GSM PDU串编解码

// 可打印字符串转换为字节数据
// 如："C8329BFD0E01" --> {0xC8, 0x32, 0x9B, 0xFD, 0x0E, 0x01}
// 输入: pSrc - 源字符串指针
//       nSrcLength - 源字符串长度
// 输出: pDst - 目标数据指针
// 返回: 目标数据长度
int gsmString2Bytes(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength)
{
for (int i = 0; i < nSrcLength; i += 2)
{
// 输出高4位
if ((*pSrc >= '0') && (*pSrc <= '9'))
{
*pDst = (*pSrc - '0') << 4;
}
else
{
*pDst = (*pSrc - 'A' + 10) << 4;
}


pSrc++;


// 输出低4位
if ((*pSrc>='0') && (*pSrc<='9'))
{
*pDst |= *pSrc - '0';
}
else
{
*pDst |= *pSrc - 'A' + 10;
}


pSrc++;
pDst++;
}


// 返回目标数据长度
return (nSrcLength / 2);
}


// 字节数据转换为可打印字符串
// 如：{0xC8, 0x32, 0x9B, 0xFD, 0x0E, 0x01} --> "C8329BFD0E01" 
// 输入: pSrc - 源数据指针
//       nSrcLength - 源数据长度
// 输出: pDst - 目标字符串指针
// 返回: 目标字符串长度
int gsmBytes2String(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
const char tab[]="0123456789ABCDEF";// 0x0-0xf的字符查找表


for (int i = 0; i < nSrcLength; i++)
{
*pDst++ = tab[*pSrc >> 4];// 输出高4位
*pDst++ = tab[*pSrc & 0x0f];// 输出低4位
pSrc++;
}


// 输出字符串加个结束符
*pDst = '\0';


// 返回目标字符串长度
return (nSrcLength * 2);
}


// 7bit编码
// 输入: pSrc - 源字符串指针
//       nSrcLength - 源字符串长度
// 输出: pDst - 目标编码串指针
// 返回: 目标编码串长度
int gsmEncode7bit(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength)
{
int nSrc;// 源字符串的计数值
int nDst;// 目标编码串的计数值
int nChar;// 当前正在处理的组内字符字节的序号，范围是0-7
unsigned char nLeft;// 上一字节残余的数据


// 计数值初始化
nSrc = 0;
nDst = 0;


// 将源串每8个字节分为一组，压缩成7个字节
// 循环该处理过程，直至源串被处理完
// 如果分组不到8字节，也能正确处理
while (nSrc < nSrcLength)
{
// 取源字符串的计数值的最低3位
nChar = nSrc & 7;


// 处理源串的每个字节
if(nChar == 0)
{
// 组内第一个字节，只是保存起来，待处理下一个字节时使用
nLeft = *pSrc;
}
else
{
// 组内其它字节，将其右边部分与残余数据相加，得到一个目标编码字节
*pDst = (*pSrc << (8-nChar)) | nLeft;


// 将该字节剩下的左边部分，作为残余数据保存起来
nLeft = *pSrc >> nChar;


// 修改目标串的指针和计数值
pDst++;
nDst++;
}


// 修改源串的指针和计数值
pSrc++;
nSrc++;
}


// 返回目标串长度
return nDst;
}


// 7bit解码
// 输入: pSrc - 源编码串指针
//       nSrcLength - 源编码串长度
// 输出: pDst - 目标字符串指针
// 返回: 目标字符串长度
int gsmDecode7bit(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
int nSrc;// 源字符串的计数值
int nDst;// 目标解码串的计数值
int nByte;// 当前正在处理的组内字节的序号，范围是0-6
unsigned char nLeft;// 上一字节残余的数据


// 计数值初始化
nSrc = 0;
nDst = 0;

// 组内字节序号和残余数据初始化
nByte = 0;
nLeft = 0;


// 将源数据每7个字节分为一组，解压缩成8个字节
// 循环该处理过程，直至源数据被处理完
// 如果分组不到7字节，也能正确处理
while(nSrc<nSrcLength)
{
// 将源字节右边部分与残余数据相加，去掉最高位，得到一个目标解码字节
*pDst = ((*pSrc << nByte) | nLeft) & 0x7f;


// 将该字节剩下的左边部分，作为残余数据保存起来
nLeft = *pSrc >> (7-nByte);


// 修改目标串的指针和计数值
pDst++;
nDst++;


// 修改字节计数值
nByte++;


// 到了一组的最后一个字节
if(nByte == 7)
{
// 额外得到一个目标解码字节
*pDst = nLeft;


// 修改目标串的指针和计数值
pDst++;
nDst++;


// 组内字节序号和残余数据初始化
nByte = 0;
nLeft = 0;
}


// 修改源串的指针和计数值
pSrc++;
nSrc++;
}


// 输出字符串加个结束符
*pDst = '\0';


// 返回目标串长度
return nDst;
}


// 8bit编码
// 输入: pSrc - 源字符串指针
//       nSrcLength - 源字符串长度
// 输出: pDst - 目标编码串指针
// 返回: 目标编码串长度
int gsmEncode8bit(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength)
{
// 简单复制
memcpy(pDst, pSrc, nSrcLength);


return nSrcLength;
}


// 8bit解码
// 输入: pSrc - 源编码串指针
//       nSrcLength -  源编码串长度
// 输出: pDst -  目标字符串指针
// 返回: 目标字符串长度
int gsmDecode8bit(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
// 简单复制
memcpy(pDst, pSrc, nSrcLength);


// 输出字符串加个结束符
*pDst = '\0';


return nSrcLength;
}


// UCS2编码
// 输入: pSrc - 源字符串指针
//       nSrcLength - 源字符串长度
// 输出: pDst - 目标编码串指针
// 返回: 目标编码串长度
int gsmEncodeUcs2(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength)
{
int nDstLength;// UNICODE宽字符数目
WCHAR wchar[128];// UNICODE串缓冲区


// 字符串-->UNICODE串
nDstLength = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, pSrc, nSrcLength, wchar, 128);


// 高低字节对调，输出
for(int i=0; i<nDstLength; i++)
{
*pDst++ = wchar[i] >> 8;// 先输出高位字节
*pDst++ = wchar[i] & 0xff;// 后输出低位字节
}


// 返回目标编码串长度
return nDstLength * 2;
}


// UCS2解码
// 输入: pSrc - 源编码串指针
//       nSrcLength -  源编码串长度
// 输出: pDst -  目标字符串指针
// 返回: 目标字符串长度
int gsmDecodeUcs2(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
int nDstLength;// UNICODE宽字符数目
WCHAR wchar[128];// UNICODE串缓冲区


// 高低字节对调，拼成UNICODE
for(int i=0; i<nSrcLength/2; i++)
{
wchar[i] = *pSrc++ << 8;// 先高位字节
wchar[i] |= *pSrc++;// 后低位字节
}


// UNICODE串-->字符串
nDstLength = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wchar, nSrcLength/2, pDst, 160, NULL, NULL);


// 输出字符串加个结束符
pDst[nDstLength] = '\0';


// 返回目标字符串长度
return nDstLength;
}


// 正常顺序的字符串转换为两两颠倒的字符串，若长度为奇数，补'F'凑成偶数
// 如："8613851872468" --> "683158812764F8"
// 输入: pSrc - 源字符串指针
//       nSrcLength - 源字符串长度
// 输出: pDst - 目标字符串指针
// 返回: 目标字符串长度
int gsmInvertNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
int nDstLength;// 目标字符串长度
char ch;// 用于保存一个字符


// 复制串长度
nDstLength = nSrcLength;


// 两两颠倒
for(int i=0; i<nSrcLength;i+=2)
{
ch = *pSrc++;// 保存先出现的字符
*pDst++ = *pSrc++;// 复制后出现的字符
*pDst++ = ch;// 复制先出现的字符
}


// 源串长度是奇数吗？
if(nSrcLength & 1)
{
*(pDst-2) = 'F';// 补'F'
nDstLength++;// 目标串长度加1
}


// 输出字符串加个结束符
*pDst = '\0';


// 返回目标字符串长度
return nDstLength;
}


// 两两颠倒的字符串转换为正常顺序的字符串
// 如："683158812764F8" --> "8613851872468"
// 输入: pSrc - 源字符串指针
//       nSrcLength - 源字符串长度
// 输出: pDst - 目标字符串指针
// 返回: 目标字符串长度
int gsmSerializeNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
int nDstLength;// 目标字符串长度
char ch;// 用于保存一个字符


// 复制串长度
nDstLength = nSrcLength;


// 两两颠倒
for(int i=0; i<nSrcLength;i+=2)
{
ch = *pSrc++;// 保存先出现的字符
*pDst++ = *pSrc++;// 复制后出现的字符
*pDst++ = ch;// 复制先出现的字符
}


// 最后的字符是'F'吗？
if(*(pDst-1) == 'F')
{
pDst--;
nDstLength--;// 目标字符串长度减1
}


// 输出字符串加个结束符
*pDst = '\0';


// 返回目标字符串长度
return nDstLength;
}


// PDU编码，用于编制、发送短消息
// 输入: pSrc - 源PDU参数指针
// 输出: pDst - 目标PDU串指针
// 返回: 目标PDU串长度
int gsmEncodePdu(const SM_PARAM* pSrc, char* pDst)
{
int nLength;// 内部用的串长度
int nDstLength;// 目标PDU串长度
unsigned char buf[256];// 内部用的缓冲区


// SMSC地址信息段
nLength = strlen(pSrc->SCA);// SMSC地址字符串的长度
buf[0] = (char)((nLength & 1) == 0 ? nLength : nLength + 1) / 2 + 1;// SMSC地址信息长度
buf[1] = 0x91;// 固定: 用国际格式号码
nDstLength = gsmBytes2String(buf, pDst, 2);// 转换2个字节到目标PDU串
nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->SCA, &pDst[nDstLength], nLength);// 转换SMSC号码到目标PDU串


// TPDU段基本参数、目标地址等
nLength = strlen(pSrc->TPA);// TP-DA地址字符串的长度
buf[0] = 0x11;// 是发送短信(TP-MTI=01)，TP-VP用相对格式(TP-VPF=10)
buf[1] = 0;// TP-MR=0
buf[2] = (char)nLength;// 目标地址数字个数(TP-DA地址字符串真实长度)
buf[3] = 0x91;// 固定: 用国际格式号码
nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], 4);// 转换4个字节到目标PDU串
nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->TPA, &pDst[nDstLength], nLength);// 转换TP-DA到目标PDU串


// TPDU段协议标识、编码方式、用户信息等
nLength = strlen(pSrc->TP_UD);// 用户信息字符串的长度
buf[0] = pSrc->TP_PID;// 协议标识(TP-PID)
buf[1] = pSrc->TP_DCS;// 用户信息编码方式(TP-DCS)
buf[2] = 0;// 有效期(TP-VP)为5分钟
if(pSrc->TP_DCS == GSM_7BIT)
{
// 7-bit编码方式
buf[3] = nLength;// 编码前长度
nLength = gsmEncode7bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength+1) + 4;// 转换TP-DA到目标PDU串
}
else if(pSrc->TP_DCS == GSM_UCS2)
{
// UCS2编码方式
buf[3] = gsmEncodeUcs2(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength);// 转换TP-DA到目标PDU串
nLength = buf[3] + 4;// nLength等于该段数据长度
}
else
{
// 8-bit编码方式
buf[3] = gsmEncode8bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength);// 转换TP-DA到目标PDU串
nLength = buf[3] + 4;// nLength等于该段数据长度
}
nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], nLength);// 转换该段数据到目标PDU串


// 返回目标字符串长度
return nDstLength;
}


// PDU解码，用于接收、阅读短消息
// 输入: pSrc - 源PDU串指针
// 输出: pDst - 目标PDU参数指针
// 返回: 用户信息串长度
int gsmDecodePdu(const char* pSrc, SM_PARAM* pDst)
{
int nDstLength;// 目标PDU串长度
unsigned char tmp;// 内部用的临时字节变量
unsigned char buf[256];// 内部用的缓冲区


// SMSC地址信息段
gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);// 取长度
tmp = (tmp - 1) * 2;// SMSC号码串长度
pSrc += 4;// 指针后移，忽略了SMSC地址格式
gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->SCA, tmp);// 转换SMSC号码到目标PDU串
pSrc += tmp;// 指针后移


// TPDU段基本参数
gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);// 取基本参数
pSrc += 2;// 指针后移


// 取回复号码
gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);// 取长度
if(tmp & 1) tmp += 1;// 调整奇偶性
pSrc += 4;// 指针后移，忽略了回复地址(TP-RA)格式
gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TPA, tmp);// 取TP-RA号码
pSrc += tmp;// 指针后移


// TPDU段协议标识、编码方式、用户信息等
gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_PID, 2);// 取协议标识(TP-PID)
pSrc += 2;// 指针后移
gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_DCS, 2);// 取编码方式(TP-DCS)
pSrc += 2;// 指针后移
gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TP_SCTS, 14);// 服务时间戳字符串(TP_SCTS) 
pSrc += 14;// 指针后移
gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);// 用户信息长度(TP-UDL)
pSrc += 2;// 指针后移
if(pDst->TP_DCS == GSM_7BIT)
{
// 7-bit解码
nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp & 7 ? (int)tmp * 7 / 4 + 2 : (int)tmp * 7 / 4);// 格式转换
gsmDecode7bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);// 转换到TP-DU
nDstLength = tmp;
}
else if(pDst->TP_DCS == GSM_UCS2)
{
// UCS2解码
nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2);// 格式转换
nDstLength = gsmDecodeUcs2(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);// 转换到TP-DU
}
else
{
// 8-bit解码
nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2);// 格式转换
nDstLength = gsmDecode8bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);// 转换到TP-DU
}


// 返回目标字符串长度
return nDstLength;
}