短信编码PDU格式解析(2010-07-26 09:08:25)
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一、短消息收发的实现模式
计算机串口上连接GSM MODEM，用它向手机发送短消息，要求对AT 指令集和串口编程比较熟悉。这种方法收发短消息又分三种模式：BLOCK 模式、TEXT 模式和PDU 模式。BLOCK 模式现在用的很少了； TEXT 模式则只能发送ASCII 码，它不能发送中文的UNICODE码——确切地讲，从技术上来说是可以用于发送中文短消息的，但是国内的手机基本上不支持；而PDU 模式开发起来则较为复杂，它需要编写专门的函数来将文本转换为PDU 格式，但PDU 模式被所有手机支持，可以使用任何字符集，它也是手机默认的编码方式。笔者在开发中正是选用的PDU 模式。
二、PDU 模式
用PDU 模式收发短消息可以使用三种编码: 7-bit 编码、8-bit 编码和UCS2 编码。7-bit
编码用于发送普通的ASCII 字符；8-bit 编码通常用于发送数据消息，如图片或铃声等；UCS2
编码用于发送Unicode 字符。由于笔者在系统中要实现中文短消息的发送，所以选择用UCS2
编码，即中文Unicode 码。
（一）UCS2 编码原理
所谓UCS2 编码，是将单个的字符(1-2 个字节)按ISO/IEC10646 的规定，转变为16 位
的Unicode 宽字符。即将单个的字符转换为由四位的‘0’-‘9’、‘A’-‘F’的数字和字
母组成的字符串。待发送的消息以UCS2 码的形式进行发送。
（二）发送PDU 串的编制分析
通过UCS2 编码我们得到中文Unicode 码，接着就可以进行发送PDU 串的编制了。从表
面上看，PDU 串是ASCII 码串，同样由‘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 串除了包含所发送的消息本身外，还包含很多其它参数信息，如服务中心号码、目标号码和编码方式等。现用一个实例说明发送PDU 串的结构和编排方式。
例：08 91 683108100005F0 31 00 0D 91 683119109991F2 00 08 C2 06 60A8597DFF01
参照规范，具体分析：
分段含义解释说明
08 SMSC 地址信息的长度共8 个八位字节(包括91)
91 SMSC 地址格式(TON/NPI) 用国际格式号码(在前面加‘+’)
68 31 08 10 00 05 F0 SMSC 地址8613800100500，补‘F’凑成偶数个
31 基本参数(TP-MTI/VFP) 要求发送回复
00 消息基准值(TP-MR) 0
0D 目标地址数字个数共13 个十进制数
91 目标地址格式(TON/NPI)
A1：国内格式
91：国际格式
81：未知，+86 可带可不带。
683119109991F2 目标地址(TP-DA) 8613910199192，补‘F’凑成偶数个
00 协议标识(TP-PID) 是普通GSM 类型，点到点方式
08
用户信息编码方式
(TP-DCS)
00：表示7-bit 编码， 08：表示UCS2 编码，
04：表示8-bit 编码。
C2 有效期(TP-VP) 5 分钟
06 用户信息长度(TP-UDL) 实际长度6 个字节
60 A8 59 7D FF 01
用户信息(TP-UD) “您好！”
这里需要注意的几点：
①.比较SMSC 地址分段：68 31 08 10 00 05 F0 与真实SMSC 地址8613800100500F(为
了凑足14 位，在末尾补F)，不难发现只需将前者奇偶位对调即可得到后者。同样，目标地
址分段683119109991F2 与实际目标地址139********F 之间的关系也是如此。
②.若“SMSC 地址信息的长度”分段的值为00，则意味着SMSC 地址字符串的长度为零，
PDU 串的“SMSC 地址格式”段和“SMSC 地址”段将省去。且将使用SIM 卡设置的SMSC 地址。
上例中的PDU 串变为：
00 31 00 0D 91 683119109991F2 00 08 C2 06 60A8597DFF01
③. 对于用户信息长度，可通过VB 中的Len 函数求得，如“您好！”，用Len(“您好！”)
得到是3，那么3*2=6 即为用户信息长度06(这里要转换为16 进制，并且是两位)。
④．用户信息(TP-UD)段最大容量是140 字节，所以在UCS2 编码方式下，可发送短消息
的最大字符数是70 个。
（三）UCS2 解码
在接收消息时，可能不仅收到UCS2 格式编码的PDU 串，也可能是7bit 编码格式
（TP-DCS 为00）或8bit 编码格式（TP-DCS 为04）的PDU 串。对这两种情况，笔者也编了相应的解码算法，且它们的算法要相对简单，由于着重介绍UCS2 解码，7bit 与8bit 解码就不再多介绍了。
（四）接收PDU 串的编制分析
接收PDU 串和发送PDU 串结构是不完全相同的。通过一个实例来分析，假定收到的短消
息其PDU 串为：
08 91 68 31 08 10 00 05 F0 04 0D 91 68 31 19 10 99 91 F2 00 08 40 40 60 31 35 30
23 06 60 A8 59 7D FF 01
参照规范，具体分析：
分段含义解释说明
08 SMSC 地址信息的长度共8 个八位字节(包括91)
91 SMSC 地址格式(TON/NPI) 用国际格式号码(在前面加‘+’)
68 31 08 10 00 05 F0 SMSC 地址8613800100500，补‘F’凑成偶数个
84 基本参数(TP-MTI/MMS/RP) 接收，无更多消息，有回复地址
0D 回复地址数字个数共13 个十进制数(不包括91 和‘F’)
91 回复地址格式(TON/NPI) 国际格式
68 31 19 10 99 91 F2 回复地址(TP-RA) 8613910199192，补‘F’凑成偶数个
00 协议标识(TP-PID) 是普通GSM 类型，点到点方式
08 用户信息编码方式(TP-DCS) UCS2 编码
40 90 10 31 35 30 23 服务时间戳(TP-SCTS) 2004-09-01 13:53:03
06 用户信息长度(TP-UDL) 实际长度6 个字节
60 A8 59 7D FF 01 用户信息(TP-UD) “您好！”
通过分析，我们可以获取其中的有用信息。如：短信服务中心号码是+86138********，
发送方号码是139********，发来的消息内容是“您好!”，以及发送时间是：2004-09-01
13:53:03。
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PDU 是大多数手机短信通讯的核心， 仅有少数手机只支持 Text模式。 PDU 模式
式可以提供能为强大的功能，但其编码较 Text 模式困难。无论哪种模式，我们
AT 指令控制终端实现短信的发送、接收、删除等管理。下面主要介绍 PDU 的构
码。
PDU 的构成
PDU 是一串由“0-9”及“A-F”组成的字符串。表面上看起来就是一组 16进
成的。
下面举一个发送和接收的例子。
1、  手机发送的一个PDU 串：
0891683108200805F011190D91683188902848F40008FF108FD9662F4E0067616D
FE
对比 3GPP 协议得到：（二进制代码从左到右依次为高位->低位）
短信中心地址字段
08  地址长度：8个字节，包括其后的 91
91  地址类型：10010001
Bit7：1。始终为1
Bits  6,5,4：Type-of-Number（号码类型）：001，代表 Internation  Number。
也即是号码前加“+”。注意：对某些比较特殊的号码，例如手机与小灵通的互通时，
这里不能设置为 001，而要设置成 000，代表号码前没有“+”，否则无法接收。
Bits 3,2,1：Numbering-plan-identification：一般默认为 0001，表示电话
号码类型的。
683108200805F0  短信中心号码：一个字节内反转，8613800280500，如果长度为
奇数则需要加“F”补齐
FirstOctet 字段
11      包含 TP-MTI(2bit)，TP-RD(1bit)，TP-VPF(2bit)，TP-RP（1bit），
TP-UDHI(1bit)，TP-SRR(1bit)
二进制表示形式：0 0 0 10 0 01
TP-MTI：01
TP-Message-Type-Indicator（消息类型指示符）
Bit1,0：01  指示为SMS-SUBMIT 类型
TP-RD：0
TP-Reject-Duplicates（是否拒绝相同重复消息）
Bit2：0  指示短消息中心接受未转发的具有相同 TP-MR的消息。
TP-VPF：10
TP-Validity-Period-Format（有效期格式）
Bit4,3：10  指示使用相对格式。
TP-SRR：0
TP-Status-Report-Request
Bit5：0  指示不使用状态报告。
TP-UDHI：0
TP-User-Data-Header-Indicator（用户数据头标示）  Bit6：0  指示这是一个 SMS 消息，没有用户数据头。EMS消息需要设
置。
TP-RP：0
TP-Reply-Path（回复路径）
Bit7：0  指示没有设置回复路径。
消息参考值 TP-MR
19  TP-Message-Reference
对方号码字段
0D91683188902848F4
其结构与短信中心号码字段部分类似，不再赘述。
协议标识 TP-PID
00  TP-Protocol-Identifier（上层协议指示），一般设置为 00，表示普通 GSM，
点对点
编码方法 TP-DCS
08  TP-Data-Coding-Scheme（数据编码设置），指示 TP-UD 的编码方式。08 代表
Unicode 方式；00为 7Bit编码（只适用于不含中文的短信）
有效期 TP-VP
FF  TP-Validity-Period（有效期）。FF表示最大。
用户数据长度 TP-UDL
10  TP-User-Data-Length（用户数据长度）
0x10长度。注意不同编码下用户长度定义不同。
用户数据 TP-UD
8FD9662F4E0067616D4B8BD577ED4FE TP-User-Data
中文“这是一条测试短信”的 Unicode 编码
2、  手机接收的 PDU 串
0891683108200805F0040D91683188902848F4000850208151754500108FD9662F4E006
7616D4B8BD577ED4F
E1
短信中心地址字段unicode码和ascii码区别
0891683108200805F0：+861380280500
FirstOctet
04
其二进制代码：00000100
TP-MTI：00
TP-MMS(TP-More-Message-to-Send)：1 短信中心没有更多的消息发送
TP-SRI：0
TP-UDHI：0
TP-RP：0
发送方号码
0D91683188902848F4：+86138********
协议标识
00  TP-DCS  点对点
编码方式
08  TP-DCS  Unicode 编码 短信中心时间戳
50208151754500 TP-SCTS  字节反转 05/02/18 15：57：45  最后的 00 代表
时区，这里为 0
用户数据长度
10  TP-DHL
用户数据
8FD9662F4E0067616D4B8BD577ED4FE1    TP-UD
中文“这是一条测试短信”的 Unicode 编码
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