移动通信短信息开发.docx
《移动通信短信息开发.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信短信息开发.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
移动通信短信息开发
移动通信短信息开发
作者：
李本涛指导教师：
李旸
（安徽农业大学信息与运算机学院运算机科学与技术专业合肥230036）
摘要：
随着利用电话的用户增多，短信息已经成为电话用户最常常利用的业务之一。
除大量利用的电话用户得电话用户的点对点短信业务之外，从信息平台得电话用户和电话用户到短信服务商的短信信息服务业务也在快速进展，该业务已经成为广大用户及时方便地获取信息和参与互动的一种手腕。
在广大服务提供商（SP）的支持下，用户能够采用电话发送短信或网站定制的方式参与服务或取得大量有效信息，SP也能通过提供有偿信息服务而取得收益，因此用户和SP对短信信息服务业务的需求都专门大。
短信业务可否拓展更大的市场，在专门大程度上取决于运营商和SP可否开发出基于短信平台的新的业务。
短信业务应用是有进展空间的，关键取决于运营商和SP如何进行创新。
要进行短信的业务创新，关键要结合短信的特征研发产品。
因此基于短信平台的业务创新和严格遵守短信网关的相关协议开发具有实时性并能实现多次互动的业务应用，就是值得去研究的。
关键词：
短消息,短消息网关,sp，cmpp
1．前言
严格遵循CMPP标准协议实现，采用面向对象的方式和消息触发的机制，与移动通信短消息网关进行连接，并利用VC++开发短消息通信平台，效率更高，性能加倍稳固。
2．短消息通信应用说明
2．1短信信息服务进展情形
2．短信信息服务的进展阶段
从短信业务的进展来看，短信信息服务的进展经历了下述两个时期：
（1）第一阶段，以短信中心为主要的业务提供及信息提供的时期。
在此阶段，短信中心是唯一的信息提供者及数据传输通道，造成信息量少，且各短信中心的信息来源不一致。
这一阶段是短信信息服务的独立进展时期。
（2）第二阶段，以互联网上的信息作为短信的主要信息来源，由互联网上的SP直接与各SMSC相沟通，成立信息互换的接口。
其特点是，由信息的极大富有者SP作为信息的提供者，弥补了原来SMSC的不足。
这一阶段是短信业务的急剧扩展时期。
目前短信业务正处在业务进展的第二阶段，其主要的业务特征模式就是依附干原有的电话信息传递方式（短消息），将互联网上的庞大信息量按照用户的要求通过电话的短消息方式传递给用户。
这一进展模式，将传统的信息提供与信息服务的合二为一完全分离，表现了一种传统业务与互联网相结合的进展模式。
在这一阶段，中国移动推出了“移动梦网”业务，而中国联通也推出了“联通在信”业务。
2．短信信息服务的业务种类
下面以“移动梦网”为例介绍一下与各SP合作向用户提供的短信信息服务的种类。
“移动梦网”提供的短信信息服务种类行信息服务、娱乐服务、位置服务、通信服务和商务服务。
信息服务包括：
股市信息，如定制或点播实时行情、到价提示、个股走势、大盘走势、专家评股等各类信息；
新闻定制，可定制或点播国际、国内、财经、科技、体育、娱乐等各类新闻；
彩票信息，可定制或点播各城市各类彩票开奖信息；
外汇行情，可定制或点播外汇牌价；
天气预报，可定制或点播全国各省会城市、国内旅游景点、世界大城市的天气预报，乃至专业天气预报；
在线翻译，可点播进行英汉、汉英的单词查询。
娱乐服务包括：
电话铃声、图片下载，可定制或点播电话铃声和开机LOGO等图片；
每日幽默，可定制或点播幽默、笑话；
每日星运，可定制或点播星座、血型、花语、每日运程等；
电子宠物，可点播认养各类电子宠物；
互动游戏，可定制或点播各类竟猜、灯谜游戏等。
位置服务包括：
城市信息查询，可点播邮政编码、远程区号、公交线路、周边环境等信息；
商业广播，可定制或点播无线广告、打折／餐饮娱乐等信息。
通信服务包括：
移动E-Mail，可定制邮件通知、网上短信、电话收／发邮件；
日常常利用语，可定制或点播各类短语信息；
在线聊天，能够用移动OICQ随时随地上网聊天。
商务服务包括：
票务服务：
能够点播铁路、航班信息。
2．1．3短信信息服务的利用方式
电话用户能够通太短信采用电话点播或网站定制的方式享受以上服务。
电话点播的方式：
用户在电话的编辑短消息的消息体中，输入需要点播的业务代码，然后在“发送”号码中输入SP的服务代码，发送短信；
若是发送成功，稍后即可收到点播的信息。
网站定制的方式：
用户登录提供短信信息服务的SP网站，依照页面的提示，注册成为SP的用户，并记录用户的电话号码；
SP会将确认密码以短信方式发送给用户，用户以此密码在SP进行确认，确认成功就可以够定制SP提供的服务了；
用户在SP的页面上定制需要的服务，SP会按照用户的定制信息发送信息到用户电话。
2．短信网关的引入
在这短信信息服务第二阶段业务进展的初期，一般采用SP直接与某一个SMSC连接，由SMSC直接通过信令网发迭短信给用户的方式。
但当SP的短信信息服务业务量专门大时，全数短信都由与SP直连的SMSC负责转发，造成该SMSC负荷极大，难以知足业务进展的需要。
而且，GSM网的规范做法是由用户归属地的SMSC负责用户短信业务的转发，若是该SMSC与提供服务的SP没有连接，当用户采用短信点播申请短信信息服务时，上行短信无法发送到该SP。
因此，随着业务的进展，信息类短信的转发也要求采用GSM网的规范做法，即由用户归属地的SMSC负责用户短信信息服务的发送。
可是如何将大量SP接入到各地的SMSC上，如何保证接入的一致性及安全性，如何为用户提供优质的服务，是这一阶段业务进展需要解决的主要问题。
为了解决这一问题，短信网关应运而生。
在短信网关参与的模式下，短信网关作为专业化的信息分派及管理者实现SP与SMSC之间的交互。
2．2短信网关系统组成简述
下面以“移动梦网”为例介绍短信网关的系统组成。
（1）短信信息服务参与实体
服务提供商（ServiceProvider缩写SP）：
短信信息服务的信息提供者；
短信网关（InternetShortMessageGateway缩写ISMG）：
提供SP与短信中心之间数据互换的通道，采用CMPP（ChinaMobilePeertoPeer）协议与SP进行连接，采用SMPP3．3协议与短信中心连接；
短信中心（ShortMessageServiceCenter缩写SMSC）：
利用信令网将短消息发送给电话用户；
汇接网关（GatewayNameServer缩写GNS）：
提供短信网关的路由查询。
（2）短信信息服务业务进程
用户发短信业务—即MO业务，如信息点播等，短信中心将短信内容以SMPP协议发给连接的短信网关。
短信网关按照短信发送号码（即SP的服务代码）将短信内容以CMPP协议发给相应的SP，由SP进行处置。
用户收短信业务—即MT业务，如短信传情、铃音下载等，提供此项业务的SP将短信内容以CMPP协议发给连接的短信网关，由短信网关按照用户电话号段以SMPP协议发给用户归属的短信中心。
（3）短信网关间的信息转发和路由查询
若是用户归属的短信中心和提供业务的SP连接在不同的短信网关上，则由短信网关之间以CMPP协议进行转发。
各短信网关连接的SP和短信中心的路丸情形，由汇接网关保护，由各短信网关以CMPP协议进行路由查询和路由更新。
各短信网关会将查询到的路由信息在本地缓存，汇接网关也会将更新的路由信息以CMPP协议下发。
2．3短信网关系统结构
SMPP
CMPP
短消息网关（ISMG）
SMSC
SMPP通信代理系统
短消息网关处理系统
SP
CMPP通信代理系统
短信网关计费系统
业务管理系统
防火墙系统
短信网关的作用是为SP与短消息中心之间数据互换提供一条安全、快捷的通道，以便电话用户利用短信方式与SP双向通信，接收SP提供的信息服务，同时完成相应计费收集的功能。
短信网关包括与负责范围内SP进行连接的通信软件（采用CMPP协议）。
与负责范围内SMSC相连的协议软件（采用SMPP协议）。
与其他ISMG进行连接的通信软件（采用CMPP协议）、业务处置软件、网络管理软件、防火墙软件和为计费提供原始活单的计费处置软件等。
短信网关各组成部份的功能为：
（1）SMPP代理系统遵循SMPP版本协议与GSM网中短消息中心连接，实现高效、靠得住的数据传输。
该系统支持流量控制功能，能够按照SMSC的业务量进行发送流量控制。
（2）通信代理系统实现与SP等内容供给商的连接和协议互通。
它基于TCP／IP协议基础之上，利用CMPP协议与SP之间成立一条安全、高效的传输通道。
该系统支持流量控制功能，能够按照本身的业务量进行接收流量控制。
（3）防火墙作为短信网关的重要功能组成部份，其功能是对短信网关内部其它相关模块进行保护，实现针对内外访问的包过滤和代理。
（4）短消息网关处置系统完成网关的业务处置，包括：
向汇接网关进行路由查询，在本地成立短信网关ID、用户电话号码、SPID及其IP地址对应表的缓存，成立用户电话号码段与SMSC（短信中心）地址的对应表，完成对数据分发功能的支持、计费原始话单的提供
及处置等。
（5）短信网关计费系统提供短信网关的原始话单记录（CDR）。
（6）业务管理系统包括业务管理和网管监控功能。
业务管理主要完成对业务的统计报告、生成报表、运营者对用户数据的添加、修改、删除等；
网管监控主要完成对网关系统的监控、查询、操作和保护的管理。
2．4短信业务流程
（1）MO业务流程
对于MO业务，用户归属地的短信中心会将短信转发给负责连接该短信中心的短信网关，由短信网关按照服务代码和业务代码判别将请求转发给相应的SP；若该SP为该短信网关负责连接的SP，则短信网关直接转发；若该SP非其负责连接的SP，需向汇接网关查询路由，查询到路由后再将请求转发给负责的短信网关，由该负责的短信网关转发给该SP。
（2）MT业务流程
对于MT业务，短信网关按照接收用户电话号码判断其归属地短信中心，若该短信中心由本短信网关负责连接，则直接将业务数据发送给短信中心；不然向汇接网关查询路由，按照路由查询结果将业务数据发送给负责连接的短信网关，再由该短信网关发给归属地短信中心，继而发送给用户。
2．5短信网关的路由
2．路由的进程
在短信业务流程中存在着两次路由的进程：
（1）短信中心到提供信息服务的SP的路由
（2）SP的信息服务内容送到用户电话归属的短信中心的路由
由于电话用户、短信中心和提供服务的SP数量众多，地域散布普遍，不可能存在一个短信网关能够直接连接所有的短信中心及SP，为网内短信用户提供服务；而是存在若干短信网关，各自大责一部份地域范围内短信中心及SP的连接。
这就要求短信网关之间存在着路由关系，使任一短信用户能够寻觅到任一SP进行信息点播，而任一SP能够将短信信息发送给任一用户。
SP与SP所连接的短信网关这一路由信息没有明确的规律，且随着业务的开展，SP的情形转变专门快，不可能所有的短信网关都保护这一路由表，而是由汇接网关保护这一路由表。
当短信网关接收到短信请求需发送给SP时，若是该SP不与本短信网关直接相连，则短信网关将通过CMPP协议向汇接网关发起路由查询，汇接网关将以CMPP协议进行应答，将前转短信网关地址发给该短信网关。
该短信网关通过这一进程查询到路由后，将短信请求发给前转短信网关，再由前转短信网关转发给相连接的SP，如此能够做到信息最多经一次转发抵达SP。
用户号码与用户归属地的路由表，用于发送短信给用户，其内容为用户号段与所对应的短信中心地址或前转短信网关地址，其顶用户号段与前转短信网关地址的对应路由表亦由汇接网关保护。
当短信网关接到SP的短信发送请求时，若用户归属的短信中心不与本短信网关直接连接，则短信网关将通过CMPP协议向汇接网关发起路由查询，汇接网关将以CMPP协议进行应答，将前转短信网关地址发给该短信网关。
该短信网关通过这一进程查询到路由后，将请求发给前转短信网关，再由前转短信网关转发给相连接的短信中心，可做到信息最多经一次转发抵达用户。
2．路由表的保护
（1）汇接网关
汇接网关保护的路由表用于查询前转网关的地址，包括：
a）业务代码、服务代码、SP企业代码、连接SP的短信网关IP地址的路由表
b）全国用户电话号段、用户归属省的短信网关IP地址的路由表
汇接网关的路由表a由CMPP协议自动生成，路由表b由人工配置。
汇接网关为保护路由表a，要求所有短信网关有新增加的SP或SP增加服务内容，或网内有新连入的短信网关，都必需以CMPP协议将路由更新信息向汇接网关报告，或由汇接网关以CMPP协议获取此网关的全数路由表。
当全网路由发生转变时，汇接网关能够将更新信息下发给省网关。
（2）省内短信网关
省内短信网关保护的路由表用于查询SP和短信中心的地址，包括：
a）对直接连接的SP：
业务代码、服务代码、SP企业代码、SPIP地址的路由表
b）对本省的电话用户：
本省电话号段、用户归属地短信中心IP地址的路由表
省短信网关的路由表a、路由表6均由人工配置
为增加路由查询的效率，减少汇接网关查询的压力，省短信网关对从汇接网关查询到的路由进行缓存。
省内短信网关也可主动申请，从汇接网关获取全数路由表。
2．6计费、网管与安全
（1）短信信息服务的计费方式
短信信息服务的计费收集点设在短信网关，信息计费由GSM网各省计费中心完成。
短信网关对所有通过网关的短消息产生详细的计费记录，包括短消息序列号、短消息类型、用户类型、计费用户电话号码、SP企业代码、第三方号码（接收短消息的用户号码）、服务代码、业务代码、用户计费类别、信息费、包月费、短消息发送状态、短消息发送优先级、信息长度、计费用户归属省、网关代码、前转网关代码、短消息中心代码、申请时刻、处置结束时刻等大体计费内容。
短信网关以按时／定量且参数可调的方式产生计费记录文件井明确收集目录，计费收集接口支持FTP、FTAM等协议。
GSM网各省计费中心设置收集机，完成原始计费记录的按时收集。
（2）短信网关的网管
短信网关提供SNMP接口、开放接口协议和信息格式、开放MIB库，支持配置、告警、性能数据的收集。
业务管理主要完成对业务的统计报告、生成报表、运营者对用户数据的添加、修改、删除等；
网管监控主要完成对网关系统的监控、查询、操作和保护的管理。
（3）系统安全
短信网关在硬件和软件结构设计上应采用散布式、模块化的设备，其中硬件设备可考虑采用多台主机，在网络上利用四层互换机实现负载分担工作，避免单点故障，实现设备的安全。
同时短信网关采用防火墙技术，能够支持IP包过滤和应用代理方式，避免外界的解决，实现信息的安全。
短信网关与SP在进行CMPP协议的连接成立时，采用MD5对彼此的身份进行认证，实现业务的安全。
短信网关与短信中心、计费中心之间的连接都采用专线方式，而且与计费中心的连接还要求计费中心侧加入防火墙，保障了现网设备的安全性不会由于与短信网关的连接而降低。
此后随着技术的进展，能够考虑在短信网关之间和短信网关与SP之间采用IPVPN技术，使整个系统与互联网隔离，更有效地提高系统的安全性。
3．中国移动通信互联网短信网关接口协议SP端说明
3．1缩略语
英文缩写
英文全称
说明
ISMG
InternetShortMessageGateway
互联网短信网关
SMPP
ShortMessagePeertoPeer
短消息点对点协议
CMPP
ChinaMobilePeertoPeer
中国移动点对点协议
SMC
ShortMessageCenter
短消息中心
GNS
GatewayNameServer
网关名称服务器（汇接网关）
SP
ServiceProvider
业务提供者，即信息资源站实体
SMC
ShortMessageControl
SP为收取包月业务费用而向网关发送的消息，网关收到后不送给用户仅产生相应的话单；
ISMG_Id
网关代码：
0XYZ01~0XYZ99，其中XYZ为省会区号，位数不足时左补零，如北京编号为1的网关代码为001001，江西编号为1的网关代码为079101，依此类推。
SP_Id
SP的企业代码：
网络中SP地址和身份的标识、地址翻译、计费、结算等均以企业代码为依据。
企业代码以数字表示，共6位，从“9XY000”至“9XY999”，其中“XY”为各移动公司代码。
SP_Code
SP的服务代码：
服务代码是在使用短信方式的点播类业务中，提供给用户点播的内容/应用服务提供商代码。
服务代码以数字表示，全国业务服务代码长度统一为4位，即“1000”－“9999”；本地业务服务代码长度统一为5位，即“01000”－“09999”。
Service_Id
SP的业务类型，数字、字母和符号的组合，由SP自定，如图片传情可定为TPCQ，股票查询可定义为11。
3．2网络结构
如图1所示，互联网短信网关（ISMG）是外部信息资源站实体（SP）与移动网内短信中心之间的中介实体，互联网短信网关一方面负责接收SP发送给移动用户的信息和提交给短信中心。
另一方面，移动用户点播SP业务的信息将由短信中心通过互联网短信网关发给SP。
另外，为了减轻短信中心的信令负荷，互联网短信网关还应按照路由原则将SP提交的信息转发到相应的互联网短信网关。
互联网短信网关通过向汇接网关（GNS）查询的方式取得网关间的转发路由信息。
3．3CMPP功能概述
CMPP协议主要提供以下两类业务操作：
（1）短信发送（ShortMessageMobileOriginate，SMMO）
典型的业务操作举例如图2所示：
6
4
1
源ISMG
目的ISMG
SMC
SP
GNS（汇接网关）
3
5
7
8
2
图2需要前转的MO示意图
1）电话发出数据请求（可能是定阅信息或图片点播等），被源ISMG接收；
2）源ISMG对接收到的信息返回响应；
3）源ISMG在本地查询不到要连接的SP，向GNS（汇接网关）发路由请求信息；
4）GNS将路由信息返回；
5）源ISMG按照路由信息将请求前转给目的ISMG；
6）目的ISMG对接收到的信息返回响应；
7）目的ISMG将请求信息送SP
8）SP返回响应；
在以上操作中，步骤3到步骤8均利用CMPP协议；
在随后的操作中，目的ISMG在接收到SP的响应后将产生MO状态报告发给源ISMG。
（2）短信接收（ShortMessageMobileTerminated，SMMT）
典型的业务操作举例如图3所示
6
4
1
源ISMG
目的ISMG
SP
SMC
GNS（汇接网关）
2
3
5
7
8
图3需要前转的MT示意图
1）SP发出数据请求（可能是短信通知或电话铃声等），被源ISMG接收；
2）源ISMG对接收到的信息返回响应；
3）源ISMG在本地数据库中找不到要目的电话号段所对应网关代码，向GNS（汇接网关）发路由请求信息；
4）汇接网关将路由信息返回；
5）源ISMG按照路由信息将请求前转给目的ISMG；
6）目的ISMG对接收到的信息返回响应；
7）目的ISMG将请求信息发送至SMC；
8）SMC向目的ISMG返回响应；
在上述操作中，步骤1到步骤6均利用CMPP协议；
在随后的操作中，SMC将通过信令网向移动用户发送信息，移动用户收到后将返回状态报告（Delivery-Receipt）给短信中心，短信中心将依照MO操作的流程将状态报告返回给SP（若是SP要求返回状态报告）。
3．4协议栈
CMPP协议以TCP/IP作为底层通信承载，具体结构由图4所示：
CMPP
TCP
IP
底层承载
ISMG
CMPP
TCP
IP
底层承载
CMPP
TCP
IP
底层承载
CMPP
TCP
IP
底层承载
ISMG
SP
GNS
图4CMPP协议栈
3．5通信方式
SP与ISMG之间、ISMG之间进行信息交互时，能够采用长连接方式，也能够采用短连接方式。
所谓长连接，指在一个TCP连接上能够持续发送多个数据包，在TCP连接维持期间，若是没有数据包发送，需要两边发链路检测包以维持此连接。
短连接是指通信两边有数据交互时，就成立一个TCP连接，数据发送完成后，则断开此TCP连接，即每次TCP连接只完成一对CMPP消息的发送。
3．5．1本协议中涉及的端口号
端口号
应用
7890
长连接（SP与网关间）
7900
短连接（SP与网关间或网关之间）
7930
长连接（网关之间）
9168
短连接（短信网关与汇接网关之间）
3．5．2互进程中的应答方式
SMC
SP
ISMG2
ISMG1
SMPP响应消息
SMPP请求消息
CMPP请求消息
CMPP响应消息
CMPP请求消息
CMPP响应消息
图7异步交互方式示用意
3．6消息概念
3．6．1大体数据类型
UnsignedInteger
无符号整数
Integer
整数，可为正整数、负整数或零
OctetString
定长字符串，位数不足时，如果左补0则补ASCII表示的零，如果右补0则补二进制的零
3．6．2消息结构
项目
说明
MessageHeader
消息头（所有消息公共包头）
MessageBody
消息体
每一个消息包括消息头和消息体两个部份，头固定长度为12字节，其他消息长度各异，可是同一类型消息的长度是固定的。
所有消息的各个字段大体上仅有3种类型：
UnsignedInteger（无符号整型）、Integer（整型）、OctetString（字符串），每种类型具体长度不定，网络字节顺序。
3.6.2.1消息头（3个UnsignedInteger字段组成）：
4字节的Total_Length（UnsignedInteger），包括了此消息的共计（包括了头部份）长度。
4字节的Command_Id（UnsignedInteger），指明了此消息究竟是什么消息，就是上表中消息的列举值。
应用程序按照此值肯定本数据包究竟是什么消息，从而能够依照肯定的消息类型，解析余下的消息体。
4字节的Sequence_Id（UnsignedInteger），指明了此数据包在发送此消息端的唯一编号。
那个唯一编号，实际上能够看做流水操作编号。
因为分析到交互模式咱们看到，SP发送数据到ISMG，不是每发送一个就停下来等待ISMG的回答，而是“一下子”发送多个数据包过去，然后等待ISMG的回应。
但是，怎么明白回应的消息是到底对应之前发送过去的消息中的那一条呢？
本字段就是解决此难题。
SP依照编号发送消息过去，等待ISMG的回应—一般情形下回应消息数据结构都有表明本消息回应的是SP发出的哪一条消息，那个对应就是依托Sequence_Id。
它并非要求必然要严格唯一，可是在给定的一段时刻内，必需唯一（大体上只要SP发送过去的消息中没有重复就好了）。
若是是需要SP回答的消息，SP也必需将ISMG发送过来的消息的Sequence_Id填入相应字段，表明这是某个消息的回应。
SP端和ISMG端Sequence_ID都没有肯定具体
升级会员 