短信收发流程

短信收发流程
短信服务是通过使用SS#7协议中的MAP(Mobile Application Part)，将短信息协议的数据元素作为MAP信息中的数据域在网络中传输来实现的。

这些MAP信息通过使用传统的基于时分复用的信令、或者使用基于IP层的SIGTRAN信令传送协议和适配层来传输。

短信息协议的定义见3GPP TS 23.040的短信点对点协议和3GPP TS 23.041的小区广播服务协议。

下面是短信收发过程的四个MAP流程：
1.移动终端发起的短信息服务的传送；
2.移动终端接收的短信息服务的传送；
3.短信息警戒程序；
4.短信息等待数据集程序。

1.移动终端发起的短信息服务的传送流程
下图是一个简化了的成功递交起于移动终端的短信息的呼叫流程：
当用户发送一条短信息时，手机会通过空中接口将文本信息发送给VMSC(即拜访移动交换中心)/SGSN（即GPRS服务支持节点）；
该文本信息不仅包含用户编辑的短信正文、还包含短信的目的地址和短信服务中心(SMSC)的地址，其中短信服务中心（SMSC）的地址是从存储在SIM卡中的手机配置信息中得到的。

略过空中接口技术不谈，VMSC(即拜访移动交换中心)/SGSN（即GPRS服务支持节点）会调用MAP服务包中的MAP_MO_FORWARD_SHORT_MESSAGE发送信息给服务中心SC的互通移动交换中心（IW MSC），服务中心的地址由手机提供。

服务中心会发送
mo-ForwardSM MAP操作到短信服务中心（SMSC），该操作在手机的短信息递交中识别、嵌入在一个TCAP消息(Transaction Capabilities Application Part)中，使用SCCP(Signalling Connection Control Part)经由核心网传输。

短信息服务中心(SMSC)的互通移动交换中心(IW MSC)在收到MAP mo-ForwardSM 信息后，就传送包含着文本信息的SMS-PP APDU (即SMSPP的应用协议数据单元
APDU(Application Protocol Data Unit)）到短信息服务中心的实际服务中心SC中存储起来。

随后会将该文本信息转发或者交付给目的地址并且服务中心SC会返回一个表明成功或失败的确认信息。

移动交换中心(SMSC)的互通移动交换中心(IW MSC)在收到该确认信息后，会发送一个适当的回执给发送用户的拜访移动交换中心(VMSC)/GPRS服务支持节点(SGSN)。

最后通过空中接口给手机用户发送发送状态报告，这个发送报告只是表明短信已经提交给了服务中心(SC),并不意味着短信已经成功被交付给最终的目的用户。

备注：
引自百度词条SGSN：
SGSN是英文SERVICE GPRS SUPPORT NODE的缩写。

SGSN作为GPRS/WCDMA核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。

SGSN即GPRS服务支持节点，它通过Gb接口提供与无线分组控制器PCU的连接，进行移动数据的管理，如永和身份识别，加密，压缩等功能；通过Gr接口与HLR相连，进行用户数据库的访问及接入控制；它还通过Gn接口与GGSN相连，提供IP数据包到无线单元之间的传输通路和协议变换等功能；SGSN还可以提供与
MSC的Gs接口连接以及与SMSC之间的Gd接口连接，用以支持数据业务和电路业务的协同工作和短信收发等功能。

SGSN与GGSN 配合，共同承担WCDMA的PS功能。

当作为GPRS网络的一个基本的组成网元时，通过Gb接口和BSS相连。

其主要的作用就是为本SGSN服务区域的MS
进行移动性管理，并转发输入/输出的IP分组，其地位类似于GSM电路网中的VMSC。

此外，SGSN中还集成了类似于GSM网络中VLR 的功能，当用户处于GPRS Attach（GPRS 附着）状态时，SGSN 中存储了同分组相关的用户信息和位置信息。

当SGSN作为WCDMA 核心网的PS域功能节点，它通过Iu_PS接口与UTRAN相连，主要提供PS域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能。

GGSN9811主要提供PS与外部PDN（Packet Data Network，分组数据网）的接口，承担网关或路由器的功能。

SGSN和GGSN合称为GSN（GPRS Support Node）。

引自百度词条MSC：
MSC即移动交换中心，MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共电话交换网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共数据网（PDN）等固定网的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。

MSC从GSM系统内的三个数据库，即归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）和鉴权中心（AUC）中获取用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。

另外，MSC也根据最新获取的信息请求更新数据库的部分数据。

作为GSM网络的核心，MSC还支持位置登记、越区切换、自动漫游等具有移动特征的功能及其它网络功能。

对于容量比较大的移动通信网，一个NSS（网络子系统）可包括若干个MSC、HLR和VLR。

当某移动用户A进入到一个拜访移动交换中心（VMSC），为了建立对该移动用户A 的呼叫，要通过移动用户A所归属的HLR（归属位置寄存器）获取路由信息。

在现有的网络中，一个MSC必然与一个VLR相随，当用户漫游到新的MSC服务区时，与此MSC相联的VLR就会向用户归属位置寄存器HLR请求发送用户数据，以便在新的MSC中提供相应的服务。

HLR将用户信息拷贝到新的VLR中，以完成用户位置更新。

现在是MSC/VLR合一的，均称作G局。

2.移动终端接收的短信息服务的传送：
下图是移动终端接收短信的流程。

为了简化，拜访移动交换中心(VMSC)与访问位置寄存器(VLR)间、拜访移动交换中心(VMSC)与手机间的信息交互都省略了。

当移动交换中心(SMSC)决定交付短信息给目的地时，它会发送包含文本信息、B-Party(即目的手机号码）和其他细节的SMS-PP APDU到网关移动交换中心(GMSC),网关移动交换中心是短信息交换中心(SMSC)的逻辑元件。

网关移动交换中心收到该短信息后，需要查找
B-Party(即目的手机号码)的位置以便能够正确地把信息交付给收信人。

（从上下文来看，这里的网关移动交换中心应该是一个负责从归属位置寄存器(HLR)获取路由信息的移动交换
中心(MSC)）。

为此，网关移动交换中心(GMSC)调用MAP服务包
MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_SM,它会发送一个MAP信息sendRoutingInfoForSM(简写为SRI-for-SM)给目的号码的归属位置寄存器，请求获取目的号码的当前位置。

这个归属
位置寄存器(HLR)可能和短信息服务中心是同一个网络，也可能是属于另外一个PLMN(公共陆地移动网)网络，这取决于目的用户属于哪个网络。

归属位置寄存器扮演着数据库的角色，查找并获取B-Party(目的号码)的当前位置，并以一个确认回应信息发送给短信服务中心(SMSC)的网关移动交换中心(GMSC)实体。

当前位置信息可能是目的用户当前漫游到的移动交换中心的地址，或者GPRS服务支持节点SGSN的地址，或者是二者的地址。

当目的号码不可用时，归属位置寄存器(HLR)也可能返回一个失败回应信息。

从归属位置寄存器(HLR)获得路由信息后，网关移动交换中心就试图交付信息给收信人。

这是通过调用MAP_MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE服务来完成的，该服务会发送一个MAP mt-ForwardSM信息给目的号码的当前地址。

无论该地址是一个移动交换中心MSC(电路交换短信息交付)还是一个GPRS服务支持节点SGSN(分组交换短信息交付)。

拜访位置寄存器(VMSC)为了交付短信息给收信人，它会先发送请求消息
Send_Info_for_MT_SMS给访问位置寄存器(VLR)。

拜访位置寄存器(VMSC)会发起一个寻呼请求或者用户搜索，来获取目的用户的移动用户ISDN号(即MSISDN,其中ISDN全称为综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）)，并将结果返回给拜访移动交换中心(VMSC)。

由于一般访问位置寄存器(VLR)是和移动交换中心(MSC)同一站点的，所以消息流通常是平台内部的。

如果寻呼请求或者用户搜索失败，访问位置寄存器(VLR)将会发送失败原因给拜访移动交换中心(VMSC),拜访移动交换中心(VMSC)将会中断本条短信的交付流程，并返回失败给短信服务中心(SMSC)。

如果对手机的寻呼是成功的，拜访移动交换中心(VMSC)将会发送短信息APDU，通过使用载入在一个SCCP连接的直接传输应用部分DTAP(Direct Transfer Application Part)经由空中接口到达目的端，并会收到目的端的确认响应。

一旦短信息已交付给目的端，拜访移动交换中心(VMSC)/GPRS服务支持节点(SGSN)就会发送一个确认消息告诉短信服务中心(SMSC)短信已经成功交付。

短信服务中心(SMSC)的网关移动交换中心(GMSC)将传递该短信交付的结果给服务中心(SC).在这种成功交付的
情况下，已交付的文本信息将会被从存储转发引擎SFE(Store and Forward Engine)中删除，如果有要求，则还会发送一个发送报告给短信的发送端。

如果交付失败，则短信服务中心(SMSC)会起用一个周期性尝试交付的重传机制。

另外，短信服务中心(SMSC)可能会向归属位置寄存器(HLR)注册，以便当B-Party(目的号码)可用时会收到通知。

短信息交付失败
当拜访移动交换中心(VMSC)/GPRS服务支持节点指明短信息发送失败时，短信息服务中心(SMSC)可能会使用MAP_REPORT_SM_DELIVERY_STATUS程序发送一个消息给归属位置寄存器(HLR),指明交付失败的原因并请求将短信息服务中心被放入一个服务中心的列表中，该列表用于当目的地变为可用时这些服务中心能够得到通知。

归属位置寄存器(HLR)将在目的地的账目上设置一个标记，来表明短信交付不可用，并且将短信息服务中心(SMSC)的地址存储在该目的地的消息等待数据(Message Waiting Data)列表中。

有效的标记有:移动终端不可达(MNRF, Mobile Not Reachable Flag ),内存空间满(MCEF,Memory Capacity Exceeded Flag )和移动终端GPRS不可达(MNRG,Mobile Not Reachable for GPRS )。

归属位置寄存器(VLR)将回应请求sendRoutingInfoForSM(简写为
SRI-for-SM)一个失败，指明失败原因，并自动将发送该请求的短信服务中心(SMSC)的地址加入到目的地的消息等待数据列表中。

归属位置寄存器可能通过以下几种方式得知用户可以接收短信息:
a.用户从网络中脱离后再次重新接入时，会触发一个位置更新消息给归属位置寄存器(HLR)。

b.用户离开了网络覆盖区，但是还没有完全脱离网络，并且正在往覆盖区返回的过程中，此时用户会对来自访问位置寄存器(VLR)的寻呼请求(page requests)作出回应。

然后访问位置寄存器(VLR)将会发送一个Ready-for-SM(移动终端存在)消息给归属位置寄存器(HLR)。

c.在移动台(MS)内存已满时，当用户删除了一些信息，则消息Ready-for-SM(内存可用)将会从拜访移动交换中心(VMSC)/访问位置寄存器(VLR)发给归属位置寄存器。

在接收到目的地现在可以接收短信息的指示后，归属位置寄存器(HLR)会发送一个AlertSC MAP消息给注册在用户的消息等待数据列表中的每一个短信息服务中心(SMSC)，促使短信息服务中心(SMSC)再次从头开始短信息交付的过程。

另外，短信息服务中心(SMSC)将会进入一个重传程序中，试图周期性地无警告的交付短信息。

重传的时间间隔取决于最初的失败原因，若为暂时的网络失败，则重传间隔小；而不在服务区则通常会使重传间隔较长。

（1）MS向MSC发起接入请求，其中包含MS的IMSI或TMSI号码；
（2）MSC向VLR发起接入请求，VLR在接入处理过程中可进行鉴权和加密；
（3）VLR向MSC回送接入证实消息；
（4）MSC向MS回送接入证实消息，允许MS进入GSM网络通讯；
（5）MS向MSC发送一条短消息，其中包含短消息的内容、目的SC地址；
（6）MSC向VLR查询MS是否可以发送短消息；
（7）VLR在确认MS具有短消息业务且没有被禁止后，通知MSC当前MS可以发送
短消息，并提供MSISDN号码；
（8）MSC向IWMSC转发短消息，其中包含该条短消息的内容、源MS的MSISDN号
码、目的SC地址；
（9）IWMSC向SC转发短消息，其中包含该条短消息的内容、源MS的MSISDN号
码、目的SC地址；
（10）SC通知IWMSC已接受短消息；
（11）IWMSC通知MSC已接收短消息；
（12）MSC通知MS短消息发送成功。