短消息传送管理的方法和设备 【技术领域】
本发明属于无线通信领域，特别是短消息中心和基站控制器之间的组网方式及短消息传送管理的方法。
背景技术
移动网络中的短消息中心在组建网络时，一般都是和移动交换机(MSC)直接连接，短消息中心和基站控制器(BSC)之间的消息是通过移动交换机来转发的，如图1所示。短消息中心和移动交换机通过7号信令(SS7)进行连接，它们之间的通信协议采用GSM或CDMA标准。这种方法目前在网络上应用比较广泛，但它具有以下两个缺点：
(1)交换机是移动通信网络中的核心设备，移动网中的所有业务都要经过交换机的处理。按照国际电信联盟(ITU)制定的标准《数字蜂窝无线系统移动应用部分》，每一条短消息业务经过交换机时，交换机都要至少进行三次网络操作，当短消息话务量比较大的时候，对移动交换机形成一种负担，降低了话音主业务的可靠性。
(2)短消息中心和移动交换机之间采用7号信令进行传输，要求短信中心必须支持7号信令，在网络上分配一个独立的信令点码，组网方式比较复杂，增加了短信中心的开发难度及成本。
【发明内容】
本发明的目的是为了对以上问题有一个系统的解决方案，本发明提出了将短消息中心和基站控制器直接连接，不经过交换机转发的系统解决方案，即短消息中心和基站控制器之间的组网方式及短消息传送管理的方法。
本发明地技术方案如下：短消息中心和基站控制器直接通过TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol传输控制协议/互联网络协议)进行连接，所有的短消息业务操作都不需经过交换机的转发，而直接定义于短消息中心和基站控制器之间；短消息中心和位置寄存器HLR之间也采用TCP/IP进行连接；为了实现正常的短信业务，短消息中心和基站控制器之间总共定义了建链请求、消息传送和内存可用通知三个操作，短信中心和位置寄存器之间定义了寻路由请求和查询主叫移动终端电话号码两个操作。
适用于上述组网方案的短消息中心的主要业务流程描述如下：
1、当移动终端发起一条短消息业务时，移动终端首先将此短信息传送到基站控制器，基站控制器使用消息传送操作将短消息传送到与其连接的短消息中心，由于基站控制器不保存主叫移动终端的电话号码，只有移动终端标识码，所以短信中心向该移动终端归属位置寄存器发送一个查询主叫移动终端电话号码操作取得该移动终端的电话号码，并向基站控制器回送操作结果，同时将短消息保存于短消息中心。
2、短信中心周期地扫描是否保存有某个移动终端的短消息还未发送成功，若需要向下发送，则首先发送寻路由请求操作到被叫归属的位置寄存器，查询被叫移动终端的路由信息；查询到路由信息以后，短信中心直接向被叫移动终端所在的基站控制器发送建链请求操作，进而发送消息传送操作将短消息传送到基站控制器。
3、当移动终端内可用于存储短消息的内存用尽时，这个移动终端不能再接收短消息，同时短信中心将此移动终端设置为未激活状态；只有当移动终端删除了终端上的若干消息，并且向短信中心发送内存可用通知操作后，短信中心才将此移动终端重新设置为激活状态。
在新的网络结构中，短信中心和基站控制器直接进行发送短消息业务的各项操作，减轻了交换机有关短消息业务的压力，提高了话音主业务的可靠性；同时，TCP/IP连接方式的采用降低了网络的复杂度，降低了短消息中心的成本。
【附图说明】
图1为目前GSM或CDMA移动网络中短消息中心和基站控制器及位置寄存器之间的连接方式；
图2为短消息中心在SCDMA网络中的连接方式图；
图3为移动终端向短消息中心发送短消息的操作流程图；
图4为短消息中心向移动终端发送短消息的操作流程图；
图5为移动终端内存可用通知操作流程图；
图6为漫游移动终端向短消息中心发送短消息的操作流程图；
图7为短消息中心向漫游移动终端发送短消息的操作流程图；
图8为主叫归属地短信中心向被叫归属地短信中心转发短消息的操作流程图；
【具体实施方式】
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明进行详细的阐述：
图1是目前GSM和CDMA移动通信网络中短消息中心和基站控制器及位置寄存器之间的连接方式，各设备之间都是通过7号信令进行连接的，短消息中心发送到基站控制器的所有消息操作都必须经过交换机的转发。
图2所示为短消息中心在基于SCDMA(同步码分多址)技术的移动通信网络中的连接方式，短消息中心和基站控制器通过以太网络(TCP/IP)直接连接，承载网络可以是局域网也可以是广域网，并且短消息中心和位置寄存器HLR之间也通过以太网(TCP/IP)进行连接。
为了实现正常的短信业务，短消息中心和基站控制器之间总共定义了三个操作，短信中心和位置寄存器之间定义了两个操作。分别描述如下：(1)建链请求操作：当短消息中心向基站控制器发起一个短消息时，首先要向基站控制器发送一个建链操作请求，用来激活基站控制器和基站之间的空中接口链路。同时，基站控制器将空中链路的状态以操作结果的形式发送到短消息中心。建链操作请求的消息结构为：
参数 类型 UID 必选参数(M)
UID是移动终端识别码，由设备运营商统一分配。
操作结果的消息结构为： 参数 类型 SMS_Link_Ret必选参数(M)
SMS_Link_Ret是建链请求结果，告诉短消息中心基站控制器是否建链成功。
(2)消息传送操作：该操作用于短消息中心和基站控制器之间传送短消息内容。操作请求的消息结构为： 参数 类型UID必选参数(M)SMS_BearerData必选参数(M)SMS_MessageCount可选参数(O)SMS_ChargeIndicator可选参数(O)SMS_Caller可选参数(O)SMS_Called可选参数(O)LMCCID可选参数(O)BSCID可选参数(O)
SMS_BearerData是短消息的具体内容，数据结构如下：参数名称缩写意义说明消息类型MessageType指示该条消息的类型：1、短信中心到移动终端的消息2、移动终端到短信中心的消息3、状态报告消息消息序号MessagelD消息在短信中心的统一编号消息内容UseData移动终端所发送的短消息内容有效期Validity指示该条消息在短信中心的保存期状态回复标志ReplyOption指示该条消息是否需要状态回复报告优先级Priority指示该条消息的发送级别
SMS_MessageCount表示短信中心目前存储的该移动终端的消息数目；SMS_ChargeIndicator是计费指示，表明是主叫计费还是被叫计费；SMS_Caller和SMS_Called分别是主被叫电话号码；LMCCID和BSCID共同标识一个基站控制器。消息传送操作的结果为：
参数 类型 UID 必选参数(M)SMS_CauseCode 必选参数(M)
SMS_CauseCode表示发送结果。0表示成功，其它值表示失败。
(3)内存可用通知操作：当基站控制器发现某个移动终端的短消息内存可用时，向短消息中心发送该操作来激活该移动终端，以便短消息中心存储的该移动终端的短消息能够及时发送到移动终端。内存可用通知操作请求的消息结构为： 参数 类型UID必选参数(M)
内存可用通知操作结果的消息结构为： 参数 类型TELNO可选参数(O)UID可选参数(O)LMCCID可选参数(O)BSCID可选参数(O)SMS_Caller_Denied可选参数(O)
TELNO是被通知移动终端的电话号码；LMCCID和BSCID在消息传送操作中已经说明；SMS_Caller_Denied是拒绝原因；0或不填写表示成功；当所通知的电话号码不存在或该移动终端没有短消息权限时分别填写为1和2。
(4)寻路由请求操作：当短消息中心向某个移动终端发送消息时，首先要使用寻路由请求操作到被叫移动终端所归属的位置寄存器，查询该移动终端的位置信息及移动终端识别码。寻路由请求操作请求的消息结构为： 参数 类型TELNO必选参数(M)
参数TELNO是被叫移动终端的电话号码；位置寄存器向短消息中心回复的寻路由请求操作的返回结果消息结构为： 参数 类型UID必选参数(M)SMS_AccessDeniedReason可选参数(O)LMCCID可选参数(O)BSCID可选参数(O)
参数SMS_AccessDeniedReason指示寻路由操作的失败原因；当寻路由操作成功时，不填写此参数。参数LMCCID和BSCID在消息传送操作中已经说明。当寻路由操作成功时，填写此参数。
(5)查询主叫移动终端电话号码操作：当短消息中心收到基站控制器提交的某个移动终端的短消息时，由于基站控制器只保存移动终端识别码UID，不保存移动终端电话号码TELNO，所以短消息中心首先要通过向位置寄存器HLR发送查询主叫移动终端电话号码操作，得到该主叫移动终端的电话号码。该操作的参数结构为： 参数 类型 UID必选参数(M)
位置寄存器HLR向短消息中心返回的结果的参数结构为： 参数 类型 TELNO可选参数(O) SMS_Caller_Denied可选参数(O)
参数TELNO是移动终端的电话号码。当查询主叫移动终端电话号码操作失败时，不填写此参数；参数SMS_Caller_Denied是失败原因。
如图3所示，对于移动终端发起的短消息业务的实现步骤A如下：
步骤A1：移动终端首先将短消息通过空中接口传送到基站控制器BSC，基站控制器BSC再向短信中心提交一个消息传送操作请求，该条操作中包含主叫移动终端识别码、被叫移动终端电话号码、短消息内容等相关信息；
步骤A2：短消息中心接收到消息传送操作请求后，分析消息内容，根据主叫移动终端识别码向主叫移动终端所归属的位置寄存器，发送查询主叫移动终端电话号码操作请求；
步骤A3：位置寄存器收到短消息中心的操作请求后，将该移动终端的电话号码通过查询主叫移动终端电话号码操作的响应消息送到短消息中心；
步骤A4：短消息中心根据主叫号码、被叫号码、消息内容等参数的合法性判断该条消息是否接受，若接受该条消息，则向基站控制器发送一个成功的消息传送操作结果并保存短消息的相关内容，否则发送一个失败响应。
如图4所示，当短信中心接受了某条短消息后，需要向被叫移动终端发送该消息，具体操作步骤B如下：
步骤B1：短信中心向被叫移动终端所归属的位置寄存器HLR发送寻路由操作请求；
步骤B2：位置寄存器收到寻路由操作请求后将被叫移动终端的移动终端标识码及所在的路由信息通过寻路由操作响应消息送到短消息中心；
步骤B3：短信中心依照该移动终端的路由信息向指定的基站控制器发起建链请求操作；
步骤B4：基站控制器接收到建链请求后，通过基站和被叫移动终端之间建立起空中链路，若空中链路建立成功，则向短信中心回送建链请求成功响应，否则回送失败响应；
步骤B5：短信中心接收到建链请求响应结果后，首先需判断空中链路是否建立成功，若成功，则向基站控制器发送消息传送操作请求，该条操作中包含主叫号码、短消息内容等相关信息；若建链请求操作失败，则短信中心将不再进行后续操作，而是将此条消息挂入转发链表，等待一定时间后重新发送。
步骤B6：基站控制器收到短消息中心的消息传送操作请求后，将此消息通过空中链路转发到移动终端，并依据传送结果向短信中心发送消息传送操作结果状态。
当移动终端短消息内存满的时候就不能再接收任何消息，短信中心会将该移动终端设置为未激活状态，该移动终端的新消息将不会向下发送。图5所定义的步骤保证了移动终端内存可用时，可以正常接收短消息，具体步骤C描述如下：
步骤C1：当用户从移动终端上删除某条消息，有足够空间接收新消息时，基站控制器向短信中心将发送一个内存可用通知操作请求；
步骤C2：短信中心收到内存可用通知操作请求后，根据主叫移动终端的移动终端标识码到其归属的位置寄存器查询该移动终端的电话号码，短消息中心到位置寄存器之间使用的操作仍然是内存可用通知操作请求；
步骤C3：若查询成功，则位置寄存器将该移动终端的电话号码以及路由信息一并发送给短信中心；
步骤C4：短信中心根据位置寄存器的返回结果向基站控制器发送内存可用通知操作响应，同时激活该移动终端；若短信中心存储有该移动终端的短消息，则向该移动终端发起一个短消息中心到移动终端之间的消息传送操作步骤。
当移动终端漫游时，它发送短信的流程图如图6所示，具体实现步骤D如下：
步骤D1：移动终端首先将短消息通过空中接口传送到漫游地基站控制器BSC，基站控制器BSC再向和其所连接的漫游地短信中心SMC1提交一个消息传送操作请求，该条操作中包含主叫移动终端识别码、被叫移动终端电话号码、短消息内容等相关信息；
步骤D2：漫游地短信中心SMC1接收到消息传送操作请求后，分析消息内容，根据主叫移动终端识别码判断主叫移动终端属于漫游移动终端，并向主叫归属地短信中心SMC2提交一个消息传送操作请求；
步骤D3：主叫归属地短信中心SMC2接收到消息传送操作请求后，分析消息内容，根据主叫移动终端识别码向主叫移动终端所归属的位置寄存器，发送查询主叫移动终端电话号码操作请求；
步骤D4：主叫移动终端所归属的位置寄存器收到主叫归属地短信中心SMC2的操作请求后，将该移动终端的电话号码通过查询主叫移动终端电话号码操作的响应消息送到主叫归属地短消息中心SMC2；
步骤D5：主叫归属地短信中心SMC2根据主叫号码、被叫号码、消息内容等参数的合法性判断该条消息是否接受，若接受该条消息，则向漫游地短信中心SMC1发送一个成功的消息传送操作结果并保存短消息的相关内容，否则发送一个失败响应；
步骤D6：漫游地短信中心SMC1接收到主叫归属地短信中心SMC2发送的消息传送操作结果后，向漫游地基站控制器BSC转发此消息传送操作结果，BSC将消息发送结果正确的发送到移动终端。
如图7所示，当短信中心接受了某条短消息后，而被叫移动终端发生漫游时，向被叫移动终端发送该消息的具体操作步骤E如下：
步骤E1：被叫归属短信中心SMC3向被叫移动终端所归属的位置寄存器HLR发送寻路由操作请求；
步骤E2：位置寄存器收到寻路由操作请求后，将被叫移动终端的移动终端标识码及所在的路由信息通过寻路由操作响应消息送到被叫归属短消息中心SMC3；
步骤E3：被叫归属地SMC3根据被叫移动终端的路由信息判断得知被叫处于漫游状态，向漫游地短信中心SMC1发送消息传送操作请求；
步骤E4：漫游地SMC1接收到被叫归属地短信中心SMC3发送的消息传送操作请求后，根据该操作请求中所携带的移动终端的路由信息向指定的基站控制器发起建链请求操作；
步骤E5：基站控制器接收到建链请求后，通过基站和被叫移动终端之间建立起空中链路，若空中链路建立成功，则向短信中心回送建链请求成功响应，否则回送失败响应；
步骤E6：漫游地短信中心SMC1接收到建链请求响应结果后，首先需判断空中链路是否建立成功，若成功，则向基站控制器发送消息传送操作请求，该条操作中包含主叫号码、短消息内容等相关信息；若建链请求操作失败，则漫游地短信中心SMC1进入步骤E8的处理，向被叫归属地短信中心SMC3发送失败的消息传送操作结果；
步骤E7：基站控制器收到短消息中心的消息传送操作请求后，将此消息通过空中链路转发到移动终端，并依据传送结果向漫游地短信中心SMC1发送消息传送操作结果状态；
步骤E8：漫游地短信中心SMC1接收到基站控制器发送的消息传送操作结果后，将此结果信息转发到被叫归属地短信中心SMC3。若本次消息发送失败，则归属地SMC3将此消息挂入消息转发链表，等待一定周期后重新发送。
根据图3中的步骤A或图6中的步骤D，短消息可以正确地被送到主叫归属的短信中心。根据图4中的步骤B或图7中的步骤E，被叫所归属的短信中心可以将短消息正确的送到被叫移动终端。如图8所示，当主叫移动终端和被叫移动终端不属于同一个短信中心时，主叫移动终端所归属的短信中心能够将短消息正确的传送到被叫所归属的短消息中心，具体实现步骤F如下：
步骤F1：主叫归属地短信中心SMC2接收到本地某移动终端发送的消息后，根据被叫移动终端的电话号码信息判断得知被叫不属于本地短信中心，属于异地移动终端，所以向被叫归属短信中心SMC3发送消息传送操作请求；
步骤F2：被叫归属短信中心SMC3接收到主叫归属地短信中心SMC2发送的消息传送操作请求后，将此消息保存在本地内存，并向主叫归属地短信中心SMC2发送消息传送操作结果，同时被叫归属短信中心SMC3将依照图4或图7中的步骤发送该消息。
由于短消息中心和基站控制器之间采用了新的连接方式及接口定义，降低了组建网络的复杂性，减去了交换机的短消息传送压力，保证了话音主业务的可靠性，降低了交换机的开发成本。以太网连接方式的采用，降低了7号信令网的压力，而以太网相对于7号信令网的大容量带宽为实现短消息数据增值业务提供了有效途径。
对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，能够在不背离本发明的精神和范围的情况下，根据本发明的方法进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。