基于嵌入式Linux的短信收发系统设计

　　1. 引言

　　全球移动通信系统GSM是我国范围最广、通信能力最强的移动通信业务，而其中的短消息功能由于其使用方便、价格低廉、可靠性高而得到广泛应用。嵌入式 Linux也是目前得到广泛应用的技术，功能强大和资源丰富是其最大的优势。本文在嵌入式Linux系统中利用GSM模块实现短信的收发，对不方便架设通信线的偏远地区，提供了数据采集的新手段。同时嵌入式系统体积小巧，Linux操作系统资源开放，所以本系统经过二次开发，可方便地构成移动数据采集系统，用于远程数据采集、监控。

　　2. 短信收发原理

　　短信服务业务SMS（Short Message Service）是GSM系统提供给用户的一种数字业务。它与话音传输及传真一样同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务。涉及SMS管理的协议如图1所示。

　　图1 SMS管理的协议

　　图中SME为短信实体， SMSC为短信服务中心，SMCGWMS为SMS网关，HLR是归属位置寄存器，用于永久储存管理用户和服务记录的数据库，MSC为移动交换中心，VLR为访问位置寄存器，含有用户临时信息的数据库，交换中心服务访问用户时需要这些信息。

　　短消息模块的接入方式支持两种模式：基于AT指令的TEXT模式和基于AT指令的PDU模式，它指的是短信息数据的编码格式，文本模式只支持7-bit编码，只能发送纯英文和数字信息，而PDU模式支持7-bit编码、8-bit编码和UCS-2编码，其中后者可进行Unicode编码，如中文，所以本系统采用PDU模式。

　　GSM模块采用标准AT指令集通信，其中本系统用到的AT指令如表1所示。

　　3. GSM短信数据格式分析

　　3.1 发送短信PDU字符串

　　由于短信模式选择的是PDU格式，因此对PDU的编码和转码就变得很重要。中文短信息的实现需要将GB2312的中文编码转换为代码页为CP936的Unicode编码，PDU发送字符串数据格式中主要由短信中心地址、文件头字节、信息类型、目的地址、协议标识、数据编码方案、有效期、用户数据长度和用户数据组成。例如：设置PDU格式的编码为08 91 68 31 08 20 01 05 F0 11 00 0D 91 68 31 21 43 65 87 F9 00 08 00 04 4F 60 59 7DH，这组代码的含义如下所示：

　　08H：短信服务中心地址信息的长度，共8个八位字节（包括91）；

　　91H：短信服务中心地址格式，用国际格式号码，在前面加‘+’ ；

　　68 31 08 20 01 05 F0H：短信服务中心地址，8613800210500，补‘F’凑成偶数个；

　　11H：基本参数，协议数据单元类型，表示发送，TP-VP用相对格式；

　　00H ：信息参考，00H表示参考本身号码；

　　0DH ：对方手机号数字个数，共13个十进制数；

　　91H ：对方手机号，用国际格式号码，在前面加‘+’ ；

　　68 31 21 43 65 87 F9H：对方手机号（TP-DA），8613123456789，补‘F’凑成偶数个；

　　00H：协议标识（TP-PID），是普通GSM类型，点到点方式；

　　08H：用户信息编码方式（TP-DCS），主要用其1个字节的第2和第3位表示编码方式，08H表示为UCS-2编码，最多发140个字符；04H为8-bit编码，最多发140个字符；00H为7-bit编码，最多发160个字符；

　　00H：有效期（TP-VP），5分钟；

　　04H：短信长度（TP-UDL），实际长度4个字节；