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短消息介绍SMS



　　1什么是短消息?
Short Message Service (SMS)是指能够从移动电话发送和接收有限长度的文本信息。SMS同样可以用来传送二进制的信息，并且在基于SMSC信道还可以实现WAP堆栈协议。SMS是作为GSM 1号标准阶段的一个部分.



　　2为什么使用短消息?
SMS允许用户直接向其他用户发送消息，而不需要营运商的参与（但是，实际上是需要营运商所提供的服务）。首先用户通过直接连接的计算机可以发送消息到移动单元。SMS协议同样十分\"智能\"，并将消息分割成标准的页面。SMS是采取一种存储和推送的方式。如果终端用户不存在（例如：关机，不在服务区内），但当用户返回的时候，消息就会出现。SMS消息可以说是带\"验证\"的，接收方可以看到消息的来源。

　　3如何在Internet上发送SMS消息？
前面是消息（有限制）并且跟着接收地址（移动号码）。然后，基于你的构架，底层将根据服务器方的格式创建一个正确的消息。在终端用户发送消息到移动单元的时候，将会使用到一个SMS-DELIVER信息。将整个信息\"封装\"在TCP/IP信息中并发送到合适的短消息中心（Short Message Service Centre，SMSC）。SMSC将除去TCP/IP层并得到信息然后分发。

　　4.什么是短消息业务?
短消息业务是GSM系统提供给用户的一种有别于语音传输的通讯业务。短消息业务主要包括点到点(Point-to-Point)短消息业务与小区广播(Point-to-Omnipoint,蜂窝广播)短消息业务。
点到点短消息业务即通过MO（MS发起短消息业务）和MT（MS终止短消息业务）将一条短消息从一个实体发送到指定目的地址的业务。编码后单条短消息长度为140个字节，可以承载160个英文字符或70个汉字。小区广播短消息业务即通过基站(BSC)向指定区域中所有短消息用户发送短消息的业务。编码后每页消息长度为82个字节，最大页数为15页。
(以下到\" SMSC就可以尝试向该用户发送短消息了。\"为点到点短消息链接内容)
点对点(Point-to-Point)使用在网络和移动站之间使用专门的连接，而不需要营运商的参与.
两种数据传输 = 140 Octet Data Payload Supports 或者: 140 字节使用二进制传输(PDU 格式) 160 characters使用文本格式(7-bit ASCII).
点对点短消息中心是通过用于移动台接收短消息的移动交换中心SMS-GMSC及用于移动台发出短消息的交互工作移动交换中心SMS-IWMSC同GSM/DCS1800网络联的。SMS-GSMC及SMS-IWMSC统称为SMS关口站，即短消息关口站或称SMS网关；一般情况下，与SMSC相连接的MSC都是短消息关口站。涉及短消息管理的
协议如下图(一)所示：

图(一)
　　由上图可以看出SMS关口站和SMSC之间的协议未作规定。在移动台MS和SMSC之间规定的短消息传输协议SM-TP，实际上是一个包括一些应用协议特点的端到端协议。
　MSC和SMS关口站之间的协议包括7号信令MAP/H和支持7号信令MAP的底层协议MTP(消息传送部分)、SCCP(信令连接控制部分)和TCAP(事务处理能力应用部分)。短消息的最大长度(140字节)就是由MTP最大帧长度得到的。
　MS与MSC/VLR的短消息控制协议SM-CP是一个简单的协议，它由一个包含三种消息类型的命令/应答规程组成，如图(二)所示：

图(二)
　　它基本上是以发送/等待的交替方式工作的。SM-CP的CP-数据不包括短消息本身，它是一些上层协议的确认或是差错报告。短消息中继协议SM-RP包括参考管理和寻址。它是MS和SMSC之间网络功能的BSS部分协议。SM-RP协议与MAP/H协议在MSC/VLR内交互工作。SM-RP协议中定义了三种消息报文：携带报文 (RP-DATA)、传送确认(RP-ACK)、指标一个差错(RP-ERROR)。通过SM-RP协议产生的一字节报文消息参考使报文消息互相相关，从而使得在这一层次上可以并行发送或接收不同的消息报文。寻址是由在SM-RP的RP-DATA报文消息中加入目的地址(对于一个移动台发出的消息)或起始地址(对于一个呼叫移动台的消息)来完成的。
　MAP/H提供的功能和SM-RP相对应，它包括三条消息，如图(三)所示。MSC-VLR对来自SM-RP和MAP/H的消息互相比照转换，对MS与SMSC相连的MSC之间的短消息及其确认进行中继传送。
图(三)
　　在无线接口上，消息传送的低层协议使用包括在TCH/8或SACCH上的一个确认模式SAPI3(业务接入点识别符)链路。这条链路再用Abis接口上的中继协议和A接口上的DTAP(直接转移应用单元)协议将消息传送到MSC。
　SMS关口站与HLR之间的协议使SMS关口站能要求HLR搜索可找到的用户的地址，它属于MAP/C协议的一部分。
　MAP/C和MAP/D能在移动台超出服务区接收不到消息后又再次进入服务区时给以提示。
　在SM-TP上层还需要一些如用户消息格式化等的应用协议。
　3、移动台收发短消息的工作流程
　(1)移动台发送短消息
　当一个移动用户想发出短消息时，要预先正确设置好短消息业务中心SMSC的电话号码，即
+861380M1M2M3500(M1M2M3为地区码)，然后通过移动台或与移动台相连接的PC机编辑短消息，输入被叫用户电话号码，才能将短消息发出。
　短消息的传输要求在移动台和MSC之间建立信令连接，如果没有这一信令连接，其完成方法同其他通信一样建立路径。消息本身的传递要求在无线路径上建立专用的链路层连接，即SAPI3连接，并要求采用专用的消息传递协议，即SM-TP短消息传递协议，它让用户做的是设置一个短消息的有效期。过期后，服务中心不再试图发送此消息，而是销毁它。如下图所示：移动台发送短消息的过程首先是MS在无线信令链路上将SMSC的电话号码，被叫用户号码，短消息的内容等信息送到拜访的MSC/VLR内。MSC/VLR根据VLR内存储的用户数据检查用户是否具有短消息业务功能。若有，再根据SMSC的电话号码，将短消息路由到SMS关口站，再由SMS关口站送到SMSC内，由SMSC暂时贮存起来。SMSC收到短消息后会向MS回送短消息已发送成功的确认信息。
注：
　　　①短消息业务中心号码、被叫用户号码、短消息内容；
　　②短消息业务是否具有；
　　③短消息业务中心短消息；
　　④短消息；
　　⑤确认消息；
　　⑥回送确认信息(短消息已发送)；
　　⑦确认消息。
　(2)移动台接收短消息SMSC接收到各种用户发来的短消息后，要选定适当的路由将短消息发给被叫用户。SMSC向GSM移动用户发送短消息的过程如图(四)所示：

图(四)
　　当SMSC要向GSM用户发短消息时，它先要建立一条包含各种有利于接收者的信息(SM-TPSMS-DELIVER)。这条信息中包含短消息内容、原发者的识别符号及SMSC收到该短消息的时间。与移动台发送短消息相似SM-TPSMS-DELIVER消息将在各种接口上传送。SMSC把这条消息传给与中心相连的关口站，关口站根据被叫用户的MSISDN号向相关的HLR查询(HLR-ENQ)，查询是通过用于短消息的MAP/CSENDROUTINGINFO消息报文来实现的。HLR将查询结果送给关口站，查询结果消息中包含了被叫用户正拜访的MSC/VLR的7号信令地址的MAP/CSENDROUTINGINFOFORSHORTMESSAGERESULT消息报文(亦可包含用户此时不可及采用的拒绝消息报文)。关口站用该地址消息向用户拜访的MSC/VLR传递消息，再由MSC建立必要的信令连接后将短消息传递给MS移动台。向MS传送了的短消息并不需要用户介入，消息可自动存于SIM卡内，直到用户读完以后认为不再有用时将其删除。存在SIM卡内的短消息不会因移动台电源关闭而丢失，它可以通过任一移动台读出该消息。在GSMPhase1阶段，发向没有空余存储空间的SIM卡的短消息将丢失。在Phase2阶段，规定了一种能使移动台进行粗略流量控制的机制，它可在存贮器满时指示网络或相反地在短消息又可被接收时指示网络。
　为了提高短消息业务的服务质量使用户更满意，在移动台处于不可及的情况下，要让消息不丢失，并采取措施尽快把消息传给用户。传送的消息如没有确认，SMSC在一段时间内可以将其保存，一旦用户恢复与网络的联系，短消息可由SMSC立即传送给用户。移动台不可及的情况如下图(五)(六)所示。
　移动台不可及的情况可以分成三种：(1)HLR本身已知道该MS为不可及。(2)HLR本身不知道。要到该MS拜访的MSC/VLR才知道。(3)一直要等到MSC向MS发送短消息失败后才发现该MS为不可及。HLR中为每个用户保存着一张表格用来记录一组短消息业务中心的地址，这些短消息中心都保留着向该用户传送失败的短消息。当MSC收到了短消息但MS为不可及使消息无法发送时，MSC要向SMS关口站送出传送失败的消息(error reporting)，作为对MAP/H FORWARD SHORT MESSAGE 消息的应答；然后SMS关口站收到以后，一方面向SMSC发送传送失败的报告，另一方面向HLR发送MAP/C Set Message Waiting Data消息要求HLR更新其为每个用户保存的投递失败的表格，HLR回送MAP/C Set Message Waiting Data Acknowledge消息给SMS关口站作为确认。同时，该用户拜访的MSC/VLR会将VLR内的用户数据加入\"Message Waiting\"的标志，表示该用户有短消息等候。
图(五)失败的短消息的传送管理

图(六)向服务中心通知
　最后，当MS恢复了与网络的联系后(如移动台发起呼叫尝试)，该用户拜访的MSC/VLR知道了该用户的位置，由于存贮有消息发送故障的指示，当这类事件发生时，它就能用MAP/D Note Ms Present消息通知HLR，移动台亦可能移动到另一个MSC业务区内再次出现，在此情况下，通过GSM/DCS1800移动性管理规程， HLR可直接了解到这种状态。在任何情况下，HLR收到该消息后，会通过向每个短消息服务中心的合适的SMS关口站发送MAP/C Alert Service Center消息，通知该移动用户的变化情况。然后，SMSC就可以尝试向该用户发送短消息了。

(以下到\" 还没有商用化的例子。\"为小区广播短消息链接内容)
小区广播短消息是一点对多点(Point-to-Omnipoint) 将信息发送给已有的用户。不象点对点消息方式，蜂窝广播不会使用专用的连接。网络的营运商是所有信息的发起者，拥有其服务的用户是所有的接受者。还有，不象点对点，CB 消息不提供任何消息接收保证。点对多的消息的最大长度为93字节(82 octets)。
小区广播短消息业务结构如图(七)所示:
图(七)

　　多个小区广播设备可连接到一个小区广播短消息中心,一个小区广播短消息中心可以连接一个或几个BSC。
　小区广播短消息业务是指在公用陆地移动网络PLMN某特殊区域内广播短消息。此种短消息在控制信道上发送,移动台只在空闲状态时才可接收。与点对点短消息不同的是移动台实时地接收,但不存贮于SIM卡内。小区广播短消息要求每两秒从网络向空闲的移动台发送一条约80字节的消息,这对应于下行TCH/8的一半空量。在支持这项业务的蜂窝中使用了特殊信道CBCH(蜂窝广播信道)广播消息。
　目前世界上小区广播短消息业务的应用还处于实验室阶段,还没有商用化的例子。

5 什么是短消息中心?
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，以实现来自其他SME（Short Message Entity）（如：人工台/自动台、咨讯平台等）的短消息的传递。


6 SMS由哪些要素组成？

SMS由几个与提交或接收相关的服务要素组成，如：有效期（在将短消息成功送达用户前SMSC需要保证的储存时间），优先性。此外，短消息还提供提交消息的时间、告诉移动台是否还有更多消息要发送，以及还有多少条消息要发送等。


7 短消息不可到达

短消息不可到达的情况有三种：
当被SMS网关查询时，移动台不在服务区域、未获得服务授权、或有未成功发送报文正等待告警，HLR就会立即知道不能发送；
第二种情形是，MSC/VLR已收到报文但不能传送的情况。此时，它先向SMS网关发送一故障指示，作为MAP/H FORWARD SHORT MESSAGE报文的应答；然后，网关一方面会向SMSC发送否定报告，另一方面向HLR发送MAP/C SET MESSAGE WAITING DATA报文，在收到报文确认后进行表格更新。该事件会储存在VLR和HLR内的用户记录中；
第三种情况是MSC/VLR向用户发送有效报文后发现不可送达。

8 短消息的用途
短消息的根本用途是实现移动用户之间的信息传递，也可以通过短消息中心查询或预定信息。可以发送短消息的实体（SME）包括移动用户、固定用户、语音信箱、寻呼中心、信息点播平台、Interent网络及其他业务系统。由于短消息发送占用的是信令通道，当移动台占线而无法通话的情况下仍可接收短消息。当移动台关机或不在服务区时，短消息发送会失败，但短消息中心会保存该短消息，并在HLR中设置等待标志，一旦用户开机或返回服务区，GSM系统会及时通知短消息中心重发。用户会即刻收到短消息。通过短消息中心及其相关增值业务系统还可以实现诸如股票交易、银行业务、信息点播、GPS监控、E_Mail通知等信息服务，及日程安排、预约留言、电话号码薄等移动秘书服务。

网络结构
SMSC 短消息中心
MSC 移动交换机 MS 移动台
G/IW MSC 网管/互联MSC SME 短消息实体
HLR 归属位置寄存器 BSS 基站子系统
具体实施中，一般分为SMSC与G/IW MSC合设及G/IW MSC与MSC合设两种方式。

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信令流程
MO流程
1．移动台MS向拜访位置寄存器VLR提交访问请求和可选的鉴权请求（Access request and possible authentication）；
2．移动台MS向MSC提交短消息（Message transfer）；
3．MSC向网关SMS-G/IWMSC上传短消息（forwardShortMessage）；
4．网关SMS-IWMSC向SMC提交短消息（Message transfer）；
5．SMC向网关SMS-IWMSC回送应答（Ack or Error）；
6．SMS-IWMSC向MSC回送应答（Ack or Error）；
7．MSC向MS回送应答（Ack or Error）。


MT流程
1．短消息中心SMC向网关SMS-G/IWMSC提交消息传送请求（Message transfer）；
2．网关SMS-G/IWMSC向HLR查询发送路由（sendRoutingInfoForShortMsg），从HLR取回用户的IMSI号码；
3．网关SMS-G/IWMSC向MSC前传短消息（forwardShortMessage）；
4．MSC向VLR查询发送路由（sendInfoForMT-SMS）；
5．MSC向移动台MS发送短消息（Message transfer）；
6．MS向MSC回送转发报告（Message transfer）；
7．MSC向SMS-G/IWMSC回送转发报告（Delivery report）；
8.SMS-G/IWMSC向SMC回送转发报告（Delivery report）。
（以上为正常下发流程，当用户关机、不在服务区或短消息内存已满时，信令将相对复杂。）
ALERT_SC主要流程说明
1. 当手机开机、回到服务区，或删除短消息释放了内存时，手机向VLR报告短消息功能可用（RP_MS_TO_NETWORK_SMS_A）；
2. VLR通知HLR，手机已能够接收短消息（RegForSM）；
3. HLR向网关MSC发送唤醒消息（ALERT_SC）；
4. 网关通知短消息后台，启动MT流程。
对外接口
短消息中心对外接口管理 人工接口(SMPP接口)，短消息中心对外部采用标准的SMPP协议，通过此标准协议可以同任何支持SMPP的SME对接，SMPP接口的标准性极大地扩展了短消息中心同不同厂商的SME产品的适应性。短消息中心同外部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/EMAIL接口、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。







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