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基于CMPP协议的校园短信系统设计与实现

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第29卷VO1.29 第23期 NO.23 计算机工程与设计 Computer Engineering and Design 2008年12月 Dec.2008 基于CMPP协议的校园短信系统设计与实现 杨兰荣, 赵跃华 (江苏大学计算机科学与通信工程学院,江苏镇江212013) 摘要:江苏省家校通系统只具有年级、班次两层组织结构,不适合具有多层组织结构信息需求多样化的大学校园,采用基 于Java的socket流和多线程技术及MVC框架,设计了基于CMPP协议的校园短信系统。该系统具有信息类别动态组合的功 能。试运行结果表明,系统运行稳定,满足了大学生对个性化信息的需求,具有较大应用前景。 关键词:短信平台;CMPP协议:SOCKET;SMS;MVC 中图法分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1000—7024(2008)23—6139.03 Design and realization of campus message system based on CMPP protocol YANG Lan—rong. ZHA0 Y.ue—hua (School ofComputer Science and Telecommunication Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China) Abstract:The home&school system of Jiangsu province only has grade,class two—layer organizational structure,not suitable for the college with a multi—layer structure and diverse information requirement.The campus SMS system based on the CMPP protocol is de- signed by using socket stream based on java,multi—process technology and MVC framework.The system has a function of dynamic information combination.The results ofsystem probation show that the running system is stable and meet he sttudents’demand or fper— sonalized information,hence the system has important application prospect. Key words:short message platform;CMPP protocol;SOCKET;SMS;MVC 0 引 吾 构要复杂很多,而平台的定制关系结构只有适合中小学的三 层结构,不能直接在大学校园里推广,因此开发适合大学校园 的信息服务平台就很有必要。 随着手机等移动终端的普及,短消息服务SMS(short me— ssageservice)这种通信方式也越来越流行。由于其方便、简洁和 经济等特点,因此出现了各种各样的sP(服务提供商)。虽然我 们现在可以看到诸如:天气预报、新闻中心、证券信息等五花八 门的短信息服务,但是目前专门面向大学校园的平台还是为数 不多的。校园是一个不同于其它社会组织的特殊环境,学生对 信息的需求具有普遍性但也有一定的针对性,学生管理划分成 不同的院系来组织,不同院系的学生他们感兴趣的信息会有所 差异,因此开发校园短信息平台有很大的发展空间。 为了便于客户管理和计费,可以采用借助于现有的家校 通平台,利用移动公司的成熟的计费功能和客户管理功能,以 避免重复开发。现有SP与“家校通”平台的关系结构如图1 所示。在SP与“家校通”交互的接口中,最基本的也是必须要 实现通讯接口采用CMPP协议,此协议适用于中国移动的短 信网关与SP之间的通信。 1开发背景及CMPP协议简介 I.I开发背景 目前江苏省移动家校通平台已经在各个地方的中小学大 力普及,这个平台现在的业务模式规范、客户服务管理体系健 全、计费等业务功能齐备,但是这个平台主要是在中小学开 通讯接口 CMPP3 0 反向退订 接口 通讯接口 CMPP3.0 反向退订 接口 订制关系同步 provision接口 展,服务的对象主要是学生家长。大学生需要的信息跟他们 的信息有很大差异;另外中小学的班级结构跟大学里的班级 结构也有很大差异,中小学的组织结构只有年级班级,而大学 里的校园组织结构由院系年级班级组成,比中小学的组织结 收稿日期:2007—12—05 E—mail:yyangllan@sina.tom @不再进行接口交互;+・— 可选的接口交互;+— 必须实现的接口交互 图1 sP接入移动家校通系统连接 作者简介:杨兰荣(1983--),女,河北邢台人,硕士研究生,研究方向为网络通信协议及安全; 赵跃华(1958--),男,苏州吴江人,博士,教 授,研究方向为网络安全、嵌入式操作系统。 6139— 1.2 CMPP协议介绍 CMPP协议是在在短消息点对点协议SMPP(shortmessage peer to peer)基础上修改而成的一个短消息传输协议,实现功 能实体SP(service provider)和互联网短信网关ISMG(Internet short message gateway)之间的通信。 1.2.1网络结构 ’ 互联网短信网关(ISMG)是业务提供商(sP)与移动网内短 信中心之间的中介实体,为SP与短消息中心之间数据交换提 供一条安全、快捷的通道,以便手机用户利用短信方式与SP 双向通信,接收sP提供的信息服务,同时完成相应计费采集 的功能 ,其网络结构可以简单描述如图2所示。 1.2.2 CMPP协议的功能 图2互联网短信网关组网结构 CMPP协议主要提供以下两种业务操作: (1)短信发送(short message mobile originate,SM M0):用户 发短信业务,即MO业务,如信息点播等,短信中心将短信内 容以SMPP协议发给连接的短信网关。短信网关根据短信发 送号码(即SP的服务代码)将短信内容以CMPP协议发给相应 的SP,由sP进行处理。 (2)短信接收(short message mobile terminate,SM MT):用户 收短信业务,即MT业务,如天气预报等,提供此项业务的sP 将短信内容以CMPP协议发给连接的短信网关,由短信网关 根据用户手机号段以SMPP协议发给用户归属的短信中心“ 。 本系统将利用该协议作为通信基础实现通讯模块中短信 收发部分的功能。 2校园短信系统总体设计 2.1校园短信系统系统功能模块 大学生对短信息需求种类多,变化快,因此系统必须具备 个性化定制和信息类别动态组合的功能,满足用户的个性化 需求。同时本系统也是对江苏移动家校通平台的简单组合类 别的很好补充。所设计的校园短信系统由管理员设置、用户 信息管理、短信管理、短信类别管理和通信管理5个模块组成, 系统的功能模块如图3所示。 (1)管理员设置模块:实现管理员设置,划分管理员角色及 权限,维护管理员基本信息。 (2)用户信息管理模块:实现用户管理,维护用户基本信 息。用户信息采用层次化的管理,每个用广拥有惟一的标识 (例如:学号),保证了每个用户仅隶属于一个最小的组织(例 如:班级)结构中,避免了信息重复带来的组织结构混乱,便于 用户信息管理和组织。 (3)短信息管理模块:提供短信的录入、修改、删除和维护 一6140一 图3校园短信系统功能模块 等功能。 (4)短信类别管理模块:提供短信类别发布、修改、删除和 维护等功能。短信类别管理模块中,消息种类包括了从日常 生活到校园动态等各种丰富信息,信息录入人员可以为录入 的信息选择合适的类别,最后把不同种类的信息组合成大的 分类,方便学生的定制。 (5)通信管理模块:建立系统与江苏移动家校通平台(相当 于短信网关的角色)之间的通信。 校园短信系统功能部分化分成若干个的功能模块, 使系统设计结构清晰化,同时实现了信息组织、信息发布和用 户配置的多层次化。虽然每个用户仅隶属于一个组织结构中, 但由于信息组织和发布的多层次化用户不仅可以接收到来自 本组织的信息也可以得到其它组织下的信息,从另外角度实 现了用户信息的交叉。 2.2校园短信系统流程设计 校园短信系的统管理员划分为两大类,一是系统管理员, 拥有系统的最高权限,可以进行系统所有的操作;二是二级管 理员,包括信息录入人员、信息审核人员和信息发送/回复人 员,他们拥有各自对应的权限。系统管理的流程如图4所示。 信息 录入 系统I Il信息 吏蟹 发送/信息 接收  人员 人员 圜 2.3数据库设计 数据库的功能:系统设计中,数据库主要实现常用数据表 的建立与维护,建立用户和管理员的管理,根据消息类别建立 短信类别管理,对上行消息的备份。 数据库中需要建立管理员信息表、用户注册信息表、信息 分类表、每个分类下的具体信息表,每个表通过主键关联在一 起。当有消息需要发送时,根据各个表之间的关联,自动从数 据库中查询出订阅了此消息的手机号码。每个消息发送过后, 数据库中对它的状态会则自动标记成已发送状态。数据库中 部分表结构图5所示。 本地数据库采用资料同步接口,实现与移动公司家校通 private DataOutputStream DataSend;//定义发送数据的流 消息类别 订购用户 L 消息ld public int SendBatchSM(int ID){..・}//在组件中定义群发消 息的方法 / I \ 消息的订购关系 消息的基本属性 消息的具体存储内容 public int SendSignal(int ID){..・)//在组件中定义单发消息 的方法 图5数据库部分表结构及关系 平台的数据实时同步更新,保证了业务的及时处理,减少了人 工操作的延时性和可能出现的操作失误,大大提高了用户的 public void ReadArgument(Sring ConfigFile){…)//定义读取 配置文件的方法 满意度 3校园短信系统的具体实现 3.1关键技术 3.1.1 Socket技术 Socket是网络上运行的两个程序问进行双向通讯的~种 手段,把网络连接看作一种流类来处理。利用Socket可以实现 两台计算机之间的通讯,并且能屏蔽复杂的底层网络通讯0 , 其传输模式主要包括面向连接和无连接的两种方式。面向连 接的传输模式保证了系统传输的可靠性,因此本系统采用面 向连接的socket流来实现SP系统与“家校通”平台之间的基 于CMPP协议的通信。 3.1.2多线程 多线程是在单个程序中同时运行多个不同的线程,执行 不同的任务。利用多线程技术可以实现消息的并行操作。多 线程技术的使用提高了系统的并发性和执行效率,本系统中 接收消息的部分由多线程来实现,避免了因采用单线程技术 实现而带来的长时间等待的现象。在具体实现过程中,要谨 慎使用,控制好线程的启动和数量。 3.2通讯业务模块的实现 3.2.1短消息收发的设计 短消息的收发使用了Java中的Socket网络编程和多线程 机制,收消息的原理与发送消息的原理基本一致,因此下面以 发送消息为例来阐述具体的实现过程。每条消息的订阅一般 不止一个用户,而且单条发送亦可以看作群发的一种特殊情 况,所以只需要考虑群发的情况。 本系统以Java组件的形式实现了消息的收发功能,封装了 CMPP3.0协议(SP与ISMG之间的通信协议)提供的7个方法, 包括CMPP Co1 NECT、CMPP TERMINATE、CMPP SUBMIT、 CMPP QUERY、CMPP DELIVER、CMPP CANCEL和CMPP ACTIVE TEST,可以实现SP与短信网关的连接、主动中断与网 关的连接、消息的提交、消息流量的查询、上行消息的接收、网 关消息的删除和网关的激活。组件中的方法可以被其它程序 直接调用,而不需要过多考虑底层的业务逻辑。群发消息中的 各个数据字段及数据类型按照协议提供的格式来定义,使用 Java流的方式组合成sP与ISMG交互需要的数据包格式,按照 特定的顺序写入到与网关建立的Socket流中,即可完成一次消 息的发送。其中采用Socket流来发送消息的程序片断如下: pulic class CommBean{ Socket socket=new Sockef Stirng HostAddress,int nPort); //定义连接的主机IP地址及端口号 j 3.2.2收费及资料同步的设计 原SP系统使用provision接口与MISC平台进行订购关系 实时同步,在接入移动家校通系统以后,根据provision接口协 议,将provision接口提供给移动家校通系统即可实现收费管 理。资料同步接口的实现采用Web Service/SOAP技术。Web Service是一个能够实现远程数据交互的一个技术和协议,通 过HTTP进行通讯,能够实现不同平台,不同开发语言和开发 技术实现的软件个体之间的通信。SOAP是实现Web Service 的基本通信协议,它是平台无关和厂商无关的标准。在开发 过程中,使用XML以及一些技术约定来保障双方通讯规则的 一致性 。 , 3.3校园短信系统前台部分及系统具体实现环境 3.3.1校园短信系统的前台实现 系统页面工作与复杂的业务处理模块分离,采用了MVC (模型、视图、控制器)编程框架,使系统设计条理化。模型表示 业务处理,视图代表了页面显示工作,控制器控制页面的跳转。 本系统的模型层采用Javabean技术;视图层选用JSP技术处理 页面显示部分的工作;控制器层采用Sevrlet技术实现。正是因 为采用了基于MVC编程框架,使得众多的页面显示和跳转逻 辑工作与复杂的业务逻辑处理模块分离,不仅使设计思路清晰 化而且也便于后期扩展系统应用,避免了重新设计系统结构。 3.3.2校园短信系统实现的环境 系统采用多层次、分布式和开放的体系结构,采用B/S模 式,选择具有跨平台的Java语言作为主要开发工具,采用开源 的Eclipse3.1作为集成开发环境。Web服务器选用Apache组 织的TOMCAT5.0,兼容微软的IIS5.0Web服务器:数据库管理 系统采用微软公司的产品Microsoft SQL Server2000。 系统运行的硬件环境要求有固定IP地址的服务器,系统 的服务器托管在移动公司。系统共需要三台服务器分别为应 用服务器,数据库服务器和备份数据库服务器。三台服务器 全部采用惠普公司的HPProliantML370(配置为:4个Xeom类 型的CPU、2G内存)。系统管理员可以通过Internet网络远程 管理整个系统。 完成校园短信系统初期的设计到系统各部分的具体实现, 结合具体实施的硬件环境,构成了一个完整的校园短信系统。 4结束语 校园短信系统实现了消息的单发、群发、接收等功能,同 时校园短信系统扩展到支持信息组织、用户自由配置和信息 (下转第6145页) 一6141— 本文中研究了两种典型的褶皱款式并加以实现。现列出 带胸前褶皱的无袖女上装的实现方法。在最下层的裙摆截面 上调整关键点函数,利用三维网格划分褶皱模拟技术产生褶 皱。产生此款式胸前竖条条纹褶皱的流程框图如图6所示。 以无袖上衣款式型值点为基础 图7百褶裙褶皱和女式无袖款式胸部褶皱效果 取第30层所有的点 了服装的真实感显示效果,引入服装纹理与褶皱效果显示,使 是否在 至 列范围==≥—= 磊22至64 _=>望当 设计者对服装有更完整的了解,为其更好地修改服装提供了 依据。文中的三维模型是由标准人台数据提供的,各个型值 点不包含物理特性。随后的工作考虑对型值点加入一些物理 取5O层第i点开始作为初始点 属性以提高真实感效果,模拟自然悬垂等效果。 指定该点到86层同列的点为方向域向量 参考文献: 【1】 黄新民,张欣,朱欣娟.三维人体数据管理信息系统的设计与实 按网络划分算法产生一条对应的褶皱纹路 现[J].西安工程科技学院学报,2006(1):31—35. Y [2】 胡建鹏,耿兆丰,张立宁.基于款式平面图的服装款式三维造型 点的获取研究[c].第12届全国图像图形学术会议论文集,2005. N 成功生成该范围内所有褶皱 【3】 郭清伟,朱功勤.两相邻Bezier曲线近似合并的一种方法[J].中 国科学技术大学学报,2003,33(5):518—521. 图6女式无袖上衣款式胸前褶皱生成算法框架 【4】 胡建鹏,耿兆丰,钱素琴.基于服装款式平面图的三维款式效果 3.2.2褶皱效果显示 显示研究[J】.微计算机信息,2006,22(1):95—97. 褶皱效果的好坏并没有一定的标准 ,只有通过反复地 【5】 张瑞云.用纹理映射技术实现三维着装效果展示[J】.东华大学 修改参数来得到我们认为满意的效果。最终的显示效果如图 学报,2000,8(4):53—17. 7所示。 [6】Ghazanfarpour D,Dischler J_M.Gertration of 3D texture using 4结束语 multiple 2D models analysis[C].EUROGRAPHICS,1996,l5(3): 3l1—323. 本文通过二维款式平面图到三维人台的信息传递技术实 [7】 颜晓茵.探讨针织服装中的褶皱设计[J].针织工业,2006(5): 现了三维款式效果的展示。该方法反应速度快、使用简便,使 3O.33. 得用户从一开始就在良好的可视化环境中进行设计,使服装 【8】 陈伟伟,陈雁.服装褶皱效果的评价【J】.纺织学报,2007,28(4): 的款式设计更加直观简便。在三维款式效果的基础上,研究 87—9O. (上接第6141页) 发布的多层次化功能。具体实现部分采用基于Java的socket 曹跃球.基于SMS的校园移动平台的应用设计[J].兰卅l工业高 流、多线程技术及MVC框架、基于CMPP协议多种技术的融 等专科学校学报,2006,13(2):14—18. 合,同时采用前期开发与后期完善相结合的措施,在实际应用 汪晓平,俞俊,李功.精通Java网络编程[M].北京:清华大学出 中扩展系统的功能。该系统试运行以来, 平均短信流量达到 版社,2005. 4 000余条/天,效果良好、功能稳定。系统为各种校园信息的 陈天河.数据库高级编程宝典[M].北京:电子工业出版社,2005. 发布提供了一种崭新的渠道,使大学校园逐步信息化。同时 郭乐江,李强,周磊.基于CMPP协议的“家校通”系统的设计与 也可以为广大学生提供个性化和多样化的信息服务,使学生 实现[J]_微计算机应用,2005,26(6):748—750. 可以更及时的了解各种新动态。今后将考虑该系统与校园论 熊曾刚,张学敏,王时绘.基于CMPP协议短信收发系统的设计 坛、校园生活网等的逐步整合,提供更加丰富的信息。 与实现[J].微机发展,2Oo4(2):16.17. 参考文献: 廖俊平.基于CMPP协议的短消息平台的设计与实现[D】.西南 交通大学,2004. [1] 中国移动通信集团公司.中国移动互联网短信网关接口协议 郭乐江,李强,周磊.基于CMPP协议的“家校通”系统的设计与 (China mobile peer to peeL CMPP)(v3.0)Is].2003. 实现[J].微计算机应用,2005(6):l10一¨2. -——6145・—— 

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