中国联通GSM数字蜂窝移动通信网短消息系统技术体制.doc

中国联通中国联通 GSMGSM 数字蜂窝移动通信网数字蜂窝移动通信网 短消息系统技术体制短消息系统技术体制 （暂（暂 行）行） 中国联通公司中国联通公司 20012001 年年 1212 月发布月发布 前前 言言 随着无线通信技术的高速发展和互联网的普及，移动用户已不满足于普通 的语音通信业务，使用和利用移动通信网提供移动增值业务已成为用户和运营 商关心的焦点。 中国联通公司 GSM 数字蜂窝移动通信网的 GSM 短消息业务是以 GSM 短消息 中心存储转发机制为支撑，以 GSM 系统无线信道为传输载体结合信息服务系统 形成的一套增值信息服务业务。 短消息业务系统一方面为广大 GSM 用户提供内容丰富、功能强大的移动增 值服务，开拓了 GSM 网络的服务范围，另一方面，运营商可以通过开展此项业 务为其带来可观的经济效益。 本技术体制的制定是为了指导中国联通公司 GSM 数字蜂窝移动通信网短消 息业务系统的建设和发展。 本体制标准由中国联通公司技术部归口 本体制标准起草单位：信息产业部电信传输研究所 本体制标准修改和解释权属中国联通公司移动通信业务部 I 目 录 1 1适用范围适用范围 1 1 2 2引用标准引用标准 1 1 3 3缩略语缩略语 2 2 4 4短消息系统结构及组网方式短消息系统结构及组网方式 3 3 4.1系统结构.3 4.2短消息系统的组网规划.5 4.3短消息系统的组网方式.5 4.4虚拟短消息中心.7 4.5短消息人工座席台/自动台建设原则7 5 5网内漫游网内漫游 7 7 5.1短消息中心上配置的数据.8 5.2MSC 和 HLR 上配置的数据 .8 5.3STP 上配置的数据 .8 6 6网间互联网间互联 9 9 6.1国内 GSM 网短消息网间互联.9 6.2国际短消息网间互联11 6.3与固定网短消息网间互联12 7 7编号和拨号方式编号和拨号方式 1313 7.1短消息中心的编号13 7.2拨号方式14 7.3寻址14 7.4编号方案15 8 8业务业务 1515 8.1基本业务15 8.2增值业务15 8.3小区广播短消息业务17 9 9接口与信令接口与信令 2020 9.1SMSC 与 PLMN 的接口 20 9.2SMSC 与 SMG 的接口 .20 9.3SMSC 与智能网之间的接口 .20 9.4SMSC 与其他 ESME 的接口 20 1010设备要求设备要求 2121 II 附件附件 短消息设备的配置建议短消息设备的配置建议 1 1 2222 1 短消息忙时处理能力(BHSM)定义 .22 2 七号信令链路传输能力的计算 .23 3 硬盘空间计算 .25 4 人工座席台配置 .25 5 短消息中心的配置 .26 1 1 1适用范围适用范围 本技术体制规定了中国联合通信有限公司 GSM 数字蜂窝移动通信网短消息 系统结构和组网方式、网内漫游、网间互联、编码方案、业务、接口及设备要 求等方面的内容。 本技术体制主要适用于中国联合通信有限公司 GSM 数字移动通信网短消息 系统，为该系统网络规划与建设、设备制造、工程设计和通信组织、网络运行、 管理和维护等提供技术依据。 2 2引用标准引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文。在 标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应 探讨使用下列标准最新版本的可能性。 YD/T 1039-2000 900/1800MHzTDMA 数字蜂窝移动通信网短消息中心设备 规范: 第一分册 点对点短消息业务部分 YD/T 1039.1-2000 900/1800MHzTDMA 数字蜂窝移动通信网短消息中心设 备规范: 第二分册 小区广播短消息业务部分 YD/T 910.4-1997 900/1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网移动应用 部分(MAP)第二阶段技术规范 YD/T XXX-XXX 900/1800MHzTDMA 数字蜂窝移动通信网扩展短消息实 体到短消息中心接口协议规范 中国联合通信公司短消息业务联网规范 中国联合通信公司短信网关系统接口协议 （SGIP） ETSI GSM 规范 03.40 (4.9.1): 欧洲数字蜂窝通信系统 ; 点对点短消 息业务技术实现 ETSI GSM 规范 04.11 (4.8.0): 欧洲数字蜂窝通信系统 ; 在无线接口 上对点对点短消息业务的支持 ETSI GSM 规范 03.47(5.0.0）欧洲数字蜂窝通信系统；业务中心与移 动交换中心间互联协议栈举例 Short Message Peer to Peer Interface Specification V3.3 2 3 3缩略语缩略语 BHSM 忙时短消息 BSC 基站控制器 BTS 基站 CBC 小区广播短消息中心 CBE 小区广播设备 DDN 数字数据网 DPC 目的地信令点编码 ESME 扩展短消息实体 GNS 网关路由服务器 GPS 全球定位系统 GSM 全球移动系统 GT 全局码 HLR 归属位置寄存器 HSTP 高级信令转接点 ISTP 国际信令转接点 LAN 局域网 LSTP 低级信令转接点 MAP 移动应用部分 MO 移动台发起 MS 移动台 MSC 移动交换中心 MSISDN 移动 ISDN 号码 MT 移动台终止 MTP 消息传递部分 3 PLMN 公用陆地移动网 PSTN 公共交换电话网 PSPDN 公共交换分组数据网 SCCP 信令连接控制部分 SGIP 短信网关接口协议 SIM 用户识别模块 SMG 短信网关 SMSC 短消息中心 SMPP 短消息点对点协议 SMS G/IW MSC 短消息业务关口/互通 MSC SP 服务提供商 SP 信令点 SSN 子系统号码 STK SIM 卡工具包 STP 信令转接点 TSMG 汇接短信网关 VLR 拜访位置寄存器 VMS 语音邮箱系统 WAN 广域网 WAP 无线应用协议 4 4短消息系统结构及组网方式短消息系统结构及组网方式 4.14.1 系统结构系统结构 短消息系统结构如图 1 所示： 4 短消息中心以标准的 MAP 信令与 PLMN 相连接，支持移动台发起和终止的 短消息，包括：向 HLR 询问路由信息，并向 MS 所在拜访 MSC 转发短消息；从 MSC 中接收 MS 起呼短消息；接收其他 SMSC 转发的短消息；向其他 SMSC 转发短 消息。 SMG 是具有短消息转发功能的短信网关，它为 SP 提供了一个具有全网互连 功能的短消息接入平台，为 SP 开展全国性的短消息业务提供了承载功能，借助 这个通道，SP 可以向手机用户提供短消息增值服务。 各 SP 可以通过互联网络接入其所在地的 SMG，以使用相应 SMSC 提供的短 消息承载功能。 人工座席台和自动台为短消息中心提供了基于呼叫的短消息发送业务，固 定用户或移动用户可以通过拨打相应号码并要求操作员或通过自动接续向 GSM HLR MSC 短消息中心 (SMSC) 短消息中心实体 PSPDN ESME：扩展短消息实体 HLR：归属位置寄存器 MSC：移动交换中心 SMG：短信网关 SMSC：短消息中心 SP：业务提供商 图 1 短消息系统结构 SMG SP 其他 ESME 其他 SMSC 人工座席台/自动台 5 网用户发送短消息。 4.24.2 短消息系统的组网规划短消息系统的组网规划 短消息中心接入移动网络要求能够寻址到全网的 MSC/VLR、HLR、STP，这 样才能实现全网互联互通。由于涉及的设备多，对各个设备的负荷都有影响， 所以合理的规划网络、设置短消息中心的网络位置、容量以及服务区域，不仅 可以合理高质量的提供服务，而且可以节约投资。 4.2.14.2.1 短消息中心位置的确定短消息中心位置的确定 短消息中心的设置原则是： （1） 短消息中心应集中设置在用户需求较大的地区； （2） 短消息中心应该考虑设置在服务区域的信令汇接点附近，这样能够 方便的接入到信令网，以最小的代价实现与全网设备的互联； （3） 为减少短消息对于信令网的负荷，短消息中心应设置在有 HLR 的地 区； （4） 短消息中心的建设应遵循“大容量、少局所”的思想。 4.2.24.2.2 短消息中心容量规模的合理规划短消息中心容量规模的合理规划 短消息中心的容量规模既不能太大，也不能太小。容量太大会导致一次设 备投资昂贵，收效缓慢，而且对信令汇接点的压力会比较大。容量太小会导致 成本过高不能形成规模效应，造成信令链路资源的浪费。确定短消息中心的容 量不仅要考虑 GSM 网络的用户容量，还要考虑到短消息业务量的大小。各地在 计算本地短消息业务量时，应先统计本地区短消息各项业务的开展情况，得出 短消息业务模型，再根据各项业务的用户数算出短消息业务的需求量。短消息 中心系统的建设既要考虑当前实际业务量不大，避免设备闲置，投资浪费，又 要考虑到今后业务的发展。 4.34.3 短消息系统的组网方式短消息系统的组网方式 短消息中心组网可以采用两种方式，即全省集中建设和省内各地区分散建 设。 4.3.14.3.1 全省集中建设方式全省集中建设方式 在本省的省级信令转接点（LSTP）附近设置短消息中心，短消息中心和 LSTP 之间开设准直联信令链路（A 链路） ，链路组间采用负荷分担方式，短消息 中心通过 LSTP 和全省的交换设备实现互联互通。 集中建设组网方式的优点是组网代价最小，初期投资成本低，建设速度快， 可以很快地为全省用户提供统一的服务，易于管理，维护成本低。缺点是这种 方式要求有全省集中的信令汇接点，对信令汇接点的压力比较大。全省建设一 套短消息中心，对短消息中心的容量和稳定性要求较高。 6 此种方式的组网结构如图 2 所示： 图 2：短消息系统组网方式 1全省集中建设 4.3.24.3.2 省内各地区分散建设方式省内各地区分散建设方式 对于省内用户数比较大的地区，可以根据需要在本地建设一个短消息中心， 为本地和附近几个地区的移动用户提供服务。各短消息中心和一对省级信令转 接点 LSTP 间开设准直联信令链路（A 链路） ，链路组间采用负荷分担方式；同 时为降低短消息对于信令网的负荷，各短消息中心与本地的 MSC/HLR 间开设直 联信令链路（F 链路） 。如图 3 所示： 图 3：短消息系统组网方式 2省内各地区分散建设 4.3.34.3.3选择原则选择原则 对于上述两种建设方式，根据目前中国联通短消息业务发展的状况，考虑 到信令网的负荷情况，可按以下原则选择建设方式： （1） 短消息业务量在 100 万 BHSM 以下的省应主要采用全省集中建设方 SMSC LSTP MSC1 MSC2 HLR1 省级信令转接 点 LSTP 省级信令转接 点 LSTP SMSC MSC3 MSC4 HLR2 MSC5 LSTP MSC/HLR 7 式，只建设一套短消息中心系统； （2） 业务量达到 100 万 BHSM 以上的省可按各地区业务量需要，分散建 设多个短消息中心，每个短消息中心只为某一地区的移动用户提供 服务； （3） 目前已有多个短消息中心的省，建议省分公司合理规划，充分利用。 4.44.4 虚拟短消息中心虚拟短消息中心 在短消息中心建设初期，多个移动本地网可以共用一个短消息中心实体。 可以在此短消息中心上划分出多个虚拟短消息中心，每个虚拟短消息中心拥有 自己的唯一号码，每个虚拟短消息中心为一个移动本地网的用户提供服务。用 户在自己的手机上需要输入虚拟短消息中心的号码，以接入所归属的虚拟短消 息中心。系统中各虚拟短消息中心的业务运行和维护管理相对独立、互不影响。 4.54.5 短消息人工座席台短消息人工座席台/ /自动台建设原则自动台建设原则 短消息人工座席台/自动台为短消息中心提供了基于呼叫的短消息发送业 务，即用户可以通过拨打电话的方式得到有关短消息系统的服务。系统既可以 为 PSTN 又可以为 PLMN 网络用户服务，拓展了短消息用户范围。人工及自动业 务的提供免去了用户手工输入造成的不便，增强了短消息业务的使用频度。 4.5.14.5.1短消息人工座席台建设原则短消息人工座席台建设原则 根据中国联通公司短消息人工座席台的发展要求，为实现寻呼与移动业务 资源共享，发挥中国联通综合业务优势，短消息人工座席台采用以下建设原则： （1） 全网统一使用 198 寻呼系统兼作短消息人工座席台开展业务； （2） 尚未建设人工座席台系统的地区分公司不再进行相关系统的建设， 而是统一使用 198 寻呼系统兼作短消息人工座席台开展业务； （3） 已建设短消息人工座席台的分公司根据各分公司具体情况完成系统 融合。 4.5.24.5.2 短消息自动台建设原则短消息自动台建设原则 短消息自动台建设原则待定，应符合中国联通公司此后制定的相关文件。 5 5网内漫游网内漫游 当中国联通 GSM 用户进行全网漫游时，由该用户归属地的短消息中心为其 8 提供服务。为解决漫游发送短消息的问题，需要在短消息中心，MSC 和 HLR 以 及 STP 上配置数据。具体解决方法如 5.1 节、5.2 节、5.3 节所述。 5.15.1 短消息中心上配置的数据短消息中心上配置的数据 短消息中心需做如下配置： （1） 配置省内（或者是同一对 STP 负责的区域内）所有 MSC 的信令点编 码，寻址方式为 DPCSSN。利用 STP 或 MSC 的 MTP 层信令转接功能 进行消息转接； （2） 配置省内（或者是同一对 STP 负责的区域内）所有 HLR 负责的 MSISDN 号段的 GT 码，寻址方式为 DPCSSN。利用 STP 或 MSC 的 MTP 层信令转接功能进行消息转接； （3） 对于所有以 8613 开始而又非上述号码的 GT 码，以 GTSSN 方式寻 址，翻译点为本省的 STP。 5.25.2 MSCMSC 和和 HLRHLR 上配置的数据上配置的数据 MSC 和 HLR 上需做如下配置： （1） 配置省内（或者是同一对 STP 负责的区域内）所有短信网关的信令 点编码，寻址方式为 DPCSSN。利用 STP 或 MSC 的 MTP 层信令转接 功能进行消息转接； （2） 对于所有以 8613 开始而又非上述号码的 GT 码，以 GT+SSN 方式寻 址，翻译点为本省的 STP。 5.35.3 STPSTP 上配置的数据上配置的数据 STP 上需做如下配置： （1）配置所负责的区域内所有的 MSC、HLR 负责的 MSISDN 号段、短消息 中心的 GT 码，寻址方式为 DPCSSN； （2）配置全国所有的 MSC、HLR 负责的 MSISDN 号段、短消息中心的 GT 码，寻址方式为 DPCGT，翻译点为 MSC、HLR、短消息中心所在区 域的 STP。 9 6 6网间互联网间互联 6.16.1 国内国内 GSMGSM 网短消息网间互联网短消息网间互联 6.1.16.1.1 采用采用 NO.7NO.7 信令实现网间互联信令实现网间互联 为实现中国联通与国内其他运营商的 GSM 网用户之间能相互发送和接收短 消息，需要中国联通和其他运营商的 GSM 网能够实现 NO.7 信令网的互通。具体 技术要求如下： （1） 双方 GSM 网应通过直联电路在省会城市实现双方关口 STP 的信令直 联。省内各城市通过省会城市转接。 （2） 双方的关口 STP 之间开通 SCCP 协议。 （3） 双方的关口 STP、SMSC 识别对方用户的 MSISDN 并进行 GT 翻译； （4） 双方的关口 STP、SMSC 识别对方的 MSC 的 GT 码并进行 GT 翻译； （5） 双方的关口 STP、MSC、HLR 识别对方短消息中心的 GT 码并进行 GT 翻译； （6） 联通网内的所有 LSTP 和 HSTP 识别对方用户的 MSISDN、对方的 MSC 的 GT 码和 SMSC 的 GT 码并进行 GT 翻译。 （7） 双方的短消息中心应具有短消息主叫限制功能，限定短消息发送用 户群。 图 4：中国联通与其他运营商 GSM 短消息网间互联的网络结构 6.1.26.1.2 在双方短消息中心之间设立互联网关的解决方案在双方短消息中心之间设立互联网关的解决方案 为实现中国联通和其他运营商 GSM 网用户之间能够相互发送和接收短消息， 需要双方的 SMSC 实现互通。就目前情况而言，中国联通和中国移动在绝大部分 省市都已设立了各自的短消息中心，双方可以在各省、直辖市设立各自的互联 SCCP LSTPLSTP MSC SMSCHLR 关口 STP 联通网其他网 LSTPLSTP MSCSMSCHLR 关口 STP 10 网关，并通过互联网关之间的连接以及互联网关与短消息中心之间的连接达到 互通的目的。 6.1.2.16.1.2.1网络结构网络结构 此种方案的网络结构如图 5 所示： 其中基本网络单元包括： （1）互联网关 互联网关作为双方网络之间的接口网关，为双方 SMSC 之间进行数据交换 提供了一条安全、快捷的通道。互联网关之间采用直联电路或经过互联网相连 接，双方网络通过互联网关实现短消息中心之间的互联。 （2）短消息中心 短消息中心具有存储转发的功能，它以标准的 MAP 信令与 PLMN 相连，并 完成移动台终止（MT）和移动台发起（MO）的短消息业务。一方的短消息中心 在向对方用户转发短消息时，该短消息经双方的互联网关提交给对方短消息中 心，由对方短消息中心使用 MAP 信令向自己全网内用户发送。 互联网关 中国联通其他运营商 互联网关 图 5 中国联通和其他运营商 GSM 点对点短消息互联网络结 构示意图 SMSCSMSC PLMNPLMN 11 6.1.2.26.1.2.2互联网关的设置互联网关的设置 互联网关的设置遵循如下原则： （1） 互联网关应设立在各省的省会城市，负责本省的短消息用户。互联 网关的处理能力应能满足全省短消息用户的业务需求。 （2） 根据目前情况，在建设初期可首先考虑在比较发达的地区如北京、 上海、广州等地设立互联网关，并实现以上地区的短消息互通。 （3） 今后逐步在各省（市）设立各自的互联网关，负责本省（市）的短 消息用户。 （4） 对于一些地处偏远、用户数很少的省，如西藏、青海等省，也可以 不单独设立互联网关，而是将这些省的用户接到互联网关容量较大 的省。 （5） 在目前情况下，由于中国联通和中国移动已经或正在各地设立各自 的短信网关（SMG） ，在有条件的地区，可以采用互联网关与现有的 短信网关（SMG）合设的方式。这样可以节约投资，但需要对现有的 短信网关做适当地改动，包括路由、协议和计费等方面。同时，也 需要考虑现有的短信网关的容量是否能够满足互通后的业务需求。 各网络设备的具体技术要求及互通协议等内容应符合中国联通公司制定的 相关技术文件。 6.26.2 国际短消息网间互联国际短消息网间互联 6.2.16.2.1 采用采用 NO.7NO.7 信令实现网间互联信令实现网间互联 由于短消息在 PLMN 内是通过 MAP 信令传递的，因此只要与国际 GSM 运营 商实现 MAP 信令互通，能进行国际漫游，就能实现短消息的互通，即实现中国 联通和国际漫游运营商用户之间相互发送和接收短消息。 目前我国有三个国际信令转接点：北京 ISTP, 上海 ISTP, 广州 ISTP。每 个省的国际短消息业务应该就近选择两个 ISTP，以 SCCP 负荷分担的方式作为 国际短消息业务出口局。图 6 示出了国际短消息业务互通的网络结构。 消息选路时，信令点的 SCCP 路由功能首先把消息传递到信令点所属的 HSTP 或 H 4.短消息中心发送多条短消息; 这些情况相对于正常下发的流程，所占比重很小，且不会对下发流程所需 带宽产生很大影响，故在计算时可忽略。 根据目前的估计值，在信令网上传送的短消息，MO 占了 23%, MT 占了 77%。由于七号信令是全双工链路，因此上行和下行的传输要分别计算。所以平 均一条短消息业务需要的带宽为: 1)上行（从 MSC, HLR 到短消息中心） MT 短消息*77%+MO 短消息*23% =(138+108)*77%+177*23% =230Byte 2)下行（从短消息中心到 MSC, HLR） MT*77%+MO*23% =(126+183)*77%+108*23% =263Byte 由于下行消息的长度一般比上行消息长，因此容量瓶颈问题首先在下行链 路上发生，按照下行消息流量计算，平均一条短消息业务需要占用七号信令链 路的 263Byte。而一条七号信令链路每秒能够承载的短消息业务条数为： Submit SM MSMSC/VLR-B HLR-A SMSC SC Submit SM Ack. Delivery SM Forward SM Forward SM Ack Delivery SM Ack 25 8,192Byte/263Byte=31 条/秒*Link) 由于七号信令链路考虑到可靠性和安全性的要求，每条信令链路的最大负 荷为 0.4Erl，所以每条七号信令链路的容量为： 31*0.4=12.4 条/(秒*Link) 忙时每条七号信令链路处理能力为： 12.4*3600=44640 条/小时 由于 MO 和 MT 的信息量差别很大，因此根据 MO 和 MT 的比例不同，信息的 流量是有差别的，在极限情况，如果全部为 MT 的短消息，每条七号信令链路的 信息流量为每秒 10.6 条短消息。 短消息用户数与七号信令链路数的配比公式为： 短消息中心信令链路=（短消息用户总数忙时每用户短消息业务量（条/ 小时） ）/每链路承载能力（条/小时） 其中，忙时每个短消息用户业务量=（手机每天发送短消息数+手机每天接 收短消息数）忙时集中率 例如有 100 万短消息用户，忙时每用户短消息业务量为 0.5 条/小时，所 需的七号信令链路数为： 链路数=(1000000*0.5)/44640=12 条 在实际组网中，考虑到突发峰值时的传输负载、受到意外因素干扰导致信 道传输速率下降、链路出现故障等情况，根据实际中继线的数目，还要对以上 计算值进行调整，配置的链路数应多于理论计算值。 另外要注意，目前国内七号信令技术规范规定，两个信令点之间点到点的 信令链路不能超过 16 条，一般