（计算机应用技术专业论文）漫游短信欢迎系统的设计与测试研究.pdf

摘要 摘要 漫游短信欢迎系统作为一种移动通信增值业务，由信令采集 分析、业务生成和与短信网关的接口三部分组成。系统通过对信 令链路的监测，检索出漫游用户号码，经过短消息中心，再由短 消息中心通过与其相连的g m s c i w m s c 向相关用户前转送欢迎 词、服务指南等短消息。但是现有的欢迎系统存在功能单一，结 构不宣扩展及运行错误较多三个方面的问题。 结合实际项目，在详细研究系统市场需求、技术以及测试现 状、测试过程管理的基础上，以设计与测试作为研究课题，针对 以上三个方面的问题进行改进，并在信令监测和与短信网关接口 方面进一步提高系统的用户满意度。增加系统功能：在提出的设 计方案中采用消息通信机制，增加模块独立性，便于系统结构的 扩展；信令采集时采用高阻跨接适配器方式接入网络，不对运行 网络增加负荷，提供开放式的扩展接口，增加系统的灵活性，便 于升级。针对现有系统运行的错误，保证测试质量研究测试过程 管理，结合软件工程，项目管理等几方面，提出了通过对软件测 试专业化、测试组织项目化和软件测试过程规范化来保证测试的 高效优质，最后强调测试环境的严谨、规范。同时，文中对如何 模拟系统测试环境及系统验收进行了论述。 按照设计方案编码实现系统，并在模拟测试环境下，辅以测 试管理工具t e s t d i r e c t o r 详细讲述测试过程管理。在对系统进行了 大量的有效的测试后，给出测试报告。 关键词：漫游短信欢迎系统，信令监钡4 ，位置更新，测试过程管理 a b s 仃a c i a b s t r a c t r o a m i n gs h o r tm e s s a g ew e l c o m es y s t e m ，i ns h o r t ，r s w s ，i s o n ek i n do fm o b i l ec o m m u n i c a t i o ni n c r e m e n ts e r v i c e i ti sc o m p o s e d o ft h r e ep a r t s ：c o l l e c ta n da n a l y s es i g n a l i n g ，c r e a t eo p e r a t i o na n d i n t e r f a c et ot h eg a t e w a y i ts e a r c h e sr o a m i n gu s e rn u m b e r ( m s i s d n 、 1 m s i ) t h r o l i g hm o n i t o r i n gs i g n a l i n gl i n k s a n di t s e n d st h eu s e f u l s h o r tm e s s a g e st ot h eu s e rt h r o u g hg m s c i w m s c w h i c hi sc o n j o i n t t os h o r tm e s s a g ec e n t e r ( s c ) b u te x i s t i n gr s w sh a st h ef o l l o w i n g 0 r o b l e m s ：f u n c t i o ni sn o tr i c h s t r u c t u r ei sd i 硒c u l tt oe x t e n da n dt o o f a u l t sw h i l e r u n n i n g is e l e c td e s i g na n dt e s tr s w sa sm yt h e m e i ti sc o m b i n e dr e a l p r o j e c ta n db a s e do nt h es t u d yo fs y s t e mr e q u i r e m e n t , t e c h n o l o g y , t e s t i n ga c t u a l i t ya n dp r o c e s sm a n a g e m e n t ip u ti m p r o v i n gs y s t e m f r o mt h ea b o v e p r o b l e m s a sm y w o r k s y s t e m f u n c t i o ni se n r i c h e d i n d e s i g n i a d o p tm e s s a g e c o m m u n i c a t i o nt oi n c r e a s em o d u l e i n d e p e n d e n c es oi t i s e a s yt o e x t e n ds y s t e ms t r u c t u r e t h e h i g l l i m p e d a n c ec r o s sc o n n e c t i o nt or u n n i n gn e t w o r kw h i l ec o l l e c t i n g s i g n a l i n g d o e s n ta d db u r t h e n n 碡e x t e n d e di n t e r f a e ee n h a n c e s f l e x i b i l i t ya n dm a k e su p g r a d ee a s i l y t or e s o l v ef a u l t sw h i l er u n n i n g a n de n s u r es o r w a r eq u a l i t y , c o m b i n e ds o f t w a r e e n g i n e e r i n ga n d p r o j e c tm a n a g e m e i t lip u tf o r w a r dan e wv i e w p o i n tw h i e h i st h r o u g h t e s t i n gs p e c i a l i z a t i o n ，p r o c e s ss t a n d a r d i z a t i o n , t a k i n g t e s t i n g o r g a r n z a t l o n a sa p r o j e c t a n d s t r e s s i n gt e s t i n g e n v i r o n m e n t p r e c i s e n e s st oe n s u r et e s t i n gq u a l i t y a tl a s tia d d r e s sh o w t os i m u l a t e t e s t i n ge n v i r o n m e n t a n ds y s t e mv e r i f i c a t i o n i np a p e r , ip r o g r a mt h es y s t e ma st h ed e s i g np l a na n dn a r r a t e t e s t i n gp r o c e s sm a n a g e m e n t i nd e t a i lw i t h t e s t d i r e e t ( t e s t i n g m a n a g e m e n tt 0 0 1 ) u n d e rt h es i m u l a t e de n v i r o n m e n t a f t e ral o to f e f f e c t i v et e s t i n g j o b ，a tl a s t ，ig i v et h et e s tr e p o r t k e y w o r d s ：r o a m i n g s h o r t m e s s a g ew e l c o m es y s t e m ，m o n i t o r s i g n a l i n g ，u p d a t el o c a t i o n ，t e s t i n gp r o c e s sm a n a g e m e n t 独创性声明 、7 4 1 3 3 , 本人声明，所呈交的学位论文是我个人在导师 指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽本人 所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得北京交通大学或其他教学机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一起工作的同志对 本研究所做的任何贡献已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 本人签名：立生酆 日期：丝年土月笪目 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京交通大学有关保留、使用学 位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印 件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的 全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存论文。论文中所有创新和成果归北京交通 大学计算机与信息技术学院所有。未经许可，任何 单位和个人不得拷贝。版权所有，违者必究。 本人签名：地 日期：0 0 5 年弓月j j 目 绪论 1 绪论 1 1 漫游短消息欢迎系统的研究背景 随着移动通信的高速发展，移动通信网络覆盖区域范围的日益扩 大，拥有手机的人群越来越多，人们的消费需求也越来越广阔。不再 满足移动通信随时随地能够通话这一优势，渴望更多、更好的个性化 移动业务。而且，目前移动运营商对于客户争夺已经日益激烈，纷纷 采用各种措施来吸引用户，以期达到运营收入的增加，但是真正有效 果的方法是提供满意的服务，让用户时刻感觉到运营商的服务。提高 用户满意度。 目前各种新兴的移动通信增值业务的出现，也为移动运营商进一 步拓展业务空间提供了强大的支持。从不同渠道获取各种各样的信息 源，；o n t 整理生成用户所需的个性化内容，这无疑对推动移动增值业 务有着举足轻重的作用。同时，短消息业务有着广泛的市场，据统计， 2 0 0 2 年中国大陆的手机短信突破了9 0 0 亿条，而短信总量还在以惊人 的速度增长。鉴于此，从用户、运营商以及现有的技术支持来看，推 出漫游短信欢迎系统是大有裨益的。 基于信令采集的漫游短信欢迎系统可以结合各地的实际，通过捕 捉到的国际、国内漫游用户的号码，由短信平台发送欢迎词、服务指 南以及商业宣传等短消息，提高运营企业形象，方便客户，增加业务 收入，进一步强化客户忠诚度。它是一种新兴的可带来丰厚利润的移 动通信增值业务的技术实现。 北京交通大学硕士学位论文 1 2 当前系统存在的问题和测试现状 虽然目前国内各地的电信等运营商基本上都包含漫游短信欢迎 这种服务，但是服务的质量和系统的动能还不能完全让用户满意。在 进行本欢迎系统的研究以前，进行了详细的项目调研，对现有的欢迎 系统进行了分析，系统基本上都是在信令监测的基础上，生成相关的 业务( 短消息) ，通过短消息中心( 或网关) 向用户转发。在采用的 监测技术和与短信中心的接口方面不太相同，最能体现系统优越性的 部分，也是目前广大运营商选择相关产品的依据一一软件实现的部分， 对它的评价主要体现在系统结构，系统功能，系统运行情况三个方面。 调研后发现目前一些现有的漫游短信欢迎系统主要存在以下三 个方面的问题：系统实现的功能比较单一；系统结构不利于扩展升级； 运行中出现错误较多，用户投诉比较多。对于本文所研究的系统来说， 主要针对以上三个方面的问题进行改进，并在信令监溯和与短信网关 接1 3 方面进一步提高系统的用户满意度。 系统运行出现用户投诉多的一个非常重要的原因是在真正投入 运行前，没有进行大量的有效的测试。随着国内软件业的不断发展， 软件测试作为质量控制的主要手段引起了人们的高度重视，然而与软 件强国相比，在测试理论、测试技术、测试自动化方面，国内的软件 测试业相对都要落后：规模小、投入少、重视力度不够。据大量数据 统计，对于应用类软件的开发，软件测试的工作量应该占开发整个应 用软件所有工作量的4 0 硇d ，丙对于系统类软件则更高本文在对 测试技术、过程管理的研究基础上对漫游短信欢迎系统进行了大量的 有效测试，尽可能减少系统的错误，增加客户的满意程度。 1 3 论文背景及论文的主要工作 针对现有的漫游短信欢迎系统存在的问题，结合公司河南联通的 2 绪论 项目，本文所研究的漫游短信欢迎系统在以上三个方面作了改进，提 高系统的可用性。并且该系统已经投入使用。 针对功能单一的情况增加漫游欢迎系统的功能，比如增加统计分 析功能，通过相关的统计信息( 数量、分布、话务流向与属地的连接 等) 的分析，为用户提供针对性的服务，为网络规划和业务扩展提供 i j _ 靠的数据支持。增加短信配置的本地特色，发送的定时等等功能。 ，1 ：发时各个模块之间采用消息通信机制，增加模块的独立性，便于系 统结构的扩展。作为一个完整的独立系统，和其他系统采用标准的协 议进行通信，采用高阻跨接适配器的方式接入网络，不对运行网络增 加任何负荷。提供开放式的扩展接口，便于业务功能扩展。 论文主要研究两个部分的内容，一部分是研究漫游短信欢迎系统 的设计与实现。另一部分主要是研究对该系统的测试进而总结出保 证软件测试高效优质的主要方面。在软件设计实现部分中，通过对现 有技术、市场行情和需求的分析，提出了一种漫游短信欢迎系统设计 思想，给出了切实软件实现的框图方案，并且对组成系统的五个功能 模块一进行了讲解。在测试研究部分中，主要研究系统的在模拟测 试环境下软件部分的测试，重点研究集成后的测试，并以系统为测试 对象对软件测试过程管理辅以测试管理工具( t e s t d i r e c t o r ) 进行了详 细的讲述、探索。在如何模拟测试数据、测试网关，测试过程管理， 相关的验收测试后，结合软件工程、项目管理、质量保证等几方面， 就目前软件测试现状，提出了对软件测试专业化、测试组织项目化和 软件测试过程的规范化来保证软件测试的高效优质，最后强调要求测 试环境的严谨、规范。 论文章节安排如下： 第一章绪论 第二章漫游短消息欢迎系统介绍 北京交通大学硕士学位论文 第三章漫游短消息欢迎系统的研究与分析 第四章漫游短消息欢迎系统的设计与实现 第五章软件测试基本理论 第六章系统的测试实现与过程管理 第七章总结与展望 其中2 ，3 章主要为第4 章傲准备，先对漫游短信欢迎系统相关 的概念做介绍，然后进行研究设计。5 章为第6 章测试的研究做准备， 知晓测试的理论后，以系统为测试对象进行测试方面的研究。 4 漫游短信欢迎系统原理 2 漫游短信欢迎系统原理 2 1 系统概述 2 1 1 漫游短信欢迎系统介绍 漫游短信欢迎系统( r o a m i n gs h o r tm e s s a g ew e l c o m es y s t e m ， 简称r s w s ) 是一种新兴的移动通信增值业务。系统依赖g s m 网络结 构，从g s m 网络中的关键设备一位置归属寄存器( h l r ) 中获取用 户位置变化信息，检索出国际国内的漫游用户号码( m s i s d n 、 i m s i ) ，通过g s m 网络中的短消息中心( s m s c ) 设备，再由短消息 中心通过与其相连的g m s c i w l v i s c 向相关用户前转送欢迎词、节 日问候、服务指南、旅游信息等一些有价值的短消息。 2 1 2 系统业务功能 系统是以信令监测为基础。通过对电信网中特定的信令过程， 如：漫游、切换以及电路相关性的信令过程的过滤与分析，将结果 提交给相关的业务中心，于此运营商可向用户提供多种个性化的增 值服务。系统可以灵活的设置短倍内容，对漫游用户发送关怀信息、 提供可能的信息服务，增加运营商的客户满意度；同时为运营商提 供新的商业机会：短消息的广告服务、团队服务、信息服务。这种 增值服务主要包括： ( 1 ) 对漫游到本地的外地用户或国外用户，可发送欢迎词、祝贺词 及当地的航空、宾馆、旅游等广告信息或商务讯息。 ( 2 ) 对本地出访用户，发送问候短消息( 或漫游地的当地公众服务 信息) 及发送所漫游地的当地广告信息。 ( 3 ) 对出访归来的本地用户发送欢迎词，节日问候等信息。 ( 4 ) 省内用户不同地区间漫游用户的个性化服务。 5 北京交通人学硕士学位论文 本文研究的系统主要针对夕 地漫游到本地的用户的服务，详尽 的系统功能请参阅第四章首节功能需求分析。 2 2 漫游短消息欢迎系统分类 系统支持在g s m 移动信令网任意点信息采集，根据全国移 动网的整体结构，漫游短信欢迎系统根据实施方案的不同，可 以分为以下四种类型： ( 1 ) 省际漫游用户短信欢迎问候系统 设在每个省的直辖市和交通枢纽城市，服务对象为省地市间 漫游用户，以及漫游入本省的省外移动用户。 ( 2 ) 省内跨地区漫游用户短信欢迎问候系统 设在每个地市，服务对象为省内外其他她市的漫游用户。 ( 3 ) 基于u s c v l r b s c 的本地网漫游用户短信欢迎问候系统 ( 4 ) 国际漫游用户短信欢迎问候系统 设在具有国际出口的城市( 如北京、广州、上海) ，主要监测 在国内漫游的国外用户，省际漫游系统也可以拥有此项功能。 开发具有单一的功能的系统一般是根据用户( 如特定地方的电 信运营商等) 的特定要求，本文所讲述的漫游短信系统可在 l s t p h s t p 点监测实现省际、省内跨地区漫游的集中监测分析，满 足多种监测模式需求。 2 3o s m 网络介绍 本文所要讲述的漫游短信欢迎系统是基于g s m ( g 删a e u f l f o r w a r ds e t - u pi n f o r m a t i o nm e s s a g e ) 数字移动通信网的短消息系 统，它是在信令采集、m a p 信令分析技术基础上一个相对独立的 完整的应用系统。在更好的理解它的工作原理之前，先对一些g s m 移动网的关键的名词术语1 1 1 作出解释。g s m 网络的系统结构如图 2 一l 所示。 6 漫游短信欢迎系统原理 图2 - 1g s m 系统结构 从图中可看到，g s m 系统总体结构有以下功能单元组成( 图中两功 能实体间标注的是接口) ： 1 移动台( m s ) 移动台是公用g s m 移动通信网中用户所使用的设备，也是用 户能够接触的整个g s m 系统中的唯一的设备。移动台的类型包括 车载台( 安装在汽车里的移动台) 和手持台( 手机) ，目前手持台 的用户占据了整个用户的极大部分。 2 基站予系统( b s s ) b s s 通过无线接口直接与移动台相接负责空中无线信号的发 送与接收和集中管理。另一方面，基站子系统与网路子系统( n s s ) 中的移动业务交换中心( m s c ) 相连，实现移动用户问或移动用户 与固定网用户间的通信，传送系统信号和用户信息等。基站子系统 是由基站收发信台( b t s ) 和基站控制器( b s c ) 两部分组成。 ( 1 ) 基站收发信台( b t s ) 7 北京交通大学硕士学位论文 b t s 由基站控制器( b s c ) 控制，它是工作在某个小区的无线收 发信设备，用于接收来自移动台的信号，并通过它发送信号给移动 台，完成b s c 与无线信道之间的信号转换。 ( 2 ) 基站控制器( b s c ) b s c 主要负责管理b t s ，而且当b s c 与m s c 之问的信道阻塞时， 由它进行指示。 3 网络子系统( n s s ) 网络子系统负责g s m 系统内各个指令的交换和路由选择，并 管理用户的各种数据，可以进行用户安全的管理( 如鉴权) ，同时 存储着各种指令信息和用户信息。n s s 由一系列功能实体构成： ( 1 ) 移动业务交换中心( m s c ) 对移动台进行控制、交换的功能实体。它是网络的核心，分别 与系统其它功能实体相连。m s c 可从三种数据库( 即h l r 、v l r 和 a u c ) 获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。同时， m s c 也可以根据其最新得到的用户请求信息( 位置更新，越区切 换等) 更新数据库的部分数据。根据完成的功能不同，可以分为； 入口m s c ：即g m s c ，具有寻找路由功能的m s c 。短消息业务入口 m s c ：移动网与提供接入短消息业务中心之间的接口交换机，通过 这个接口可将短消息传给移动台。短消息业务互通m s c ：移动网与 提供短消息业务中心之间的接口，通过该接口可将短消息由移动台 发送至短消息业务中心。 ( 2 ) 访问用户位置寄存器( v l r ) 动态的用户数据寄存器。其功能在m s c 中实现它存储着进入 其控制区域内的己登记的移动用户的相关信息( 如用户的号码、所 处位置区的识尉等参数) 。v l r 从该移动用户所在的归属位置寄存 器( h l r ) 处获得并存储该用户的数据一旦用户离开该v l r 的控 制区域，则重新在他所进入的另一个v l r 登记，原v l r 将取消临时 记录的该移动用户的数据。 漫游短信欢迎系统原理 ( 3 ) 归属用户位置寄存器( h l r ) g s m 系统的中央数据库，存储着该h l r 控制的移动用户所有 的相关数据。全部重要的静态数据( 移动用户识别号码、访问能力、 用户类别和补充业务等) 都在其中。同时，h l r 还存储着与归属它 的用户有关的动态数据，如用户位置更新信息或漫游用户所在的 m s c v l r 地址及分配给用户的补充业务。另外，h l r 可以与 m s c v l r 一一对应，一个h l r 也能够控制若干个m s c v l r 或接 个区域的移动网。 ( 4 ) 鉴权中心( a u c ) 存储鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证 通过无线接口的移动用户通信的安全。手机通话前都要先经过鉴 权，待得到系统承认为合法拥护时，方可进入通话接续。此时a u c 起到了关键的作用。 ( 5 ) 移动设备识别寄存器( e i r ) 存储有关移动台设备参数的数据库。主要是国际移动设备识别 码( i m e i ) ，通过核查白色、黑色和灰色三种清单，完成对移动 设备的识别、监视、闭锁等功能。 4 短消息中心( s m c ) 它是操作维护系统中的各功能实体，主要对整个g s m 网路进行 管理和监控。通过它实现对g s m 网内各种部件功能的监视、状态报 告、故障诊断等功能。 5 接口 两个不同的子系统间实现通信，要通过接口：它们遵循g s m 接口标准。图2 1 中已经标注了移动系统各主要功能实体间的接口 位置，简要介绍其中几个： 9 北京交通大学硕士学位论文 u 。接口：m s 与b t s 之问的数字无线接口。其不同种类的逻辑信 道用来传送m s 与b t s 之间大量的用户数据和控制信令。 a 接口：n s s 与b s s 问的通信接口，也就是m s c 与b s c 之间的 互连接口，传递移动台管理、基站管理、接续管理等信息。 d 接口：主要交换h l r 与v l r 之间的接口位置信息和用户信息。 e 接口：当m s 呼叫期间从一个m s c 移动到另一个m s c 时，为保 持继续通话，通过此接口交换数据，来启动或完成有关切换操作。 6 操作维护中心( o m c ) 网络操作者进行监控和操作的功能实体。检查网管上显示的告 警点：检查b t s 和b s c 数据库，核实频点分配、l a c 划分、临近 小区关系、切换条件等：检查交换机数据库，核实有关h l r 、v l r 无线网络参数。 2 4 短消息接口的s m p p 协议 s m p p ( s h o r tm e s s a g ep e e rt op e e r ) 短消息点对点协议 2 1 是一 种通用的短信接口协议。负责短消息服务中心( s m s c ) 和外部短 消息实体( e s m e ) 之间的数据传递。它本身是一种应用层协议， 运行在t c p i p 协议族的t c p 协议上，通过s o c k e t 连接与中心通 讯，进行数据交换。本文所讲述的短信漫游欢迎系统就是通过数据 网用s m p p 协议和短信中心进行连接通信。 2 4 1 协议功能 通过此协议标准，e s a e 能连接( b i n d ) 或断连( u n b i n d ) s m s c ， 提交( s u b m i t ) ，替换( r e p l a c e ) ，取消( c a n c e l ) ，查询( q u f r y ) 短消 息js m s c 能下发( d e l v e r y ) 短消息到e s m e 此标准包含e s m e 到s m s c 的消息和s m s c 到e s m e 的消息两部分。 o 漫游短信欢迎系统原理 2 4 2 协议规格说明 协议中规定消息流接收到请求的一方，都必须给请求方回一个 应答消息( a c k n o w l e d g e ) 1 e s m e 到s 煅c 的消息 e s m e 到s m s c 的消息，如：提交、查询、删除短消息等请求， e s m e 必须以t r a n s m i t t e r 类型连接到s m s c 。图2 2 描述了一个典 型的t r a n s m i t t e r 类型的请求应答的示例。 v i lb m 2 h ；n dt t m ；t t p r r l 、 一 、， r jh i n t c m ；t | p rt 事e 一 、 t l l h m _ tc m ，、 一 、 r t _ l h m ；t r ，、 e l ”n i tt t n ，1 、l 一 、， ， 一h “o t * ，d 、 。 _ r 一 、7 r c 1 1 h m “c m ，、l 一 r jt l l h m ；t p c ，1 、 1 一一 、， jc h m ；te m 盔 ， 、 jp t vc mt ，e 、 jt t h m l t t t “、 l l n h ；n r nl 、， r n h ；n r p c n ， 、 示例 北京交通大学硕士学位论文 e s m e 是以b i n d _ t r a n s m i t t e r 连接到s m s c ，表示此类型的e s m e 要求以发送者的身份连接s m s c 。e s m e 向s m s c 发起提交短消息 ( s u b m i ts i l l ) 、查询提交的短消息状态( q u e r y 、删除短消sin) 息( c a n c l es m ) 和断开连接( u n b i n d ) 等请求s m s c 返回请求的应 答。e s m e 和s m s c 之间的请求应答消息可以是阻塞方式也可以是异 步方式的。所以e s m e 可能在s m s c 没有应答的情况下，发起多个请 求到s m s c 。s m s c 应该按照收到的请求顺序给e m s e 回响应，同时e m s e 必须能够处理没有按顺序的响应。 本论文的漫游短信欢迎系统( r s w s ) 作为一种e s m e ，以 t i u n s m i r r e r 类型连接到s m s c 。并且，r s w s 和s m s c 之间的 请求应答消息采用异步方式，r s w s 能够处理没有按顺序的响应。 2s m s c 到e s m e 的消息 s m s c 到f s m e 的消息，如：s m s c 转发短消息到e s m e ，e s m e 必 须以r e c e i v e r 类型连接到s m s c 。图形描述可参考图2 2 描述，把 消息类型改变一下即可。r e c e i v e r 类型的e s 陋是以 b i n 睚r e c e i v e r ( 要求以接受者的身份) 连接到s m s c 的e s 陋，s m s c 向此类e s m e 转发短消息，e s m e 向s 瞒c 回应答。e s m e 和s m s c 之间 的请求应答消息可以是阻塞方式也可以是异步方式韵。所以s m s c 可能在e s m e 没有回应答的情况下，发送发起多个下发短消息 ( d e li v e r _ s m ) 请求到f s m e 。e s 姬按照收到的请求顺序。给s m s c 返回响应。没有按顺序回的响应s m s c 也要能够处理。 e s 陋和s j , 艘c 的消息由消息头和清息体组成消息在作为s m p p 包传送的时候，按照具体的消息头和消息体的语法，这里不再赘述。 2 4 3 s m p p 任务 s m s c 和e s m e 之间的s m p p 对话中，总是e s m e 首先发起并与s m s c 2 漫游短信欢迎系统原理 建立网络连接( t c p i p ) ，然后，e s m e 发出一个s m p p 绑定请求来 打开一个s m p p 任务。在一次s m p p 操作期间，e s m e 可以向s m s c 发 出一系列请求，同时，从s m s c 接收相应的请求响应；同样地，s m s c 也可以向e s m e 发出s m p p 请求并得到证确的响应。每次s m p p 操作 必须包含请求p d u ( 协议数据单元) 以及相关的p d u 响应，接收实 体必须返回一个相关的s m p p 响应。s m p p 任务可以定义为以下几种 可能状态： o p e n ：e s m e 已经与s m s c 建立网络连接，但还没有发出绑定请求。 b o u n d t x ：e s m e 被绑定为一个e s m e 发送器。( e s m e 向s m s c 提交一 个绑定包b i n d t r a n s m i t t e rp d u ，而后从s m s c 接收绑定响应包b i n d t r a n s m i t t e rr e s pp d u 。) 此时，e s m e 只能向s m s c 发送短消息。 b o u n d r x ：e s w e 被绑定为一个e s m e 接收器。( e s w e 向s m s c 提交 一个绑定包b i n d r e c e i v e rp d u ，而后从s w s c 接收绑定响应包 b i n d r e c e i v e r r e s pp d u ) 。此时，e s m e 只能从s m s c 接收短消息。 b o u n d t r x ：e x m e 被绑定为一个e s m e 收发器。( e s w e 向s m s c 提交 一个绑定包b i n dt r a n s c e i v e rp d u ，而后从s m s c 接收绑定响应包 b i n dt r a n s c e i v e r r e s pp d u 。) 此时，e s m e 可以从s m s c 接收短 消息，也可以向s m s c 发送短消息。 c l o s e d ：e s m e 关闭绑定并取消和s m s c 的连接，s m s c 也可以取消来 自于e s m e 的绑定。 目前，多数短信中心支持s m p p 协议接口，如华为、中兴、w i n s 等，但其具体细节有所不同。可以根据需要对s m p p 协议作一些扩 展，增加一些功能。 北京交通大学硕士学位论文 3 漫游短信欢迎系统的研究与分析 3 1 系统设计原理 根据系统要实现的功能，来分析漫游短信欢迎系统的实现原 理：它通过对m s c 与s t p ( 信令转接点h s t p 或l s t p ) 、h l r 之间的 七号信令链路的信令消息数据的实时采集监测，对位置更新 ( u p d a t el o c a t i o n ) ，插入用户数据( i n s e r ts u b s c r i b e rd a t a ) ，删除 位置( c a n c e ll o c a t i o n ) 等移动应用部分m a p 消息进行相应过滤提 取和处理，生成漫游短消息业务信息，通知交付给短消息业务中心 s m s c 或短消息网关，实现漫游短消息业务。系统主要由漫游用户信 息获取和业务分析处理( 包括与短信中心的接口) 两大部分组成， 系统设计结构原理如图3 - 1 所示。 1 4 图3 - 1 漫游短信欢迎系统设计原理示意图 漫游短信欢迎系统的研究与分析 3 2 系统的组成 根据系统的设计原理，对系统的流程进行一个形象化的描述。 如图3 2 所示。 图3 2漫游短信欢迎系统整体流程示意图 短信欢迎系统采用分布式处理结构，对系统的组成进一步细 化，分为信令采集分析部分( 远端站) 、业务生成处理部分和与短 消息中心的接1 ：3 - - 部分。下面分别介绍一下各组成部分。 3 2 1 系统前端采集部分 前端采集部分主要是从移动网七号信令链路上实时采集链路 上的信令数据，监测、分析与用户漫游有关的信令过程( 位置更新 等) ，合成用户漫游事件记录( t d r ) ，使之成为我们下一步可以处 理使用的消息。对信令的采集分析方案州主要有以下两种： 北京交通火学硕士学位论文 ( 1 ) 采集分析s t p 外侧所有的出省信令 圈3 - 3 采集分析s t p 外侧所有的出省信令示意图 图3 - 3 所提供的方案能够监测所有出省和入省的本省用户和漫 游用户。对漫游到本省的外地用户或国外用户，发送欢迎词及所关 心的航空、租车、宾馆、等广告信息或商务讯息。对出访归来的本 地用户发送欢迎词。然而，省内不同地区问漫游用户不能享受到此 个性化服务。要实现用户在省内不同地区间漫游时，享受到不同地 区的个性化服务，需要采集分析s t p 至各地区l s t p ( 或全部的m s c ) 阃的信令链路中的信令消息。 ( 2 ) 采集分析某个g , s c 和s t p 之间的信令 6 图3 - 4 采集分析某个惦c 和s t p 之间的信令 c ； ； 漫游短信欢迎系统的研究与分析 图3 4 提供的信令采集方案分析某个m s c ( 如：机场、火车站 和旅游热点等) 和s t p 之间( s t p 内侧) 的信令消息。本方案能监 测漫游到该地区的m s c 的漫游用户，能实现省外漫游用户享受到不 同敏感地区的个性化服务。各m s c 的覆盖区域的用户，其h l r 信令 链路能提供监视的话，各m s c 所在地区的用户在不同地区间漫游或 出访时也可享受的个性化服务。 本论文系统所采用的方案在原理图中已经很明确的指出是上 述两种方案的组合在l s t p h s t p 点监测实现省际、省内跨地区 漫游的集中监测分析，满足多种监测模式需求。通过高阻跨接隔离 适配器的方式接入g s m 信令网上，实时采集链路上的信令数据，监 测、分析与用户漫游有关的信令过程，合成用户漫游事件记录 ( t d r ) 。每一个漫游用户都会在漫游地区形成自己的漫游信令事件， 从而在漫游监测部分内形成一个t d r 数据，漫游监测部分负责将所 有监测到的漫游用户的t d r 数据发送到业务生成处理部分去分析。 3 2 2 业务生成处理部分 本部分是在信令采集部分采集到的漫游用户的信息在g s m 集 中监测平台处理后( 生成皿r ) ，根据不同的移动台的组别，移动 台的动作( 漫游出，漫游入) 以及用户所定制的服务来决定发送短 消息的类型。编辑生成相应的短消息并且发送。这部分是系统依赖 硬件较少的部分，也是漫游短信欢迎系统的总体的软件实现部分， 在第四章将着重论述。 3 2 3 短；肖息接口部分 该系统需要与短消息中心结合运行，它与s m s c 之间的传输网 络基于t c p i p 协议，与短消息中心的通信接口可以是基于t c p i p 之上的s m p p ，这在上一个章节已有详细地论述。同时，它也可以一 是依赖于具体的短消息中心设备厂家开发对应的接口( 如： c m i d ( n o k i a ) ) 。针对本系统的短消息接口部分在第四章的接口部分 有进一步的介绍。 1 7 北京交通大学硕士学位论文 3 3 系统实现的关键技术 漫游短消息欢迎系统是在信令采集、m a p 信令分析技术基础 上一个相对独立的完整的应用系统。本文讲述与m a p 移动业务相 关的位置管理、切换等业务，重点描述位置管理中的位置更新和位 置删除业务。 3 3 1 位置更瓤和删除 a 位置更新和删除的概念与操作 g s m 网通过存储位置信息的v l r 和h l r 两个位置寄存器来 管理并跟踪用户位置的变化。v l r 和h l r 通过七号信令和g s m 网中其他节点建立通信机制。当g s m 用户从其当前的v l r 管辖区 域移动到另个v l r 管辖区域时，必须向网络登记新位置区，以 保证有此用户的呼叫时网络能够正常接通来话，新的位置区的m s c 获得用户的相关信息，也就是漫游短信欢迎系统获得要处理的漫游 用户的信息资源。这个登记过程就称为“位置更新”【4 l 。更详细的解 释是当移动台在开机或在移动过程中，收到的来自基站的位置区识 别号码( l a i ) 广播与移动台中所存储的位置区识别号码( l a i ) 不一 样时，移动台就发出位置更新的m a p _ u p d a t el o c a t i o n 请求，通知 网络需要更新该移动台的位置区识别号码( 用于识别该位置区的号 码) 。在一个p l m n 网中，每个位置区有一个唯一的位置区识别号 码，用于监测位置更新和信道切换。 当移动台移动到一个新的位置区后，网络为该移动台在当前访 问的v l r 中重新登记后，发送m a p _ c a n c l e _ l o c a t i o n 请求要从原来 登记的v l r 中删除该移动台的相关信息，这就是位置册除。 b 位置更新的表述 ( 1 ) 形象化的表述，。 在了解位置更新、删除的概念和操作后，为了形象化，具体化， 幽3 5 给出了位置更新删豫过程对位置更新有了大概的认识之后， 漫游短信欢迎系统的研究与分析 专业化的m a p 业务描述的理解就相对容易一些。 图3 - 5 位置更新基本流程图 对应的流程解释如下： 移动台m s 从一个位置区( 属于m s c b 的覆盖区内) 移动到 另一个位置区( 属于i d s c - a 的覆盖区内) 。 通过监测由基站b s 持久发送的广播信息，移动台发现新收到的 位置区识别号码与目前所使用的位置区识别号码不同。 移动台通过该基站向m s c - a 发送具有“我在这里”的信息进行位 置更新请求。 m s c - a 把含有m s c a 标识和m s 识别码的位置更新消息送给h l r t ) h l r 发回响应信息，其中包括有全部相关的用户数据。 在被访问的v l r 中进行用户数据登记。 把有关位置更新响应消息通过基站送给移动台。 l i l r 通知原来的v l r ，删除与此移动用户有关的用户数据。 ( 2 ) 业务原语表述 如果移动用户在一个v l r 登记，而此v l r 并未保存该用户的 任何信息，则该用户用前一个v l r ( p v l r ) 分配的1 m s i 来识别。如 果能够从l a i 中导出p v l r 识别，则新的v l r 必须从p v l r 得到 i m s i 来识别需要更新的h l r 。若i m s i 不能从p v l r 中检索到，则 网络向m s 请求i m s i 。在这里讨论第一种情况，详细的位置更新的 1 9 北京交通大学硕士学位论文 接口和业务描述如图3 - 6 所示。另一种情况与其差别不大。 田一田一 a - l t t p j u z s t 【 p - t p d 崔r b l o c j i z l 0 n a r j r a m 腑- p r o v i d f , - 嗣 i l ”强o 强i 豇 证寓 v , q , p - l i d d a t e l 0 己l 玎0 n l n c h c m l o c 椰叫 1 阱奠哪钮丑 t n n , i k t t 1 1 4 簦 v 争u 幅暑甜卫娜e 搏 c t n 暖瓶 b 捌隰刖：t 珀删 a n 伽睨 l t a p i c t i v 黼 w o d z 证它 【 n 碍e i 壬s 硼曩】脯c d a t a 1 呻- 瑚圈口口- s l 珊翟】u t i k - d a t a 叠安 【 p - u 旺晴r l o c m 胁q ，n 越l o c 工c m 珏i ln 团l _ j 嚅 在当 ，l a 时疽亡 说明：点线表示无线路径的命令 图3 - 6 位置管理程序业务表述 漫游短信欢迎系统的研究与分析 图3 - 6 中是采用m a p 业务来进行描述的，根据业务的功能、 要求等的不同，有的业务需要证实，有的则不必证实。有了整体的 概念后，只要对相关的业务原语做出解释，就能比较好的理解上图， 更好的理解位簧更新的过程。上图中除了位置更新和位置删除外， 剥几个有关理解的i v l a p 业务解释如下： m a p _ p r o v i d e i m s i 业务： m s c 调用此业务，请求v l r 返回i m s i 信息。 m a p a c t i v e j r a c e _ m o d e 业务： 酾l k 务用于h l r 和v l r 之间，以便激活v l r 的用户跟踪。 m a p i n s e r t _ s u b s c r i b e r _ d a t a 业务： h l r 用某些数据去更新v l r 。 3 3 2 切换 切换业务也是m a p 业务里一个非常重要的组成部分，鉴于本 论文研究的重点不是通话过程中的接续，所以简要介绍一下切换的 概念。 当移动用户处于通话状态时，如果出现用户从一个小区移动到 另一个小区的情