一、短消息业务概述
短消息作为一项极具吸引力和人气的增值业务,愈来愈成为以话音业务为主导的移动通信网络的另一个重要卖点。 种类繁多的数据增值业务是基于短消息这种移动数据通信手段的,如手机银行、手机证券、信息点播、移动OICQ业务、无线电子邮件、无线数据和传真等。我们在这里把这些业务统称为短信息业务。据有关调查表明:目前全球1个月的短信息发送量已达到150亿条。率先开展此项业务的欧洲,每天发送的短消息为2000万条,GSM运营商8%至20%的收入来自短消息。短信息业务像风暴一样席卷欧洲大陆。在中国,两大移动运营商正逐步实现短消息的互连互通。短消息和基于短消息的各种新业务层出不穷。短信息服务具有开通方便、收费低廉、内容丰富、应用广泛等特点,迅速获得了移动用户的青睐。据预测,至2005年底,中国移动用户将达到3.84亿,无线数据用户达1.87亿。短信所蕴涵的巨大的潜在商机受到运营商们的高度重视。
现有短消息以支持短文本为主。今后,短消息内容将朝多媒体内容发展。这类增强型短消息服务(EMS)最大的特色是支持多媒体消息,可以传送视频片段、图片、声音和文字,传送方式除了在手机间传送外,还可以是手机与电脑之间的传送。多媒体短消息业务与高速宽带的cdma2000-1x系统将极大推动短消息增值业务的发展。
二、短消息服务协议描述
1.网络参考模型
短消息服务(SMS)的网络参考模型提供了执行一定功能的实体和实体之间的接口参考点,它们从功能上包含了一个无线网络。这是一个抽象的模型,具体实现根据实体在设备中分布的不同而不同。
MS(Mobile Station): 移动台
UIM(User Identity Module): 用户身份模块
ME(Mobile Equipment): 移动设备
PSTN(Public Switched Telephone Network): 公众交换电话网
这个模型中的基站(BS)包含收发器设备(如天线)、移动交换中心(MSC)和与其它设备连接的接口。模型中的消息中心(MC)执行通用的SMS消息中心功能。N参考点表示一个SMS消息中心和一个BS之间的一个或多个标准化接口,位于BS内部。终端设备(TE)是语音和数据设备(如计算机),直接或间接的与消息中心相连。消息中心包含于基站中或与基站同在一地。这样移动台或终端发出的短消息可以在消息中心指挥下通过基站或市话网的帮助转发到相应的移动台或终端。
2.SMS协议
每个实体包含一定的协议层,以实现实体之间的正常通信。在cdma2000-1x系统中,SMS 协议堆栈表示了一个传送SMS的网络的简化图。移动台发出的消息经过基站转发到消息中心,或方向相反。基站作为唯一的中间传递者(SMS消息中继点)。从理论上讲,可以有任意多个中继点,都包含类似于基站的SMS协议堆栈。
SMS系统负责在消息中心和移动用户设备间传送消息,而SMS承载业务是SMS系统的一部分。承载业务由SMS传输层和SMS中继层提供。SMS传输层是承载业务协议的最高层。传输层管理端到端的消息传送,相当于引路员。在中继点的实体里,传输层负责从下面的SMS中继层接收SMS传输层消息,翻译目标地址和其它路由信息,并要求下面的SMS中继层按地址转发消息。在终止点的实体里,传输层提供介于SMS电信业务和SMS承载业务间的接口,相当于把消息最终交给接收者使用。SMS中继层作为传输层和链路层间的中介。链路层完成一些底层的功能,为SMS中继层服务。
三、cdma2000-1x控制信道对SMS的支持
SMS提供了位于移动台上的一个应用(如发一个短消息)和位于网络内的一个应用(如MC上收一个短消息)间的短消息传递,MSC和BS相当于两个应用间的短消息输送管道。
cdma2000-1x系统支持三类基本的短消息:移动台发起的点到点、移动台终止点到点和广播(点到多点)。移动台发起和终止的短消息可以要求短消息在移动台与基站间的两个空中接口方向上交换。因此,一个激活的移动台能够在任意时刻收发短消息。能传送的最大短消息字符数目,依照所使用的空中接口和电信业务类型而变化。每个短消息应在MSC-BS接口上的一个单一消息内传送,不提供短消息的分块和组装。
1.短消息业务与系统容量性能的相互影响
为了更好的支持短信业务的开展,同时保证话音业务仍能正常提供,两种业务对无线接入系统的影响必须加以认真的研究。在移动台发送(MO)模式下,短消息通过业务信道或控制信道发送;而在移动台接收(MT)模式下,短消息通过业务信道或寻呼信道发送。一方面,由于CDMA系统是干扰受限系统。因为短消息业务产生的信号与其它业务(如话音)所产生信号的相互干扰,系统容量受到干扰大小的限制。另一方面,短消息业务要使用接入和寻呼信道资源,而这些公共控制信道为呼叫接入、手机注册、软切换等系统功能服务,当业务繁忙时,大量短信息对这些信道带来的压力会影响其它业务,例如使呼损增加。因此需认真考虑短消息业务使用公共控制信道对系统性能和容量带来的影响。
2.空中信道对移动台发起SMS(SMS-MO)的支持
SMS-MO消息从MS发送到BS,既可以使用控制信道(接入信道)也可以使用业务信道。一个已占用业务信道的MS(如正在通话的用户)将使用那个业务信道来发送一条SMS-MO消息。一个空闲的MS可依据消息的长度,如100bytes,选择信道。当小于此值,可以使用接入信道传送,否则需请求一个业务信道来发送一条SMS-MO消息。
(1)SMS-MO消息在控制信道上的传送
比起IS-95A系统,cdma2000-1x系统增加了增强接入信道。短消息可以在增强接入信道的预留接入模式下发送。预留接入模式的接入过程是增强接入探头由一个先导和一个增强接入报头构成。增强接入报头包含数据速率指示等信息。移动台在获得基站的确认(EACAM)后,在指定的反向公共控制信道(RCCCH)上发送短消息,同时在前向公共功率控制信道的帮助下对发送实施闭环功率控制。预留接入模式这种短消息传送方式选择在增强接入信道上传送信令消息,在公共控制信道上来传送短消息。其它控制和信令在其它前向控制信道上传送。比起IS-95系统,cdma2000系统对利用接入信道传送消息的机制作了重要改进。一是接入信道的各个时隙采用不同的长码掩码(可起区分作用)进行调制,减少了接入探头碰撞的概率,接入成功率大大提高。而