SMS原理篇.doc

SMS原理篇1.1 SMS简介SMS（短消息业务)是提供给用户的一种有别于语音传输的通信业务，通常分为两种类型，点对点(Point to Point)和点对多点(Point to Omnipoint)消息业务。点对点短消息业务是目前应用最广泛的短消息类型，它又可分MO(Mobile Originated指由手机用户发起的)和MT (Mobile Terminated指由手机用户接收的短消息业务)，将一条短消息从一个实体发送至指定目的地址的业务。一次完整的短消息发送过程是由一次MO和MT短消息来共同完成的。点对点类型的短消息最长长度为160个英文字符或70个汉字信息。点对多点短消息又叫小区广播，在特定的地理区域(小区广播区)内，SMSC把具有通用性的短消息，如气象、交通等信息有规律地广播给当前位于该区域的用户，点对多点类型的短消息不提供表示用户端都收到的确认信息。它的最长长度为93个英文字符或40个汉字信息。1.2SMS基本系统结构SMS基本系统结构如图1 所示: 图1. SMS基本系统结构图系统元素组成： MSC 移动交换中心 HLR 归属位置寄存器 MSC SMS-G/IW MSC短消息业务一关口/互通SMSC 短消息中心 ESME 扩展短消息实体 各元素功能简介：SMS基本系统结构主要包括移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、短消息业务一关口/互通MSC (SMS-G/IW MSC),短消息中心(SMSC)以及扩展短消息实体ESME)。SMS的传递与发送是由短消息业务中心(SMSC)来提供的。短消息中心是独立于GSM网络的一个业务处理系统，主要功能是提交、存储、转发短消息，并完成与PSTN. Internet等网络的互通，以实现来自其它ESME(如人工台/自动台、资讯平台等)的短消息的传递。短消息中心与扩展短消息实体之间的接口采用标准的SM即协议，通过此标准协议可以同任何支持SUP的ESME对接。短消息中心同外部的接口包括同短消息人工台短消息秘书台)、自动台、短消息信息台、WWW/E-Mail接口及话音邮箱接口等，所有这些接口都通过SMPP协议同短消息中心连接。短消息中心(SMSC)和移动台(MS)之间的联系，通过PLMN网按照有关协议进行。1.3 短信网关的引入传统SMS系统存在的问题及弊端：在SMS业务发展的初期，一般采用SP直接与某一个SMSC连接，由SMSC直接通过信令网发送短信给用户的方式。但当SP的短信息服务业务量很大时，全部短信都由与SP直连的SMSC负责转发，造成该SMSC负荷极大，难以满足业务发展的需要。而且，GSM网的规范做法是由用户归属地的SMSC负责用户短信业务的转发，如果该SMSC与提供服务的SP没有连接，当用户采用短信点播申请短信息服务时，上行短信无法发送到该SP。因此， 随着业务的发展，信息类短信的转发也要求采用GSM网的规范做法，即由用户归属地的SMSC负责用户短信息服务的发送。但是如何将大量SP接入到各地的SMSC上，如何保证接入的一致性及安全性，如何为用户提供优质的服务，是这一阶段业务发展需要解决的主要问题。解决方法：引入短信网关。在短信网关参与的模式下，短信网关作为专业化的信息分配及管理者实现SP与SMSC之间的交互。1.4短信网关系统结构1.4.1 短信网关组网结构短信网关组网结构如图所示：图2. 短信网关的组网结构图短信网关组网结果可分为三个层面:最上面是信息源的提供者，通常称之为SP层;第二层是短消息业务网，在该层面上，各TSMG/SMG之间通过Internet或专线)实现互联，实现短消息内容的全网服务;第三层是GSM网、CDMA网中各地省分公司的短消息中心SMSC，由各地负责各种业务的短消息实体构成。SP与SMG 平台之间相连的SMSC称作本地SMSC，和异地SMG平台相连的SMSC称作异地SMSC。与SMG平台之间相连的SP称作本地SP，和异地SMG平台相连的SP称作异地SP,从本 地 S MSC向本地SP以及从本地SP向本地SMSC发送的消息直接由SMG转发:从本地SMSC向异地SP以及从本地SP向异地SMSC发送的消息由本地SMG路由到异地SMG后，再由异地SMG转发。在SP层中，各SP通过局域网、专线方式或通过Internet与SMG连接，SP与SMG之间的接口协议采用SGIP协议和HTTP协议.1个SMG可连接多个SP，一般1个SP只连接1个SMG。1.4.2 短信网关系统结构短信网关系统结构图如图所示:：图3. 短信网关系统结构图短信网关的作用：为SP与短消息中心之间数据交换提供一条安全、快捷的通道，以便手机用户利用短信方式与SP双向通信，接收SP提供的信息服务，同时完成相应计费采集的功能。短信网关系统结构组成：消息处理中心(MessageCenter) 、短信中心代理(SMSC Proxy)、应用服务代理(SP Proxy)、消息存储中心(MDAP)、管理控制中心和计费结算中心。 系统各元素功能介绍：短信中心代理系统遵循SMPP3 .3 和3.4版本协议与GSM网中短消息中心连接，实现高效、可靠的数据传输。该系统支持流量控制功能，能够根据SMSC的业务量进行发送流量控制。应用服务代理系统实现与SP等内容供应商的连接和协议互通。它基于TCP/IP协议基础之上，利用SGIP协议与SP之间建立一条安全、高效的传输通道。该系统支持流量控制功能，能够根据本身的业务量进行接收流量控制。消息处理中心系统完成网关的业务处理，包括向网关路由服务器GNS(Gateway Naming Server)进行路由查询，在本地建立短信网关ID、用户手机号码、SP ID及其IP地址对应表的缓存，建立用户手机号码段与SMSC(短信中心)地址的对应表，完成对数据分发功能的支持、计费原始话单的提供及处理等。短信网关计费/结算中心提供短信网关的原始话单记录(CDR)，管理控制中心包括业务管理和网管监控功能。业务管理主要完成对业务的统计报告、生成报表、运营者对用户数据的添加、修改、删除等;网管监控主要完成对网关系统的监控、查询、操作和维护的管理。1.4.3 短信网关业务流程 MO业务流程MO是指由手机用户提交的短消息。它的业务流程分为没有前转和有前转两种。没有前转的MO业务流程示意图如图4所示，图中的数字表示业务流程，各部分流程说明如下：图.没有前转的MO业务流程示意图 SMSC收到移动终端发出的MO后，向SMG发出请求;SMG收到来自SMSC的请求后，根据请求中的SP接入号码(及命令代码)查找SP。 若提供服务的SP即与本SMG相连，则SMG将MO提交给提供服务的SP,在得到SP成功接收消息的确认后SMG处生成MO话单，此话单用于对用户收费。有前转的MO业务流程如图所示，图中的数字表示业务流程，各部分流程说明如下：图5.有前转的MO业务流程示意图 SMSC收到移动终端发出的MO后，向SMGI发出请求:SMGI收到来自SMSC的请求后，根据请求中的SP接入号码(及命令代码)查找SP;若提供服务的SP不与SMG1相连，且在SMG1保存的全网路由表中查到该SP与SMG2相连，则直接到第步。 若 提 供服务的SP在SMG1保存的路由表中查不到，则SMG1向GNS发起查询请求，GNS返回路由信息。 SM G1 将MO转发给提供服务的SP所属的SMG2，在等待5分钟后未收到SMG2的出错反馈报告，则SMG1处生成MO-F话单，此话单用于对用户收费。 SM G2 将MO提交给提供服务的SP，在得到SP成功接收消息的确认后SMG2处生成MO话单，此话单用于对帐和结算。 若 SP 由于关闭服务或其他原因拒绝接收MO消息，SMG2将返回出错反馈报告给SMG1, SMG1收到这个报告后将不生成MO-F计费话单。 MT业务流程MT是由手机用户接收的短消息。它的业务流程也分为没有前转和有前转两种没有前转的MT业务流程如图6所示，图中的数字表示业务流程，各部分流程说明如下。图6. 没有前转的MT业务流程示意图 SP 将 MT业务数据发送给SMG;SMG根据付费手机号码查找此手机号码段归属的SMSC。 若付费手机号码归属的SMSC直接与本SMG相连，则SMG将MT消息发送给该SMSC;若此条MT消息(如图片)长度超过了单条短消息的长度，SMG要负责将它分解成适合短消息长度的包后再发送给SMSC。 无论移动终端接收MT消息成功与否，SMSC都要向SMG发回反馈报告;若MT消息被移动终端成功接收，则SMG收到反馈报告后要生成MT话单，此话单用来对付费手机号码用户收费;对于中提到的需要在SMG处分包的长消息，只有在所有包都被用户接收后才合并产生一条MT话单。 若MT消息未被成功接收，或在传送过程中出错，则SMG收到反馈报告后不能产生此条消息的话单，且SMG向发起MT业务的SP发送Report消息报告MT消息发送出错。有前转的 MT业务流程如图7所示，图中的数字表示业务流程，各部分流程说明如下。图7. 有前转的MT业务流程示意图 SP 将 MT业务数据发送给SMG1;S MG1根据付费手机号码查找此手机号码段归属的SMSC:若付费手机号码归属的SMSC不与SMG1相连，且在SMG1保存的全网路由表中查到该SMSC与SMG2相连，则直接到第步。 若付费手机号码归属的SMSC在SMG1保存的路由表中查不到，则SMG1向GNS发起查询请求，GNS返回路由信息。 SMG1将MT转发给付费手机号码所属的SMG2 SMG2将MT消息发送给付费手机号码归属的SMSC;若此条MT消息(如图片)长度超过了单条短消息的长度，SMG2要负责将它分解成适合短消息长度的包后在发送给SMSC. 无 论 移动终端接收MT消息成功与否，SMSC都要向SMG2发回反馈报告;若MT消息被移动终端成功接收，则SMG2收到反馈报告后要生成MT话单，此话单