如何構建固定網(wǎng)(PSTN)短消息系統
廣東省電信規劃設計院 嚴益強 2003/09/28
自從GSM開(kāi)通短消息以來(lái)，應用日益廣泛，并已深入人心。據國內有關(guān)部門(mén)預測，2001年我國短消息的信息量達到100億條。據國際某著(zhù)名市場(chǎng)公司的預測，全球2001年短消息的業(yè)務(wù)量是2000年的8倍。可見(jiàn)，無(wú)論國內還是國外，人們對短消息的市場(chǎng)前景是非常看好的。
正當移動(dòng)運營(yíng)商在享用這一美羹的時(shí)候，固定電話(huà)運營(yíng)商(中國電信)亦坐不住了，并悄悄地進(jìn)行固定電話(huà)傳送短消息的試驗，已在北京、廣州等試驗成功。固定網(wǎng)運營(yíng)商對現有電話(huà)網(wǎng)改造不大即可提供短消息業(yè)務(wù)。固定網(wǎng)用戶(hù)比移動(dòng)用戶(hù)覆蓋面更大，對無(wú)手機的用戶(hù)無(wú)疑是福音。同時(shí)，開(kāi)放短消息業(yè)務(wù)后，資費更便宜，費用更低，而且終端價(jià)格較低，易于為廣大用戶(hù)所接受。
理論上凡是移動(dòng)網(wǎng)上開(kāi)通的短消息業(yè)務(wù)均可在固定網(wǎng)上開(kāi)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，降低了運行成本，提高了經(jīng)濟效益。
綜上所述，固定網(wǎng)開(kāi)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)短消息系統功能、特點(diǎn)、構建短消息中心技術(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(hù)通過(guò)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(lèi)。
1．上傳消息
（1）由短消息終端發(fā)起呼叫，短消息業(yè)務(wù)中心對主叫用戶(hù)的身份識別（如主叫號碼等）進(jìn)行身份認證；
（2）確認主叫用戶(hù)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)中心存儲短消息；
（3）雙方掛機拆線(xiàn)。
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)中心對主叫用戶(hù)的身份識別（如主叫號碼等）進(jìn)行身份認證；
（2）確認主叫用戶(hù)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(hù)點(diǎn)播的信息。
（4）雙方掛機拆線(xiàn)。
3．下傳消息
（1）短消息業(yè)務(wù)中心向已確認為有效的短消息終端發(fā)起呼叫；
（2）終端交換機將短消息業(yè)務(wù)中心識別碼傳給短消息終端（在該情況下，短消息終端應同時(shí)具有CID功能）；
（3）短消息終端應在不振鈴（即屏蔽第一次振鈴）情況下接收終端交換機傳送的主叫號碼，若主叫號碼為短消息業(yè)務(wù)中心的識別碼，則短消息終端自動(dòng)摘機發(fā)送一個(gè)應答信號并進(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)中心在確認短消息終端摘機應答后，向短消息終端發(fā)送消息；
（5）雙方掛機拆線(xiàn)。
短消息業(yè)務(wù)中心之間可通過(guò)數據網(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(下行)和DTMF信號(上行)進(jìn)行握手和連接。
1．短消息傳送協(xié)議
（1）物理層
物理層為數據鏈路層提供服務(wù)，使數據鏈路層消息能在話(huà)音頻帶內傳送。下行信號采用半雙工頻移鍵控（FSK）調制方式，上行信號采用DTMF信號。
①FSK信號：連續相位二進(jìn)制頻移鍵控1200baud異步串行方式，數據以數據字節的方式傳送。
FSK數據字節的組成和發(fā)送順序應滿(mǎn)足下列要求。
②DTMF信號：DTMF信號特性與普通雙音多頻電話(huà)頻率及電平相同。在整個(gè)通信過(guò)程中，DTMF的發(fā)送有非編碼方式和編碼方式兩種。
（2）數據鏈路層
數據鏈路層（SM-DLL）向表示層（SM-PL）提供服務(wù)，使SM-PL能夠與其對等的實(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數據包的打包和拆包，在SMTE和SMSC之間建立和釋放數據鏈路，SMTE和SMSC的時(shí)序控制，對數據進(jìn)行比特錯誤檢測處理，消息重發(fā)處理。
①數據鏈路層幀格式
數據鏈路層采用的幀格式如表1所示。
表1 數據鏈路層采用的幀格式
方向 類(lèi)型 信息包類(lèi)型
SMSC→SMTE 命令信息 下行FSK信息包
SMTE→SMSC 命令響應信息 上行DTMF命令響應消息包（編碼方式）
信令信息 上行DTMF命令響應消息包（非編碼方式）
②下行FSK信息包
服務(wù)器向用戶(hù)終端發(fā)送信息，采用的是FSK的消息包格式。
③上行DTMF命令響應消息包（編碼方式）是SMTE對SMSC的FSK數據響應信息包。
④上行DTMF命令響應消息包（非編碼方式）SMTE對SMSC的信令響應。
⑤交互時(shí)序控制圖
（3）數據鏈路的建立
按照發(fā)起方的不同，我們可以把數據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）數據鏈路的拆除
數據鏈路的拆除可以分成4種情況：用戶(hù)主動(dòng)掛機；FSK數據包的ACK超時(shí)，服務(wù)器掛機；用戶(hù)響應超時(shí)，服務(wù)器掛機；服務(wù)器服務(wù)超時(shí)，SMTE掛機。
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(huà)務(wù)呼叫接口采用速率為2048kb/s的G.703/G.704數字接口（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(guò)DDN、X.25或IP因特網(wǎng)等。對于點(diǎn)對點(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(guò)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）之間的接口可根據具體情況通過(guò)LAN/WAN、Modem、直接接入（專(zhuān)線(xiàn)）或PSPDN相連接。其通信協(xié)議應符合相關(guān)標準。
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(hù)）→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(hù)）的方向上（即終端終結），上行采用DTMF方式，下行采用FSK方式。
（3）對于呼叫建立是與七號信令（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)中心的處理能力應能夠滿(mǎn)足隨業(yè)務(wù)不斷發(fā)展對系統處理能力的需求。
（2）信令鏈路要求
應能支持本地網(wǎng)中所有固定交換機滿(mǎn)負荷時(shí)所能服務(wù)用戶(hù)容量的要求并具有平滑擴容能力。其存儲容量應能適應向所覆蓋網(wǎng)內的用戶(hù)開(kāi)放此業(yè)務(wù)時(shí)使用。
（3）話(huà)路要求
由于短消息是通過(guò)短消息業(yè)務(wù)中心在話(huà)路上傳送，因此，應配備足夠的話(huà)路（E1）以保證消息成功發(fā)送。
四、計費
為了便于運營(yíng)者進(jìn)行靈活的計費，短消息業(yè)務(wù)中心應具有以下計費功能。
1．計費記錄
對于經(jīng)過(guò)本短消息業(yè)務(wù)中心處理的業(yè)務(wù)，短消息業(yè)務(wù)中心應能自動(dòng)記錄以下主要信息：話(huà)單序號(注明為唯一標志)、主叫用戶(hù)號碼、被叫用戶(hù)號碼、信息來(lái)源優(yōu)先級、存檔時(shí)間、狀態(tài)報告標記和信息量等。
2．計費接口
通過(guò)X.25或RS232接口與計費中心相連或采用磁帶脫機處理。計費信息可采用FTP、FTAM規程傳送。
五、同步
1．同步方式
采用主從同步方式。短消息業(yè)務(wù)中心系統必須具備內同步時(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PCM鏈路中提取同步時(shí)鐘信號。
3．時(shí)鐘等級
時(shí)鐘等級為三級時(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)中心應能根據業(yè)務(wù)要求完成聯(lián)網(wǎng)。短消息業(yè)務(wù)中心之間數據交換的文本格式應根據短消息的特點(diǎn)和前面已經(jīng)規定的格式和文本要求統一規定，以達到數據格式的直接使用
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)應用(舉例)
表2是短息業(yè)務(wù)應用的一些例子，實(shí)際應用遠遠不止這些。
表2 短息業(yè)務(wù)應用的一些例子
1 個(gè)人通信 點(diǎn)至點(diǎn)
點(diǎn)至多點(diǎn)
2 網(wǎng)上娛樂(lè ) 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 與手機互通
4 與BB機互通
5 網(wǎng)上購物
6 公眾信息服務(wù)
天氣預報 氣象服務(wù)
交通信息 火車(chē)信息
民航信息
新聞 國內新聞
國際新聞
財經(jīng)新聞
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