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GSM短信编码与协议分析 (2007-01-12 18:23:36) 1 短信基本原理 ESTI制订的SMS规范中，一共有三种方式来发送和接收SMS信息：Block Mode, Text Mode和PDU Mode。 Block Mode已很少使用。Text Mode是纯文本方式，可使用不同的字符集，从技术上说也可用于发送中文短消息，但国内手机基本上不支持，主要用于欧美地区。PDU Mode被所有手机支持，可以使用任何字符集，这也是手机默认的编码方式。 PDU串表面上是一串ASCII码，由‘ 0’-‘9’、 ‘A’-‘F’这些数字和字母组成。它们是8位字节的十六进制数，或者BCD码十进制数。PDU串不仅包含可显示的消息本身，还包含很多其它信息，如SMS服务中心号码、目标号码、回复号码、编码方式和服务时间等。在PDU Mode中，可以采用三种编码方式来对发送的内容进行编码，它们是7-bit、8-bit和UCS2编码。7-bit编码用于发送普通的ASCII字符，它将一串7-bit的字符(最高位为0)编码成8-bit的数据，每8个字符可“压缩”成7个。我们通常在短信中所说的ASCII编码方式，实际上是指7-bit编码，而7-bit编码方式不仅能表示普通的ASCII字符，还可以表示一些特殊字符，因此7-bit编码和ASCII编码实际上是两个完全不同的概念，它们仅仅在一些普通的ASCII字符上编码相同；8-bit编码通常用于发送数据UCS2编码用于发送Unicode字符。PDU串的用户信息(TP-UD)段最大容量是140字节，所以在这三种编码方式下，可以发送的短消息的最大字符数分别是160、140和70。这里，将一个英文字母、一个汉字和一个数据字节都视为一个字符。 2 短信协议栈 GSM定义的短信基本架构如下图： SM-AL: Short Message Application Layer SM-TL: Short Message Transfer Layer SM-RL: Short Message Relay Layer 其它术语请参考《GSM 03.40》相关文档 3、短信PDU格式 SM-TL层的PDU结构。在SM-TL层，定义了以下六种PDU类型： SMS-DELIVER：从SC到MS传递短信 SMS-DELIVER-REPORT SMS-SUBMIT：从MS到SC传递短信 SMS-SUBMIT-REPORT SMS-STATUS-REPORT SMS-COMMAND 不同的PDU类型，定义了不同的字段要求，比如SMS-DELIVER定义了TP-MTI, TP-MMS, TP-RP, TP-UDHI, TP-OA, TP-PID, TP-DCS, TP-SCTS, TP-UDL, TP-UD，这些字段有些只占用一个位，有些占用多个位或一个字节或多个字节。图示布局如下： 4、长短信分析 在以上章节举例的PDU字段中，需要特别留意几个字段：TP-UDHI, TP-UDL,TP-UD，对于一般非超长的普通短信，TP-UDHI字段是可选的，除非特殊的WAP Push等应用。但是对于超长短信，这个字段必须要设置为1，才能构造成功的超长短信让手机自动合并。 TP-UDHI（TP?User?Data?Header?Indicator）字段在第一个字节的第7 bit位（bit 6），占用一个bit，用来标识该短信是否拥有一个头信息，当TP-UDHI＝0时，表示在TP?UD中没有头信息，当TP-UDHI＝1时，表示在TP?UD中含有头信息。长短信必须要在TP-UD中构造特殊的头部信息。 FIELD LENGTH Length of User Data Header 1 octet Information?Element?Identifier A 1 octet Length of Information?Element A 1 octet Information?Element A Data 0 to n octets Information?Element?Identifier B 1 octet Length of Information?Element B 1 octet Information?Element B Data 0 to n octets Information?Element?Identifier X 1 octet Length of Information?Element X 1 octet Information?Element X Data 0 to n octets 头信息的作用有很多，其中之一就是用来标识超长短信（集联短信）。下面用一个实际的例子来说明头信息的含义。 这是一条实际发送的8bit编码