如何構(gòu)建固定網(wǎng)(PSTN)短消息系統(tǒng)
廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院 嚴(yán)益強(qiáng) 2003/09/28
自從GSM開通短消息以來，應(yīng)用日益廣泛，并已深入人心。據(jù)國內(nèi)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，2001年我國短消息的信息量達(dá)到100億條。據(jù)國際某著名市場(chǎng)公司的預(yù)測(cè)，全球2001年短消息的業(yè)務(wù)量是2000年的8倍�？梢�，無論國內(nèi)還是國外，人們對(duì)短消息的市場(chǎng)前景是非�？春玫�。
正當(dāng)移動(dòng)運(yùn)營商在享用這一美羹的時(shí)候，固定電話運(yùn)營商(中國電信)亦坐不住了，并悄悄地進(jìn)行固定電話傳送短消息的試驗(yàn)，已在北京、廣州等試驗(yàn)成功。固定網(wǎng)運(yùn)營商對(duì)現(xiàn)有電話網(wǎng)改造不大即可提供短消息業(yè)務(wù)。固定網(wǎng)用戶比移動(dòng)用戶覆蓋面更大，對(duì)無手機(jī)的用戶無疑是福音。同時(shí)，開放短消息業(yè)務(wù)后，資費(fèi)更便宜，費(fèi)用更低，而且終端價(jià)格較低，易于為廣大用戶所接受。
理論上凡是移動(dòng)網(wǎng)上開通的短消息業(yè)務(wù)均可在固定網(wǎng)上開通。短消息成為固定網(wǎng)的增值業(yè)務(wù)，提高了固定網(wǎng)資源利用率，降低了運(yùn)行成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述，固定網(wǎng)開放短消息業(yè)務(wù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文介紹固定網(wǎng)短消息系統(tǒng)功能、特點(diǎn)、構(gòu)建短消息中心技術(shù)等，因本技術(shù)新穎，希望本文能起到拋磚引玉的作用。
一、固定網(wǎng)短消息業(yè)務(wù)的功能
短消息業(yè)務(wù)是指用戶通過短消息終端（SM-TE）經(jīng)固定網(wǎng)（PSTN）與短消息業(yè)務(wù)中心（SM-SC）收發(fā)短消息的業(yè)務(wù)，按信息流向分為以下三類。
1．上傳消息
�。�1）由短消息終端發(fā)起呼叫，短消息業(yè)務(wù)中心對(duì)主叫用戶的身份識(shí)別（如主叫號(hào)碼等）進(jìn)行身份認(rèn)證；
（2）確認(rèn)主叫用戶有效后，短消息終端向短消息業(yè)務(wù)中心發(fā)送短消息，短消息業(yè)務(wù)中心存儲(chǔ)短消息；
�。�3）雙方掛機(jī)拆線。
2．點(diǎn)播消息
（1）由短消息終端發(fā)起呼叫，短消息業(yè)務(wù)中心對(duì)主叫用戶的身份識(shí)別（如主叫號(hào)碼等）進(jìn)行身份認(rèn)證；
�。�2）確認(rèn)主叫用戶有效后，短消息終端告知短消息業(yè)務(wù)中心所需點(diǎn)播的信息；
�。�3）短消息業(yè)務(wù)中心立即或以后向短消息終端傳送用戶點(diǎn)播的信息。
（4）雙方掛機(jī)拆線。
3．下傳消息
�。�1）短消息業(yè)務(wù)中心向已確認(rèn)為有效的短消息終端發(fā)起呼叫；
�。�2）終端交換機(jī)將短消息業(yè)務(wù)中心識(shí)別碼傳給短消息終端（在該情況下，短消息終端應(yīng)同時(shí)具有CID功能）；
（3）短消息終端應(yīng)在不振鈴（即屏蔽第一次振鈴）情況下接收終端交換機(jī)傳送的主叫號(hào)碼，若主叫號(hào)碼為短消息業(yè)務(wù)中心的識(shí)別碼，則短消息終端自動(dòng)摘機(jī)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)并進(jìn)入短消息接收狀態(tài)，否則進(jìn)入正常振鈴狀態(tài)；
�。�4）短消息業(yè)務(wù)中心在確認(rèn)短消息終端摘機(jī)應(yīng)答后，向短消息終端發(fā)送消息；
�。�5）雙方掛機(jī)拆線。
短消息業(yè)務(wù)中心之間可通過數(shù)據(jù)網(wǎng)（或其它網(wǎng)）互連。
二、固網(wǎng)短消息的相關(guān)協(xié)議
短消息的協(xié)議棧如圖2所示。這個(gè)協(xié)議棧包括三層，物理層使用速率為1200Baud(波特)的FSK信號(hào)(下行)和DTMF信號(hào)(上行)進(jìn)行握手和連接。
1．短消息傳送協(xié)議
�。�1）物理層
物理層為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)，使數(shù)據(jù)鏈路層消息能在話音頻帶內(nèi)傳送。下行信號(hào)采用半雙工頻移鍵控（FSK）調(diào)制方式，上行信號(hào)采用DTMF信號(hào)。
�、貴SK信號(hào)：連續(xù)相位二進(jìn)制頻移鍵控1200baud異步串行方式，數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)字節(jié)的方式傳送。
FSK數(shù)據(jù)字節(jié)的組成和發(fā)送順序應(yīng)滿足下列要求。
�、贒TMF信號(hào)：DTMF信號(hào)特性與普通雙音多頻電話頻率及電平相同。在整個(gè)通信過程中，DTMF的發(fā)送有非編碼方式和編碼方式兩種。
�。�2）數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層（SM-DLL）向表示層（SM-PL）提供服務(wù)，使SM-PL能夠與其對(duì)等的實(shí)體接收/發(fā)送消息。該層主要功能包括以下幾個(gè)方面：DLL數(shù)據(jù)包的打包和拆包，在SMTE和SMSC之間建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路，SMTE和SMSC的時(shí)序控制，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比特錯(cuò)誤檢測(cè)處理，消息重發(fā)處理。
�、贁�(shù)據(jù)鏈路層幀格式
數(shù)據(jù)鏈路層采用的幀格式如表1所示。
表1 數(shù)據(jù)鏈路層采用的幀格式
方向 類型 信息包類型
SMSC→SMTE 命令信息 下行FSK信息包
SMTE→SMSC 命令響應(yīng)信息 上行DTMF命令響應(yīng)消息包（編碼方式）
信令信息 上行DTMF命令響應(yīng)消息包（非編碼方式）
�、谙滦蠪SK信息包
服務(wù)器向用戶終端發(fā)送信息，采用的是FSK的消息包格式。
�、凵闲蠨TMF命令響應(yīng)消息包（編碼方式）是SMTE對(duì)SMSC的FSK數(shù)據(jù)響應(yīng)信息包。
�、苌闲蠨TMF命令響應(yīng)消息包（非編碼方式）SMTE對(duì)SMSC的信令響應(yīng)。
�、萁换r(shí)序控制圖
�。�3）數(shù)據(jù)鏈路的建立
按照發(fā)起方的不同，我們可以把數(shù)據(jù)鏈路的建立方式分為由SMTE發(fā)起的呼叫和有SMSC發(fā)起的呼叫兩種。
（4）數(shù)據(jù)鏈路的拆除
數(shù)據(jù)鏈路的拆除可以分成4種情況：用戶主動(dòng)掛機(jī)；FSK數(shù)據(jù)包的ACK超時(shí)，服務(wù)器掛機(jī)；用戶響應(yīng)超時(shí)，服務(wù)器掛機(jī)；服務(wù)器服務(wù)超時(shí)，SMTE掛機(jī)。
三、短消息中心互聯(lián)
1．互聯(lián)接口
�。�1）短消息業(yè)務(wù)中心與固定網(wǎng)的信令接口
短消息業(yè)務(wù)中心與固定網(wǎng)的信令接口為No.7（如TUP或ISUP）信令接口。
�。�2）短消息業(yè)務(wù)中心與固定網(wǎng)的話務(wù)呼叫接口采用速率為2048kb/s的G.703/G.704數(shù)字接口（E1）。
�。�3）與其它短消息業(yè)務(wù)中心的接口
短消息業(yè)務(wù)中心之間的互聯(lián)可采用多種形式，如通過DDN、X.25或IP因特網(wǎng)等。對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)其高層采用SMPP（v3.3版或v3.3以上版）協(xié)議。
�。�4）短消息業(yè)務(wù)中心與信息源的接口
短消息業(yè)務(wù)中心可通過短消息實(shí)體與多個(gè)信息源相連。
短消息業(yè)務(wù)中心與短消息實(shí)體（SME）之間基于SMPP協(xié)議，短消息實(shí)體與信息源（如互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)短消息業(yè)務(wù)中心等）之間的接口可根據(jù)具體情況通過LAN/WAN、Modem、直接接入（專線）或PSPDN相連接。其通信協(xié)議應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2．信令
短消息傳送采用的信令如下。
�。�1）在短消息終端（主叫用戶）→短消息業(yè)務(wù)中心的方向上（即終端始發(fā)），上行采用DTMF/FSK方式，下行采用FSK方式；
�。�2）在短消息業(yè)務(wù)中心→短消息終端（被叫用戶）的方向上（即終端終結(jié)），上行采用DTMF方式，下行采用FSK方式。
（3）對(duì)于呼叫建立是與七號(hào)信令（TUP或ISUP）相關(guān)。
3．性能要求
�。�1）消息處理能力
短消息業(yè)務(wù)中心的處理能力應(yīng)能夠滿足隨業(yè)務(wù)不斷發(fā)展對(duì)系統(tǒng)處理能力的需求。
�。�2）信令鏈路要求
應(yīng)能支持本地網(wǎng)中所有固定交換機(jī)滿負(fù)荷時(shí)所能服務(wù)用戶容量的要求并具有平滑擴(kuò)容能力。其存儲(chǔ)容量應(yīng)能適應(yīng)向所覆蓋網(wǎng)內(nèi)的用戶開放此業(yè)務(wù)時(shí)使用。
（3）話路要求
由于短消息是通過短消息業(yè)務(wù)中心在話路上傳送，因此，應(yīng)配備足夠的話路（E1）以保證消息成功發(fā)送。
四、計(jì)費(fèi)
為了便于運(yùn)營者進(jìn)行靈活的計(jì)費(fèi)，短消息業(yè)務(wù)中心應(yīng)具有以下計(jì)費(fèi)功能。
1．計(jì)費(fèi)記錄
對(duì)于經(jīng)過本短消息業(yè)務(wù)中心處理的業(yè)務(wù)，短消息業(yè)務(wù)中心應(yīng)能自動(dòng)記錄以下主要信息：話單序號(hào)(注明為唯一標(biāo)志)、主叫用戶號(hào)碼、被叫用戶號(hào)碼、信息來源優(yōu)先級(jí)、存檔時(shí)間、狀態(tài)報(bào)告標(biāo)記和信息量等。
2．計(jì)費(fèi)接口
通過X.25或RS232接口與計(jì)費(fèi)中心相連或采用磁帶脫機(jī)處理。計(jì)費(fèi)信息可采用FTP、FTAM規(guī)程傳送。
五、同步
1．同步方式
采用主從同步方式。短消息業(yè)務(wù)中心系統(tǒng)必須具備內(nèi)同步時(shí)鐘。
2．同步鏈路
短消息業(yè)務(wù)中心從互連的程控交換機(jī)PCM鏈路中提取同步時(shí)鐘信號(hào)。
3．時(shí)鐘等級(jí)
時(shí)鐘等級(jí)為三級(jí)時(shí)鐘。
六、與其它短消息業(yè)務(wù)中心互聯(lián)
短消息業(yè)務(wù)中心應(yīng)能根據(jù)業(yè)務(wù)要求完成聯(lián)網(wǎng)。短消息業(yè)務(wù)中心之間數(shù)據(jù)交換的文本格式應(yīng)根據(jù)短消息的特點(diǎn)和前面已經(jīng)規(guī)定的格式和文本要求統(tǒng)一規(guī)定，以達(dá)到數(shù)據(jù)格式的直接使用
在建網(wǎng)初期，多個(gè)固定本地網(wǎng)可共用一個(gè)短消息業(yè)務(wù)中心實(shí)體。
七、短消息業(yè)務(wù)應(yīng)用(舉例)
表2是短息業(yè)務(wù)應(yīng)用的一些例子，實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。
表2 短息業(yè)務(wù)應(yīng)用的一些例子
1 個(gè)人通信 點(diǎn)至點(diǎn)
點(diǎn)至多點(diǎn)
2 網(wǎng)上娛樂 網(wǎng)上交友
網(wǎng)上彩票
OICQ
短信大富翁
非常男女
短信聊天
智力互動(dòng)游戲
短信小精靈
3 與手機(jī)互通
4 與BB機(jī)互通
5 網(wǎng)上購物
6 公眾信息服務(wù)
天氣預(yù)報(bào) 氣象服務(wù)
交通信息 火車信息
民航信息
新聞 國內(nèi)新聞
國際新聞
財(cái)經(jīng)新聞
體育新聞
科技新聞
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