移動軟交換模式下小區(qū)短信系統(tǒng)實現(xiàn)方案

“小區(qū)短信”系統(tǒng)是利用手機進出特定小區(qū)需與交換機交換位置信息的特性，結(jié)合目前移動通信網(wǎng)絡及短消息發(fā)布平臺，實現(xiàn)在特定區(qū)域、特定時間對特定用戶群,發(fā)送定制服務短信的個性化短信增值服務系統(tǒng)。小區(qū)短信系統(tǒng)的核心在于通過信令監(jiān)控獲取目標用戶的基本信息。

小區(qū)短信系統(tǒng)原理

小區(qū)短信系統(tǒng)采集A接口信令數(shù)據(jù)得到手機的位置信息，信息以IMSI來區(qū)分手機。在TMSI環(huán)境下，根據(jù)交換機TMSI分配的原理，TMSI在交換機內(nèi)部進行重新分配時，小區(qū)短信系統(tǒng)能夠通過A接口得到TMSI與IMSI或者TMSI與TMSI之間的分配關(guān)系。

1.信令采集

信令采集部分是系統(tǒng)的前端，包含信令電路高阻跨接、時隙收斂、信令采集、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、ATM采集設(shè)備、前端預處理服務器設(shè)備等幾個部分。

信令采集數(shù)據(jù)的接入和收斂，是小區(qū)短信業(yè)務平臺的基礎(chǔ)，其主要的設(shè)備是數(shù)字交叉復用設(shè)備（DXC），它完成與用戶核心網(wǎng)連接，同時采用無損傷的非插入技術(shù)，保證系統(tǒng)與網(wǎng)絡的隔離，對用戶業(yè)務網(wǎng)絡不造成任何影響，有效保證了系統(tǒng)安全。

2．信令數(shù)據(jù)的采集范圍

（1）必選鏈路范圍

MSC與BSC間的信令接口（又稱A接口）

通過此接口，小區(qū)短信系統(tǒng)得到手機的位置信息、終端的IMEI信息、手機用戶行為信息等，并在TMSI網(wǎng)絡環(huán)境下，同時得到TMSI變換時的信令交互。

MSC與HSTP間的信令（或者LSTP與HSTP間的信令）

小區(qū)短信系統(tǒng)通過此接口的漫游用戶的拜訪地的用戶鑒權(quán)信息可得到漫游用戶的信息，建立漫游手機用戶的IMSI與MSISDN之間的對應關(guān)系表，同時得到用戶漫游地信息。

（2）備選鏈路范圍

VLR間信令（又稱G接口）

通過G接口，在以TMSI尋呼的網(wǎng)絡下，小區(qū)短信系統(tǒng)得到手機在MSC間切換時TMSI變換的情況，為TMSI與IMSI對應關(guān)系提供依據(jù)。

MSC/VLR與HLR之間信令

通過此接口，小區(qū)短信系統(tǒng)可以獲取用戶鑒權(quán)信令信息。

3.平臺結(jié)構(gòu)

基于集中維護和管理的需要，小區(qū)短信系統(tǒng)采用集中組網(wǎng)的方式來實現(xiàn)信令采集的集中化、數(shù)據(jù)中心的集中化、業(yè)務平臺集中化。整個小區(qū)短信系統(tǒng)采用全省統(tǒng)一業(yè)務平臺，各地市采用WEB方式訪問業(yè)務平臺進行業(yè)務操作（如圖1所示）。

圖1  小區(qū)短信系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)示意圖

小區(qū)短信業(yè)務平臺由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、小區(qū)短信業(yè)務系統(tǒng)、小區(qū)短信應用與內(nèi)容系統(tǒng)3部分組成。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)為業(yè)務平臺的前端，包含信令電路高阻復接、時隙收斂等部分�；�礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過對信令進行高阻復接，然后由DXC設(shè)備對復接的弱信號進行信號放大、時隙收斂，通過局間傳輸?shù)絀DC機房，完成集中的信令采集、分揀處理，實現(xiàn)小區(qū)短信的業(yè)務功能。

小區(qū)短信業(yè)務系統(tǒng)可以完成信令預處理、信令信息合成、用戶信息管理等功能，實現(xiàn)E1信號由7號信令格式到IP格式的轉(zhuǎn)換、信令信息關(guān)鍵內(nèi)容提取、TMSI到IMSI翻譯、IMSI到MSISDN的對應，最終得到以偽碼化手機號碼為標示的用戶位置信息。

小區(qū)短信應用與內(nèi)容系統(tǒng)由小區(qū)短信內(nèi)容應用模塊（按照業(yè)務類型可分為應急等行業(yè)應用模塊）、計費核對模塊、客戶資料管理模塊、系統(tǒng)管理模塊和內(nèi)容生成模塊組成。

軟交換模式下小區(qū)短信實現(xiàn)方案

1.軟交換模式移動核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)

隨著下一代網(wǎng)絡技術(shù)和設(shè)備的逐漸成熟，3G網(wǎng)絡建設(shè)正成為熱點，但是GSM網(wǎng)絡在中國已經(jīng)發(fā)展多年，當前GSM網(wǎng)絡的建設(shè)已經(jīng)相當成熟，具有良好的覆蓋性和穩(wěn)定性�，F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡在未來仍會是良好的語音業(yè)務承載網(wǎng)，是一個可持續(xù)發(fā)展的移動通信網(wǎng)絡。無論是從技術(shù)發(fā)展、用戶需求、網(wǎng)絡承載能力以及全球的漫游，還是從自身網(wǎng)絡投資保護的角度考慮，GSM網(wǎng)絡仍然具有存在價值。未來很長一段時間內(nèi)GSM與3G（中國移動TD-SCDMA）是和諧共存、共同發(fā)展的網(wǎng)絡。

下一代移動網(wǎng)絡是以IP為基礎(chǔ)的，無論是軟交換體系結(jié)構(gòu)還是第三代移動通信系統(tǒng)都采用基于IP的分組交換網(wǎng)絡。但是3G網(wǎng)絡向全IP網(wǎng)絡的演進是一個循序漸進的過程，因此未來的3G信令網(wǎng)在較長的一段時間內(nèi)將面臨基于電路交換的No.7信令和基于IP網(wǎng)的信令互通的問題。

3GPP定義的3G核心網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)演進出R99、R4、R5、R6和R7版本。R99版本繼承了2G（GSM/GPRS）所有的業(yè)務和功能。核心網(wǎng)從邏輯上分為CS域和PS域，其CS域可以采用TDM或者ATM的傳輸方式，PS域基于GPRS技術(shù)，網(wǎng)絡采用分組交換技術(shù)。R4版本繼承了R99所有業(yè)務和功能，其核心網(wǎng)采用TDM/ATM/IP方式組網(wǎng)。R4版本是一個革命性的版本，其核心網(wǎng)主要是在電路域引入了軟交換的概念，將信令控制和語音承載相分離，MSC可以用組合或MSCServer、MGW分離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。控制和承載相分離，易于向下一代網(wǎng)絡演進。R4版本的3G核心網(wǎng)引入了分布式的網(wǎng)絡架構(gòu)，同時信令也從傳統(tǒng)的基于TDM的承載方式開始向IP承載演進，而高層使用的仍是No.7信令應用部分。

MSC被分坼為兩個網(wǎng)元，MSCServer和MGW，MSCServer負責MSC的控制功能，MGW負責承載控制功能，Server和MGW之間通過Mc接口(H.248協(xié)議及其擴展)來互通（如圖2所示）。對于信令網(wǎng)關(guān)（SG）的設(shè)置，在R4引入初期業(yè)務量不大的時候，一般采用SG與MGW合設(shè)的方式，因此Mc接口可分為媒體控制協(xié)議和控制信令。我們重點討論的是Mc接口中的控制信令。

圖2   軟交換模式移動核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)中MSC分拆示意圖

SG中主要采用IETF制定的SIGTRAN協(xié)議解決承載轉(zhuǎn)換的問題。SIGTRAN協(xié)議是支持通過IP網(wǎng)絡傳輸No.7信令協(xié)議的協(xié)議棧，該協(xié)議棧支持No.7信令協(xié)議分層模型定義中的層間標準原語接口，從而保證已有的No.7信令應用可以未經(jīng)修改就使用，通過增加自身的功能來滿足No.7信令的特殊傳輸要求。

SIGTRAN的協(xié)議結(jié)構(gòu)包括3個組件：標準的IP傳送協(xié)議、通用的信令傳輸協(xié)議和No.7信令適配子層。SIGTRAN協(xié)議底層為傳輸層流控制傳送協(xié)議（SCTP）。SCTP主要用來在IP網(wǎng)中傳送七號信令消息，該協(xié)議用來在IP網(wǎng)中提供可靠的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，完成偶聯(lián)的啟動和拆除、多數(shù)據(jù)流的順序傳送、用戶數(shù)據(jù)分段、差錯控制、數(shù)據(jù)塊綁定、路徑管理等功能。SIGTRAN協(xié)議上層為適配層（UA協(xié)議），IETF定義了M2UA、M2PA、M3UA和SUA等，這些適配協(xié)議分別有不同的應用場合。

M3UA是3GPP建議采用的SIGTRAN協(xié)議，是目前廠家廣泛支持的技術(shù)。M3UA能同時支持目前所有的移動網(wǎng)絡協(xié)議，包括BICC、ISUP、MAP和CAP。