（计算机应用技术专业论文）ngn短消息中心的研究与开发.pdf

摘要 摘要 近年来，随着我国电信网络迅速发展，综合通信能力明显增强。然而，随着 产业界的融合，电话网、计算机网、有线电视网趋于融合，市场业务需求也趋于 多元化，运营商必须提供越来越多的多媒体业务才能吸引住用户。而这些新型的 多样性业务，是目前p s t n 、p l m n 网络所难以提供的。 在这一发展背景下，基于软交换技术的n g n 网络应运而生。n g n 可在统一的 分组网络上融合通信、信息、电子商务和交易等业务，满足多样化、个性化业务 需求，在继承的基础上实现与各种业务网络( p s t n i s d n 、p l m n 、i n 、i n t e r n e t ) 之间的互通，在全网内快速提供新的语音、数据、图像融合业务。 n g n 网络是一个可以提供包括固定和移动话音、数据和视频业务等多种业 务的分组网络。通信运营商为了充分利用已有的网络基础设施资源，采取将n g n 技术与传统的电话交换技术、智能网技术、互联网技术、宽带接入技术有机地结 合的策略，为用户提供传统业务和各类新业务。短信业务作为深受广大用户欢迎 的业务，必将在n g n 业务中占有席之地。 本文首先介绍了n g n 网络及相关应用协议s i p 的背景和发展前景，分析并研 究了在n g n 网络中短消息中心的实现方案和技术，并在此基础上自主开发了n g n 短消息中心，实现了短消息中心的基本功能，并与现有短消息网关进行了互通性 测试。 经过实验室环境以及现网环境的测试，该系统能够正确地从i p 原始数据包 中解析出s i p 消息包和s m p p 消息包，具备短消息转发，短消息存储，状态报告， 用户核查，路由判断，重复转发尝试等基本业务处理功能，完全能够满足现网的 测试及小范围运行要求。 在未来的版本中，针对现网正式运行的性能指标要求，必须对软件性能作进 一步的优化，同时对用户核查、记费等功能作进一步的完善。 关键词 下一代网络初始会话协议，短消息点对点协议，短消息中心s m c ，阿尔卡 特软交换服务器a 5 0 2 0 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft e l e c o m n e t w o r kc o n s t r u c t i o n ， i n t e g r a t e dc o m m u n i c a t i o nc a p a b i l i t yg r o w st r e m e n d o u s l y h o w e v e r ，w i t h t h et e n d e n c yo fi n t e g r a t i o nw i t ht h ev a r i o u sn e t w o r k s f r o mt e l e c o m ， c o m p u t e r ，c a b l et e l e v i s i o n ，e t c ，t h ed e m a n df o rn e ws e r v i c e sb e c o m e sm o r e a n dm o r eu r g e n t o p e r a t o r sm u s ts u p p l ya sm a n ya sm u l t i m e d i as e r v i c e st o a t t r a c tc u s t o m e r s ，w h i e hc a n tb eg o tf r o mc u r r e n tp s t na n dp l a nn e t w o r k n e t w o r kb a s e do ns o f t s w i t c ht e c h n o l o g y e m e r g e s u n d e rs u c h c i r c u m s t a n c e n g n - n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ，h a st h ee a p a b i l i t yt o i n t e g r a t et e l e c o m m u n i c a t i o n ，i n f o r m a t i o n ，e l e c t r o n i cb u s i n e s ss e r v i c e s o nau n i f i e dp a c k a g e s w i t c hn e t w o r k ，t os e r v ed i v e r s if i e d ，p e r s o n a liz e d d e m a n d s i tc a na l s ou p g r a d ei m p l e m e n t a t i o no ft h ei n t e r c o m m u n i c a t i o n w i t hv a r i o u s s e r v i c en e t w o r k ( f s t n i s d n ，p l m n ，i n ，i n t e r n e t ) ，t h u s s u p p l y i n gn e ws e r v i c e si nt h ew h o l en e t w o r k ，s u c ha sv o i c e ，d a t a ，i m a g e ， e t c n g ni st h eb r a n d n e wp a c k a g e s w i t c h e dn e t w o r kt h a ts u p p l i e sm u l t i p l e s e r v i c e ss u c ha sf i x e d l i n eo rm o b i l ev o i c e ，d a t aa n dv i d e e i no r d e rt o f u l l yu s ec u r r e n tn e t w o r kr e s o u r c e s ，t e l e c o mo p e r a t o r st a k et h es t r a t e g y o fc o m b i n i n gt h et e c h n o l o g yo ft r a d i t i o n a lc i r c l e s w i t c hn e t w o r k ， i n t e l l i g e n c en e t w o r k ，i n t e r n e t ，b r o a d b a n da c c e s se t c ，t os u p p l y t r a d i t i o n a la n db r a n d n e ws e r v i c e sf o rt h ec u s t o m e r s s h o r tm e s s a g e ，a s ap r o f i ta n dp o p u l a rs e r v i c e ，i fd e p l o y e di nn g nn e t w o r k ，w i l ld e f i n i t e l y t a k ei t so w nt u r fi nt h i sn e wa r e ao ft e l e c o m i nt h i sp a p e r ，w ef i r s ti n t r o d u c eb a c k g r o u n da n dp r o s p e c to fn g n n e t w o r ka n dp r o t o c o lo fs i p ，t h e na n a l y z ea n dr e s e a r c ht h ei m p l e m e n t a t i o n o fs h o r tm e s s a g ec e n t e ra n dc o r r e s p o n d i n gt e c h n o l o g y 。t h a t c o n s t r u c tt h e b a s e o nw h i c hw e d e v e l o p e dt h en g ns h o r tm e s s a g e c e n t e r o u r i m p l e m e n t a t i o na c h i e v e dt h eb a s i cf u n c t i o n so fs h o r tm e s s a g ec e n t e r ，a n d p a s s e dt h ei n t e r c o m m u n i c a t i o nt e s t sw i t hc u r r e n to n l i n es h o r tm e s s a g e g a t e w a y sa n dc e n t e r s a f t e rt h el a b o r a t o r ya n do n s i t et e s t s 。o u rs y s t e mo w n st h ea b i l i t y l a b s t r a c t t od e c o d et h es i pa n ds i p pm e s s a g eu n i t sf r o mr a wi pp a c k a g e s ，f u l l y f u n c t i o n a l l yq u a l i f i e dw i t hs h o r tm e s s a g et r a n s f e r ，s h o r tm e s s a g es t o r a g e s t a t u sf e e d b a c k ，u s e ra u t h e n t i c a t i o n ，r o u t ej u d g m e n t ，e t c i nt h ef u t u r ev e r s i o n ，a c c o r d i n gt ot h ep e r f o r m a n c er e q u i r e m e n t st o c o m m e r c i a ld e p l o y m e n t ，w ew i11o p t i m i z et h ea l g o r i t h ma n da r c h i t e c t u r e ， a n di m p r o v et h ef u n c t i o n so fa u t h e n t i c a t i o n ，c h a r g i n g ，e t c k e y w o r d s n g n ( n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ) ，s i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 ) ， s m p p ( s h o r tm e s s a g ep e e rt op e e rp r o t o c 0 1 ) ，s m c ( s h o r tm e s s a g ec e n t e r ) ， a l c a t e ls i pp r o x ys e r v e ra 5 0 2 0 2 第1 章绪论 第l 章绪论 1 1 n g n ( - f 一代网络) 简介 近年来，我国电信网络发展迅速，综合通信能力明显增强。但是，随着产业 界的融合趋势，电话网、计算机网、有线电视网趋于融合，业务需求也趋于多样 化，运营商必须提供越来越多的多媒体业务才能吸引住用户，而这些新型的多样 性业务，是目前p s t n 、p l m n 网络所难以提供的。 在这一发展背景下，基于软交换技术的n g n 网络应运而生。n g n 可在统一的 分组网络上融合通信、信息、电子商务和交易等业务，满足多样化、个性化业务 需求，在继承的基础上实现与各种业务网络( p s t n i s d n 、p l m n 、i n 、i n t e r n e t ) 之间的互通，在全网内快速提供新的语音、数据、图像融合业务。 现在分组交换技术已经成熟，以i p 为核心的业务和应用正在成为主流；传 统的t d m 技术正在向分组交换技术发展，分离、独立的网络正在向融合、一体化 的网络发展【1 ，2 ，3 ，4 】。而且，有关n g n 网络的相关协议的国际、国内标准( 包 括n g n 设备标准软交换、中继网关、信令网关等；n g n 协议标准：s i p 、m g c p 、 h 2 4 8 、s i g t r a n 等) 已经制定完成。 可以说，目前建设n g n 网络的时机已经成熟。国内各大电信运营商早在2 0 0 1 年开始就开始进行了大规模的n g n 的商用实验。在国内，一般认为，到2 0 0 4 年 为n g n 发展的准备期、市场培育期，完成了n g n 发展策略的制定、n g n 技术的储 备和n g n 试验网的建设；在2 0 0 5 年到2 0 0 6 年将是n g n 网络的部署期，竞争型的 运营商将部署本地的n g n 网络，而主导运营商将建设n g n 网络用来替换即将退网 的本地p s t n 网络，其明显的结果就是n g n 市场将初具规模。 1 2 s i p 协议介绍 1 2 1 s i p 协议的背景和功能 s i p 【5 】是由i e t f 提出来的一个应用控制( 信令) 协议。正如名字所隐含 的一用于发起会话。它可用来创建、修改以及终结多个参与者参加的多媒体会话 进程。参与会话的成员可以通过组播方式、单播连网或者两者结合的形式进行通 l 第1 章绪论 信。 s i p ( 会话初始协议) 的开发目的是用来帮助提供跨越因特网的高级电话业 务。因特网电话( i p 电话) 正在向一种正式的商业电话模式演进，s i p 就是用来 确保这种演进实现而需要的n o n ( 下一代网络) 系列协议中重要的一员。 s i p 是i e t f 标准进程的一部分，它是在诸如s m t p ( 简单邮件传送协议) 和 h t t p ( 超文本传送协议) 基础之上建立起来的。它用来建立，改变和终止基于 i p 网络的用户间的呼叫。为了提供电话业务它还需要结合不同的标准和协议： 特别是需要确保传输( r t p ) 【6 】，与当前电话网络的信令互连，能够确保语音质 量( r s v p ) ，能够提供目录( l d a p ) ，能够鉴权用户( r a d i u s ) 等等。 s i p 被描述为用来生成，修改和终结一个或多个参与者之间的会话。这些 会话包括因特网多媒体会议，因特网( 或任何i p 网络) 电话呼叫和多媒体发布。 会话中的成员能够通过多播或单播联系的网络来通信。s i p 支持会话描述，它允 许参与者在一组兼容媒体类型上达成一致。它同时通过代理和重定向请求到用户 当前位置来支持用户移动性。s i p 不与任何特定的会议控制协议捆绑。 本质上，s i p 提供以下功能： 名字翻译和用户定位：无论被呼叫方在哪里都确保呼叫达到被叫 方。执行任何描述信息到定位信息的映射。确保呼叫( 会话) 的本质细 节被支持。 特征协商：它允许与呼叫有关的组( 这可以是多方呼叫) 在支持的 特征上达成一致( 注意：不是所有方都能够支持相同级别的特征) 。例 如视频可以或不可以被支持。总之，存在很多需要协商的范围。 呼叫参与者管理：呼叫中参与者能够引入其它用户加入呼叫或取消 到其它用户的连接。此外，用户可以被转移或置为呼q 保持。 呼叫特征改变：用户应该能够改变呼叫过程中的呼叫特征。例如。 一次呼叫可以被设置为“v o i c e o n l y ”，但是在呼叫过程中，用户可能需 要开启视频功能。也就是说一个加入呼叫的第三方为了加入该呼叫可以 开痘不同的特征。 1 2 2 s i p 网络元素 s i p 中有客户机和服务器之分。客户机是指为了向服务器发送请求丽与服 2 第1 章绪论 务器建立连接的应用程序。用户代理( u s e ra g e n t ) 和代理( p r o x y ) 中含有客 户机。服务器是用于向客户机发出的请求提供服务并回送应答的应用程序。共有 四类基本服务器： _ 用户代理服务器：当接到s i p 请求时它联系用户，并代表用户返回 响应。 代理服务器：代表其它客户机发起请求，既充当服务器又充当客户 机的媒介程序。在转发请求之前，它可以改写原请求消息中的内容。 一重定向服务器：它接收s i p 请求，并把请求中的原地址映射成零个 或多个新地址，返回给客户机。 一注册服务器：它接收客户机的注册请求，完成用户地址的注册。用 户终端程序往往需要包括用户代理客户机和用户代理服务器。代理 服务器、重定向服务器和注册服务器可以看出是公众性的网络服务 器。在s i p 中还经常提到定位服务器的概念，但是定位服务器不属 于s i p 服务。 s i p 在设计上充分考虑了对其它协议的扩展适应性。它支持许多种地址描述 和寻址，包括用户名 主机地址：被叫号码 p s t n 网关地址；t e l ：0 1 0 - 6 2 2 8 1 2 3 4 普通电话的描述等。这样，s i p 主叫按照被叫地址就可以识别出被叫在传统电 话网上的位置，然后通过一个与传统电话网相连的网关发起并建立呼叫。s i p 最 强大之处就是用户定位功能。s i p 本身含有向注册服务器注册的功能，也可以 利用其它定位服务器d n s 、l d a p 等提供的定位服务来增强其定位功能。 1 。2 。3 s i p 消息的组成 s i p 一共规定了六种信令：i n v i t e 、a c k 、c a n c e l 、o p t i o n s 、b y e 、r e g i s t e r 。 其中i n v i t e 和a c k 用于建立呼叫，完成三次握手，或者用于建立以后改变会话 属性：b y e 用以结束会话；o p t i o n s 用于查询服务器能力；c a n c e l 用于取消已 经发出但未最终结束的请求；r e g i s t e r 用于客户出向注册服务器注册用户位置 等消息。图1 1 给出了一个简单的s i p 呼叫流程。 3 第1 章绪论 l ：l n v t e l 用厂 6 2 0 0 0 k l 代理 i 客户机代2 ：h e r m i a g 定 l 7 a c kl 位 8 ：a c k 理服 用户务 代理 5 ：2 1 f 1 0 k 。 3 ：h g 电c s 嚣 r 客户机 - t j ok 一j 1 2 4 总结 4 ：i n v i t e 图1 1 一个简单的s i p 信令流程 s i p 协议凭借其简单、易于扩展、便于实现等诸多优点越来越得到业界的 青睐，它正逐步成为n g n ( 下一代网络) 和3 g 多媒体子系统域中的重要协议， 并且市场上出现越来越多的支持s i p 的客户端软件和智能多媒体终端，以及用 s i p 协议实现的服务器和软交换设备。虽然s i p 协议目前还不成熟，但可以预见 s i p 必定是将来网络多媒体通信中的明星。 1 3 短信网关及s m p p 协议介绍 短消息网关作为短信阀络之间的接口网关，为异种网络之间进行数据交换提 供了一条安全、快捷的通道。同时，短消息网关实现了与c p 之间通讯接口。短 消息网关具有路由判断功能，根据不同的被口q 号码段选择不同的短消息中心。短 消息网关具有基本的统计和计费功能，提供原始的通讯记录，保证不同短消息中 心之间的结算和对帐功能。 短消息网关与固网或无线市话网【7 ，8 】及n g n 网络的短消息中心之间的通 讯协议采用标准s m p p 3 3 或更高版本协议 9 1 ，短消息网关作为客户端。短消息 网关与c p 之间的通讯协议采用中国电信的s m g f 协议，短消息网关作为服务器端。 4 第1 章绪论 1 4 n g n 短消息中心的背景和目的 n g n 网络是一个可以提供包括固定和移动话音、数据和视频业务等多种业务 的分组网络。通信运营商为了充分利用已有的网络基础设施资源，采取将n g n 技 术与传统的电话交换技术、智能网技术、互联网技术、宽带接入技术有机地结合 的策略，为用户提供传统业务和各类新业务。短信业务作为深受广大用户欢迎的 业务，必将在n g n 业务中占有一席之地。 n g n 短信网络的建设可以利用原有的固网短信网络，使用原有网络中的短消 息网关等设备，只需在n g n 网络中添加n g n 短消息中心的设备即可实现n g n 终端 用户与固网用户及移动、联通等用户的短信通讯。 5 第2 章n g n 短消息中心网络架构 第2 章n g n 短消息中心网络架构 在本章中，首先介绍中国电信短信网络的整体架构、网间互联方案，然后描 述在n g n 网络中短信中心的部署方案及网络结构。 2 1 中国电信短信网络结构 2 1 1 总体介绍 中国电信短消息系统逻辑结构如图2 1 所示： 图2 1 中国电信短消息系统逻辑结构 在上述网络结构图中的设备功能如下： 6 第2 章n g n 短消息中心网络架构 一级网关：中国电信在广州和上海建设了两个一级网关，这两个一级网关分 别承担部分地区的异地点对点消息的转发，同时，这两个一届网关也互为备份， 一旦某个一届网关出现故障，则由另一个一级网关接管相应的业务。异地消息均 是通过一级网关进行消息的转发。一级网关要实现： 全国各省固网短消息、p h s 短消息和n g n 短消息的互联互通； p h s 短消息、固网短消息、n g n 短消息与移动联通短消息互通； p h s 短消息、固网短消息、n g n 短消息与中国网通短消息互通； 实现全国级s p 的接入，同时为p h s 用户、固网用户、n g n 终端用户实现全 国级的信息点播订阅； 与爱因平台相连，实现中国电信不支持短信功能话机的语音短信业务。 二级网关：各省建设一个二级网关，二级网关要与两个一级网关同时建立连 接，一个为主用，一个为备用，二级网关要实现： 省内固网短消息、p h s 短消息和n g n 短消息的互联互通，以及全国短信互通； 省内固网短消息、p h s 短消息、n g n 短消息与移动联通短消息的互联互通 省内p i t s 用户、固网用户、n g n 终端用户通过网关实现信息点播订阅 设备间的接口协议如下： 二级网关作为固网短信中心、p h s 短信中心、n g n 短信服务器的客户端，通 过s m p p 协议与短信中心进行消息的互通。 二级网关与一级网关通过s i g p 协议建立连接。 一级网关与网通和铁通一级网关的连接协议采用信产部发布的点对点短信 网间互通协议。 一级网关与爱因平台通过s 1 p p 协议互连，实现对中国电信不支持短信的固 定终端和p h s 终端用户提供文字转语音的短信业务。 2 1 2 异网互通技术方案 根据信息产业部颁布的点对点短消息互通协议v 3 o 作为应用于不同运 营商网络的互联网关之间的通信协议，主要提供点对点短消息的前转功能。 7 互联网关作为双方网络之间的接口网关，为双方的短消息系统之间进行数据 交换提供了一条安全、快捷的通道。互联网之间采用直联电路或经过互联网相连， 双方网络通过互联网关实现短信系统之间的互联。典型的网络结构如图2 2 所 图2 2 短信网络互通图 对于中国电信一级网关，涉及到网间短消息互通的主要有两个部分，一个是 转发与移动联通的异网短信，这部分与点对点短消息网间互通协议无关，只是利 用s m g p 协议在不同的二级网关之间进行转发，与移动联通的互连都是在各省二 级网关与移动联通互联网关之间实现的。另外一部分时与中国网通一级网关的连 接，便于支持中国电信和中国网通没有同时存在二级网关的省份，中国电信在上 海和广州的一级网关都必须与中国网通的一级网光都建立点对点短消息网间互 通协议的连接，从而实现同中国网通的短信互通。 点对点短消息互通协议v 3 0 以t c p i p 协议【i o l 作为底层通信承载协 议。互联网关之间进行数据交互时，采用简化的长连接方式。互联网关之间的通 讯采用t c p i p 协议，双方互为客户端和服务器端。发送和接收单独进行，通讯 采用应答方式，应答和请求在同一个连接完成。当客户端要发送命令时，主动向 服务器端建立连接，然后向服务器端发送命令，并接收应答；服务器端从客户端 接受命令，返回应答。连接建立后，客户端可以连续发送多条命令。命令发送完 并接收到所有应答后，客户端应该主动断开连接。互联网关之间前转时要求所有 消息都有状态报告，当向用户发送信息出现错误时，互联网关应向对方互联网关 8 发送错误状态报告。无论成功失败都应有状态报告。互联网关成功转发短消息后， 若4 8 小时内无状态报告返回，则网关认为此消息发送失败，不计费。 2 1 3 固网省内网络互连方案 为实现n g n 终端用户与现有无线市话网短信用户及固定短网用户之间能够 相互发送和接收短消息，需要三方的s m c 实现互通。考虑到当前三系统实现方式 的差异性，建议现阶段的联网方案如下：软交换网短信服务器通过短消息网关与 现有的无线市话网短消息中心和固网短消息中心互联，实现与无线市话网及p s t n 网之间的短消息互通。 注：软交换网络短信中心为逻辑设备，可以由n g n 应用服务器实现。 固网的本地网络结构如图2 3 所示： 图2 3 本地网络结构图 9 第2 章n o n 短消息中心网络架构 2 2 n g n 短消息中心网络结构 中国电信软交换短信网络结构如图2 4 所示 2 2 1 关键设备 图2 4 中国电信软交换短信网络结构 在软交换短信网络中的关键设备包括短信网关、短信服务器和a a a 服务器。 2 2 1 1 短消息网关 短消息网关作为三方网络之间的接口网关，为三方之间进行数据交换提供了 一条安全、快捷的通道。同时，短消息网关实现了三方与c p 之间通讯接口。短 消息网关具有路由判断功能，根据不同的被叫号码段选择不同的短消息中心。短 l o 第2 章n g n 短趟息中心网络架掏 消息网关具有基本的统计和计费功能，提供原始的通讯记录，保证不同短消息中 心之间的结算和对帐功能。 短消息网关与固网或无线市话网及n g n 网络的短消息中心之间的通讯协议采 用标准s m p p 3 3 或更高版本协议，短消息网关作为客户端。短消息网关与c p 之 间的通讯协议采用中国电信的s m g p 协议【】l ，1 2 ，短消息网关作为服务器端。 2 2 1 2 短信服务器 短信服务器具有业务处理功能、运行和维护等功能。具体功能如下： 一、业务处理功能包括： - 存储功能；短信服务器能对用户提交的短消息数据进行存储，其存储的 基本内容包括：短消息1 - n 条( 文本、长度) 、短消息发送的有效期、短 消息在业务中心的有效存储时限、发起者和目的地地址、应用类别、信 息来源、短消息的发送状态、失败原因等。 短消息的接收和发送：短信服务器收到短消息后，确认它是否有效，若 有效则将短消息及时保存，并向发送端回送确认信息。短信服务器向 n g n 终端或短消息网关发送短消息。如果转发失败，则短信服务器接收 返回的失败原因。 - 重复转发尝试：短信服务器进行定时自动重复转发，并且短信服务器应 能够根据需要设定不同的重复转发时间间隔。 一状态报告：短信服务器应有能力通知短消息终端，该用户发的短消息的 状态。消息状态可以有以下几种： 转发通知( 成功地转发) 转发失败( 永久的失败) 短信服务器应能根据需要设定状态报告标志。 一用户核查能力：短信服务器应支持与a a a 服务器的接口，实现对主叫 用户和被叫用户的认证、鉴权和计费。 短信服务器应支持汉字短消息编码。 一短信服务器应支持短消息由终端输入并发送短消息的接续方式。 第2 章n o n 短消息中心网络架构 - 短信服务器应支持s i p 协议和s m p p 协议。短信服务器通过s i p 协议与 n g n 软交换设备互连，通过s m p p 协议与短消息网关互联。 - 短信服务器具有路由判断功能。如果短消息的被叫号码为固网用户、p h s 用户、移动或联通等异网用户或非本短消息中心管辖的n o n 终端用户， 短信服务器将此短消息发送给短消息网关处理：如果被叫号码是本短消 息中心管辖的n o n 终端用户，则将短消息下发给相应的短消息用户。 - 支持用户终端上线的即时通知功能。 二、运行和维护功能包括： _ 统计与测量：包括话务拥塞统计、服务质量的统计、性能统计、网络状 态的监视、短消息业务监视等。 _ 网管功能：包括用户数据的维护管理、系统观察管理、软件维护管理、 设备维护管理、性能管理、配置管理等主要网管功能。 2 2 1 3 撇服务器 恕a 服务器用于n g n 终端用户在发送短消息前以认证，其功能包括： 认证功能，对于主叫用户的认证和被叫用户的认证。 一对收发权限的管理及授权：只收不发，只发不收，可发可收，禁止收发。 _ 计费功能：通信费、信息费和错单调整。 一计费数据的存储与管理 1 2 第3 章n g n 短消息中心业务流程 第3 章n g n 短消息中心业务流程 在本章中。首先详细描述了n g n 内网中，终端注册、短信发送与接受的相关 流程；然后具体说面了n g n 网络与其他电信网络的短信互通的信令流程；最后给 出s i pm e s s a g e 消息格式。 3 1 n g n 短消息中心注册流程 n g n 短消息中心作为n g n 网络中的一个s i p 应用服务器的角色，当其挂入n g n 网络时，需要向n g n 软交换服务器注册。在本方案中，n g n 软交换服务器是上海 贝尔阿尔卡特的a 5 0 2 0 。 n g n 短消息中心启动之后，向n g n 软交换服务器a 5 0 2 0 发送带有接入码的 r e g i s t e r 消息。注册成功后，n g n 软交换服务器a 5 0 2 0 就会把在被叫地址中带有 此接入码的消息都发送给n g n 短消息中心，实现短消息相关的s i p 信令消息的透 传。 对于带n g n 短信功能的终端。需要在短信功能配置项中配置该n g n 短消息中 心接入码，当n g n 短信终端发送消息时，自动在用户输入的对方接收号码之前插 入配好的n g n 短消息中心接入码。从而，当该短消息相关的s i p 信令消息到达 n g n 软交换服务器a 5 0 2 0 时，可以被透传到n g n 短消息中心。 3 2 发送短信业务流程 n g n 终端用户发送短信的业务流程如下： 1 n g n 终端用户发送短信后短信消息通过软交换设备透传到n g n 短消息中心； 2 n g n 短消息中心将消息的主叫用户信息( 如主叫号码) 发送给a a a 服务器进 行身份认证，如果认证成功进行第3 步，否则n g n 短消息中心向主叫用户发 送回执说明发送失败并结束业务流程： 3 n g n 短消息中心存储短消息。 4 n g n 短消息中心解析消息的被叫地址，如果被叫用户不是本短消息中心管辖 的用户，n g n 短消息中心将短消息发送给短消息网关并结束业务流程，否则 第3 章n g n 短消息中心业务流程 直接结束业务流程。 3 3 接收短信业务流程 n g n 终端用户接收短信的业务流程如下： 1 n g n 短消息中心收到短消息后解析得到短消息的被叫地址，根据被叫地 址判断被叫用户是否本短消息中心管辖的用户，如果是本短消息中心管 辖的用户进行第2 步，否则将短信消息发送给短消息网关并结束业务流 程； 2 n g n 短消息中心将被叫地址发送给a a a 服务器对被叫身份进行认证，如 果认证成功进行第3 步，否则n g n 短消息中心向主叫用户发送回执说明 发送失败并结束业务流程； 3 n g n 短消息中心将短信消息通过软交换设备透传给被叫用户。被叫用户 收到短信后向n g n 短消息中心回送回执消息； 4 n g n 短消息中心收到回执消息后判断是否成功，如果是成功，产生计费 消息包，向a 从服务器发送计费消息包： 5 如果主叫用户要求收到短信发送回执，n g n 短消息中心向主叫用户发送 回执消息( 通过软交换设备透传) 。业务流程结束。 3 4 n g n 短信信令流程 3 4 1 软交换域内用户之间遥讯 3 4 i 1 信令流程 软交换域内用户之间的短信通讯分为3 类： i 主叫认证和被叫认证都成功的通讯流程如图3 1 所示： 1 4 第3 章n g n 短消息中心业务流程 图3 i 域内短消息信令流程图( 成功) ( 1 ) 软交换用户通过s i p 协议中的m e s s a g e 消息发送短消息到软交换核 心设备，软交换核心设备通过判断消息内被叫地址( t o 字段值) 中 前插的接入码来标识消息为短消息； ( 2 ) 软交换核心设备根据接入码将此消息转发给短消息服务器； ( 3 ) 短消怠服务器将消息的主叫地址( f r o m 字段值) 通过r a d i u s 协议中 的a c c e s s _ r e q u e s t 消息发送给a a a 服务器认证，收到a c c e s sa c c e p t 消息则表明认证通过，此时确认主叫用户可以发送短消息： ( 4 ) 短消息服务器向软交换核心设备发送2 0 0 0 k 响应消息，软交换核一t l , 设备透传2 0 0 0 k 响应消息给主叫用户； ( 5 ) 短消息服务器解析消息的被叫地址，去除接入码后查询数据库确认 被叫为本网的软交换用户，并且通过r a d i u s 协议中的 l s 第3 章n g n 短消息中心业务流程 a c c e s s r e q u e s t 消息向a a a 服务器认证被叫地址的接收短信权限， 收到a c c e s s a c c e p t 消息则表明认证通过，此时短消息服务器发送 m e s s a g e 消息给被叫用户： ( 6 ) 短消息服务器通过m e s s a g e 消息将消息内容发送给被叫用户； ( 7 ) 被口q 用户返回2 0 0 0 k 响应消息，软交换核心设备透传2 0 0 0 k 给短消 息服务器； ( 8 ) 短消息服务器在收到被叫用户发送的2 0 0 0 k 响应消息后，通过 m e s s a g e 消息给主叫用户发送回执： ( 9 ) 主叫用户收到m e s s a g e 回执消息后，发送2 0 0 0 k 响应消息给短消息 服务器。 2 主叫认证失败的通讯流程如图3 2 所示： 图3 2 域内短消息信令流程图( 主叶认证失败) ( 1 ) 软交换用户通过s i p 协议中的m e s s a g e 消息发送短消息到软交换 核心设备，软交换核心设备通过判断消息内被叫地址( t o 字段值) 中前搔的接入码来标识消息为短消息； ( 2 ) 软交换核心设备根据按入码将此消息转发给短消息服务器： ( 3 ) 软交换短消息服务器将消息的主叫地址( f r o m 字段值) 通过r a d i u s 1 6 第3 章n g n 短消息中心业务流程 协议中的a c c e s s _ r e q u e s t 消息发送给a a a 服务器认证，收到 a c c e s s _ r e j e c t 消息则表明认证不通过，短消息服务器向主叫用户发 送4 0 4 响应消息( 通过软交换核心设备透传) ，说明发送短信失败， 并结束本业务流程。 3 主叫认证成功而被叫认证失败的通讯流程如图3 3 所示： 图3 3 域内短消息信令流程图( 主叫认证成功而被叫认证失败) ( 1 ) 软交换用户通过s i p 协议中的m e s s a g e 消息发送短消息到软交换 核心设备，软交换核心设备通过判断消息内被叫地址( t o 字段值) 中前插的接入码来标识消息为短消息； ( 2 ) 软交换核心设备根据接入码将此消息转发给短消息服务器； 3 ) 短消息服务器将消息的主叫地址( f r o m 字段值) 通过r a d i u s 协议 中的a c c e s s _ r e q u e s t 消息发送给a a a 服务器认证，收到 a c c e s s _ a c c e p t 消息则表明认证通过，此时确认主叫用户可以发送短 消息； ( 4 ) 短消息服务器向较交换核心设备发送2 0 0 0 k 响应消息，软交换核心 设备透传2 0 0 0 k 响应消息给主叫用户； ( 5 ) 短消息服务器解析消息的被口q 地址，去除接入码后查询数据库确认 1 7 第3 章n g n 短消息中心业务流程 被叫为本网的软交换用户，并且通过r a d i u s 协议中的 a c c e s s _ r e q u e s t 消息向a a a 服务器认证被叫地址的接收短信权限， 收到a c c e s s _ _ r e j e c t 消息则表明认证未通过，此时短消息服务器( 通 过软交换核心设备透传) 发送m e s s a g e 回执消息给主叫用户，说 明短信发送失败； ( 6 ) 主叫用户收到m e s s a g e 回执消息后，发送2 0 0 0 k 响应消息给短消 息服务器。 3 4 1 2 短消息回执流程 短消息回执流程如下： ( 1 ) 当软交换核心设备收到被叫用户发送的2 0 0 0 k 消息( 如果发送失败 则为其他消息) 后向短消息服务器发送收到的响应消息； ( 2 ) 短消息服务器收到2 0 0 0 1 ( 消息后向a a a 服务器发送计费消息，如 果不是2 0 0 0 k 消息，则不发送计费消息； ( 3 ) 如果主叫用户需要短消息回执，短消息服务器向软交换核心设备转 发回执m e s s a g e 消息； ( 4 ) 软交换核心设备把回执继续下发给主叫n g n 用户。 3 4 2 n g n 网络用户与异网用户之间的通讯流程 3 4 2 1 n g n 终端用户到异网用户的短信通讯流程 信令流程 n g n 终端用户刭异网用户的短信通讯流程分成两类： 1 主叫认证成功的情况如图3 4 所示； 1 8 第3 章n g n 短消息中心业务流程 图3 4 域外短消息信令流程图( 成功) ( 1 ) 软交换用户使用m e s s a g e 消息发送短消息到短消息服务器( 通过 软交换核心设备透传) ： ( 2 ) 短消息服务器将消息的主叫地址通过r a d i u s 协议中的 a c c e s sr e q u e s t 消息发送给a a a 服务器认证，收到a c c e s s _ a c c e p t 消息则表明认证通过，此时确认圭叫用户可以发送短消息： ( 3 ) 短消息服务器向主叫用户终端发送2 0 0 0 k 响应消息； ( 4 ) 短消息服务器对被叫号码进行判别，目的地址如果不是本网n g n 终 端用户就通过d e l i v e r 命令下发短消息到本地二级短消息网关，本地 二级网关返回d e l i v e r r e s p 命令给短消息服务器： ( 5 ) 本地二级网关收到该消息后同样对目的号码进行判别，根据被叫地 址的情况将路由配置为一级网关或本地移动、联通互联网关，通过 s m g p 协议或s m p p 协议中的相应命令把该消息直接前转到与之相 连的一级网关或本地移动、联通互联网关，再由此网关将短消息前 转直至被叫用户所属地的二级网关，被叫侧网关返回f o r w a r df e s p 命令或相应的响应命令； 1 9 第3 章n g n 短消息中心业务流程 ( 6 ) 被叫用户所属地的二级网关接收到该消息后把消息下发给被叫用 户； ( 7 ) 在被叫用户收到短消息或超过有效期后，短消息下发流程结束。在 下发流程结束后，由被叫用户所属地的二级网关返回回执。在返回 回执过程中，出现回执发送失败情况，短消息服务器必须进行重发。 2 主叫认证失败的情况如图3 5 所示； 图3 5 域外短消息信令流程图( 主叫认证失败) ( 1 ) 软交换用户使用m e s s a g e 消息发送短消息到短消息服务器( 通过 软交换核心设备透传) ； ( 2 ) 短消息服务嚣将消息的主叫地址通过r a d i u s 协议中的 a c c e s s _ r e q u e s t 消息发送给a a a 服务器认证，收到a c c e s s _ r e j e c t 消息贝| j 表明认证未通过； ( 3 ) 短消息服务器向主叫用户终端发送4 0 4 响应消息，并结束业务流程： 短信回执流程 短消息回执流程如下 第3 章n g n 短消息中心业务漉程 ( 1 ) 如果被叫二级网关收到的回执消息为成功则产生计费消息并向a a a 服务器发送计费消息，如果不是成功消息，则不产生和发送计费消 息，无论回执是成功还是失败，被叫二级网关都将回执消息继续前 转直至到达主叫所属的二级网关； ( 2 ) 主叫二级网关收到回执消息后判断消息是否成功，若为成功则产生 计费消息并向a a a 服务器发送计费消息，如果不是成功消息，则不 产生和发送计费消息，无论回执是成功还是失败，主叫二级网关都 将通过s u b m i t 消息向主叫短消息服务器下发回执消息； ( 3 ) 主叫短消息服务器收到回执消息后判断消息是否成功，若为成功则 产生计费消息并向从a 服务器发送计费消息，如果不是成功消息， 则不产生和发送计费消息； ( 4 ) 如果主叫用户需要短消息回执，主叫短消息服务器通过软交换核心 设备透传回执m e s s a g e 消息给主叫n g n 用户。 3 4 2 。2 异网用户到n g n 用户的短信通讯流程 信令流程 异网用户到n g n 终端用户的短倍通讯流程分成两类： 1 被叫认证成功的情况如图3 ，6 所示： 2 l 第3 章n g n 短消息中心业务流程 图3 6 来自异网短消息信令流程图 被叫认证成功) ( 1 ) 异网