CN101442724B

CN101442724B - 一种下一代网络短消息中心及其实现方法

Info

Publication number: CN101442724B
Application number: CN2008102412142A
Authority: CN
Inventors: 刘坤; 韩银俊; 贾新华
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: CN101442724A

Abstract

本发明公开了一种下一代网络短消息中心及其实现方法，所述方法包括：数据分发层将接收的SIP短消息数据分发给协议适配层的初始会话协议适配器；协议适配层的SIP网关解析来自所述数据分发层短消息数据，并将解析获得的业务参数转换为业务请求数据传递给业务处理层；业务处理层根据业务请求数据提交转发请求。由于支持了SIP协议和SMPP协议，实现了NGN短消息中心内部以及与其他网络短消息中心的分发和互通；且协议适配层和业务处理层相互的分离，以及采用了分布式的架构，使得系统结构清晰简洁易于扩充，有效发挥了负荷分担和冗余备份的功能，提高了系统的稳定性，利于大规模组网部署。

Description

一种下一代网络短消息中心及其实现方法

技术领域

本发明涉及通信行业的短消息增值业务和系统领域，更具体的说，涉及的是一种下一代网络短消息中心及其实现方法的改进。

背景技术

SMC(Short Message Centre，短消息中心，以下简称SMC)是一种通过与核心网络以及短消息网关配合，实现网内短消息的分发以及和异网短消息互通的网元。根据服务网络的不同，可分为PHS(Personal Handy-phoneSystem，个人手持式电话系统)短消息中心、固网短消息中心、SIP(SessionInitiation Protocol，初始会话协议，以下简称SIP)短消息中心、移动短消息中心和综合短消息中心，其中SIP短消息中心是NGN(Next GenerationNetwork，下一代网络，以下简称NGN)网络中的网元。

而目前的固网和GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)网络中大规模部署的短信中心都是通过SMPP(Short MessagePeer to Peer，短消息点对点协议，以下简称SMPP)协议与其他网元进行交互。但是，在NGN网络中，核心网如软交换/IMS系统(/IP MultimediaSubsystem，IP多媒体子系统，以下简称IMS)与应用服务器之间的控制信令，以及与各个业务处理引擎之间的控制信令都是通过SIP协议来完成，这就要求NGN网络中的短信中心需要具备使用SIP协议与其他网元通信的能力；为了满足在NGN网络中大规模组网的要求，SIP短消息中心必须具有数据的负载流量控制以及设备冗余配置的功能，同时，也为了与目前现有的其他网络的短消息中心进行互通，NGN短消息中心还必须具有SMPP协议的通信能力。显然，现有的NGN网络短消息中心不具备如此大规模组网的能力。

因此，现有技术尚有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种下一代网络短消息中心及其实现方法，可实现NGN短消息中心内部与其他网络短消息中心的互通，既有数据的负载流量控制以及设备冗余配置的功能，又有SMPP协议的通信能力。

本发明的技术方案如下：

一种下一代网络的短消息中心，其中，所述短消息中心包括依次连接的数据分发层、协议适配层和业务处理层，其中：

所述数据分发层，用于将接收的短消息数据分发给所述协议适配层的初始会话协议适配器，以及将从所述初始会话协议适配器接收的短消息数据进行转发给其他网元；

所述协议适配层包括初始会话协议适配器，用于适配短消息业务承载的初始会话协议，以及用于根据业务要求检查过滤初始会话协议的数据包体；所述初始会话协议适配器包括多个初始会话协议网关，用于解析所述数据包体并获得业务参数，以及用于将业务参数转换成内部通用接口传递给所述业务处理层；

所述业务处理层，用于对来自所述协议适配层的业务请求数据进行业务处理，根据短消息的目的地址向所述的初始会话协议适配器提交转发请求。

所述的短消息中心，其中，所述协议适配层还包括短消息点对点协议适配器，与短消息网关连接，用于所述下一代网络短消息中心与所述短消息网关之间交互数据。

所述的短消息中心，其中，所述数据分发层包括初始会话协议代理模块，用于在所述初始会话协议适配器的初始会话协议网关之间分发数据。

所述的短消息中心，其中，所述业务处理层包括多个短消息业务处理机，与所述初始会话协议网关之间采用多对多的冗余主备配置。

一种下一代网络短消息中心的实现方法，包括以下步骤：

A、数据分发层根据下一代网络中网元的消息源地址进行分发的分发策略或者根据协议适配层内初始会话协议网关的数目进行轮询分发的分发策略，将接收的初始会话协议短消息数据分发给协议适配层的初始会话协议适配器；

B、所述协议适配层对来自所述数据分发层的短消息数据进行协议适配、解析，并将解析所获得的业务参数转换为业务请求数据传递给业务处理层；

C、所述业务处理层对来自所述协议适配层的业务请求数据进行业务处理，并向请求方发送回复消息。

所述的方法，其中，所述步骤B包括以下至少一种操作：

将所述数据分发层的初始会话协议代理模块和所述初始会话协议适配器的初始会话协议网关进行分发设置，用于在所述初始会话协议网关之间分发数据；

将所述初始会话协议网关和所述业务处理层的短消息业务处理机进行分发设置，用于在所述初始会话协议适配器和所述短消息业务处理机之间分发数据。

所述的方法，其中，所述步骤C包括以下至少一种操作：

对于在所述下一代网络内转发的短消息，所述业务处理层的短消息业务处理机向所述协议适配层的初始会话协议网关提交转发请求，并通过初始会话协议代理模块转发到所述下一代网络的其他网元；

对于转发到所述下一代网络之外的短消息，所述业务处理层的短消息业务处理机向所述协议适配层的短消息点对点协议适配器提交转发请求，所述短消息点对点协议适配器通过短消息网关转发到所述下一代网络之外的短消息中心。

所述的方法，其中，所述步骤C包括以下至少一种操作：

在检测到所述业务处理层的业务处理机发生故障时，自动将请求发送到与其互为主备的业务处理机；

在检测到所述协议适配层的初始会话协议网关发生故障时，自动将请求转发到与其互为主备的初始会话协议网关。

所述的方法，其中，所述短消息中心在收到其他网元的短消息请求时，完成起呼流程；所述短信息中心在发起向其他网元的短消息请求时，完成终呼流程。

所述的方法，其中，所述协议适配层还协议适配、解析来自短消息网关的短消息数据。

本发明所提供的一种下一代网络短消息中心及其实现方法，由于同时支持了SIP协议和SMPP协议，实现了NGN短消息中心内部以及与其他网络短消息中心的分发和互通；而且，协议适配层和业务处理层相互的分离，以及采用了分布式的架构，使得系统结构清晰简洁易于扩充，有效的发挥了负荷分担和冗余备份的功能，提高了系统的稳定性，利于大规模组网部署。

附图说明

图1是本发明的两个终端之间通过NGN短消息中心SIP协议发送短消息流程示意图；

图2是本发明的终端和应用服务器之间通过NGN短消息中心SIP协议发送短消息流程示意图；

图3是本发明的NGN短消息中心数据处理层次结构示意图；

图4是本发明的NGN短消息两处理模块之间的数据分发示意图。

具体实施方式

以下将结合所示附图，对本发明下一代网络短消息中心的组网系统和实现方法的具体实施方式和优选实施例加以详细说明。

本发明的一种下一代网络短消息中心及其实现方法，主要核心点在于，NGN短消息中心既支持SIP协议又支持SMPP协议，再加上将协议适配层和业务处理层相互分离以及采用的分布式架构，有效的发挥了负荷分担和冗余备份的功能，具备了大规模组网的能力；至于NGN、SIP协议、SMPP协议、SS或AS应用服务器、SIPProxy、SIPGW等技术为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

本发明的一种下一代网络短消息中心，根据NGN短消息中心所需要的大规模组网和高负载的需求，包括依次连接的数据分发层、协议适配层和业务处理层，其内部处理层次结构以及与其他网元的消息接口如附图3所示：

(一)数据分发层，用于将接收的初始会话协议短消息数据按照分发策略分发给所述协议适配层的初始会话协议适配器。具体包含了SIPProxy即初始会话协议代理模块，用于在所述初始会话协议适配器的初始会话协议网关之间分发数据；另外，所述数据分发层还用于在所述下一代网络短消息中心与下一代网络中的其他网元之间互通数据。该模块为短消息中心与NGN中的其他网元如SS(Soft Switch，软交换器，以下简称SS)或AS(Application Server，应用服务器，以下简称AS)提供了统一的消息接口，当SIPProxy接收到包括来自其他网元的SIP短消息数据时，可根据配置将其分发给协议适配层的SIPGW即SIP网关进行具体的协议适配处理，分发策略可以是根据消息源地址进行分发，如SS或AS的IP地址或域名；或者是根据协议适配层SIPGW的数目进行轮询分发，以实现负荷分担的功能。

(二)协议适配层，用于解析来自所述数据分发层或短消息网关的短消息数据，以及用于将解析获得的业务参数转换为业务请求数据传递给所述业务处理层。这里的短消息网关是下一代短消息中心与其他网络的短消息中心互联的工具。

所述协议适配层具体包含SIP初始会话协议适配器和SMPP短消息点对点协议适配器两种协议适配器，SMPP协议适配器作为NGN短消息中心与短消息网关交互的接口，可实现与其他非NGN网络短消息中心的互通；而SIP协议适配器则主要提供了对短消息业务承载协议SIP的适配的功能，同时还根据业务的要求完成和协议相关的包体检查过滤等工作。

为了满足设备冗余备份和负荷分担的功能，SIP协议适配器包括了数个功能类似相互独立的SIPGW即初始会话协议网关。SIPGW在完成SIP协议的适配工作后，对包体中的消息按照制定的格式进行解析，进而获得该短消息的源号码、目的号码、发送时间和短消息内容等参数，SIPGW将这些业务相关的参数转换为内部通用接口，并传递给所述业务处理层进行处理。在消息传递过程中，SIPGW可以根据短消息的目的号码，对请求数据进行二次分发，以决定由所述业务处理层哪个业务处理机来对该业务请求进行处理。

(三)业务处理层，用于根据所述业务请求数据向下一代网络内部的网元或向下一代网络之外的短消息网关转发请求。所述业务处理层包括了数个独立运行的短消息业务处理机，每个短消息业务处理机负责接收来自协议适配层的请求数据，然后进行具体的短信业务的处理。SIPGW和业务处理机之间采用多对多的冗余主备配置，这样进一步提高系统的稳定性，适应大规模高负荷的要求；此外，还可采用多对一的冗余主备配置，即采用多个SIPGW和一业务处理机的冗余主备配置，视具体情况而定。

如果发现某个短消息需要转发到NGN网络的其他终端或AS去，就向协议适配层的某个SIPGW提交转发请求，由SIPGW组装成SIP协议的Message请求包后，再通过SIPProxy转发到其他网元；若是该短消息需要转发到其他非NGN网络的短消息中心去，则短消息业务处理机就向SMPP协议适配器提交转发请求，通过它转发到短消息网关，进而再转发到非NGN网络的短消息中心去。

可见，通过将消息分发、SIP信令的适配以及具体短消息业务处理相分离，以及通过SIP代理、SIP网关以及短信业务处理机三者之间的分发配置，将所述数据分发层的初始会话协议代理模块和所述初始会话协议适配器的初始会话协议网关进行分发设置，用于在所述初始会话协议网关之间分发数据；将所述初始会话协议网关和所述业务处理层的短消息业务处理机进行分发设置，用于在所述初始会话协议适配器和所述短消息业务处理机之间分发数据。实现了一种分布式架构的基于NGN网络的SMC系统，该短消息中心通过与SS/IMS系统、AS以及短消息网关的配合，实现了SS/IMS系统的短消息分发以及SS/IMS系统与异网短消息中心的互通；同时，具有了良好的冗余备份和负荷分担的功能，具备了大规模组网的能力。

本发明的一种下一代网络短消息中心的实现方法，主要功能是在终端之间或者终端和应用服务器之间提供短消息的转发和存储，包括以下步骤：

步骤一、本系统的数据分发层将接收的初始会话协议短消息数据按照分发策略分发给协议适配层的初始会话协议适配器；具体可根据所述下一代网络中网元的消息源地址进行分发；也可根据所述协议适配层内初始会话协议网关的数目进行轮询分发。

步骤二、所述协议适配层的初始会话协议网关解析来自所述数据分发层的短消息数据，并将解析所获得的业务参数转换为业务请求数据传递给业务处理层；另外还包括解析来自短消息网关的短消息数据。

步骤三、所述业务处理层的短消息业务处理机根据所述业务请求数据向下一代网络内部的网元或向下一代网络之外的短消息网关转发请求。

具体包括在检测到所述业务处理层的业务处理机发生故障时，自动将请求发送到与其冗余备份或互为主备的业务处理机上去；在检测到所述协议适配层的初始会话协议网关发生故障时，自动将请求转发到与其冗余备份或互为主备的初始会话协议网关。

如附图1所示，具体以终端UE1和UE2之间通过NGN短消息中心SIP协议发送短消息流程为例：

(1)终端UE1经由软交换SS1向SMC短消息中心发送普通短消息请求，短消息内容及各项参数由SIP协议的Message消息进行承载，SMC短消息中心向终端UE1回复202表示确认收到该短消息请求；

(2)SMC经由软交换SS2向终端UE2转发该短消息请求；

(3)SMC收到UE2的200回复后，经由SS1向UE1发送回执请求，并最终收到该回执的短消息回复。

需要说明的是，本文及附图1和2中的回复202指的是回复202 Accepted等，而200回复指的是200 OK等，和100 Trying、180 Ringing等均属于本领域的公知常识。

如附图2所示，其区别在于终端和应用服务器之间通过NGN短消息中心SIP协议发送短消息，即SMC在收到来自终端UE的短信请求后，直接向应用服务器AS转发该短消息请求，之后，在收到来自AS的回执后，再向终端UE转发该回执，流程结束。

前述两种短消息业务的流程，可抽象为两个基本流程如下：

1、起呼流程：SMC收到来自SS或是AS的短消息请求，经过处理后向请求方发送回复消息；

2、终呼流程：由SMC发起的，向SS或是AS发送短消息业务请求，之后SMC收到该请求的回复消息。

一般而言，起呼和终呼是一一对应的，一个起呼流程通常会引起一个终呼流程。当然，以上的短消息业务请求，既可以是普通短消息，还可以是回执或是用户上线通知等请求。

在起呼流程中，SIPProxy作为数据分发单元对收到的来自SS或AS的请求数据进程第一次分发，根据短消息业务的特点，SIPProxy仅作为NGN短消息中心与其他网元的SIP代理接口，不涉及SIP包体内的具体的业务数据，所以SIPProxy无法获取短消息的源号码或目的号码，所以SIPProxy只采用轮询分发的分发策略。

如附图4所示，当SIPProxy采取轮询分发时，SIPGW1和SIPGW2的功能相当，相当于各负载了一半的数据流，这样在协议适配层起到了负荷分担的功能。由于在短消息业务中，各个业务处理机一般是按照号段来进行分工，单个业务处理机负责一个或几个号段的短消息业务的处理，当SIPProxy做轮询分发时，SIPGW实际收到的是所有号段的短消息请求，这样SIPGW在将请求提交给业务处理机时就需要进行二次分发，也就是说按照制定的规则，解析出包体中的短消息目的号码后，将短消息请求发送给能够处理该号码业务的业务处理机。SIPGW和业务处理机之间的分发处理是相当灵活的，既可按照号段配置对业务处理机分发方法，同时当某一号段业务量相对较大需要几个业务处理机共同来共同完成时，SIPGW也可以对这些在同一号段中工作的业务处理机采用轮询分发的方法，这样就实现了业务处理层的负荷分担和负载均衡。

对于终呼流程而言，由于SIPGW只是负责协议适配，不涉及具体业务，理论上讲，业务处理机可以给任何SIPGW分发业务请求，但为了达到负载均衡的效果，所以业务处理机也是使用轮询的方式来进行分发，从而，在终呼流程中，协议适配层也达到具备了负荷分担的功能。通常的情况下，SIPGW和业务处理机的部署都采用冗余主备的机制，以业务SIPGW为例，这种冗余主备的机制可分为两种：

a)SIPGW2和SIPGW1配置完全相同，完全是冗余备份的设备，同一时间只有一台设备在工作。

b)SIPGW1和SIPGW2分别处理不同的号段或SS的业务，两者互为主备，即当其中一个出现故障时，另一个充当其的备份设备，接管它的处理任务。

这两种主备形式可以根据具体组网的情况配置。SIPGW和业务处理机之间设立预定间隔时间周期例如3秒的心跳检测机制，在起呼流程中，当SIPGW检测到某个业务处理机发生拥塞或故障时，可自动将请求发送到冗余备份或互为主备的业务处理机上去；在终呼流程中，当业务处理机发现某个SIPGW发生拥塞或故障时，也可将请求转发到其备份或互为主备的SIPGW，这样有效的保证了系统的安全性。

以上优选实施例中下一代网络短消息中心及其实现方法的技术根据实际应用可以采用现有各种可能的方案，为本领域技术人员所熟知，在此也不再赘述。

本发明具体实施方式中所提供的一种下一代网络短消息中心及其实现方法，由于同时支持了SIP协议和SMPP协议，实现了NGN短消息中心内部以及与其他网络短消息中心的分发和互通；而且，协议适配层和业务处理层相互的分离，以及采用了分布式的架构，使得系统结构清晰简洁易于扩充，有效的发挥了负荷分担和冗余备份的功能，提高了系统的稳定性，利于大规模组网部署。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述方案的说明加以改进或变换，例如基于SMPP协议的NGN网络同时支持SIP协议，或者基于SIP协议为主的NGN网络同时支持功能类同的协议等，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种下一代网络的短消息中心，其特征在于，所述短消息中心包括依次连接的数据分发层、协议适配层和业务处理层，其中：

2.根据权利要求1所述的短消息中心，其特征在于，所述协议适配层还包括短消息点对点协议适配器，与短消息网关连接，用于所述下一代网络短消息中心与所述短消息网关之间交互数据。

3.根据权利要求1所述的短消息中心，其特征在于，所述数据分发层包括初始会话协议代理模块，用于在所述初始会话协议适配器的初始会话协议网关之间分发数据。

4.根据权利要求1所述的短消息中心，其特征在于，所述业务处理层包括多个短消息业务处理机，与所述初始会话协议网关之间采用多对多的冗余主备配置。

5.一种下一代网络短消息中心的实现方法，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括以下至少一种操作：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括以下至少一种操作：

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括以下至少一种操作：

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述短消息中心在收到其他网元的短消息请求时，完成起呼流程；所述短信息中心在发起向其他网元的短消息请求时，完成终呼流程。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述协议适配层还协议适配、解析来自短消息网关的短消息数据。