CDMA20001x系统对短消息业务的支持.docx

#&FG( *+ 系统对短消息业务的支持马俊峰（解放军理工大学通信工程学院，江苏省南京市 %*(H）摘 要 移动通信的用户数迅猛发展及其基础网络完善，为移动通信增值业务的发展提 供了有利条件。在诸多增值业务中，短消息业务（!）因其价格低廉、使用方便、信息传递 及时准确、存储转发离线通信等优点而备受用户欢迎。文中介绍了移动通信中 ! 的类 型和发展过程、#&F%( *+ 系统中各种短消息的收发过程及其对多媒体短消息业务（!）的支持，论述了 ! 与高速 #&F%( *+ 系统的结合将极大地推动短消息增 值业务的发展。关键词 短消息业务（!），增强型消息业务（!），多媒体短消息业务（!）!短消息业务概述短消息业务（!）提供了移动台上一个应用（如发一个短消息）与网络内一 个应 用（如 短消息中 心（#）上收一个短消息）之间的短消息。移动交换 中 心（!#）和 基 站（$!）相 当于为这 % 个应用提供 短消息输送通道。#&%( *+ 系统支 持 , 类 基 本 的 !：移 动 台 发 起 的 （-./0123 /41516781/6） 点 到 点!、移动台接收的（9./0123 834.16781/6）点 到点 ! 和广播 !。移动台发起的和移动台接 收的短消息需要在空中接口的上 : 下行方向上 ，通 过控制信道和业务信道进行交换。一个激活的移动 台能够在任意时刻发送和接收短消息。每个短消息 应在 !#;$! 接口上的一个单一消息内传送，不 提 供短消息的分块和组装。! 分 , 个协议层 ：电 信业务层 、传 输层和中 继层。为了保证短消息的正确传输 ，电 信业务层和 传输层都将产生确认消息 ，指 示短消息已被正确接 收。短消息业务的发展当前， 移动通信数据业务和互联网上都流行!。! 从创建伊始就确定采用 ! 标准。通过 它，移动电话之间可以相 互收发短消息。 短消息的 内容可以是文本 、数 字或二进制非文本数 据（ 用于 铃声或 =-( $）和 * ? 语音呼叫所占用 的空间大致相当。! 的缺点是信息本身单调，仅可传送纯粹的 文本信息、图形和声音文件 ，不 能传送混合信息 ；信 息长度受限制，每条 ! 信息不能超过 *( $。 为 了解决这些缺点，已推出新一代多媒体短消息业务， 主 要 有 增 强 型 消 息 业 务（!36A76B3C.3?753 ?34D1B3） 和多媒体短消息业 务（!.E281.3C17 .3?75165 ?34D1B3）。! 是 ! 的升级版。! 除了可以发送文 本短消息外，还可以发送简单的图像、声音和动画等 信息，而 且仍然可以运行在原 ! 的网络上 ，发 送 途径和操作也没有差别。该标准属于开放式类型，任 何对 ! 感兴趣的第三方公司或个人都可以在此 平台上开发应用软件和服务。! 是 ! 的增强 版本，也可使用信令信道，通过短消息中心存储和转 发消息，无须对基础网络升级，从 ! 向 ! 的升 级是透明的。! 对现有短消息中心的最大修改是 运营商的计费系统。! 是 目 前 短 消 息 技 术 开 发 最 高 标 准 的 一 种，可发送文字、图像、动画或铃声结合的信息，容量由 ! $ % 至无限大。& 的特点是支持多媒体功 能，可在无线数据高速传输网络（如 ()&*+ ,-） 支持下 ，以 无线应用协 议（.*/）为 载体 ，传 送视频 片段、图片、声音和文字。传输方式除了在手机间传 送外，还可以在手机与电脑间传送。& 业务既可 以基于传统的电路交换网络传输，也可以基于新一 代的分组网络传输。由于 & 信息量巨大，在空中 接口信道上，必须使用高速分组业务信道，这就要求 无线接入网部分和用户终端能支持具有高速分组业 务 信 道 的 空 中 接 口 技 术 （ 例 如 ()&*+ ,- 或 0/1）。& 具有更为丰富的多媒体信息服务功 能，能满足人们多样化的需求，具有比短消息更大的 使用价值。但 & 的实施较为复杂，除了需要更新 网络基础设施外，还必须具有相应的 & 终端支 持，以及丰富、精彩的内容来推动应用的发展。另外，& 的发送过程比 & 更为复杂。!短消息收发的具体流程& 包括 &2、&3 和广播 ! 种业务类型。根据 所用空中接口信道类型的不同，又可以划分为控制 信道传输和业务信道传输 + 种类型。在核心网内部 ，& 在 &( 与 &( 之间根据456, 协 议 ， 利 用 短 消 息 传 输 点 到 点 操 作（&)/789:; =77? ABCD:E F9CG;5;95F9CG;9F:?;C9G）的消息传输。在空中接口的无线信道上， 根据移动台的当前状态和短消息的长度，在反向链 路上使用接入信道或反向业务信道传输；在前向链 路上，使用寻呼信道或前向业务信道传输。在 &( 与 %( 的 42 接口上，采用信令 *, 接口传输，根 据传送方向和空中接口信道的不同，将分别采用应 用数据发送服务寻 呼（*) /?）、应 用数据发送 服务传 送（*) 3:?G7H:）和 应用数据发送服务传 输（*) )BCD:）消息进行传送。下面给出一些短 消息型业务的流程。!#!5#手机用户编辑完一条短消息后，即可通过移动 台 向 网 络 提 交 短 消 息 ， 生 成 &5&2 消 息 。 &5&2 消息既可以通过接入信道也可以通过业 务信道，发送到 %。如果此时移动台正处于通话状 态，存在激活的业务信道，该短消息将通过业务信道 传输。如果此时移动台处于空闲状态，则根据短消息 的长度，确定是使用接入信道还是业务信道传输，在 通过业务信道传输时，需要先进行普通的业务信道建立过程。与之对应，如果短消息通过接入信道发 送，% 将用 *) 3:?G7H: 消息将其传送给 &(； 如果短消息通过业务信道发送，则用 *) )BCD: 消息传送 ，&( 接收到消息后， 通过 &)/ 消息 将其传送到 &(。接入信道上的典型 &5&2 流程 如图 , 所示。图 % 接入信道上的 !5&在 &5&2 业务中，移动台短消息实体（&I） 要求收到确认消息 ，因 此 &( 通过 &( 和 %( 向 移动台发送确认（*(J）消息，该消息 通过寻呼信道 发送，体现在 * 接口上是通过 *) /? 消息传 递。当移动台的 &I 不需要确认消息时，基站在收 到短消息传输请求（&)51IK）消息后，将直接向移 动台发送第 + 层确认消 息（L?E: + *(J），而 不会 等待 &( 确认后再发送 *(J 请求。!$!5$当有其他用户向手机用户发送短消息时，即发 生了 &5&3 业务。&( 通过 &)/ 消息将短消 息传递给 &(，&( 判断移动台当前的状态和短 消息体的大小。如果移动台处于通话状态，则通过*) )BCD: 消息向 % 传递消息 ，并 由基站通过 前向业务信道发送给移动台。如果移动台处于空闲 状态，且短消息长度不超过一定限度，则 &( 通过*) /? 消息向基站传递消息，并由基站通过寻 呼信道发送给移动台。当移动台空闲但短消息较长 时，&( 通过 *) )BCD: 消息向基站传递消息， 基站则需要首先与移动台建立业务信道，再通过前 向业务信道向移动台发送消息。值得注意，当通过寻呼信道向空闲移动台发送 短消息时，存在两种处理方法：一种是 &( 直接向 服务区域内的所有 % 发送 *) /? 消息，这些% 再向自己覆盖区域内的所有移动台发送短消息， 由对应的移动台判断是否应该接收该消息，该方法相当于在 !# 服务区域内广播，然后由移动台根 据自己的 $% 判断接收；另一种方法是 !# 先根据 移动台 &% 向所有 发出寻呼消息 ， 在自己覆 盖区域内寻呼移动台，移动台响应后，与 !# 相对 应的 发送 () +,-. 消息 ，由 该 发送给在 其覆盖区域内的对应移动台，该方法相当于首先对 移动台进行定位，然后在定点发送短消息。目前，实 际网络中普遍采用第 / 种解决方案。寻呼信道上的典型的 !0!1 流程如图 2 所示。图 & 寻呼信道上的 !0+ 业务! 在核心网的处理流程 上述都是单侧移动台的 ! 业务流程，在实际系统中，这个过程与 ! 在核心网的处理流程是相 互连接的，因为只有一个移动台发送了短消息，另外 一个才可能接收它，这个连接点就是移动网络的核 心网部分。网络内一个完整的 ! 业务流程如图 3 所示。图 , 两个移动台之间的 ! 业务值得注意， 在 !#0( 收到 !0( 的短消息后 及 !#0 向 !0 发 送 短 消 息 前 ，!#0( 和!#0 都要进行相应的鉴权操作，以证实 !0( 或!0 确实具有进行相应业务的权限。!#广播 ! 业务广播 ! 业务是把一条短消息发送到指定服 务区域内所有工作的移动台。这个服务区域可以是 整个系统，也可以是整个系统内的部分小区，还可以 是一个广播 ! 服务区的列表，一个广播 ! 服 务区可以对应一个小区的列表。广播 ! 业务的最 大服务范围是整个系统覆盖区域，最小范围是一个 小区中的一个扇区。广播 ! 可以用来向处于某些特定地区的所 有移动台广播特定的消息（例如天气预报、交通信 息、广告等），广播 ! 还经常用来向服务区域的所 有用户广播系统维护消息。总之，随着移动网络增值 业务的不断开展，广播 ! 业务的应用前景将越来 越广泛。#$%& () 系统对 *! 的支持多媒体消息的内容（例如声音、动画、图片等）都 采用二进制编码，长度一般远远大于目前短消息文 本的长度。由于现有 ! 标准本身的限制，即使在 业务信道上，短消息长度（包 括开销 ）最 长只能达到 244 ，而且无法识别二进制编码。5! 可以实现多 媒体消息的传送。如 图 6 所 示 ，5! 采 用 传 输 协 议 用 户 数 据 头（1+07)89:,;=.: ?:9AB0C.: D,9, E.,D.:），在用户数 据（1+07)）（短 消息 ）域 包含二进制数据。 图中：7)F 为用户数据长度 ；7%8F 为 用 户 数 据 头 长度；&5&, 为信息单元标识 (；&5%F, 为信息单元 ( 的长度；&5%, 为信息单元 ( 数据。1+G7)8 域中的 信息单 元（&5）标 识这些二进制数据 ，其 中包含各种 二进制数据编码多媒体内容的数据位置和属性等格 式化信息，因此可以在一个一般的短消息中包含二 进制数据，传送多媒体消息。5! 采用短消息连接机制，如图 4 所示。消息 的拆分和拼装一般在收发移动台中实现。在发送端， 可以把超长消息拆分为多个正常长度的短消息。每 个短消息以 1+07)8 开头，1+07)8 的 &5 包含链接 短消息参考号（用以区 分不同的消息 ）、链 接短消息 中的最大短消息数、当前短消息序列号（接收端用此 重新安排顺序拼接）等。在接收端，可以根据这些编 号信息及发起地址信息和消息中心信息等把多个短 消息重新组合起来。最多可以链接 244 个短消息，按 每个短消息包含用户数据为 H6I 计，链接消息最图 ! 未压缩 #$% 数据或未压缩 &() 数据的 *+&,- 和 *+&,图 . 一个压缩消息的串联大可传送的用户数据长度为 !#$ &。当移动台接收 ()*（()*+),）消 息时 ，由 于寻 呼信道的一个短消息所能传送的最大字节数目远小 于业务信道，* 应决定使用业务信道传送消息。若 移动台处于对一条业务信道的占用状态，则把拆分 后的多个短消息从已有的前向业务信道传送，移动 台应在反向信道上对收到的短消息予以确认。若移 动台空闲，则必须发起业务信道建立过程，建立新的 业务信道传送短消息。当移动台发送 ()*（()*+)-）消息时，由于接 入信道和反向公共控制信道所能传送的一个短消息 的最大字节数目远小于业务信道，移动台应决定使 用业务信道传送消息。若移动台处于对一条业务信 道的占用状态，则把拆分后的多个短消息从已有的 反向业务信道传送，* 应在前向业务信道上对收到 的消息予以确认。若移动台空闲，则必须发起业务信道建立过程，以建立新的业务信道来传送消息。当消息较长时，应 利用 ()* 的拆分拼接功能， 使用专用的业务信道传送，虽然业务信道的建立和 释放会产生一定的时延，占用少量的控制信道资源， 但可以避免频繁的接入过程，减轻接入信道压力，减 轻公共控制信道和寻呼信道的压力，提高接入和寻 呼系统的工作效率。同时，采用专用信道来传送消 息，可以较好地保证消息数据传送的正确性。!结束语短消息业务是 ./)01222 34 系统提供的一项 突发业务，./)01222 34 系统的宽带高速特