PDU模式的短信息編／解碼方法與實現

1 短信息模式與分析
SMS是由ETSI組織制定的一個規范。短信息格式有兩種：TEXT模式和PDu模式。TEXT模式是基于ASCII碼形式字符的一種結構模式，每一條命令很容易讀懂，實現起來電十分容易；缺點是不能收發中文短信，PDU模式也是基于十六進制形式字符的，數據和代碼都經過編碼，所以無法直接讀懂；但PDU模式同時支持中英文兩種短信。PDU模式收發短信包括3種編碼：7位、8位和UCS2編碼。7位編碼用于發送普通的ASCII字符，8位編碼用于發送數據信息，UCS2編碼用于發送Unicode字符。PDU模式在GSM移動設備中使用得最為普遍。
在PDU模式中，當使用7位編碼時，最多可發160個字符；使用8位編碼時，最多可發140個字符；使用16位編碼時，最多可發70個漢字字符。因此在發送時需要將8位(HEX)字節數據編碼成8位(OCT)字節發送；接收時需要將8位(OCT)字節解碼成7位(ASCII)字節。
PDU模式短信息結構中，較難實現的是對用戶數據部分的編/解碼。例如，要發送數據為“123456789abc”，經過編碼后變成“31 D9 8C 56 B3 DD 70 B9 B0 78 OC”。

2 編碼分析
在這里規定．對于一個8位字符最右邊為第0位，最左邊為第7位。設需要發送的短信息內容為“123456789abc”，編碼后變為“3l D9 8C 56 B3 DD 70 B9BO 78 0C”。使用的GSM字符集為7位編碼。需要注意的是在每次操作之前，都要將原始數據保存好。首先，將第1個字符轉換為7位的二進制，將第1個字符右移0位。然后，將第2個字符的最右邊的第O位加到第1個字符的第7位，形成一個8位字符，第2個字符的最右邊的第1位通過右移1位方式銷毀。之后，將第2個字符轉換為7位的二進制，將第2個字符右移1位；將第3個字符最右邊的2位(第l、0位)填加到第2個字符的第7、6位，形成一個8位字符；第3個字符的最右邊的2位通過右移2位方式銷毀。其他字符依此類推。當第8個字符需要第9個寧符全部補位時，還不夠，就從第10個字符取最右邊的第0位加到第8個字符的第7位。依次循環，當最后一個字符沒有下一個字符給它填位時，就填0占位，完成數據編碼。
可以形成表達式：(所有移位方式都選用帶進位位(C=0)循環移位，也就是被移入位均為0)

A(要編碼的字符)=當前字符右移m次取自己保留的內容+后一個字符左移n次取需要給前一個字符填充的內容。
B(編碼移位次數)=m+n=7(7≥m≥0；7≥n≥O)。m為右移次數；n為左移次數。

3 解碼分析
設收到的短信息內容為“31 D9 8C 56 B3 DD 70 B9B0 78 OC”，解碼后變為“123456789abc”。解碼過程是將第1個字符的第7位移走，保存起來，補給第2字符的第O位。第1個字符左移O位，第1個字符的第7位銷毀，形成一個新的7位ASCII字符；第2個字符第7、6位移走，保存起來，提供給第3個字符的第2、1位，第2個字符的第7、6位銷毀，第2個字符左移1位，將前一個字符回填內容添加到第2個字符的第O位，從而又形成一個新的7位ASCII字符，依此方法類推。須注意的是，當第8個字符提供第9個字符全部7位時，形成第9個字符，同時第7位提供給第1O個字符的最右邊第O位。依次循環，形成解碼數據。

可以形成表達式：
A(要解碼字符)一前一個字符右移M次取需要給后一個字符回填內容+當前字符左移N次取自己保留的內容。
B(解碼移位次數)=M+N=8(8≥M≥0；8≥N≥0)。M為右移次數；N為左移次數。
例如：

粗體部分在編碼發送時用于提供給前一個字符借用，在解碼接收時由前一個字符回填給本字符；斜體部分是本字符需要保留的內容。

4 單片機子程序實現
主控制器采用華邦W77E58型號單片機，短信息發送與接收模塊采用Motorola公司的G20型號，單片機子程序編寫采用MCS51匯編語言。以下所列代碼是實際應用工程截取的主要部分，經過實際驗證，且一直應用于“高速GSM型緊急電話系統”中。(編碼和解碼程序見本刊網站www.mesnet.com.cn――編者注。)

結語
在短信息結構中，對用戶數據轉化成PDU模式編／解碼比較麻煩。有了以上對編／解碼的分析思路，實現起來就很容易。該部分可以通過C或其他形式語言代碼編寫，形成子程序塊，嵌入劍其他應用系統中。