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短消息系统概述
目录
第1章系统简介1-1
1.1GSM移动网络系统介绍1-1
1.1.1GSM移动网系统构成1-1
1.1.2短消息系统在GSM网络平台中的位置作用1-4
1.2M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心系统1-5
1.2.1概述1-5
1.2.2系统特点1-6
1.2.3主要性能指标1-7
1.2.4系统遵循标准1-8
第2章系统结构2-1
2.1设计思想2-1
2.2短消息中心系统结构2-2
2.2.1系统结构图2-2
2.2.2短消息调度中心2-5
2.2.3双机管理系统2-10
2.2.4维测管理部分2-11
第3章短消息信令系统3-1
3.1移动通信协议模型3-1
3.2短消息信令3-5
第4章短消息中心平台业务功能4-1
4.1短消息中心平台支撑功能4-1
4.1.1短消息的提交4-1
4.1.2短消息的转发4-1
4.1.3短消息优先级的处理4-1
4.1.4短消息有效期的处理4-2
4.1.5重复转发尝试4-2
4.1.6状态报告4-2
4.1.7用户核查能力4-2
4.1.8支持汉字短消息4-3
4.1.9虚拟短消息中心4-3
4.1.10长短消息转发4-3
4.1.11多条短消息转发4-3
4.1.12多目的地发送4-3
4.1.13支持应用需求的多种调度方式4-4
4.1.14日志告警功能4-4
4.1.15节日模式功能4-4
4.1.16网络短消息功能4-4
4.2短消息中心管理4-5
4.2.1系统参数配置4-5
4.2.2系统状态监测4-5
4.2.3话单统计和浏览4-5
4.2.4数据库维护4-5
4.3短消息中心基本业务4-5
4.3.1移动台发起短消息(MO)4-5
4.3.2移动台终止短消息(MT)4-6
4.3.3SMEI接入功能4-6
4.3.4支持汉字短消息业务4-6
4.4其他功能4-6
4.4.1网管功能4-6
4.4.2报表统计4-7
第5章短消息中心操作维护功能5-1
5.1OMC用户鉴权5-1
5.2短消息中心的系统参数配置5-1
5.3短消息预定义5-1
5.4短消息中心运行模式设置5-2
5.5短消息中心虚拟地址管理5-2
5.6短消息中心地址与鉴权号段设置5-2
5.7短消息中心的帐号管理5-2
5.8路由表的设置5-2
5.9PPS路由管理5-3
5.10其他运营商号段管理5-3
5.11备用短消息中心查询5-3
5.12网络短消息帐号接口管理5-3
5.13短消息中心的监视跟踪5-3
5.14短消息测试5-4
5.15短消息用户进行浏览和跟踪5-5
第6章平台的外部接口6-1
6.1排队机的对外接口6-1
6.1.1座席接口6-1
6.1.2中继接口6-2
6.1.3信令接口6-3
6.2短消息中心的SMEI接口6-3
第7章系统特性7-1
7.1平台的开放性和拓展能力7-1
7.1.1自动业务生成7-1
7.1.2基于标准SMEI接口的二次开发7-3
7.1.3业务可分可合7-4
7.1.4容量可小可大稳定性及安全性设计7-4
7.2系统的稳定性及安全性设计7-4
7.2.1信令网关的双备份及安全性设计7-4
7.2.2业务系统各部件的双备份及安全设计7-5
7.2.3数据安全机制7-5
7.2.4数据库访问瓶颈的解决7-5
7.2.5座席损坏的处理策略7-6
7.2.6拥塞控制7-6
7.2.7短消息中心与Internet的互联安全设计7-6
第1章系统简介
随着GSM移动通信系统的迅猛发展,作为一种成熟可靠的无线数据业务,短消息得到了越来越广泛的应用,如:
移动银行、移动证券、奥运快讯等,新的业务层出不穷,在提高了客户满意度的同时,也为运营商增加了可观的收入。
本章由短消息系统在GSM网络中的地位讲起,讲述了华为M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心的性能特点及遵从规范。
1.1GSM移动网络系统介绍
1.1.1GSM移动网系统构成
全球移动通信系统(GlobalSystemofMobilecommunications,简称为GSM)主要由四部分组成:
网络子系统(NSS,NetworkSubSystem),基站子系统(BSS,BaseStationSubsystem),操作维护中心(OMC,OperationandMaintenanceCenter)以及大量的移动台(MS,MobileStation),如图1-1所示。
各个子系统之间以及子系统内部各功能实体之间存在一系列接口,GSM技术规范对这些接口及通信协议作了详细的规定。
通过这些规范的接口和协议,各功能实体即可协调地完成通信功能。
AUC:
AuthenticationCentre,鉴权中心
BSC:
BaseStationController,基站控制器
BTS:
BaseTransceiverStation,基站收发信台
EIR:
EquipmentIdentityRegister,设备识别寄存器
HLR:
HomeLocationRegister,归属位置寄存器
ISDN:
IntegratedServicesDigitalNetwork,综合业务数字网
MS:
MobileStation,移动台
MSC:
MobileservicesSwitchingCentre,移动交换中心
VLR:
VisitorLocationRegister,拜访位置寄存器
PLMN:
PublicLandMobileNetwork,公共陆地移动通信网
PSPDN:
PacketSwitchedPublicDataNetwork,分组交换公用数据网
PSTN:
PublicSwitchedTelephoneNetwork,公用电话交换网
图1-1GSM组网示意图
2.网络子系统(NSS)
在GSM数字移动通信系统中,网络子系统(NSS)主要完成交换功能以及用户数据、移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。
NSS在GSM系统中的位置如图1-1中标注部分所示,网络子系统(NSS)包含以下功能实体:
●移动交换中心(MSC)mobileservicesswitchingcenter
MSC对呼叫进行控制,管理MS在本网络内以及与其他网络(如PSTN/ISDN/PSPDN、其他移动网等)的通信业务,并提供计费信息。
●拜访位置寄存器(VLR)visitorlocationregister
VLR存储着进入控制区域内已登记用户的相关信息,为移动用户提供呼叫接续的必要条件,可以看作为一个动态数据库。
MSC和VLR在物理上通常合为一体。
●归属位置寄存器(HLR)
HLR是GSM系统的中央数据库,存储着该HLR控制区内的所有移动用户的相关数据。
●鉴权中心(AUC)
AUC存储着鉴权算法和加密密钥,以防止非法用户接入系统,保证通过无线接口的移动用户通信的安全。
●设备识别寄存器(EIR)
EIR存储着移动设备的国际移动设备识别码。
AUC和EIR通常与HLR在物理上合为一体。
3.基站子系统(BSS)
基站子系统(BSS)是由MSC控制,在一定的无线覆盖区中与MS进行通信的系统设备,它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。
BSS可分为两个功能实体:
●基站控制器(BSC)
BSC主要负责无线网络资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等,实现强大的业务控制功能。
●基站收发信台(BTS)
BTS是无线接口设备,它由BSC控制,主要负责无线接续,完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。
4.操作维护中心(OMC)
操作维护中心(OMC)负责对整个GSM网络进行管理和监控。
5.移动台(MS)
移动台(MS)是移动用户设备部分,它由两部分组成:
●移动终端(MT)
●用户识别卡(SIM)
移动终端(MT)完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制解调、信息的发送接收等功能。
SIM卡为智能卡,存有认证用户身份的信息以及与网络和用户有关的管理数据,只有插入SIM卡后移动终端才能接入网内。
这种特性在一定程度上实现了“人机分离”。
1.1.2短消息系统在GSM网络平台中的位置作用
短消息系统是独立于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、ISDN、PSPDN等网络的互通,以传递来自其它短消息实体SME(ShortMessageEntity,如人工台、自动台等)的短消息。
1.短消息系统在GSM网络平台中的位置
短消息系统在网络中的位置如图1-1圆圈内部分。
与短消息系统相关的物理实体为MSC/VLR和HLR。
他们各自在短消息发送流程中的作用见下:
●MSC
MS提交的短消息,通过BSS基站子系统到达MSC后,MSC负责转交给对应的短消息系统。
对于短消息系统下发的短消息,MSC系统收到后,向VLR和HLR查询相关路由、用户信息,通过BSS基站子系统向用户下发。
●VLR
提供用户发送短消息前的鉴权管理和下发短消息时MSC查找用户路由。
●HLR
短消息系统下发短消息前,查找用户归属MSC和MSC下发短消息时查找用户基本信息使用。
2.短消息系统的作用
短消息系统的作用如下:
(1)提高服务质量
移动用户对于信息的及时传递要求很高,但用户的增长与网络建设的相对滞后成为一个主要矛盾。
在很多情况下(如信道忙、屏蔽或网络覆盖等问题)会造成通话不畅,信息无法交流。
而短消息中心能让用户在最早时间得到信息,保证了信息传递的通畅。
(2)提供增值服务,获得增值收益
短消息作为一项移动通信网络的基本电信业务,一方面用户可以通过短消息传递信息,另一方面可以通过短消息中心得到其他有用的信息,如股票行情、天气信息、体育信息等,这将大大方便用户对信息的索取,提高用户对运营商的亲和力。
同时运营商可通过提供增值服务获得直接的营业收入。
(3)提高GSM接通率,减少网络阻塞
根据统计,超过30%的电话或传真因占线或无人接听而造成网络资源被占用,却无法收费。
短消息中心可以通过人工或自动方式接入来话,记录用户需要传送的信息,起到对GSM网络疏忙的作用。
同时,短消息中心可以避免因受话用户关机而不断重拨造成的虚假负荷,减少网络阻塞。
1.2M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心系统
1.2.1概述
M900/M1800INtess-SMAXII是华为公司独立研制生产的具有自主知识产权的短消息中心系统。
系统将短消息中心、infoX综合网关系统与短消息秘书台系统有机的融合在一起,为用户提供方便快捷的服务。
M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心系统,可支持手机之间互发短消息、短消息中心向手机用户发送中英文短消息,并能对用户进行短消息的留言通知。
其功能包括点到点的短消息、广播型短消息、移动用户疏忙等,同时还可提供欠费通知、话费查询、公众信息查询以及提供Internet接口等业务功能。
M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心采用模块叠加技术,使C&C08-Q多功能数字排队机作为前置交换接入和信令处理设备。
C&C08-Q多功能数字排队机是一台智能交换机,保证了信令接入系统具有高可靠性、强大的处理能力、完善的中继和信令接口,系统支持2M信令。
系统每秒最大可发送1200条短消息,可保证150万用户的使用需求,能满足各种容量短消息用户的服务要求。
M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心采用标准化接口协议,可为任何规范化的网络提供接口和业务。
系统中继组网亦非常灵活,可以在数字网、模拟网、数模混合网中使用。
M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心具有各种数字和模拟接口,支持E1/T1接口;在相同硬件基础上仅需软件设置即可支持No.7信令、R2、SCCP(SignalingConnectionControlPart信令连接控制部分)及GSM的MAP(MobileApllicationPart移动应用部分)等多种信令协议;M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心兼容NO.1信令与No.7信令,24位、14位No.7信令点编码自动识别;提供灵活而准确及时的计费,并具有话统及网管功能;全新的汉化或英化Windows界面,图形化操作,易学易用;开放式的系统体系结构,高起点、高性能、高可靠性的硬件平台和软件集成系统。
1.2.2系统特点
1.模块化设计,可平滑扩容
C&C08-Q排队机硬件模块可平滑叠加扩容,整个系统的No.7信令链路可以从2条扩容至128条。
2.方便的业务扩展能力
短消息中心人工和自动业务系统建立在INtess-客户服务平台之上。
INtess-客户服务平台提供可拓展的业务系统,提供SCE(ServiceCreationEnvironment,业务生成环境)和API(ApplicationProgrammingInterface,应用编程接口)、ActiveX开发接口,供用户开发和生成业务。
用户可以很方便地利用业务生成环境开发新的人工/自动业务,在线调试,动态加载。
短消息中心为各种短消息实体提供开放的业务接口,有利于其他数据源的接入,丰富业务系统的功能。
为用户提供灵活方便的图形化业务生成环境(SCE)和通用API编程接口,以及COM/DCOM(TheComponentObjectMode/DistributionComponentObjectModel组件对象模型/分布式组件对象模型)构件和业务模板技术,为系统的扩展提供多种灵活方便的实用工具和技术。
3.灵活的调度策略
短消息中心同时提供三种调度策略供不同的业务使用:
●基本的存储转发式调度策略:
短消息下发不成功则重发,间隔时间根据NSS侧返回的错误码而定(可设置),直到发送成功或短消息超时为止,对高优先级的短消息有优先调度权。
●数据报模式的调度策略:
调度中心只下发一次短消息,不论是否下发成功都不再尝试重发。
●交互模式的调度策略:
调度中心将外部实体提交的短消息立即下发,将下发的结果在提交请求的响应中返回给外部实体。
4.业务处理能力强
在短消息中心系统中,排队机每个模块通过MEM板各提供一个10MB的网络接口,可直接连接在局域网上。
业务处理系统是一个局域网络系统,在数据链路方面,可以采用普通集线器或交换式集线器实现业务数据和语音数据的传递。
短消息处理系统采用了稳定优化的数据库处理机制,使短消息处理的性能有了质的飞跃,最大限度的提高了系统的处理能力。
5.很强的电信网适应性
目前,短消息中心系统已经实现与网上其他厂商GSM系统的对接,完全满足用户需求。
6.完善的维护、测试、管理和告警功能
短消息维测系统提供日常维护测试功能,完成话务测量与记录、短消息处理次数测量,话务拥塞、服务质量、性能的统计,和短消息业务测试。
可通过短消息管理台完成行政、性能、维护、配置、报表管理。
并具有完备的系统维护测试以及故障检测处理功能。
对交换设备、数据库、计算机网络、主机软件等的系统故障,可通过专业告警箱进行分级声光定位告警,并提供详尽的告警信息。
7.全面的系统安全机制
●系统关键部件均采用主备热备份方式双工运行,并提供自动倒换功能。
●完善的故障检测与处理功能。
●系统功能模块独立设计,功能模块内部异常不会影响其他模块的正常运行。
●实时状态跟踪与监控,通过声光多媒体告警及时通知系统维护操作员,保证系统的正常运行。
●系统对输入的人机操作命令进行严格的语法检查,对错误命令系统将予以拒绝并返回错误提示。
●系统用户帐号由系统管理员进行统一分配,对帐号实施严格的加密、保密措施,以防非法用户侵入系统。
1.2.3主要性能指标
1.处理能力
INtess-短消息中心的处理能力可根据运营者的需要进行调整,并且系统具有自动调整处理能力的功能,在系统闲时,降低转发短消息的频度;在系统忙时,提高转发频度,总的处理能力可达1200条(MO+MT)/秒(由4个网关模块组成)。
根据短消息中心系统配置的情况,系统的处理能力:
154K 2.服务标准 消息损失概率: P<10-7 信息存储时延: <1000MS 1.2.4系统遵循标准 华为公司的SMAXII短消息中心系统基于以下标准设计。 《YD/T1039-2000900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网短消息中心设备规范书第一分册点对点短消息业务部分》 《YD/T1040-2000900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网短消息中心设备测试规范第一分册点对点短消息业务部分》 《YD/T1094-2000900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网扩展短消息实体到短消息业务中心的接口协议规范》 《GB13000.1-93信息技术通用多八位编码字符集(UCS)第一部分: 体系结构与基本多文种平面》 《GF001-9001中国国内电话网NO.7信号方式技术规范》 《GF002-9002.4邮电部电话交换设备总技术规范书》 《GB3971.2-83电话自动交换网局间中继数字型线路信号方式》 《YD/T910.4-1997900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网移动应用部分(MAP)第二阶段技术规范》 《ETSIGSM规范03.38(5.2.0): 欧洲数字蜂窝通信系统;字符和特定语言信息》 《ETSIGSM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》 《ETSIGSM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》 《ETSIGSM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》 第2章系统结构 本章介绍INtess-SMAXII短消息中心的系统结构,主要内容如下: ●短消息中心的设计思想 ●短消息中心的系统结构 2.1设计思想 INtess-SMAXII短消息中心采用业务与交换分离的设计思想,在产品设计结构上分三层实现,即业务交换层、业务支撑层、业务实现层。 如图2-1所示。 图2-1INtess-SMAXII短消息中心三层逻辑结构示意图 业务交换层包括交换接入、信令处理。 完成交换网络的接入、信令网络的接入及业务支撑层提交的业务控制任务,是INtess产品强大的组网能力的保证。 业务支撑层是交换与具体业务之间的支撑系统,它针对具体业务对短消息的需求,通过解释转化为任务,向业务交换层提交,在业务实现层的配合下,完成丰富多变的短消息功能。 业务实现层通过接口按照具体应用的短消息需求向下层提出需求,结合计算机网络技术实现具体的应用,它是系统计算机网络侧的应用,INtess产品针对不同的应用提供了丰富的业务选择。 这三层中,前两层具有一定的业务无关性。 三层之间均采用协议或API封装的方式作为接口,使得各层相对独立。 上层由于是具体业务系统,具有多变灵活的特点,而下层是接入和业务支撑系统,具有稳定规范的特点。 采用三层封装的方式,上层业务系统的多种变化,不会影响下层的稳定;而下层规范地进行优化和扩展后,上层的所有应用都可在业务功能得到扩展。 2.2短消息中心系统结构 2.2.1系统结构图 1.短消息系统结构图 M900/M1800INtess-SMAXII短消息系统的整体结构采用了模块化的设计思想,系统根据不同的功能类别可分为多个部分,在建设时可根据实际需求进行选择以提供不同层次的服务。 系统结构如图2-2所示。 图2-1短消息系统结构图 M900/M1800INtess-SMAXII短消息系统主要分为短消息中心、短消息综合业务服务系统、USSD短消息系统。 短消息综合业务服务系统又可由infoX综合网关、短消息秘书台系统与短消息Internet平台等构成。 本书主要介绍M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心系统。 说明: infoX综合网关请参考对应的《infoX综合网关NT版用户手册》、《infoX综合网关UNIX版用户手册》; 短消息秘书台系统请参考对应的《M900/M1800INtess-SMAXII短消息秘书服务系统用户手册》。 2.短消息中心体系结构 M900/M1800INtess-SMAXII短消息中心系统包括图2-2中的MAP代理模块(C&C08-Q多功能数字排队机中)、MTIServer(MessageTransferInterfaceServer)、短消息G/IW网关和SMSC短消息调度中心。 其体系结构如下图2-3: 图2-1短消息中心结构图 其中的MTServer(MaintenanceandTestServer,维测服务器)是短消息中心系统维测台与系统中各被维护模块交互的中间服务层。 维测台通过MTServer对系统的调度中心、网关模块、MTIServer等进行配置、维护与监测。 MTI维测台、G/IW维测台、SMSC维测台分别对MTIServer、短消息G/IW网关、SMSC短消息调度中心进行维测管理。 3.短消息中心系统模块功能 ●MAP通讯代理模块 MAP通讯代理模块,是C&C08-Q多功能数字排队机中的一个进程。 在TCAP层和MAPSERVER之间实现转发的功能,维护与MAPSERVER之间的通讯链路管理,并能根据排队机的CPU占用率自动进行流量控制。 ●MTIServer MTIServer是七号信令中MAP层与TCAP层的接口层,在短消息中心系统中,短消息网关模块MAPServer(MobileApplicationPartServer)通过MTIServer与CTIServer(ComputerTelecommunicationIntegrateServer)通讯,进而与排队机通信。 ●短消息G/IW网关 短消息G/IW网关也即MAPServer是短消息中心系统的一部分,负责处理短消息方面的MAP信令,并将MAP信令转化为内部格式的消息再转发给短消息调度中心,主要起一个转接的作用。 短消息网关作为客户端和MTIServer连接,作为MTIServer的上级处理MAP信令。 同时短消息网关作为服务端和短消息调度中心相连,实现MAP信令和内部格式的消息之间的相互转换。 ●短消息调度中心 短消息调度中心在短消息系统中进行短消息调度及短消息的存储转发,其基本功能包括处理短消息提交、短消息下发、短消息调度、短消息用户数据的维护、用户鉴权、系统流量控制、提供对外标准接口(SMPP/SMEI协议接口)、外部接口管理、产生短消息历史记录等。 作为短消息系统的中心模块,短消息调度中心对外同短消息网关、人工台、自动台、短消息信息服务台、语音邮箱接口。 调度中心同网关之间接口遵循ETSI03.40协议,而
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