移动软交换中短消息业务的设计与实现

目前3G和下一代网络已经成为通信领域的两大研究热点，二者都在不断的发展和演进过程中，并且二者有不断融合的趋势。本文以短消息在软交换中的实现为例，初步探讨了以软交换为核心的下一代网络对3G中采用WCDMA无线技术的UMTS网络的支持，给出了一种通过软交换实现与3G的无线网络进行互通的解决方案。

1 引言

UMTS(Universal Mobile Tele communications System)系统是无线技术采用WCDMA的第三代移动通信系统，其标准化工作由3GPP(3rd Generation Partnership Project)组织完成，到目前为止已经推出四个版本，即R99、R4、R5和R6。3GPP所规定的UMTS系统，从R4版本开始，在核心网最大的变化是在电路域引入了软交换的概念，将控制和承载分开，原来的MSC变为MSC服务器和媒体网关MGW(Media GateWay)，话音通过MGW由分组域来传送。

软交换作为下一代网络(NGN,Next Generation Network)的核心技术，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。移动软交换是软交换技术发展的新方向。

移动软交换是软交换技术在移动通信网络中的应用，也是软交换技术发展的新趋势。而作为移动的主要业务之一的短消息业务，鉴于其为运营商和开发商所带来的巨大经济利益以及为消费者带来的方便，也成为了移动软交换的实现过程中必需支持的一项业务。下面将以短消息业务为例具体阐述移动软交换对移动网络的支持。

2 短消息实现原理

2.1 业务定义

短消息分为两类：小区广播短消息(CBS)和点到点短消息(SMS)。通常提到的短消息业务主要是指点到点短消息，本文此后的叙述中如非特别声明，都特指点到点短消息。

短消息是GSM/UMTS中不要求建立端-端业务路径的业务。即使移动台已处于完全电路通信情况下仍可进行短消息传输。通常短消息通信仅限于一个消息，换言之，一个消息的传输就构成了一次通信。因此，业务是非对称的，一般认为移动起始短消息传输(SM-MO)与移动终接短消息(SM-MT)传输是两回事。这并不阻碍实时对话，但系统认为不同的消息彼此独立，消息的传输总是由处于GSM/UMTS外部的业务中心(SC)进行中继。消息有目的地或起源地，但只与用户和SC有关，而与其他GSM/UMTS基础设施无关。

SMS通过SC，在GSM/UMTS MS与SME间提供传送短消息的手段。SC在MS与SME间负责消息传送的互操作与中继的功能。

2.2 网络架构

短消息业务在移动通信网络实现过程中，主要涉及无线接入部分、MSC内部和核心网络实体间三部分的协议。链路1包括无线空中接口和Iu接口(GSM中为A接口)，其中Iu接口使用RANAP协议；链路2和3属于移动核心网，使用的是MAP协议。链路4是移动网络与短消息中心SC的接口，具体使用哪种协议由运营商决定。

2.3 协议体系

(1)RANAP

短消息由RNC通过RANAP协议透传到MSC Server(软交换实体)。RANAP是Iu的信令协议，包含了所有为无线网络层规定的控制信息。RANAP的功能通过各种RANAP基本进程(EP)来实现。每个RANAP功能可能要求运行一到多个EP，每个EP或者包含请求应答消息对(1类EP)，或者只包含请求消息(2类EP)，或者包含一个请求消息和一到多个应答消息(3类EP)。短消息PDU(Protocol Data Unit)通过RANAP的UE-CN信令从RNC透传到MSC。

(2) MAP

移动应用部分(MAP)协议是专为移动通信要求而设计的协议。MAP在TCAP之上，都对应于OSI参考模型的第七层，是七号信令的应用层协议。MAP只使用SCCP无连接方式。该协议用于MSC、HLR、VLR及EIR各接点之间的通信：位置登记；位置删除；取消登记；用户业务的处理、管理和检索；用户参数的管理(即HLR和VLR的更新)；切换；保密鉴权数据的传输等等。

MAP是TCAP的一个用户，采用交换协议数据和会话方式，处理MSC、HLR和VLR等不同实体间的同等层的通信。MAP包含

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