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1、电信科学2002年第12期研究与设计短消息网关系统结构设计分析夏寅贲张大伟(北京航空航天大学软件环境国家重点实验室北京100083)摘要近两年移动数据业务飞速发展,其中短消息应用最为突出。本文结合移动短消息业务的发展过程,分析了移动数据业务模式的变迁,并详细介绍了短消息网关系统(SMG)采用业务控制分离思想的结构设计及其具体实现技术。关键词短消息网关呼叫控制资源管理软交换值业务,即两层结构方案,如图1所示。1概述在两层结构的短消息业务实现方式中存在如下缺点:2001年,中国移动短消息业务量达到159亿条,预计2002#
2、增值服务系统直接运行于基础网络设备之上,每一个SP年全国手机短消息发送量将突破560亿条,手机短消息所创造将占用大量的基础网络设施资源,对于移动运营商来的营业收入将达到近60亿元人民币。说,网络资源是宝贵的,直接让各类服务提供商接入短移动短消息作为GSM网络的基本数据补充业务在网络建消息中心设备是对无线网络资源一种极大的浪费,反过设初期便已投入使用,为什么在GSM网络发展了六七年后忽然来也限制了服务商的业务发展;成为移动业务的新增长点呢?原因很简单)))服务商的介入。#由于服务提供商直接接入无线网络设备,因此电信运营2
3、000年开始中国移动与中国联通分别建立了各自的全国短消商在服务的管理、分级和保证等方面缺乏必要的手段与息网关系统(ShortMessageGateway,SMG),这就是人们熟悉的工具,电信运营商无法对所接入的服务实现有机的管理/移动梦网0和/联通在信0。短消息网关系统的出现实现了移动与监控,无法保障服务质量,只是充当通信资源提供者短消息业务的服务接入、通信管理与设备接入的分离,将移动短的角色;消息业务建立在一种新的、开放的网络架构之上,这种结构正符#两层结构中,各短消息中心相互独立,不能实现/一点接合下一代网络(Ne
4、xtGenerationNetwork,NGN)承载、控制、业务分入,全网服务0的功能,各短消息中心之间没有互联互通离的理想。协议,本地接入的服务只能为本地用户所用,无法为异地用户使用;2短消息业务模式的变迁#移动数据技术的发展要求服务提供商不断修改其服务早期移动通信网中短消息业务往往是由服务提供商以适应新的通信设备协议,这将增加无线增值服务提供(ServiceProvider,SP)直接接入短消息中心(ShortMessageService商的服务难度。Center,SMSC),利用底层无线数据传输协议开发相应的无线
5、增下一代网络技术的提出,针对上述问题有了很好的解决方案,按照NGN的思想很容易想到的解决方案就是打破传统服务体系的两层结构,建立以短消息网关为核心的三层业务体系,实现从两层结构到三层结构的转变,如图2所示。其中短消息网关(SMG)通过开放的接口实现面向业务的接入、认证和计费,它独立于传输网络,通过分组方式实现业务数图1两层结构的短消息业务实现据的协议处理、交换路由、呼叫控制等功能,是一种面向移动数19研究与设计图4是一个移动用户进行短消息点播,服务商返回点播信息给用户的完整业务数据路由过程。呼叫控制是整个短消息网关系统
6、中实现消息存储转发、协议转换的核心模块,它包括本地服务商接入与本地网络设备接入,完成各级通信数据的存储转发并实现对各种接入设备的协议转换。该系统的运行效率是短消息网关的核心性能指标,因此往往运用多种技术手段保证处理过程的高效性、稳定性。呼叫控制子系统包括:#消息通信中间件:通过消息通信中间件实现系统协议转换,保证系统高效、稳定运行;#消息存储与管理:以多级存储方式存储消息,保证系统大容量的存储转发能力与消息的稳定可靠传输;#优先级控制:实现对多个服务商的优先级控制;图2短信服务的三层结构#流量控制:实现面向服务商和面向
7、服务的流量控制。据业务的软交换系统。3.2开放业务平台的服务接入短消息网关的出现促进了无线数据业务的发展,吸引了大3短消息网关系统的关键设计思想批的无线数据服务提供商,这主要归功于它利用了开放应用程软交换的基本思想就是把呼叫控制功能从媒体网关(传输序接口(API)实现服务接入。层)中分离出来,通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能,3.2.1接入方式[1]包括呼叫选路、路由控制。其结果就是把呼叫传输与呼叫控制在短消息业务中,定制类业务占很大的比例,在通信流量上分离开,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的层面,使业的表
8、现就是突发性、大流量和间歇性,这类服务商常常要求在务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来,实现业10分钟之内发送近百万条短消息,也就是说对接入服务商的发务转移。送处理能力要保证在1000条/秒以上。对于这种类型的服务参照软交换的设计思想,短消息网关在移动短消息业务中商,可采用长连接方式的通信过程和专用的通信协议(例如位于控
