết nối với ít nhất một BS. Nó cũng có thể đóng vai trò cổng khi kết nối với một mạng khác.
23. MT0 là kết cuối MS có khả năng tự truyền số liệu mà không hỗ trợ giao diện ngoài.
24. MT1 là kết cuối MS cung cấp giao diện người sử dụng ISDN và mạng.
25. MT2 là kết cuối MS cung cấp giao diện kết nối không phải là giao diện người sử dụng ISDN và mạng.
26. NPDB là một thực thể cung cấp thông tin về tính cầm tay cho các số danh bạ cầm tay.
27. OSF được định nghĩa bởi OSF của TMN (mạng quản lý viễn thông). Các chức năng này bao hàm cả chức năng lớp quản lý phần tử, lớp quản lý mạng, lớp quản lý dịch vụ và lớp quản lý kinh doanh phân bố ở tất cả các chức năng của hệ điều hành.
28.OTAF là thực thể giao diện theo chuẩn riêng đến CSC để hỗ trợ các hoạt động trang bị dịch vụ.
29. PDSN là thực thể cung cấp các chức năng giao thức Internet cho mạng di động. PDSN thiết lập, duy trì và kết nối các phiên của lớp đoạn nốivới MS. PDSN định tuyến các datagram IP đến PDN. PDSN có thể hoạt động như một tác nhân MIP ngoài nhà trong mạng di động. PDSN tương tác với AAA để hỗ trợ việc nhận thực, trao quyền, và tính cước. PDSN có thể giao tiếp với một hay nhiều mạng IP để đảm bảo truy nhập mạng Internet.
30. PDN đảm bảo cơ chế truyền tải số liệu gói giữa các thực thể mạng và thực hiện xử lý các khả năng sử dụng các dịch vụ này.
31. SCP là thực thể hoạt động như một cơ sở dữ liệu thời gian thực và hệ thống xử lý thao tác để đảm bảo chức năng điều khiển dịch vụ và số liệu dịch vụ.
32. SN là thực thể đảm bảo điều khiển dịch vụ, số liệu dịch vụ các tài nguyên đặc biệt và các chức năng điều khiển cuộc gọi để hỗ trợ các dịch vụ liên quan đến vật mang.
33. SME là thực thể sắp xếp và giải sắp xếp các bản tin ngắn. SME có thể hoặc không được sắp xếp bên trong HRL, MC, VLR hay MSC.
34. TA là thực thể chuyển đổi báo hiệu và số liệu của người sử dụng giữa giao diện không phải là ISDN và giao diện ISDN.
35. TAm (bộ thích ứng m) là thực thể biến đổi báo hiệu và số liệu của người sử dụng giữa giao diện không phải là ISDN và ISDN.
36. TE1 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện người sử dụng ISDN và mạng.
37. TE2 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện giữa người sử dụng không phải ISDN và mạng.
38. UIM chứa thông tin về thuê bao và có thể chứa thông tin đặc thù thuê bao. UIM có thể hoặc được kết hợp bên trong đầu cuối di động hoặc có thể rút ra được.
39. VRL là bộ ghi định vị khác với HLR, nó được MSC sử dụng để thu nhận thông tin cho việc xử lý cuộc gọi đến hoặc từ thuê bao khác.
40. WNE là thực thể mạng ở thực thể tổng thể.
Kiến trúc chung của một hệ thống cdma2000 như hình vẽ dưới đây.
Hình 1.8: Kiến trúc chung của hệ thống cdma2000
Mô hình tham khảo mạng W-CDMA
Hình 1.9 cho thấy cấu trúc mạng cơ sở của W-CDMA phiên bản 3.
Mạng lõi gồm các trung tâm chuyển mạch di động (MSC) và các node hỗ trợ chuyển mạch gói phục vụ (SGSN). Các kênh thoại và chuyển mạch gói được kết nối với các mạng ngoài thông qua các trung tâm chuyển mạch kênh và các node chuyển mạch gói cổng: GMSC và GGSN. Để kết nối trung tâm chuyển mạch kênh với mạng ngoài cần có thêm phần tử làm chức năng tương tác mạng (IWF). Ngoài các trung tâm chuyển mạch kênh và các node chuyển mạch gói, mạng lõi còn chứa các cơ sở dữ liệu cần thiết cho mạng di động như HLR, AUC và EIR.
Mạng truy nhập vô tuyến có các phần tử sau:
RNC: Radio Network Controller : Bộ điều khiển mạng vô tuyến, đóng vai trò như BSC ở mạng thế hệ hai.
Node B: đóng vai trò như các BTS ở các mạng thông tin di động.
UE :User Equipment : thiết bị người sử dụng.
Hình 1.9: Kiến trúc chung của mạng 3G phát hành R3
UE bao gồm thiết bị di động ME và modul nhận dạng thuê bao UMTS (USIM). USIM là vi mạch chứa một số thông tin liên quan đến thuê bao cùng với khoá bảo an (giống như SIM ở GSM). Giao diện giữ UE và mạng gọi là giao diện Uu. Trong các quy định của 3GPP trạm gốc được gọi là node B. Node B được nối đến một bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC. RNC điều khiển các tài nguyên vô tuyến của các node B được nối với nó. RNC đóng vai trò giống như BSC ở GSM. RNC kết hợp với các node B nối với nó được gọi là hệ thống con mạng vô tuyến RNS (Radio Network Subsystem). Giao diện giữa node B và RNC được gọi là giao diện Iub. Khác với giao diện Abis tương ứng ở GSM, giao diện này được tiêu chuẩn hoá hoàn toàn và để mở vì thế có thể kết nối node B của nhà sản xuất này với RNC của nhà sản xuất khác.
Khác với GSM các BSC trong mạng W-CDMA không nối với nhau, trong mạng truy nhập vô tuyến của UMTS (UTRAN) có cả giao diện giữa các RNC. Giao diện này gọi là Iur có tác dụng hỗ trợ tính di động của thuê bao giữa các RNC và chuyển giao gữa các node B ở biên RNS. Báo hiệu Iur hỗ trợ chuyển giao.
UTRAN được nối đến mạng lõi thông qua giao diện Iu. Giao diện Iu có hai phần tử khác nhau: Iu-CS và Iu-PS để chuyên trách các loại kết nối chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Thông tin chuyển mạch kênh thông qua giao diện Iu-CS để đến MSC/VLR còn thông tin gói sẽ được chuyển qua giao diện Iu-PS đến SGSN.
Trong thực tế tiêu chuẩn UMTS cho phép hỗ trợ chuyển giao cứng từ UMTS đến GSM và ngược lại. Đây là một yêu cầu rất quan trọng vì cần phải có thời gian để triển khai rộng khắp UMTS nên sẽ có khoảng trống trong vùng phủ của UMTS vì thế các thuê bao UMTS có khả năng nhận được dịch vụ của GSM cũ. Nếu UTRAN và GSM BSS được nối đến các MSC khác nhau chuyển giao giữa các hệ thống đạt được bằng cách chuyển giao giữa các MSC. Nếu giả thiết rằng nhiều chức năng của MSC/VLR giống nhau đối với UMTS và GSM thì các MSC cần phải có khả năng hỗ trợ đồng thời kết nối Iu-PS đến RNC và Gb đến GPRS BSC.
Hình 1.10: Kiến trúc mạng 3G phát hành R4
Trong hầu hết sản phẩm của các nhà sản xuất, nhiều phần tử mạng đang được nâng cấp để hỗ trợ đồng thời GSM/GPRS và UMTS. Các phần tử mạng này gồm có MSC/VLR, HLR và SGSN, GGSN. Đối với nhiều nhà sản xuất, các trạm gốc được triển khai cho GSM/GPRS đã được thiết kế để có thể nâng cấp chúng hỗ trợ cả GSM và UMTS. Phiên bản mạng 3G R3 đảm bảo cho quá trình chuyển giao từ GSM lên UMTS vì nó mang tính kế thừa và phát triển. Để xem xét mức cao hơn của mạng 3G ta xem xét phiên bản 4.
Hình 1.10 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3GPP phát hành R4. Sự khác nhau cơ bản của phiên bản này so với phiên bản trước là mạng lõi lúc này là mạng phân bố. Thay cho việc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở các kiến trúc trước, kiến trúc chuyển mạch phân bố được đưa vào.
Về căn bản các MSC được chia thành MSC server và cổng đa phương tiện MGW. MSC server chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di động như một MSC tiêu chuẩn nhưng nó lại không chứa ma trận chuyển mạch. Ma trận chuyển mạch nằm trong MGW và nó có thể đặt xa MSC server. Báo hiệu điều khiển các cuộc gọi được thực thiện giữa RNC và MSC server. Thông thường các MGW nhận các cuộc gọi từ RNC và định tuyến các cuộc gọi này đến nơi nhận trên các đường trục gói. Trong nhiều trường hợp đường trục gói sử dụng giao thức truyền tải thời gian thực (RTP: Real Time Protocol) dựa trên giao thức internet.
Bước phát triển tiếp theo của UMTS là kiến trúc mạng đa phương tiện IP. Chúng được đưa ra với tên gọi R5. Ở phiên bản này trong mạng sẽ không còn phần chuyển mạch kênh và tất cả là chuyển mạch gói từ đầu cuối đến đầu cuối. Điều này mở ra khả năng chúng ta xây dựng một mạng toàn IP. Có thể coi kiến trúc mạng này là sự hội tụ toàn diện của tiếng và số liệu.
Hình 1.11: Kiến trúc mạng đa phương tiện IP của 3GPP (R5).
MIP
IP di động (MIP : Mobile IP) là một vấn đề quan trọng trong các hệ thống thông tin di động 3G vì mục tiêu cuối cùng của hệ thống này là tiến tới một mạng toàn IP. Vấn đề thách thức đối với IP di động là phải chuyển các ứng dụng IP đến các kết cuối di động thậm chí về mặt truyền thống các giao thức IP được thiết kế với giả thiết là các kết cuối cố định. Có nhiều giải pháp cho di động IP, trong phần này chúng ta xét tổng quan IP di động là giải pháp được lựa chọn cho di động IP trong các hệ thống thông tin di động 3G.
Tổng quan về MIP
Đề xuất tốt nhất để xử lý chuyển giao di động vĩ mô là MIP. MIP đã được phát triển nhiều năm bởi IETF, đầu tiên cho phiên bản 4 và hiện nay cho phiên bản 6. Mặc dù đã tồn tại nhiều năm và được coi là một giải pháp ngắn hạn nó vẫn chỉ được triển khai thương mại hạn chế. Đã có các sản phẩm của MIP từ Nextel và IpUnplugged.
Trong MIP, không phụ thuộc vào điểm nối mạng hiện thời, máy di động luôn luôn được nhận dạng bằng địa chỉ thường trú của nó. Khi ra khỏi mạng nhà máy di động nhận được một địa chỉ khác gọi là CoA (Care of Address ) liên quan đến vị trí hiện thời của máy di động. MIP giải quyết vấn đề lưu động bằng cách lưu giữ một chuyển động giữa nhận dạng cố định và CoA của máy di động. CoA hoạt động như một định vị tạm thời.
Phần tử then chốt của MIP là tác nhân nhà HA (Home Agent) là một bộ định tuyến đặc biệt lưu giữ chuyển đổi giữa địa chỉ nhà và CoA của máy di động. Mỗi lần máy di động (viết tắt là MH: Mobile Host hay MN: Mobile Node) chuyển đến một mạng con mới thông thường là một bộ định tuyến truy nhập mới, nó nhận được một CoA mới và đăng ký CoA này với tác nhân nhà. MIP đảm bảo là máy đối tác (viết tắt là CH: Correspondent Host) có thể luôn luôn gửi các gói đến một máy di động theo địa chỉ nhà của máy di động, các gói được định tuyến theo đường truyền của mạng nhà đến HA. Sau khi HA nhận được các gói này thì nó thực hiện đóng bao chúng theo kiểu IP trong IP (IP in IP encapsulation) rồi gửi xuyên đường hầm (ta gọi là truyền tunnel) đến CoA của máy di động (nói một cách khác HA tạo lập các gói mới với tiêu đề mới chứa CoA và phần số liệu mới chứa toàn bộ gói ban đầu và phần tiêu đề gốc). Tại đầu kia của tunnel, gói gốc được khôi phục bằng cách bỏ đi tiêu đề IP ngoài, quá trình này gọi là quá trình mở bao.
Lưu ý rằng MIP chỉ liên quan đến lưu lượng tới máy di động, ở phương ngược lại các gói được gửi trực tiếp đến máy đối tác (ở phương này máy di động được coi như ở mạng nhà).
Sau đây là một số tính năng của MIP:
Trong suốt đối với các ứng dụng. Các ứng dụng vẫn có thể tiếp tục sử dụng cùng địa chỉ IP, vì HA chuyển chúng trong suốt đến CoA.
Trong suốt đối với mạng. Giao thức định tuyến mạng tiêu chuẩn vẫn được tiếp tục sử dụng. Chỉ có các máy di động và các tác nhân nhà ( các tác nhân ngoài được xét sau) là biết được việc đưa vào MIP. Các bộ định tuyến khác coi đó chỉ là các gói IP thông thường.
MIP chỉ thực hiện truyền dẫn và sử lý phần bổ sung tại phía từ HA đến máy di động.
Hình 1.12 : Đăng ký tam giác và định tuyến.
Hình 1.13: IP trong IP.
Hình 1.14: Tối ưu định tuyến.
MIPv4
Các giao thức MIPv4 được thiết kế đảm bảo hỗ trợ di động bên trong mạng IPv4. Ngoài HA, MIPv4 còn đưa ra khái niệm một bộ định tuyến đặc thù khác là FA (Foreing Agent : tác nhân ngoài). Thí dụ mọi bộ định tuyến truy nhập là FA. Máy di động MN luôn nghe ngóng các quảng cáo tác nhân (Agent Advertisement) được phát quảng bá định kỳ từ các FA để nhận biết nó đang ở FA nào. Quảng cáo bao gồm tiền tố mạng của FA. Khi MN chuyển dịch vào một mạng ngoài mới và nghe thấy quảng cáo của FA, MN gửi bản tin yêu cầu đăng ký. Thay cho việc đợi các quảng cáo định kỳ MN có thể phát bản tin khẩn nài (Solicitation) đến FA để yêu cầu nó phát quảng cáo ngay lập tức.
Có hai phương án MIP v4 phụ thuộc vào dạng CoA. Phương án tứ nhất MN sử dụng địa chỉ FA như CoA của mình và FA đăng ký FA-CoA (Foreing Agent Care of Address: Chăm sóc địa chỉ của tác nhân ngoài) cho HA. Lúc này các gói gửi theo tunnel từ HA đến FA, FA mở gói và chuyển gói gốc trực tiếp đến MN. Trong phương án hai MN nhận được một CoA cho chính mình chẳng hạn thông qua DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) và đăng ký CoA đồng vị trí này (CCoA: Co-Allocate CoA) hoặc trực tiếp với HA hoặc thông qua FA. Các gói được gửi tunnel từ HA được MN tự mình mở bao.
Ưu điểm chính của việc sử dụng FA-CoA là ta cần ít hơn địa chỉ IPv4 toàn cầu (IP global) vì nhiều MN có thể đăng ký tại cùng một FA. Hiện nay các địa chỉ IPv4 đang rất khan hiếm nên cách này được ưa dùng. Phương pháp này cũng loại bỏ phần bổ sung cho đóng bao trên đoạn nối vô tuyến mặc dù trong thực tế có thể sử dụng nén tiêu đề trong các phương án FA-CoA và CCoA.
Dưới đây ta sẽ xét một số hạn chế mà MIPv4 thường gặp phải:
- Định tuyến tam giác và tối ưu định tuyến
Trong MIPv4 cơ sở nói trên tất cả các gói từ máy đối tác CN đều đi qua HA đến MN. Định tuyến tam giác hiệu suất kém thí dụ một du khách từ Úc đến Anh muốn liên lạc với một người trong cùng một toà nhà. Một mở rộng tuỳ chọn cho MIP được gọi là tối ưu định tuyến cho phép CH gửi trực tiếp đến MN. HA gửi một ràng buộc (binding) đến CN để phúc đáp các thông báo trước của máy di động hoặc yêu cầu của CN. Tuy nhiên tối ưu định tuyến yêu cầu cập nhật cho ngăn xếp giao thức của CN (để nó tàng trữ CoA của MN và đóng bao) và trong một số trường hợp nó không hiệu quả (chẳng hạn MN đã thoả thuận với rất nhiều server để lấy thông tin)
- Truyền tunnel ngược
MIPv4 gặp trở ngại với các tường lửa (hay nói một cách tổng quát hơn với một bức tường lửa lọc đầu vào). MN sử dụng địa chỉ tại nhà của nó như địa chỉ nguồn nhưng tường lửa muốn tất cả các gói trong mạng của nó sử dụng địa chỉ nguồn theo cấu hình topo (nghĩa là sử dụng cùng tiền tố của mạng) và vì thế loại bỏ các gói đến tù MN. Để giải quyết vấn đề này một mở rộng của bổ sung đó là truyền tunnel ngược. Nó thiết lập một tunnel ngược từ CoA đến HA. Khi này các gói gửi từ MN được mở bao tại HA và được truyền đến CN theo địa chỉ IP nguồn.
- Truyền ngang NAT
MIPv4 gặp khó khăn với bộ phiên dịch địa chỉ mạng (NAT: Network Address Translator). NAT được sử dụng rất phổ biến trong các mạng IPv4 do thiếu các địa chỉ IP. NAT cho phép nhiều MN sử dụng chung một số ít các địa chỉ IP global trong đó nhiều nút IP sử dụng chung một địa chỉ với các port khác nhau. Điều này rất bất lợi cho MIP: HA hay CN truyền tunnel bằng bao IP trong IP đến địa chỉ CoA định tuyến công cộng của MN, khi các gói này đến NAT, NAT phải phiên dịch địa chỉ này vào CoA riêng của MN nhưng nếu nhiều MN chung một địa chỉ nó không làm được điều này. Một giải pháp được đề xuất là sử dụng đóng bao IP trong UDP (IP in UDP encapsulation) : Tiêu đề UDP mang thêm nhiều thông tin về số của port cho phép NAT nhận dạng được MN cần thiết.
- Thiếu hụt địa chỉ
Ngay cả khi sử dụng FA-CoA, MN vẫn cần địa chỉ thường trú. Sự thiếu hụt các địa chỉ IPv4 thể hiện ở chỗ ISP hay nhà khai thác mạng phải gán cho mỗi người sử dụng một địa chỉ IP động thông qua giao thức DHCP.
- Các tác nhân ngoài
Việc triển khai các FA là lý do cản trở việc triển khai MIPv4: nhà khai thác mạng phải mua bổ sung các thiết bị, MN mất dịch vụ khi chuyển đến một mạng mới không có FA, đảm bảo an ninh khó hơn vì tác nhân nhà kiểm tra các FA và không thực hiện nguyên tắc thiết kế đầu cuối - đầu cuối của IP vì trong mạng có các điểm thay đổi gói.
Để khắc phục các nhược điểm này cần thiết cho ra đời phiên bản mới MIPv6
MIPv6
MIPv6 được thiết kế để đảm bảo hỗ trợ di động trong mạng IPv6. Nó rất giống MIPv4 nhưng sử dụng rất nhiều tính năng được cải thiện của IP v6 để giải quyết các vấn đề của MIPv4.
Chỉ sử dụng CCoA vì số địa chỉ của IPv6 được tăng thêm .
Không có FA. Nhờ các tính năng tăng cường của IPv6 như phát hiện nút lân cận, lập cấu hình tự động địa chỉ và khả năng mọi bộ định tuyến phát quảng cáo bộ định tuyến.
Không cần truyền tunnel ngược. Gói chứa địa chỉ nhà của MN trong phần tuỳ chọn nơi nhận địa chỉ nhà (tiêu đề của gói IP thông thường được mở rộng bằng một trường tuỳ chọn). Điều này cho phép MN sử dụng CoA của mình như là địa chỉ nguồn trong tiêu đề IP của gói mà nó gửi đi vì thế các gói này có thể truyền bình thường qua tường lửa.
Không cần đóng bao vì CoA của MN được mang trong tuỳ chọn tiêu đề định tuyến được bổ sung cho gói gốc (trong thực tế các gói được gửi qua HA trước khi định tuyến tối ưu không thể sử dụng tiêu đề định tuyến mà không an toàn vì HA phải truyền tunnel các gói này đến CoA của MN). Vì thế ít tốn kém các phần bổ sung hơn và có thể đơn giản QoS.
Không cần tách riêng gói điều khiển vì tuỳ chọn nơi nhận cho phép gộp các gói này trên mọi gói IP.
Tóm tắt chương
Trong chương này chúng ta làm quen với khái niệm mạng 3G, quá trình phát triển lên mạng 3G và một số mô hình hệ thống mạng đã được phát hành. Chương này chúng ta chú ý đến hai xu hướng phát triển mạng thông tin di động lên 3G xuất phát từ hai kỹ thuật mạng đang sử dụng trong hệ thống mạng hiện nay là mạng GSM và mạng CDMA. Cuối chương chúng ta xem xét một kỹ thuật quan trọng xử lý tính di động của thuê bao.
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC WAP
Chương trước ta đã giới thiệu sơ lược về mạng thông tin di động, quá trình phát triển và trưởng thành của mạng di động từ IS-95 đến cdma2000, W-CDMA. Mạng di động đã mang mọi người đến gần nhau hơn, đem lại sự tiện lợi không nhỏ trong cuộc sống và thương mại. Tuy nhiên, không dừng lại ở đó khi mà công nghệ di động kết hợp với Internet. Bạn có thể tưởng tượng được lợi ích khổng lồ của điều này? Và đó là gì? WAP
Giới thiệu
Bạn có thể nghĩ đơn giản rằng, việc giao dịch với các khách hàng của bạn tại bất cứ thời gian nào, bất kỳ ở đâu trên thế giới có thể thực hiện dễ dàng qua Internet. Tuy nhiên, có phải tất cả các khách hàng của bạn trên thế giới đều biết sử dụng máy tính, biết đến Internet? Hay đơn giản là họ quá bận. Cái gì sẽ giải quyết vấn đề đó cho bạn? Câu trả lời là WAP.
Vậy WAP là gì? WAP là viết tắt của Wireless Application Protocol – Giao thức ứng dụng không dây. Nó đơn giản là cầu nối giúp các thiết bị không dây như điện thoại di động hay các máy PDA có thể truy cập vào Internet.
Có hàng triệu điện thoại di động trên thế giới. Chúng được sử dụng ở khắp mọi nơi. Và có hàng triệu khách hàng ở hàng ngàn thành phố trên thế giới đang dùng điện thoại di động. Và như vậy, với WAP, họ có thể so sánh giá cả, lựa chọn mặt hàng, thanh toán, theo dõi các thông tin thị trường. Tóm lại, WAP đã kéo con người ta lại gần Internet hơn, và đem cho mỗi người sử dụng điện thoại di động một lượng thông tin vô cùng phong phú.
Khái niệm WAP
Như ở phần trên, ta đã tìm hiểu được một vài điều về WAP. Bây giờ ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn khái niệm WAP. WAP – Wireless Application Protocol, ở đó
Application: Một chương trình máy tính, hoặc một đơn vị của phần mềm máy tính được thiết kế để làm một nhiệm vụ xác định
Wireless: Không có, hoặc không cần thiết phải có dây, liên quan mạt thiết đến truyền dẫn vô tuyến
Protocol: Một tập các quy tắc kỹ thuật về thông tin làm thế nào để truyền và nhận giữa các máy tính hay thiết bị.
WAP là một tập hợp các quy tắc cho việc truyền và nhận dữ liệu giữa các ứng dụng máy tính thông qua các thiết bị không dây như điện thoại di động.
Như vậy WAP không đơn thuần là một giao thức đơn lẻ. Nó là một tập hợp của các giao thức và các chỉ tiêu kỹ thuật mà bao gồm mọi thứ từ làm thế nào các thiết bị WAP và các tác nhân người dùng có thể làm việc đến việc làm thế nào để các giao thức vận chuyển tương tác với các vật mang chúng.
WAP là một công nghệ được chuẩn hoá cho các nền tảng ngang hàng, tính toán phân bố, rất giống với sự kết hợp trong Internet của Hypertext Markup Language - HTML và Hypertext Transfer Protocol – HTTP. Ngoại trừ nó bao gồm một số đặc trưng sống còn: tối ưu hoá cho khả năng hiển thị thấp, bộ nhớ thấp, băng thông thấp như các PDA, điện thoại di động …
Thành tựu chính của WAP là nó đã khắc phục được các nhược điểm của các thiết bị cầm tay:
Màn hình hiển thị nhỏ.
Không có một bộ nhớ đủ lớn để có thể chạy các ứng dụng ở bất kỳ kích cỡ nào
Có băng thông hạn chế ở 14.4Kbps.
Tất cả các đặc điểm đó có thể thay đổi bất cứ lúc nào. Tuy nhiên hiện tại chúng gây khó khăn cho các nhà phát triển WAP.
WAP cho phép các thiết bị không dây xem được các trang xác định đã thiết kế từ Internet, sử dụng chỉ đơn thuần văn bản phẳng hoặc có sử dụng thêm các hình ảnh đơn giản. Mã lập trình WAP được thiết kế rõ ràng và ngắn gọn cho các trình duyệt siêu nhỏ (mini-browser) được sử dụng trong các thiết bị WAP. Các trang tự chúng phải nhỏ bởi vì tốc đọ dữ liệu trên điện thoại di động là giới hạn, nhỏ hơn nhiều so với một modem gia đình. Hơn nữa các thiết bị WAP có màn hình hiển thị khác nhau về hình thể và kích cỡ. Vì vậy các trang giống nhau có thể xem rất khác nhau phụ thuộc các thiết bị mà bạn sử dụng, hoàn toàn độc lập với phiên bản của mini-browser được sử dụng trên điện thoại đó.
Công nghệ WAP là công nghệ kết hợp giữa Internet và mạng không dây, cho kiến trúc mạng kết hợp như hình vẽ
Các khách hàng có thể tin tưởng WAP ở các đặc điểm:
Khả chuyển
Dễ sử dụng
Có thể truy cập đến các dịch vụ phong phú và đa dạng trên thương trường.
Dịch vụ có thể cá nhân hoá
Truy nhập nhanh, thuận tiện, hiệu quả tới các dịch vụ
Các thiết bị WAP là có sẵn trong nhiều dạng khác nhau (ĐTDĐ, PDA,…)
Lịch sử về WAP
Năm 1995, Ericsson bắt đầu một dự án với mục đích là phát triển một giao thức chung, hoặc đúng hơn là một khái niệm cho các dịch vụ giá trị gia tăng trên các mạng di động. Đó là giao thức: Intelligent Terminal Transfer Protocol (ITTP) – giao thức truyền tải đầu cuối thông minh. Và nó điều khiển truyền thông giữa hai nút dịch vụ, nơi mà ứng dụng dịch vụ được cài đặt và một điện thoại di động thông minh. Hoài bão đưa ITTP thành một chuẩn cho các dịch vụ giá trị gia tăng trong các mạng di động.
Trong suốt năm 1996, 1997, Unwired Planet, Nokia, và một số hãng khác lao vào các khái niệm cộng thêm trong phần của các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động. Unwired Planet đưa ra ngôn ngữ đánh dấu cho thiết bị cầm tay - Handheld Device Markup Language (HDML), và giao thức truyền tải cho thiết bị cầm tay -Handheld Device Transport Protocol (HDTP). Giống như HTML được sử dụng trên Web, HDML được sử dụng để mô tả nội dung và giao tiếp người dùng nhưng nó tối ưu cho Internet không dây truy nhập từ các thiết bị cầm tay với màn hình hiển thị nhỏ và tài nguyên hạn chế. HDTP cũng có thể được xem xét tương đương với HTTP của Internet với thế giới không dây; nó là giao thức cơ bản cho truyền tải Client/Server.
Tháng 3/1997, Nokia chính thức đưa ra khái niệm Tin nhắn thông minh (Smart Message), một công nghệ dịch vu truy nhập Internet đặc biệt cho các thiết bị cầm tay GSM (Global System for Mobile Communications).
Truyền thông giữa người dùng di động và server chứa thông tin Internet sử dụng dịch vụ nhắn tin ngắn - Short Message Service (SMS) và ngôn ngữ đánh dấu gọi là Ngôn ngữ đánh dấu thẻ hoá văn bản - Tagged Text Markup Language (TTML). Giống như HDML, ngôn ngữ này tương thích với truyền thông không dây với kết nối băng hẹp.
Với tất cả các khái niệm, sẽ dẫn đến rủi ro rất lớn khi tham gia vào thị trường thương mại. Do đó, các công ty chấp nhận đưa ra một giải pháp chung, và WAP ra đời.
Tháng 6 – 1997, Ericsson, Motorola, Nokia, và Unwired Planet đưa ra khởi điểm và tháng 12/1997, WAP Forum chính thức được tạo. Nhiệm vụ của WAP Forum là mang sự tiện lợi của Internet vào thế giới không dây, và sau khi tiêu chuẩn WAP 1.0 ra đời (4/1998) câu lạc bộ thành viên của WAP Forum đã mở với mọi người.
Theo WAP Forum, mục tiêu của WAP là:
Tạo một giao thức không dây toàn cầu làm việc như nhau trên các công nghệ mạng không dây khác nhau, độc lập với các tiêu chuẩn mạng không dây.
Đệ trình các chỉ tiêu kĩ thuật và các tiêu chuẩn
Tạo các ứng dụng có khả năng như nhau vởi nhiều loại truyền tải
Tạo các ứng dụng có khả năng như nhau vởi nhiều thiết bị khác nhau
Có khả năng mở rộng để tương thích với các mạng và các thông số truyền tải mới
Kiến trúc tổng quan
Phần này sẽ mô tả tổng quan về mô hình kiến trúc WAP, và quan hệ khăng khít của nó với mô hình World Wide Web
Mô hình World Wide Web
Kiến trúc World Wide Web cung cấp một cơ chế lập trình mạnh và mềm dẻo. Các ứng dụng và nội dung sẽ được trình bày trong các định dạng dữ liệu chuẩn, và được duyệt bởi các ứng dụng gọi là Web browser (Trình duyệt Web). Trình duyệt web là một ứng dụng mạng, nghĩa là nó gửi yêu cầu dữ liệu đến các máy chủ mạng, và các máy chủ mạng đáp ứng với dữ liệu đã mã hoá sử dụng các tiêu chuẩn định dạng.
Các chuẩn WWW xác định nhiều cơ chế cần thiết để xây dựng một môi trường ứng dụng đa năng, bao gồm:
Cơ chế đặt tên chuẩn: Tất cả các server và nội dung trên WWW được đặt tên với một chuẩn Internet gọi là: Bộ định vị tài nguyên thống nhất – Uniform Resource Locator (URL).
Định kiểu nội dung: Tất cả nội dung trên WWW được trình bày dựa trên một chuẩn xác đinh, bằng cách ấy các trình duyệt có thể hiển thị đúng nội dung dựa trên các kiểu của nó.
Các định dạng nội dung tiêu chuẩn: Tất cả các trình duyệt hỗ trợ một tập các định dạng tiêu chuẩn. Bao gồm, Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản HTML, ngôn ngữ kịch bản – Javascript, và một số lớn các định dạng khác
Các giao thức chuẩn: Các giao thức mạng chuẩn cho phép bất kỳ trình duyệt nào có thể truyền thông với bất kỳ Web server nào. Giao thức được sử dụng phổ biến nhất trên WWW là Giao thức truyền tải siêu văn bản – HTTP.
Cơ sở hạ tầng này giúp người dùng dễ dàng sử dụng các dịch vụ nội dung và các ứng dụng của các nhà phát triển thứ 3. Nó cho phép các nhà phát triển ứng dụng có thể dễ dàng tạo ra các ứng dụng và các dịch vụ nội dung cho một cộng đồng khách hàng rộng lớn.
Các giao thức WWW xác định 3 loại dịch vụ:
Các server gốc: Các server mà các tài nguyên (nội dung) cư trú hoặc được tạo ra.
Proxy: Một chương trình trung gian hoạt động như cả server và client cho mục đích thay mặt các client khác. Một proxy điển hình cư trú tại cả server và client, và không có nghĩa là truyền thông trực tiếp, nghĩa là ngang hàng với một firewall. Các yêu cầu được phục vụ bởi hoặc chương trình proxy, hoặc được đi qua tới các server khác. Một proxy phải cài đặt lên cả hai client và server các chỉ tiêu WWW cần thiết.
Gateway: Một server hoạt động như một server trung gian cho các server khác. Không giống một proxy, một gateway nhận các yêu cầu giống như một server gốc. Các client có thể không nhận biết truyền thông với Gateway.
Mô hình WAP
Mô hình lập trình WAP tương tự như mô hình lập trình WWW. Nó cung cấp một số lợi thế cho cộng đồng các nhà phát triển ứng dụng, bao gồm: mô hình lập trình truyền thống, một kiến trúc đa được chứng minh, và khả năng to lớn của các công cụ vẫn con sử dụng đựơc (vi dụ: các Web server, các công cụ XML, vân vân…). Các tối ưu và mở rộng được tạo nên dựa trên môi trường không dây. Từng khả năng, các tiêu chuẩn tồn tại phải được thích ứng hoặc phải được sử dụng ở khởi điểm của WAP.
Các ứng dụng và nội dung WAP được xác định trong một tập hợp các định dạng nội dung nổi tiếng dựa trên các chuẩn truyền thống của WWW. Nội dung được giao vận sử dụng một tập các giao thức truyền thông chuẩn dựa trên các giao thức truyền thông của WWW. Nội dung WAP hiển thị phía người dùng nhờ vào một trình duyệt siêu nhỏ, tương tư như trình duyệt web. WAP định nghĩa một tập các thành phẩn tiêu chuẩn có khả năng truyền thông giữa các đàu cuối di động và các server mạng, bao gồm:
Cơ chế đặt tên chuẩn: Các URL chuẩn WWW được sử dụng để nhận dạng các nội dung WAP trên các server gốc. Các URL chuẩn WWW được sử dụng để nhận dạng các tài nguyên địa phuwong trên thiết bị. Ví dụ các chức năng điều khiển cuộc gọi.
Định kiểu nội dung: Tất cả nội dung WAP được chỉ định một kiểu nội dung phù hợp với định kiểu WWW. Nó cho phép các tác nhân người dùng WAP xử lý đúng nội dung dựa trên các kiểu.
Các định dạng nội dung tiêu chuẩn: Các định dạng nội dung WAP dựa trên công nghệ WWW và bao gồm thẻ hiển thị, thông tin lịch, các đối tượng thiệp thương mại điện tử, hình ảnh và ngôn ngữ kịch bản.
Các giao thức truyền thông tiêu chuẩn: Các giao thức truyền thông WAP có khả năng truyền các yêu cầu duyệt từ các đầu cuối di động tới web server mạng.
Các kiểu nội dung và giao thức WAP phải được tối yêu cho thị trường tập trung, các thiết bị không dây cầm tay. WAP tận dụng công nghệ proxy để kết nối giữa tên miền vô tuyến và WWW. WAP proxy điển hình bao gồm các chức năng sau:
Cổng giao thức(Protocol Gateway): Cổng giao thức chuyển các yêu cầu từ chồng giao thức WAP (WSP, WTP, WTLS, và WDP) tới chồng giao thức WWW (HTTP và TCP/IP).
Các bộ mã hoá và giải mã nội dung: Các bộ mã hoá nội dung chuyển nội dung WAP thành dạng tối ưu đã mã hoá để thu nhỏ kích cỡ dữ liệu qua mạng
Một minh hoạ về mạng WAP:
Cơ sở hạ tầng này bảo đảm các người sử dụng đầu cuối di có thể duyệt các ứng dụng và nội dung WAP phong phú, đa dạng, và những nhà phát triển ứng dụng có thể viết các ứng dụng và dịch vụ nội dung cho số lượng lớn các đầu cuối di động. WAP Proxy cho phép nội dung và các ứng dụng WAP có thể được đặt tại các WWW server tiêu chuẩn và được phát triển sử dụng các công nghệ đã được thử thách trong WWW giống như các kịch bản CGI. Do, tên sử dụng của WAP sẽ bao gồm 1 Web server, WAP proxy và WAP client, kiến trúc WAP sẽ hoàn toàn dễ dàng hỗ trợ các cấu hình khác. Có khả năng tạo một server gốc có chứa các chức năng của WAP proxy.
Hình 2.6 mô tả một mạng lý thuyết WAP. Trong ví dụ, WAP client truyền thông với 2 server trong mạng không dây. WAP proxy chuyển yêu cầu WAP thành các yêu cầu WWW, băng cách đó WAP client có thể đệ trình các yêu cầu tới web server. Proxy cũng mã hoá các đáp ứng từ web server thành dạng nhị phân tối ưu mà WAP client có thể hiểu được. Nếu web server cung cấp nội dung WAP (ví dụ WML), WAP proxy nhận nó trực tiếp từ web server. Tuy nhiên nếu web server cung cấp nội dung WWW (giống như HTML), một bộ lọc được WAP proxy sử dụng để chuyển nội dung WWW thành nội dung WAP. Ví dụ bộ lọc HTML sẽ chuyển HTML thành WML.
Một server ứng dụng điện thoại không dây (Wireless Telephony Application - WTA) là một ví dụ về một server gốc hay server cổng, mà sẽ đáp ứng trực tiếp các yêu cầu từ WAP client. WTA server được dùng để cung cấp truy nhập WAP tới các đặc trưng của mạng không dây của các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng mạng viễn thông.
CHƯƠNG III: CHỒNG GIAO THỨC WAP
Nhìn chung
Chương này sẽ giới thiệu các thành phần của kiến trúc WAP. Kiến trúc WAP cung cấp một chồng giao thức tổng quát bảo đảm tất cả các yêu cầu cần thiết của WAP Forum được thoã mãn.
Kiến trúc WAP cung cấp một môi trường có khả năng mở rộng và nâng cấp cho việc phát triền ứng dụng cho các thiết bị truyền thông di động. Điều này đạt được qua thiết kế phân lớp của toàn bộ chồng giao thức WAP. Mỗi lớp của kiến trúc được truy nhập bới các lớp trên.
Kiến trúc phân lớp WAP tạo khả năng cho các dịch vụ và ứng dụng tận dụng các đặc trưng của chồng giao thức qua một tập các giao diện được định nghĩa tốt. Các ứng dụng bên ngoài có thể truy nhập trực tiếp các lớp Session, Transaction, Security, và Transport. Các phần tiếp theo sẽ mô tả sơ qua các thành phần của kiển trúc.
Môi trường ứng dụng không dây – Wireless Application Environment – WAE
Môi trường ứng dụng không dây – WAE là một môi trường ứng dụng đa năng dựa trên sự kết hợp giữa WWW và các công nghệ của hệ thống điện thoại di động. Mục tiêu chính mà WAE muốn đạt tới là thiết lập một môi trường đồng hành mà sẽ cho phép các nhà điều hành và các nhà cung cấp dịch vụ xây dựng các dịch vụ và các ứng dụng tương thích với nhiều nền tảng không dây khác nhau. WAE chứa một môi trường trình duyệt siêu nhỏ có các chức năng sau:
Ngôn ngữ đánh dấu không dây – Wireless Markup Language (WML): Một ngôn ngữ đánh dấu giản đơn tương tự như HTML nhưng được tối ưu cho các đầu cuối di động không dây
WMLScript: Một ngôn ngữ kịch bản giản đơn, giống như Javascript
Trình ứng dụng điện thoại không dây – Wireless Telephony Application (WTA, WTAI): Các dịch vụ điện thoại và các giao tiếp lập trình
Các định dạng nội dung: một tập các định dạng dữ liệu thích hợp, bao gồm các hình ảnh các bản ghi danh bạ và thông tin lịch
Giao thức phiên không dây – Wireless Session Protocol –WSP
Giao thức phiên không dây cung cấp cho lớp ứng dụng WAP một giao diện gồm 2 dịch vụ phiên. Thứ nhất là một dịch vụ hướng kết nối ảnh hưởng lên giao thức lớp giao dịch (WTP). Thứ hai là một dịch vụ phi kết nối ảnh hưởng lên dịch vụ dữ liệu đồ an toàn hoặc không an toàn (WDP). Các giao thức Phiên Không dây hiện tại chứa các dịch vụ thích hợp cho việc duyệt các ứng dụng (WSP/B). WSP/B cung cấp các chức năng sau:
Chức năng HTTP/1.1 trong mã hoá tối ưu qua môi trường không khí
Trạng thái Phiên duy trì lâu
Tạm ngưng và mở lại phiên với bộ điều hướng phiên
Một sự tiện lợi chung cho cả dữ liệu tin tưởng và dữ liệu không tin tưởng
Đàm phán các đặc trưng giao thức
Các giao thức trong họ WSP được tối ưu cho các mạng mang băng thông thấp với thời gian sống lâu. WSP/B được thiết kế để cho phép một WAP proxy liên kết một WSP/B client tới một HTTP server tiêu chuẩn.
Giao thức giao dịch không dây – Wireless Transaction Protocol – WTP
Giao thức giao dịch không dây chạy trên đỉnh cảu dịch vụ dữ liệu đồ và cung cấp như một giao thức hướng giao dịch đơn giản, thích hợp cài đặt trong các client “mỏng” (Các trạm di động). WTP điều hành hiệu quả qua các mạng dữ liệu đồ không dây an toàn hoặc không an toàn, và cung cấp các đặc trưng sau:
Ba loại dịch vụ giao dịch: Các yêu cầu không tin tưởng một chiều, Các yêu cầu tin tưởng mot chiều, Các giao dịch hỏi đáp 2 chiều tin tưởng
Tuỳ chọn người dùng tới người dùng tin cậy – Người dùng WTP gửi một thông điệp xác nhận khi nhận một thông điệp
Tuỳ chọn chấp nhập dữ liệu ngoài
So khớp các PDU và trễ chấp nhận để thu nhỏ các thông điệp đã gửi
Các giao dịch không đồng bộ
Bảo mật lớp giao vận không dây – Wireless Transport Layer Security - WTLS
WTLS là một giao thức bảo mật dựa trên tiêu chuẩn công nghiệp của giao thức Bảo mật lớp Giao vận lớp – Transport Layer Security (TLS), trước đây được biết đến dưới cái tên Tầng Socket an toàn - Secure Sockets Layer (SSL). WTLS được dành để sử dụng cho các giao thức giao vận WAP và đã được tối ưu hoá để sử dụng qua các kênh truyền thông băng hẹp. WTLS cung cấp các đặc trưng:
Tính toàn vẹn dữ liệu – WTLS chứa các đặc tính đảm bảo rằng dữ liệu đã gửi giữa đầu cuối di động và ứng dụng server là không bị thay đổi hay mất mát.
Tính riêng tư – WTLS chứa các đặc tính để đảm bảo rằng dữ liệu đã truyền giữa đầu cuối và server ứng dụng là riêng tư và không được hiểu bởi bất kỳ kẻ trung gian nào có thể chặng luông dữ liệu
Tính nhận thực – WTLS chứa các đặt tính để thiết lập tính đúng đắn giữa đầu cuối và server ứng dụng
Tính bảo vệ từ chối dịch vụ - WTLS chứa các đặt tính để xoá và từ chối dữ liệu đã chuyển tiếp hoặc đã kiểm tra không thành công. WTLS tạo ra nhiều kiểu dịch vụ từ chối điển hình để tránh sự tấn công nhằm bảo vệ các lớp giao thức phía trên
WTLS cũng có thể được sử dụng cho truyền thông an toàn giữa các đầu cuối, ví dụ sự nhận thực các card trao đổi thương mại điện tử. Các ứng dụng có khả năng lựa chọn dùng hay không dùng các đặc trưng WTLS phụ thuộc trên yêu cầu an toàn của chúng và các đặc trưng của mạng (ví dụ, tính riêng tư có thể không dùng trên các mạng đã cung cấp rồi dịch vụ tương tự ở lớp dưới).
Giao thức dữ liệu dồ không dây – Wireless Datagram Protocol – WDP
Giao thức lớp giao vận trong kiến trúc WAP được quy vào giao thức dữ liệu đồ WDP. Lớp WDP điều hành trên các dịch vụ có khả năng mang dữ liệu, hỗ trợ bởi các kiểu mạng khác nhau. Như một dịch vụ giao vận chung, WDP cung cấp một dịch vụ thích hợp với các giao thức lớp trên và truyền thông trong suốt qua một trong các dịch vụ mang có sẵn.
Khí đó các giao thức WDP cung cấp một giao diện chung để các giao thức lớp trên – Các lớp Bảo mật, Phiên, Ứng dụng – có khả năng độc lập chức năng trong mạng khồng dây. Điều này đạt được bằng cách thích ứng lớp giao vận với các đặc trưng xác định của các dịch vụ mang bên dưới
Các vật mang
Các giao thức WAP được thiết kế để hoạt động trên nhiều dịch vụ mang khác nhau, bao gồm bản tin ngắn, dữ liệu chuyển mạch kênh, dữ liệu gói. Cá dịch vụ mang đem đến sự khác nhau về chất lượng dịch vụ (QoS) với sự chấp nhận thông lượng, tỉ số lỗi, trễ. Các giao thức WAP được thiết kế để bù đắp lại mức độ biến đổi dịch vụ đó.
Lớp WDP cung cấp sự hội tụ của các dịch vụ mang và phần còn lại của chồng giao thức WAP. WDP xác định danh sách các dịch vụ mang đã được hỗ trợ và các kĩ thuật đã sử dụng để cho phép các giao thức WAP chạy mỗi dịch vụ mang. Danh sách các dịch vụ mang được hỗ trợ sẽ thay đổi theo thời gian, các dịch vụ mâng mớ được thêm vào như là sự phát triển của thị trường không dây.
Các dịch vụ và ứng dụng khác
Kiến trúc phân lớp WAP tạo khả năng để các dịch vụ và ứng dụng khác tận dụng các đặc trưng của chồng giao thức WAP qua một tập các giao diện được định nghĩa tốt. Các ứng dụng bên ngoài có thể truy cập trục tiếp các lớp phiên, giao dịch, bảo mật và giao vận. Điều này cho phép chồng giao thức WAP được sử dụng cho các ứng dụng và dịch vụ không được chỉ rõ bởi WAP, nhưng được thấy là có giá trị lớn cho thị trường không dây. Ví dụ các ứng dụng như: thư điện tử, lịch, danh bạ, ghi chú và thương mại điện tử, hoặc các dịch vụ, giống như các trang vàng, có thể được phát triển sử dụng các giao thức WAP.
Các cấu hình mẫu của công nghệ WAP
Công nghệ WAP được mong chờ sự hữu ích cho các ứng dụng và dịch vụ vượt xa những gì đã chỉ rõ bởi WAP Forum. Hình 3.2 mô tả một vài khả năng của chồng giao thức sử dụng các công nghệ WAP
Phần bên trái của kiển trúc mô tả một ví dụ điển hình của ứng dụng WAP, nghĩa là các tác tử người dùng WAE chạy trên hoàn toàn công nghệ WAP. Chồng giao thức ở giữa dành cho các ứng dụng mà cần đến các dịch vụ giao dịch, an toàn hoặc không an toàn. Chồng bên phải dành cho các ứng dụng và dịch vụ chỉ yêu cần giao vận dữ liệu đồ an toàn hoặc không an toàn.
Mô hình tham chiếu WAP
Hình 3.3 Là mô hình tham chiếu WAP trong đó các thực thể quản lý lớp điều khiển việc khởi tạo giao thức, cấu hình và các điều kiện lỗi (giống như mất kết nối của các trạm do các di động đi ra ngoài vùng phủ sóng) mà không được điều khiển bởi chính giao thức
WAE – Lớp Ứng dụng (The Application Layer)
Lớp đỉnh của chồng giao thức WAP là môi trường ứng dụng không dây – WAE, là một môi trường đa năng dựa trên sự kết hợp của WWW và các công nghệ hệ thống điện thoại di động. WAE là kết quả của viêch cố gắng đưa ra một tập các chỉ tiêu chung để phát triển tất cả các ứng dụng hoạt động trên mạng không dây. Phần này sẽ xem xét toàn diện về WAE: nền tảng, phương hướng, cơ chế và các thành phần của nó.
Nền tảng
WAE xác định một bộ khung ứng dựng cho các thiết bị không dây giống như PDA và điện thoại di động,v.v…Nó được xây dựng dựa trên các công nghệ WAP đã tồn tại như WTP và WSP, cả hai phần của chồng giao thức. WAE ở trên của lớp cao nhất và có thể truy cập đến mỗi hoặc mọi lớp bên dưới nó, như được điều khiển bởi kiến trúc chồng giao thức WAP.
Sản phẩm của WAE là các chỉ tiêu kĩ thuật hoặc là mới hoặc là dựa trên các công nghệ đã có và đã được trải nghiệm. Tiêu điểm của các công nghệ đó là:
Ngôn ngữ đánh dấu cho thiết bị cầm tay – HDML của Phone.com.
Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản –HTML của WWW.
Tiêu chuẩn ECMA-262 “Tiêu chuẩn ngôn ngữ ECMAScript” dựa trên JavaScript™.
Định dạng dữ liệu lịch thương mại (vCalendar) và định dạng dữ liệu danh bạ thương mại (vCard) của IMC.
Một phần lớn của các công nghệ WWW như các URL, HTTP.
Một phần lớn của các công nghệ Mạng Di Động như các dịch vụ điều khiển cuộc gọi GSM và các dịch vụ IS-136 nói chung như gửi tin nhanh.
Các công nghệ WAE đưa ra không phục vụ đầy đủ các công nghệ thúc đẩy nó. Tất nhiên ở đó, sự thay đổi tạo ra sự kêt hợp các phần tử tốt hơn vào một môi trường liên kết, sự tương tác tối ưu hơn và giao diện người dùng cho các đầu cuối giới hạn màn hình nhỏ mà có thể truyền thông qua các mạng di động.
Các mục tiêu và yêu cầu
Danh sách dưới đây tóm tắt các yêu cầu của Môi trường ứng dụng không dây – WAE:
WAE phải có khả năng đơn giản mà hiệu quả, là môi trường phát triển và thực thi các ứng dụng có ý nghĩa và hữu ích.
WAE phải cung cấp một bộ khung ứng dụng tổng quát. WAE không thể cho rằng một trình duyệt là một tác tử điều khiển trong thiết bị và cũng không có thể cho rằng một trình duyệt lục nào cũng chay trên thiết bị. Các ứng dụng khác có thể tồn tại trong thiết bị. Trong trường hợp đó, WAE phải không ngăn cản các ứng dụng cùng tồn tại hoặc kết hợp ngang hàng với một trình duyệt. Thêm vào đó các ứng dụng kia có thể truy nhập và thúc đẩy các dịch vụ WAE chung trên thiết bị.
WAE phải không sai khiến hoặc mang bất kỳ cơ chế giao tiếp người máy (Man Machine Interface - MMI) nào. Các cài đặt WAE pahi có khả năng đưa vào các cơ chế MMI mới hoặc sử dụng các cơ chế MMI đã tồn tại. Cơ chế cài đặt phải có khả năng hướng người dùng cuối với một MMI phù hợp và có ý nghĩa có khả năng tương thích với thiết bị đích.
WAE phải có khả năng tương thích với một lượng phong phú đa dạng các thiết bị có năng lực hạn chế. WAE phải có một bộ nhớ nhỏ và có yêu cầu khả năng tính toán giới hạn. WAE tương thíc với thế hệ thiệt bị không dây hiên tại mà không gây nguy hiểm và có khả năng phát triển để hỗ trợ cho các thiết bị đó trong các thế hệ tương lai.
WAE phải đẩy mạnh sự kết hợp các phương tiện có hiệu quả để thu nhỏ số lượng và tần số của dữ liệu lưu chuyển qua không khí với các server gốc. WAE phải cung cấp các phương tiện để truyền các năng lực thiết bị tới các server gốc. Thêm và đó các dịch vụ mạng WAE phải dựa trên chồng giao thức mạng của WAP
WAE phải hỗ trợ việc quốc tế hoá và địa phương hoá sử dụng các tiêu chuẩn hoặc các phương pháp thực hiện đã được chấp nhận
WAE phải không làm tổn hại đến cơ chế bảo mật của WAP. WAE phai bao gồm cơ chế truy cập có ý nghĩa bảo đảm xử lý an toàn các nội dung đã truy nhập của mạng
WAE phải khuyến khích và cho phép việc cài đặt đồng hành các nhà sản xuất, các nhà cung cấp nội dung và dịch vụ khác nhau.
WAE phải chứa các mở rộng để cho phép các phương tiện dành cho điều khiển cuộc gọi và tin nhắn, tôt như cho phép một tập tiêu chuẩn cuộc gọi giá trị gia tăng và các khả năng điều khiển đặc trưng
WAE phải cho phép các nhà điều hành mạng đưa vào các đặc trưng hoạt động mới vào các cài đặt của họ
Mô hình kiển trúc WAE
WAE đi theo một mô hình đã sinh ra từ WWW. Tất cả nội dung được xác định trong các khuôn dạng tương tự như các khuôn dạng tiêu chuẩn của Internet. Thông tin được giao vận sử dụng các giao thức chuẩn trong tên miền WWW và một giao thức giống như HTTP đã tối ưu trong tên miền không dây. WAE đã vay mượn từ các chuẩn WWW bao gồm các phương thức sáng tạo và xuất bản với khả năng tương ứng. Kiến trúc WAE cho phép tất cả thông tin và các dịch vụ được đặt trên các server gốc Web tiêu chuẩn, mà kết hợp các công nghệ đã được trải nghiệm.(Ví dụ CGI). Tất cả các nội dung được định vị sử dụng các URL chuẩn WWW.
WAE mở rộng một số tiêu chuẩn của WWW theop hướng phù hợp với các thiết bị di động và các đặc trưng mạng. Các mở rộng WAE được thêm vào để hỗ trợ các Dich vụ Mạng Di động như điều khiển cuộc gọi và tin nhắn.. Sự chú ý cẩn thận được trả bởi các các ràng buộc bộ nhớ và khả năng xủ lý CPU được tìm thấy trong các đầu cuối di động. Hỗ trợ cho các mạng băng thông thấp và thời gian duy trì cao.được bao gồm trong kiến trúc.
WAE cho rằng sự hiện hữu của các chức năng Gateway đáp ứng cho việc mã hoá và giải mã dữ liệu chuyển đi và đến mobile client. Mục đích của việc mã hoá nội dung phân phối tới client là để tối thiểu hoá dữ liệu gửi tới client qua môi trường không khí cũng như để tối thiểu hoá năng lực tính toán cần thiết của client để xử lý dữ liệu. Chức năng gateway có thể thêm vào các server gốc hoặc đặt ở các gateway chuyên biệt như minh hoạ ở hình 3.4.
Các phần tử chính của mô hình WAE bao gồm:
Các tác tử người dùng WAE (WAE User Agents): Phần mềm trong thiết bị phía client cung cấp chức năng rõ ràng tới người dùng cuối. Các tác tử người dùng (giống như các trình duyệt) được tích hợp vào kiến trúc WAP. Chúng phiên dịch nội dung mạng đã tham chiếu bởi một URL. WAE chứa các tác tử người dùng cho hai tiêu chuẩn nội dung chủ yếu: Ngôn ngữ đánh dấu không dây đã mã hoá (WML) và kịch bản WMLScript đã biên dịch.
Các bộ phát sinh nội dung: Các trình ứng dụng (hoặc dịch vụ) trên các server gốc (ví dụ: các kịch bản CGI,…) mà tạo ra các khuôn dạng nội dung tiêu chuẩn trong đáp ứng tới các yêu cầu từ các tác tử người dùng trong đầu cuối di động. WAE không chỉ định bất kỳ bộ tạo nội dung tiêu chuẩn nào nhưng cho rằng nó đã chạy sẵn trên các server gốc với thông thường được sử dụng trong WWW ngày nay.
Tiêu chuẩn mã hoá nội dung: một tập mã hoá nội dung định nghĩa tốt, cho phép một tác tử người dùng WAE (ví dụ: một trình duyệt) dễ dàng thông qua nội dung web. Tiêu chuẩn mã hoá nội dung bao gồm mã hoá nén cho WML, mã hoá byte code cho WMLScript, các khuôn dạng hình ảnh tiêu chuẩn, một khuôn dạng trình chứa nhiều phần và chuẩn thương mại, và các khuôn dạng dữ liệu lịch.
Các ứng dụng điện thoại không dây – Wireless Telephony Applications – WTA: Một tập các chỉ tiêu của hệ thống điện thoại mở rộng cho cuộc gọi và các cơ chế điều khiển đặc trưng mà cung cấp cho các tác giả (và các người dùng cuối) các Dịch vụ Mạng Di động tiên tiến.
Điển hình, Một tác tử người dùng trên đầu cuối khởi tạo một yêu cầu nội dung. Tuy nhiên không phải tất cả nội dung phân phối đến đầu cuối đều là do các yêu càu phía đầu cuối. Vi dụ, WTA chứa các cơ chế cho phép các server gốc để phân phối nội dung đã phát sinh tới đầu cuối mà không có một yêu cầu của đầu cuối như minh hoạ trong hình 3.5:
Trong một vài trường hợp, cái mà server gốc phân phối tới thiệt bị phụ thuộc vào các đặc trưng của thiết bị. Các đặc trưng tác tử người dùng được truyền tới server qua các cơ chế đàm phán năng lực chuẩn cho phép các ứng dụng trên server gốc xác định các đặc trưng của thiết bị đầu cuối di động. WAE định nghĩa một tập các năng lực tác tử người dùng mà sẽ được thay đổi sử dụng các cơ chế WSP. Các năng lực gồm có các đặc trưng thiết bị tổng quan như phiên bản WML đã hỗ trợ, phiên bản WMLScript, dấu chấm động, các khuôn dạng hình ảnh và một số thứ khác.
Các thành phần của WAE
Hình 3.6 mô tả các thành phần client của WAE, ở đó, WAE được chia thành hai lớp logical:
Các tác tử người dùng như các trình duyệt, sổ danh bạ,các hệ soạn thảo tin nhắn, v.v…
Các dịch vụ và các khuôn dạng, bao gồm các phần tử chung và các định dạng có thể truy cập tới các tác tử người dùng giống như WML, WMLScript, các khuôn dạng hình ảnh, vCard, vCalendar, v.v…
Điều cần chú ý là sự phân tách này chỉ là cách nhìn logic, không cần thiết quá chính xác trong các triển khai. Cấu trúc WAE phụ thuộc trên các quyết định thiết kế của những người triển khai.
Các tác nhân người dùng (user agent) WAE.
Tác nhân WML là một tác nhân cơ bản của WAE. Tuy nhiên WAE không hạn chế tới một tác nhân WML. WAE cho phép kết hợp các tác nhân người dùng có phạm vi rõ ràng với các kiến dục và các môi trường khác nhau. Cá biệt, một tác nhân WTA phải xác định như một sự mở rộng chỉ tiêu kỹ thuật WAE cho môi trường hệ thống điện thoại không dây. Các mở rộng WTA cho phép các nhà sáng tạo truy nhập và tương tác với các đặc trưng hệ thống điện thoại di động (ví fụ: điều khiển cuộc gọi) tốt như các ứng dụng khác đã có trên điện thoại như sổ địa chỉ và các ứng dụng lịch.
WAE không chỉ định chính thức bất cứ tác nhân người dùng nào. Các đặc trưng và năng lực của một tác nhân người dùng được cho phép bởi người cài đặt. Vì vậy WAE chỉ định nghĩa các dịch vụ và khuôn mẫu cơ sở mà đảm bảo có khả năng cùng hoạt động giữa các sự triển khai. Một sự tổng quan về các dịch vụ và các khuông mẫu đó được trình bày ở phần sau
Các dịch vụ (service) và các khuôn mẫu (formats) WAE.
Lớp các dịch vụ và các khuôn mẫu WAE chứa các một số lượng lớn các đóng góp kỹ thuật của các nhà sáng tạo WAE. Phần tiếp theo sẽ xem qua về các thành phần chính của WAE bao gồm Ngôn ngữ đánh dấu không dây (WML), Ngôn ngữ kịch bản WMLScript, các ứng dụng WAE và các khuôn mẫu nội dung hỗ trợ
WML
WML là một ngôn ngữ thẻ hoá tài liệu. Cá biệt, nó là một ứng dụng của ngôn ngữ đánh dấu tổng quát WML thừa hưởng di sản của HTML va HDML. WML được xác định như một tài liệu kiểu XML. Nó được tối ưu cho việc trình bày và sự tương tác người dùng trên các thiết bị năng lực hạn chế như các điện thoại và các đầu cuối di đọng khác.
WML và môi trường hỗ trợ được thiết kế với sự hợp lý cho các ràng buộc thiết bị băng hẹp như: màng hình hiển thị nhỏ, đầu vào người dùng giới hạn các kết nối mạng băng hẹp, các tài nguyên bộ nhớ giới hạn và các tài nguyên tính toán hạn chế
WML dựa trên một tập nhỏ của HDML phiên bản 2.0. WML thay đổi một vài phần tử đã thông qua ở HDML và đưa vào các phần tử mới. Một số trong chúng bắt chước tương tự các phần tử trong HTML. Kết quả của WML là cài đặt các card và deck. Nó chứa các cấu trúc cho phép các ứng dụng chỉ rõ các tài tiệu tạo từ nhiều card. Sự tương tác với người dùng được mô tả trong một tập các card những cái mà sẽ được nhóm lại với nhau trong cùng một tài liệu (thông thường được xem như một deck). Một cách logic, người dùng duyệt qua một tập các card WML. Người dùng duyệt một card, xem nội dung của nó và có thể nhập vào thông tin yêu cầu, có thể tạo một vài lựa chon và sau đó chuyển tới một card khác. Các chỉ thị đã ghi vào trong các card có thể triệu gọi các dịch vụ trên các server gốc do các tương tác riêng biệt. Các deck WML có thể lưu trong các file tĩnh trên một server gốc hoặc có thể được phát sinh động bởi một bộ tạo nội dung chạy trên server gốc. mỗi card trong một deck xác định một tương tác người dùng riêng biệt.
WML có các đặc trưng phong phú, đa dạng, bao gồm:
Hỗ trợ văn bản thuần (text) và hình ảnh:WML cung cấp cho các tác giả các phương tiện để định rõ văn bản và hình ảnh sẽ hiển thị như thế nào ở phía người dùng. Như các ngôn ngữ đánh dấu khác, WML yêu cầu tác giả xác định sự trình bày trong các giới hạn rất chung và cho phép tác nhân người dùng tự do xác định chính xác thông tin được trình bày như thế nào phía người dùng cuối. WML cung cấp một tập các phần tử đánh dấu văn bản bao gồm các phần tử nhấn mạnh (ví dụ: đậm, nghiêng, lớn, …), các cơ chế tách dòng khác nhau, các thẻ phân cột, mục hỗ trợ cho việc căn chỉnh đơn giản.
Hỗ trợ đầu vào người dùng:WML hỗ trợ một số phần tử để lấy dự liệu nhập từ phía người dùng. Các phần tử có thể kết hợp thành một hoặc nhiều card. WML chứa một tập nhỏ các điều khiển nhập. Ví dụ WML chứa một điều khiển nhập liệu văn bản thuần hỗ trợ văn bản và password. Các trường văn bản có thể được khoác một mặt nạ để ngăn cản người dùng cuối nhập các kiểu ký tự không đúng. WML chứa một điều khiển lựa chọn, cho phép tác giả trình bày một danh sách các tuỳ chọn mà có thể thiết lạp dữ liệu, duyệt các card và triệu gọi các kịch bản (script). WML hỗ trợ hai kiểu tuỳ chọn đơn tuỳ chọn và đa tuỳ chọn. WML cũng hỗ trợ các điều khiển triệu gọi tác vụ. Khi đã kích hoạt, các điều khiển này có thể khởi tạo một bộ điều hướng hoặc một nhiệm vụ quản lý lịch sử giống như qua một liên kết đến một card khác hay đẩy card hiện thời ra khỏi ngăn xếp lịch sử. Tác nhân người dùng tự do lựa chọn cách trình bày các điều khiển như thế nào.
Bộ điều hướng và ngăn xếp lịch sử: WML cho phép một số cơ chế điều hướng sử dụng các URL. Nó là loại đầu tiên trong cơ chế lịch sử. Bộ điều hướng sử dụng các liên kết kiểu HTML, các phần tử điều hướng bên trong card, các phần tử điều hướng lịch sử.
Hỗ trợ quốc tế hoá: Tập ký tự cho WML là tập kí tự thống nhất - UCS của ISO/IEC-10646. Hiện nay tập ký tự này được gọi là Unicode 2.0. Nó không cần thiết các deck WML mã hoá sử dụng bộ mã Unicode đầy đủ (UCS-4). Bất bộ mã ký tự nào chứa một tập con thích hợp các ký tự logic trong Unicode cũng có thể sử dụng (ví dụ: US-ASCII, ISO-8859-1, UTF-8, Shift_JIS,v.v…)
Độc lập MMI: Các chỉ tiêu lý thuyết về biểu diễn và trình bày của WML tạo khả năng đầu cuối và thiết bị để làm chủ thiết kế MMI cho các sản phẩm riêng của họ.
Sự tối ưu băng hẹp: WML chứa một tập phong phú các công nghệ để tối ưu hoá truyền thông trên một thiết bị băng hẹp. Điều đó bao gồm cả khả năng xác định nhiều tương tác (nhiều card) người dùng trên một lần truyền tải mạng (một deck). Nó cũng chứa nhiều điều kiện quản lý trạng thái để tối ưu hoá yêu cầu tới server gốc. WML chứa các cơ chế khác để cải tiến thời gian đáp ứng và tối thiểu lượng dữ liệu lưu chuyển qua không khí.
Quản lý trạng thái và ngữ cảnh: WML cung cấp một ngữ cảnh phẳng vho tác giả. Mỗi điều khiển nhập WML có thể đưa vào các biến. Trạng thái của các biến có thể được sủ dụng để thay đổi nội dung của một card đã tham số hoá mà không phải truyền thông với mới server. Hơn nữa, thời gian sống của một trạng thái động có thể kéo dài hơn so với một deck riêng lẻ và có thể được chia sẻ bởi nhiều deck ngang hàng mà không phải sử dụng một server để lưu trạng thái trung gian giữa các lần triệu gọi deck.
WMLScript
WMLScript là một ngôn ngữ kịch bản hướng thủ tục đơn giản. Nó mở rộng sự tiện lợi về trình bày và duyệt của WML với các khả năng điều khiển hành vi, hỗ trợ nhiều bộ điều khiển hành vị của giao diện người dùng nâng cao, thêm các sử lý thông minh tới client, cung cấp một cơ chế thích hợp để truy nhập thiết bị và các bọ phận ngoại vi của nó và thu nhỏ dữ truyền thông với server gốc.
WMLScript dựa trên một tập con của ngôn ngữ kịch bản của WWW – Javascript. Nó là một tập con mở rộng của Javascript cho việc thêm các thủ tục điều khiển tới các deck WML. WMLScript chọn lọc các đặc tính của JavaScript™ cho thiết bị băng hẹp, kết hợp nó với WML và cung cấp khả năng mở rộng cho các dịch vụ tương lai và các ứng dụng độc lập thiết bị
WMLScript cung cấp cho các lập trình viên một lượng lớn các khả năng thú vị:
Khả năng kiểm tra tính hợp lệ cho các điều khiển nhập liệu trước khi gửi tới server.
Khả năng truy nhập đơn giản thiết bị và các bộ phận ngoại vi.
Khả năng tương tác với người dùng không thông qua server gốc.(Ví dụ: hiển thị một thông báo lỗi).
WMLScript chứa các đặc trưng:
Ngôn ngữ kịch bản dựa trên Javascript: WMLScript được tạo ra theo giải pháp chuẩn công nghiệp và thích hợp cho môi trường băng hẹp. Điều này làm cho WML được các nhà phát triển dễ dàng nắm bắt và sử dụng.
Ngôn ngữ hướng thủ tục: WMLScript đưa thêm kảh năng sử lý logic hướng thủ tục tới WAE.
Ngôn ngữ hướng sự kiện: WMLScript có thể được triệu gọi trong đáp ứng tới các sự kiện người dùng hoặc môi trường nào đó.
Tích hợp vào WAE: WMLScript đã được tích hợp đầy đủ với WAE vào trong trình duyệt WML. Điều đó cho phép tác giả xây dựng các dịch vụ của họ sử dụng cả hai công nghệ, sủ dụng giải pháp thích hợp nhất để điều khiển tác vụ. WMLScript có truy nhập tới mô hình trạng thái WML và có thể thiết lập và lấy về các biến WML.
Hỗ trợ quốc tế hoá: Mã nguồn văn bản WMLScript được trình bày như là một chuỗi các ký tự có thể trình bày bởi tập ký tự thống nhất ISO/IEC-10646. Hiện tại tập ký tự này là đại diện cho chuẩn Unicode 2.0. Các tài liệu WMLScript không cần thiết mã hoá sử dụng bộ mã Unicode đầy đủ (UCS-4).
Hỗ trợ thư viện có khẳ năng mở rộng: WMLScript có thể được dùng để trình bày và mở rộng chức năng thiết bị mà không cần phải thay đổi phần mềm thiết bị.
Các URL
WAE cho phép một tập phong phú các dịch vụ URL mà các tác nhân người dùng có thể sử dụng. Nói riêng, dựa phần lớn trên HTTP và HTML URL. Trong một vàu trường hợp, các thành phần WAE mở rộng ngữ nghĩa URL giống như trong WML, các phần URL mở rộng cho phép liên kết tới các chức năng WMLScript riêng biệt
Các khuôn dạng nội dung WAE
WAE chứa một tập các khuôn dạng nội dung đã được tán thành màthuận lợi cho việc lưu chuyển dữ liệu đồng thời. Cách thức chuyển đổi phụ thuộc vào dữ liệu và tác nhân người dùng WAE danh định. Hai khuôn dạng quan trọng nhất định nghĩa trong WAE là mã WML và mã byte code WMLScript. WAE định nghĩa các định dạng mã WML và WMLScript theo hiệu quả tối ưu khả năng tính toán tại client. Thêm vào đó, WAE định nghĩa các khuôn dạng khác cho các kiểu dữ liệu bao gồm:
Hình ảnh: WAE hỗ trợ hiển thị trực quan một vài khuôn dạng hình ảnh.
Các thông báo nhiều phần: WAE phát triển một sơ đồ mã hoá nhiều phần tối ưu lưu chuyển nhiều kiểu nội dung qua WSP.
Các định dạng do tác nhân người dùng chỉ định: WAE chấp nhận hai khuôn dạng nội dung đặc biệt để lưu chuyển dữ liệu giữa các tác nhân người dùng thích hợp cho cả hai loại truyền thông client/server và người dùng tới người dùng.
Bảo mật và điều khiển truy nhập
Với mục đích thực hiện các truyền thông an toàn quan mạng không dây WAE đưa ra WTLS. Thêm vào đó, cả hai WML và WMLScript đều chứa các nền móng xây dựng điều khiển truy nhập đê truyền thông tới client URL dựa vào việc hạn chế truy nhập. WAE cũng hỗ trợ cơ chế nhận thực cơ bản HTTP 1.1.
WSP – Lớp Phiên (The Session Layer)
Lớp phiên trong chồng giao thức WAP được gọi là giao thức phiên không dây – Wireless Session Protocol – WSP. WSP cung cấp một giao diện giữa WSP và phần còn lại của chồng giao thức. Giao diện này được sử dụng để giàn xếp có trật tự nội dung lưu chuyển giữa client và các ứng dụng server.WSP được thiết kế trên lớp giao dịch và các dịch vụ dữ liệu đồ. Phần này trình bày WSP điều tiết các dịch vụ giao dịch và bảo mật như thế nào.
Các đặc trưng WSP
WSP cung cấp một biện pháp để lưu chuyển dũ liệu có trật tự giữa các ứng dụng client/server. Cu thể:
Thiết lập một phiên làm việc tin cậy từ client tới server và giải phóng phiên làm việc một cách có thứ tự.
Chấp nhận trên một mức chung của chức năng giao thức sử dụng kả năng đàm phám
Lưu chuyển nội dung giữa client/server sử dụng mã hoá tối ưu
Khả năng tạm ngừng và khôi phục các phiên làm việc
Các dịch vụ và các giao thức đã định nghĩa hiện tại hầu hết thích hợp cho các ứng dụng kiểu trình duyệt. WSP định nghĩa hai giao thức hiện tại: một cung cấp cơ chế kết nối các dịch vụ phiên qua một dịch vụ giao dịch, và một cung cấp các dịch vụ phi kết nối qua một dịch vụ giao vận dữ liệu đồ. Dịch vụ phi kết nối hầu hết là phù hợp khi các dịch vụ không cần tin tưởng dữ liệu truyền và không kiểm tra cẩn thận thông tin. Nó có thể sử dụng mà không cần phải thiết lập một phiên làm việc.
Thêm vào các đặc trưng chung WSP cung cấp biện pháp để:
Cung cấp chức năng HTTP 1.1: mở rộng cơ chế yêu cầu/đáp ứng, các đối tượng lai ghép, đàm phán kiểu nội dung.
Lưu chuyển các tiêu đề phiên clien/server.
Ngắt các giao dịch trong tiến trình.
Đẩy nội dung từ server tới client theo một cơ chế không đồng bộ.
Đàm phán hỗ trợ nhiều giao dịch không đồng bọ đồng thời.
Chức năng cơ bản
Phần lõi của thiết kế WSP là một dạng nhị phân của HTTP. Do đó các yêu cầu gửi từ server tới client có thể mang cả hai phần tiêu đề và dữ liệu. Tất cả các phương thức đã thiết kế bởi HTTP/1.1 đều hỗ trợ. Thêm vào đó, khả năng đàm phán có thể được sử dụng để chấp nhận một tập các phương thức yêu cầu mở rộng. Bởi vậy sự tương thích đầy đủ với các ứng dụng HTTP có thể được giữ lại.
WSP tự nó không phiên dịch các thông tin tiêu đề trong các yêu cầu và đáp ứng. Một phần của phiên tạo ra tiến trình, các tiêu đề yêu cầu, đáp ứng và phần còn lại trong thời gian sống của phiên có thể được chuyển giữa những người dùng dịch vụ tại client và server. Có thể bao gồm: khả năng chấp nhận các kiểu nội dung, các tập ký tự, các ngôn ngữ, các năng lực thiết bị và các tham số khác. WSP sẽ thông qua các tiêu đề phiên client và server như là các yêu cầu và đáp ứng mà không có việc thêm hoặc bớt.
Chu kỳ sống của một phiển WSP không phụ thuộc vào lớp giao vận bên dưới. Một phiên có thể bị treo trong khi chờ giải phóng tài nguyên mạng hoặc để tiết kiệm pin. Một giao thức thiết lập lại phiên đơn giản cho phép khôi phục các phiên không có sự thiết lập phức tạp ở trên.
Chức năng mở rộng
WSP cho phép nhiều khả năng mở rộng để đàm phán giữa các đầu cuối. Điều này cho phép cài đặt cả hai: hiệu năng cao, chức năng đầy đủ trong các cài đặt đơn giản, cơ bản và nhỏ.
WSP cung cấp một cơ chế tuỳ chọn cho việc đính kèm các thông tin tiêu đề tới thông báo ACK của một giao dịch. Điều này cho phép ứng dụng client truyền các thông tin xác định về giao dịch đã hoàn tất về server.
WSP cung cấp cả hai cơ chế truyền tải dữ liệu: kéo và đẩy. Cơ chế kéo được sử dụng trong các yêu cầu/đáp ứng dựa trên HTTP/1.1. Thêm vào đó WSP cung cấp ba cơ chế đẩy cho truyền tải dữ liệu:
Đẩy dữ liệu khẳng định với một ngữ cảnh phiên đang tồn tại.
Đẩy dữ liệu không khẳng định với một ngữ cảnh phiên đang tồn tại.
Đẩy dữ liệu không khẳng định không tồn tại một phiên.
WSP hỗ trợ tuỳ chọn các yêu cầu không đồng bộ, như vậy client có thể đệ trình nhiều yêu cầu tới server đồng thời. Điều này cải tiến việc tận dụng thời gian do có thể gộp chung nhiều yêu cầu và đáp ứng vào trong một vài thông điệp. Các yêu cầu có thể đã gửi đến client khi có thể.
WSP chia các trường tiêu đề thành các trang mã tiêu đề. Mỗi trang mã chỉ có thể định nghĩa chỉ một giới hạn nhất định các mã ứng với các tên trường đã biết. Việc thực thi các định danh bên ngoài trang mã không là vấn đề do WSP có một cơ chế dịch từ một trang mã tiêu đề này tới một trang mã tiêu đề khác.
Các ký hiệu WSP
Sự xác định các dịch vụ nguyên thủy
Truyền thông giữa các lớp và giữa hai thực thể trong lớp phiên được thực hiện bởi các dịch vụ nguyên thuỷ. Dịch vụ nguyên thuỷ, mô tả một cách trừu tượng, lưu chuyển thông tin và điều khiển giữa lớp phiên và các lớp liền kề.
Dịch vụ nguyên thuỷ chứa các lệnh và các đáp ứng tương ứng kết hợp với dịch vụ riêng biệt đã cung cấp.
Cú pháp chung của một lời gọi nguyên thuỷ:
X - Kiểu dịch vụ (Các tham số)
Ở đó X chỉ định lớp cung cấp dịch vụ. Cho trương hợp này chỉ rõ X là “S” với lớp Phiên (Session Layer) và là “T” với lớp Giao vận (Transport) …
Các đồ thị thời gian liên tục
Các đồ thị thời gian liên tục được sử dụng để minh hoạ cho các hành vị của dịch vụ nguyên thuỷ. Chúng rất giống với các lược đồ UML dùng để mô tả hành vi của bất kỳ hệ thống nào.
Client
Server
Nhà cung cấp
S - Request
S – Indication
Hình 3.7: Một dịch vụ không báo nhận
(a non – confirmed service)
Hình trên mô tả một dịch vụ không báo nhận đơn giản, được yêu cầu bởi một yêu cầu nguyên thuỷ và các kết quả trong một chỉ thị nguyên thuỷ gửi tới đầu cuối. Đường gạch đứt mô tả việc truyền thông mặc dù các nhà cung cấp khác nhau cung cấp chu kỳ chỉ thị có thể rất khác nhau. Nếu các nhãn Client và Server được bao gồm trong biểu đồ thì cả hai đầu cuối đều không thể khởi tạo các lời gọi nguyên thuỷ. Nếu các nhã đó được bỏ qua, cả hai phía đầu cuối đều có thể khởi tạo lời gọi nguyên thuỷ.
Các kiểu lời gọi nguyên thuỷ
Để đơn giản hoá các vấn đề, chỉ bốn kiểu lời gọi nguyên thuỷ được định nghĩa.
Kiểu lời gọi
Viết tắt
Mô tả
Request
req
Sử dụng khi một lớp cao hơn yêu cầu một dịch vụ từ lớp kề bên dưới
Indication
ind
Một lớp cung cấp một dịch vụ sử dụng kiểu lời gọi nguyên thuỷ này để thông báo cho lớp kề trên của hoạt động có liên quan tới đầu cuối (giống như thỉnh cầu một lời gọi nguyên thuỷ gốc request) hoặc tới nhà cung cấp dịch vụ giống như một giao thức phát sinh sự kiện
Response
res
Một lớp sử dụng kiểu lời gọi nguyên thuỷ response để đáp ứng lời gọi nguyên thuỷ indication từ lớp kề dưới
Confirm
cnf
Lớp cung cấp dịch vụ đã yêu cầu sử dụng kiểu lời gọi nguyên thuỷ confirm để báo cáo kích hoạt thành công dịch vụ.
Các phần tử WSP trong truyền thông giữa các lớp
Lớp phiên trong WAP cung cấp cả hai kiểu dịch vụ kết nối (connection) và phi kết nối (connection-less). Chúng được định nghĩa sử dụng kỹ thuật mô tả trừu tượng dựa trên các phục vụ lời gọi nguyên thuỷ. Sự định nghĩa dịch vụ này xác định chức năng tối thiểu mà một phiên WAP phải đáp ứng được để hỗ trợ những người sử dụng nó. Do đó định nghĩa này là trừu tượng, không chỉ ra hoặc xác định các giao tiếp lập trình hoặc các cài đặt. Thực tế, dịch vụ tương tự có thể được cung cấp bởi các giao thức khác nhau.
i. Dịch vụ có kết nối
Dịch vụ phiên có kết nối được chia thành nhiều loại tiện ích , một số trong đó là tuỳ chọn. Hầu hết các tiện ích là không đối xứng, bởi vậy, các hành động có sẵn của client và server đã kết nối khác nhau bởi phiên.
Các tiện ích cung cấp:
Tiện ích quản lý phiên.
Tiện ích triệu gọi phương thức.
Tiện ích báo cáo ngoại lệ.
Tiện ích đẩy (push).
Tiện ích đẩy xác nhập (confirmed push).
Tiện ích phục hồi phiên
Các tiện ích quản lý phiên và báo cáo ngoại lệ là luôn có sẵn. Các tiện ích khác được điều khiển bởi quá trình đàm phám năng lực trong suốt quá trình thiết lập phiên.
Tiện ích Quản lý phiên cho phép một client kết nối với một server và bằng lòng trên các tiện ích và các tuỳ chọn giao thức được sử dụng. Một server có thể từ chối một kết nối thử, tự do chọn lựa việc hướng client tới một server khác. Trong suốt quá trình thiết lập, client và server cũng có thể trao đổi các thông tin thuộc tính được cho là vẫn còn hợp lệ trong suốt phiên làm việc. Cả hai server và client đều có thể kết thúc phiên làm việc, như thế, đầu cuối được thông báo sau cùng về việc kết thúc phiên. Người dùng cũng được thông báo nếu việc kết thúc phiên xảy ra bởi nhà cung cấp dịch vụ hoặc một thực thể quản lý.
Tiện ích Triệu gọi phương thức cho phép client đề nghị server thực thi một hành động và trả về một kết quả. Các hành động có sẵn là các phương thức HTTP hoặc các hành động mở rộng mà người dùng định nghĩa. Những người sử dụng dịch vụ ở cả hai phía client và server luôn được thông báo về việc hoàn thành các giao dịch, cả khi thành công hoặc hỏng. Nguyên nhân hỏng có thể ở cả hai phía người dùng dịch vụ và nhà cung cấp dịch vụ.
Tiện ích Báo cáo ngoại lệ cho phép nhà cung cấp dịch vụ báo cho người sử dụng về các sự kiện có liên quan đến những giao dịch không mang tính chất riêng tư và không gây ra sự thay đổi trạng thái phiên.
Tiện ích Đẩy (Push) cho phép server gửi các thông tin không được yêu cầu đến client đưa đến sự thuận lợi trong việc chia sẻ thông tin giữa client và server.
Tiện ích Đẩy có xác nhận (confirmed-push) cũng giống như tiện ích push nhưng yêu cầu client xác nhận thông tin đã nhận. Client có thể lựa chọn huỷ bỏ thông báo của server.
Tiện ích Phục hồi phiên cung cấp các phương tiện để tạm ngừng một phiên mà trạng thái của phiên được lưu giữ, nhưng cả 2 phía của phiên dều biết rằng truyền thông sẽ không được đáp ứng cho đến khi phiên được client phục hồi. Cơ chế này cũng dùng để điều khiển trạng thái mà các nhà cung cấp dịch vụ phát hiện được, việc truyền thông sẽ không kéo dài lâu hơn cho đến khi hoạt động được sửa đúng bởi người sử dụng dịch vụ hoặc các thực thể quản lý. Nó cũng có thể được sử dụng để chuyển phiên tới một mạng mang thay thế có nhiều thuộc tính thích hợp hơn mạng mang đang sử dụng. Tiện ích này phải được cài đặt để đảm bảo điều khiển hành vi hợp lý trong môi trường mạng mang hiện tại.
Các năng lực và đàm phám năng lực
Thông tin liên quan đến các nhà cung cấp dịch vụ phiên được điều khiển bởi các năng lực. Các năng lực được sử dụng cho các mục đích phong phú, đa dạng, có phạm vi từ việc đưa ra một tập đã lựa chon các dịch vụ tiện ích và các thiết lập tham số giao thức riêng đến việc thiết lập các trang mã và các tên phương thức mở rộng sử dụng cho cả hai phía đầu cuối.
Đàm phán năng lực được sử dụng để đàm phán giữa hai phía dịch vụ về mức độ chấp nhận được của dịch vụ và tối thiểu hành động của nhà cung cấp dịch vụ theo các yêu cầu thực tế của người dùng dịch vụ. Đàm phán năng lực chỉ được áp dụng cho các năng lực có khả năng đàm phán được; các năng lực mang tính chất thông tin được truyền tới phía người sử dụng dịch vụ không có sự thay đổi.
Phía khởi sự đàm phán năng lực gọi là initiator và phía còn lại gọi là responder. Chỉ một cách đàm phán được định nghĩa, initiator sẽ đề nghị một tập các năng lực và responder sẽ trả lời những điều này. Tiến trình đàm phán năng lực diễn ra dưới sự điều khiển của initiator, và responder phải không đáp trả bất kỳ thiết lập năng lực nào cao hơn chức năng đề nghị của initiator. Đàm phán năng lực luôn áp dụng tới tất cả các năng lực đã biết. Nếu một năng lực riêng biệt bị bỏ qua từ tập các năng lực tạo ra bởi lời gọi dịch vụ nguyên thuỷ thì phải được giải thích ý nghĩa rằng nếu việc khởi tạo các lời gọi nguyên thuỷ cần sử dụng cài đặt năng lực hiện thời thì các giá trị mặc định sẽ được sử dụng trong suốt tiến trình đàm phám năng lực. Tuy nhiên, responder có thể vẫn đáp ứng với một giá trị năng lực khác, không bao hàm mức chức năng cao hơn. Cách đàm phán năng lực được xử lý theo trình tự sau:
Initiator đề nghị một tập các giá trị năng lực
ii. Các đặc trưng gia thức của WSP hướng kết nối
WSP hướng kết nối hỗ trợ:
Thiết lập phiên.
Triệu gọi phương thức.
Các thông báo push.
Tạm ngừng (treo) phiên.
Phục hồi phiên.
Chấm dứt phiên.
Mỗi đặc trưng được giải thích qua các ví dụ và các lược đồ tuần tự thời gian sau:
Ví dụ thiết lập phiên:
Việc đám phám được làm váo lúc thiết lập phiên. Chỉ một cách đàm phán được định nghĩa, ở đó Initiator sẽ đề nghị một tập các năng lực và responder trả lời. Do đó WAP server phải mạng hơn so với thiết bị WAP cầm tay, và ta mong chờ WAP server sẽ điều khiển được tất cả các năng lực của thiết bị cầm tay.
Ví dụ phương thức Invoke:
Việc triệu gọi phương thức giống như ở HTTP/1.1.
Ví dụ hủy bỏ phương thức Invoke:
Ví dụ non-confirmed Push:
Ví dụ confirmed Push:
Ví dụ phục hồi phiên thông thường:
iii. Dịch vụ phiên phi kết nối
Trong cơ chế phi kết nối, WSP chỉ cung cấp một khung cơ bản của các dịch vụ. Do đó không tận dụng lớp WTP, không xác nhận cho bất kỳ phương thức nào được gọi. Dưới đây là một loạt các đặc trương dịch vụ WSP phi kết nối.
Chỉ các yêu cầu-đáp ứng đơn giản và push. Không có quá trình thiết lập phiên.
Không tin cậy qua FTP.
Cung cấp các dịch vụ phiên giống như là tin nhắn thông minh.
Các đặc trưng giao thức của WSP phi kết nối.
Chỉ hỗ trợ ba kiểu lời gọi dịch vụ nguyên thủy.
1. MethodInvoke: gửi một yêu cầu
2. MethodResult: trả lời một yêu cầu
3. UnitPush: gửi một thông báo push
Mọi lời gọi push hoặc cặp Invoke/Result đều được định danh bởi 1 TID (Số nhận dang giao dịch – Transaction Identifier) . Việc truyền thông có thể diễn ra tại bất cứ thời điểm nào mà mạng cung cấp là có khả năng. Các dịch vụ bảo mật có thể được sử dụng (WTSL) . Do nó không sửu dụng WTP, WSP phi kết nối có thể không đáng tin cậy.
WTP – Lớp Giao dịch (The Transaction Layer)
Một giao thức giao dịch được định nghĩa để cung cấp các dịch vụ cần thiết cho việc duyệt (yêu cầu/đáp ứng) các ứng dụng. Trong suốt một phiên duyệt, client yêu cầu các thông tin từ một server và server đáp ứng. Cặp yêu cầu/đáp ứng được gọi là một “giao dịch”. Mục tiêu của WTP là cung cấp các giao dịch tin cậy. Phần này sẽ mô tả về WTP và tương tác với các lớp khác.
Các đặc trưng giao thức WTP
Danh sách sau tóm tắt các đặc trưng của WTP
- Có 3 Loại loại dịch vụ giao dịch:
Loại 0: Triệu gọi thông báo không tin cậy không có thông báo kết quả.
Loại 1: Triệu gọi thông báo tin cậy không có thông báo kết quả.
Loại 2: Triệu gọi thông báo tin cậy với một thông báo kết quả tin cậy.
Tính tin cậy đạt được thông qua việc sử dụng các định danh giao dịch duy nhất, sự báo nhận, bỏ dữ liệu lặp và việc truyền lại dữ liệu hỏng.
Tùy chọn tính tin cậy người dùng đến người dùng: Người dùng xác nhận mỗi thông báo nhận được.
Tùy chọn, việc thông báo nhận sau cùng có thể chứa các thông tin không liên quan đến việc giao dịch như đo lường hiệu năng.
Sự liên kết có thể được sử dụng để truyền nhiều đơn vị dữ liệu giao thức trong một đơn vị dữ liệu dịch vụ của giao vận dữ liệu đồ.
Sự định hướng thông báo. Đơn vị cơ sở của sự trao đổi trong toàn bộ một thông báo không phải là một luồng byte.
Giao thức cung cấp cơ chế tối thiểu hóa số giao dịch được chuyển tiếp như là kết quả của các gói lặp.
Hủy bỏ giao dịch còn tồn tại, bao gồm việc loại bỏ các dữ liệu chưa gửi ở cả hai phía client và server.
Với cớ chế triệu gọi thông báo tin cậy, cả việc thành công hay hỏng đều được báo cáo. Nếu một lời triệu gọi không được điều khiển bởi Responder thì một thông báo lỗi sẽ trả về cho Initiator thay cho kết quả
Hỗ trợ giao dịch không đồng bộ.
Các loại giao dịch
Các phần sau sẽ mô tả cho các loại giao dịch của WTP. Nhà cung cấp WTP khởi tạo một giao dịch gọi là Initiator. Nhà cung cấp WTP đáp ứng một giao dịch gọi là Responder. Loại giao dịch được xác định bởi Initiator và được báo cho Responder bằng một thông báo Invoke. Các loại giao dịch không thể đàm phán.
Loại 0: Triệu gọi thông báo không tin cậy không có thông báo kết quả.
Các giao dịch loại 0 cung cấp một dịch vụ dữ liệu đồ không tin cậy. Nó có thể được sử dụng bởi các ứng dụng cần thiết một dịch vụ “push-không tin cậy”.
Hành vi cơ sở của các giao dịch loại 0:
Một lời gọi thông điệp được gửi từ Initiator đến Responder. Responder không xác nhận đã nhận thông điệp và Initiator không truyền lại. Tại Initiator, giao dịch kết thúc khi thông điệp đã được gửi đi. Tại Responder, giao dịch kết thúc khi thông điệp đã nhận được. giao dịchlà phi trạng thái và không thể bị hủy bỏ.
Loại 1: Triệu gọi thông báo tin cậy không có thông báo kết quả.
Các giao dịch loại 1 cung cấp một dịch vụ dữ liệu đồ tin cậy. Nó có thể được sử dụng bởi các ứng dụng cần thiết một dịch vụ “push-tin cậy”.
Hành vi cơ sở của các giao dịch loại 1:
Một lời gọi thông điệp được gửi từ Initiator đến Responder. Responder xác nhận đã nhận thông. Responder lưu giữ trạng thái của thông tin để phục vụ cho việc truyền lại dữ liệu nếu bị hỏng. Tại Initiator, giao dịch kết thúc khi đã nhận được thông báo xác nhận.
Nếu tùy chọn xác nhận thông điệp được sử dụng thì Responder sẽ khẳng định lại dữ liệu trước khi gửi báo nhận tới Initiator.
Loại 2: Triệu gọi thông báo tin cậy có thông báo kết quả.
Các giao dịch loại 2 cung cấp dịch vụ giao dịch triệu gọi/đáp ứng cơ sở. Một phiên WSP có thể chứa vài giao dịch kiểu này.
Hành vi cơ sở của các giao dịch loại 2
Một lời gọi thông điệp được gửi từ Initiator đến Responder. Responder trả lời với chỉ một thông báo mà hoàn toàn thừa nhận lời gọi thông báo. Nếu Responder đáp ứng chậm hơn so với thời gian đáp ứng định kỳ, Responder có thể trả lời với một thông báo “chờ” trước khi gửi kết quả. Điều này báo cho Initiator
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Do an.doc