SS7网络中的短消息服务(SMS): 使用模块化设备优化利润

■　概述

　　电信设备制造商（TEM）和服务提供商在寻找可以从新服务中产生销售额的方法. 应用程序使用短消息服务(SMS)是一个理想的方法来增加收入而不需要做很大的设备架构投资.

　　七号信令 (SS7) 是被用在核心网络中的技术, 可以用和呼叫控制相同的通道来发送SMS消息. Dialogic的高性价比的模块化产品可以轻松和快速地加入到SS7网络中来处理增加的通信量,从SMS消息服务产生收入.

■　使用SMS服务来增加销售额

　　新的沟通的方式的引进让电话呼叫使用和原来一样或者有所下降, 这就让TEM和服务提供商寻求创新的方法来利用增值服务增加销售额. 应用程序使用SMS可以快速地为这些商业提供快速的额外的销售额.

　　SMS的实用模型看起来只可能被人的想象力所限制, 从轻佻到严肃. 尽管到目前为止,全球看起来比美国更加为SMS激动, 北美的主要的移动提供商开始使用SMS来作为他们市场工作的工具, 赞美它的优点,并让它的价格非常有竞争力.

　　今天, 服务提供商可以选择来升级关闭的, 私有的系统或增加模块化的,基于标准的设备来为SMS服务增强SS7网络. 一个模块化的方法可以减少产品到市场的时间,并减少开发成本, 让TEM和服务提供商可以对有利的SMS市场快速地反映. 一个模块化的策略可以最终减少系统的总体拥有成本（TCO）因为它让方案可以被重用, 增强, 扩展, 和更加容易高效地管理.

　　什么是SMS?

　　SMS消息是语音通信的一种替代方式, 在安静, 隐私, 或非常简短的通信中是最好的. 由于它们有些不传统, SMS有种好玩的属性不断地鼓励创新, 客户也总发现这种新奇的事物令人着迷.

　　SMS消息可以在用户之间或应用程序之间发送, 这提供给服务开发者更多的灵活性也鼓励了创新.

　　这里有一些在GSM标准的SMS需要遵守的一些规则:

长度和类型 - 每一个消息可以包含最多160个字符.某些非字符的格式例如二进制也被支持用作特殊的应用例如铃音和图像.
存储和转发- 消息可以被存储和转发因为他们不是直接从发送者发送到接收者, 而是通过了SMS消息中心.
确认- 消息的传递总是被确认的,不管消息是否被发送
同时的通信量- 因为发送SMS消息的机制是SS箜置通道的一部分, 它和电话语音通道是分开的, 短消息可以和语音,数据,和传真呼叫一起被发送和接收. 因此, SMS用户通常不会收到一个忙的信号.
增加的长度- 串接多个短消息然后压缩已经被定义并放入标准中.

　　任何移动用户拥有一个电话和支持SMS的服务就可以发送或接收SMS消息.

　　SMS服务的类型

　　尽管是在1992年提出的,SMS直到最近才成为一个流行的无线数据服务. 文本消息是最初的提供,新的应用被很快地增加进来.

　　SMS应用程序可以被划分为一些类型:

用户到用户的文本消息 - 例子多得不可胜数: 给朋友关于晚餐的预定,给家庭关于自己在堵车, 用在商务中在一个重要会议前确定最后的一些信息.
信息相关的消息 -通常是单向的消息而且对于时间很敏感, 银行可以用来发送透支的通知, 或者家长的孩子如果不在上课可以得到通知.
通知服务 -消息可以告诉用户他们有语音邮件,传真,或电子邮件消息等待或者他们有一个会议或预约.
基于费用的服务 -简短的新闻,体育,交通,天气,股票价格,电影播放时间,还有更多都根据请求可以发送. 其它应用例如电话投票也在这类里.
移动商务 -用户可以用来雇出租车, 购买商品例如电影票或食物

　　很明显通过SMS的新的销售的机会还有很多. 只有服务,内容和应用提供上来开发一些用户认为有价值的服务, 用户才愿意为此花钱, 这也会决定SMS在全球的持续的成功.

　　模块化SS7产品优化SMS销售额

　　SS7是在核心网络中使用的技术,可以用来发送SMS消息, 它和呼叫控制消息一样共享相同的通道. 对于运营商, 这是消费应用的最昂贵的带宽之一, 因为它必须要有严格的操作需求,可靠性和通话量管理. 因为SMS服务不需要这么严格的需求,Dialogic的高性价比的模块化产品可以快速轻松地处理SMS产生的增加的通话量. 这些产品包括SS7接口板卡,协议栈,和使用了IP来传送SS7消息的信令网关.

　　最初的开始提供SMS服务所需要的容量是很小的,与提供一个全面的SMS服务相比来说.模块化产品提供了一种当通话量增加升级SS7网络的方法. 用户到用户的服务通常以一个可预测的比率增长, 但是新应用得到流行可以很容易占满一个不是作了完全准备的网络.

　　例如, 一个国家电视节目使用电话投票来产生很大的收入,SMS消息很可能成为了这种投票的工具. 不只是因为这种消息的数据很小,而且很多SMS消息会在一个短时间内被处理因为它的负荷相对来说很小. 语音呼叫必须在一个服务中心镇铃,必须给呼叫者播放欢迎语, 然后投票结果得到记录. 即使是一个IVR系统来处理呼叫,处理一个语音呼叫的物理处理也会比SMS消息更加慢.

　　尽管如此, 一个突然的, 临时的几百万SMS通信量的增加, 可能会让一个没有准备好的SS7网络瘫痪. 模块化设备可以让一个网络得到保护避免上面的可怕的高峰,这就提高了客户满意度因为更多SMS消息可以在一个短时间里被计算. 模块化产品与传统SS7设备相比,拥有高容量和低成本,是在这些情况下优化销售额的理想方法.

■　全球SMS服务的增长

　　因为SMS消息是通过移动网络来发生的,移动用户的数目是很重要的数字来考量SMS服务的需求.

　　今天,地域不同使用移动通信的比率也不同, 而且使用SMS服务的习惯也不同. 在美国, 例如, 对移动电话的使用绿地与欧洲和日本, 而且SMS服务的使用也很拖后. 但是, 随着移动电话的使用增加, SMS服务的需求也会随之增加.

　　这部分, 我们会了解几个地区的移动电话使用率和SMS服务的流行度.

　　欧　洲

　　关于SMS的接收和使用,欧洲市场段一直被认为是最高级的. 这并不奇怪, 因为它高比率的移动电话使用率, 见表1, 未来移动的使用还会有一定的增长.

(000s)	2001	2002	2003	2004	2005	2006	CAGR
用户数	327,416	342,036	353,320	359,165	371,945	392,200	3.7%
人口	495,100	498,566	502,554	506,575	510,627	514,712	0.8%
使用率	66.1%	68.6%	70.3%	70.9%	72.8%	76.2%

表 1. 欧洲的移动电话使用率

　　用户到用户的文本消息被使用了接近10年,用户使用SMS来投票一个喜欢的运动明星,雇出租车,订购剧场的票. 同时, 服务提供商拼命地工作来开发增加使用和销售额的创新的服务.

　　因为欧洲是一个SMS服务的成熟市场段, 人们感觉使用它们很舒适, 高端的服务例如游戏,信息提醒,和管高也会得到更容易的接受. 应用程序可以下载铃声使用动画等.

　　一些不是很成熟的市场段的服务提供商, 例如美国, 可以从欧洲学习很多关于如何鼓励使用SMS和处理增加的网络需求.

　　日　本

　　日本的移动使用率市斤词与欧洲排在第二的, 预计在2006年会增长到和欧洲相同的水平. 请见表2

(000s)	2001	2002	2003	2004	2005	2006	CAGR
用户数	67,100	73,700	79,700	85,100	91,350	98,500	8.0%
人口	127,100	127,316	127,533	127,749	127,966	128,184	0.2%
使用率	52.8%	57.9%	62.5%	66.6%	71.4%	76.8%

表 2. 日本的移动电话使用率

　　复杂的消息使用率非常高. 例如, J-Phone的Sha-mail图片消息被它的1千2百万用户中的一半使用.

　　北　美

　　北美的移动使用率比欧洲低15%, 但是预计可以在2006年超过欧洲和日本. 请见表3了解现在的和预测的移动使用率

(000s)	2001	2002	2003	2004	2005	2006	CAGR
用户数	134,800	153,200	174,200	199,900	224,000	250,800	13.2%
人口	311,000	313,022	315,213	317,419	319,641	321,879
使用率	43.3%	48.9%	55.3%	63.0%	70.1%	77.9%

表 3. 北美的移动电话使用率

　　SMS在美国的使用落后于欧洲和日本, 但是工业分析是预测它会很快地赶上来. 请见图1. 活跃的SMS用户预计会从2002年的9%增加到2006年的47%.

图 1. 美国活跃的和预计的SMS用户

　　加拿大市场段已经显示了很大的潜力,和增加的SMS活动. 在2002年11月, 用户发送了超过两千万的移动到移动的文本消息. 自从2002年引入的运营商之间的文字消息,加拿大人发送消息的数量增加了98％.

　　很明显随着移动使用率不断增加, 美国和加拿大是SMS服务的潜力很大的市场段.

　　亚　太

　　亚太是比较不寻常的. 移动使用率在增长但是依然很低. 见表4. 但是, SMS消息非常流行.

(000s)	2001	2002	2003	2004	2005	2006	CAGR
用户数	207,212	296,025	397,651	521,643	648,734	751,277	29.4%
人口	3,100	3,147	3,191	3,235	3,281	3,326	1.4%
使用率	6.7%	9.4%	12.5%	16.1%	19.8%	22.6%

表 4. 亚太的移动电话使用率

　　文本到文本消息作为亚太生活习惯已经很多年, 并且继续发展为更加复杂的. 铃声下载, 闪动的字符, 客户产品购买, 新闻／股票更新使这个地区非常通常的SMS的使用. 用户在其他地区发送的消息通常是每月几十条, 在亚太, 用户在相同时间里发送几百条SMS消息是司空见惯的.

　　中国的SMS更加有趣. 发送的SMS消息预计从2001年的190亿增长到2002年的600亿. 到2007年, 中国SMS的销售额预计超过170亿美元.

■　高性价比实施的策略

　　由于SMS消息代表了一个主要的增加销售额的服务, 它成为一个运营商和设备厂商关注的焦点. 这部分, 我们会简要看一看SMS消息是如何在SS7网络中被处理的, 并提供几种使用模块化设备的策略.

　　SMS服务可以被快速地实施使用模块化的设备因为这种设备被设计为灵活的和可扩展的, 可以轻松地被集成到现有系统中. 模块化设备还可以在不同的应用程序中被重复使用如果最开始的应用不再流行或使用率不高.

　　SMS消息是如何在SS7中被处理的?

　　当SMS消息从一个可发送SMS的手机发出后,这个消息和一个普通呼叫建立的处理没有什么不同: 它从手机发送到基站然后到Mobile Switching Center (MSC).

　　从MSC, SMS消息在SS7网络中发送到短消息中心(SMSC), 一个网络的标准部分. SMSC向Home Location Register (HLR)查询消息的接收者在什么地方以及他的手机是否开机可以接受一个消息. 如果不可以, SMSC就把消息存储直到它被发出. 请见图2.

图 2. SMS消息的移动

　　经济地提供SMS

　　因为SMS消息和其他SS7网络中的消息以同样的方式进行处理, SMS服务的基本架构已经到位. 但是, 一个服务提供商希望通过鼓励SMS的使用来增加销售额,需要增加SMSC和HLR的容量或者增加更多的SMSC和HLR节点.

　　模块化设备, 例如Dialogic提供的高密度SS7接口板卡和协议栈, 是一个容易的,高性价比的方式,给SS7网络增加SMS通信量提供了一个相比传统SS7产品的低成本的方案.

　　轻松增加SMS应用程序的盈利

　　最开始服务提供商和他们的客户可能会认为SMS是一个用户到用户的服务. 一种安静的文本间的交谈. 例如, 从一个禁止通话的交通列车上. 美国发现Email比语音谈话更加自然, 可能会认为SMS是一种用电话发送的方便的简短Email消息.

　　但是, 在某些地区SMS被广泛地使用, 客户可以很快地起到其他应用上,例如电话投票, 在线购买商品和服务,使用移动电话作为一个信息的来源. 这种SMS应用对服务提供商会非常有利可图, 可能会每天产生几百万条消息. 其实, 这种应用程序可以简单地加到现有的SS7网络中,仅仅需要一个普通的服务器装上了Dialogic的SS7接口板卡和协议栈. 见图3

图 3. 增加一个SMS应用程序

　　因为模块化设备在这些网络的升级中被使用. TEM可以创建使用Dialogic的SS7板卡和软件的方案, 并被轻松加入到现有的SS7网络中. 例如, 一个应用程序可以被创建来发送一个用户的SMS消息请求某些信息被EMAIL到一台PC, 这些信息可以从SS7网络中的应用程序平台直接发送.

　　使用IP来降低成本

　　即使SMS容量通过高性价比的模块化设备进行了扩展, SS7信令仍然很昂贵, 特别是因为它被设计为高可用的,五个九的服务.

　　由于SMS相关的服务需要非常可靠来鼓励使用, 但是它并不是和SS7核心网络服务一样那么关键, 使用基于IP的模块增加到SS7网络中是一个理想的方案来增加使用而且降低成本.

　　为了让事实更轻松, Dialogic提供了Dialogic NewStructure SG430 SS7信令网关, 它是一个电信级的服务器平台, 包括接口板, 协议栈让IP融合到SS7网络中. 使用这些模块化的设备可以为一个现有的SS7网络增加容量,, 提供可靠的服务而且减少提供服务的成本.

　　图4显示了一个简单的实施. SG430可以在一系列广泛的应用中被使用, 包括这个例子中的SMS路由器. 当使用两个路由器, 节点间可以可以通过IP提供一条可选的路径. SMS路由器可以在应用程序级决定把SMS消息路由到最合适的目标地点(SMSC或应用程序的平台)

图 4. 增加IP到有SMS能力的SS7系统中

　　要了解更多关于这部分谈论的模块化设备，请参见附录A。更多关于这篇文章中网络节点的信息，请参见附录B。

■　为SMS扩展一个SS7网络－和未来

　　传统的电信架构作为一个不开放的系统来实施，没一个平台都使用了不同的硬件和软件，以及不同的私有的接口。尽管SS7协议是标准的，很多大的TEM都扩展了这些协议来支持额外的功能，这也就阻止了与其他厂商的兼容性。这只是在一个网络段里只有几个厂商，它们的设备点对点地连接起来，但是在即使这样也不是一个很好的方案。

　　随着电信市场逐渐成熟，服务提供商和TEM不再愿意购买扩展昂贵的SS7架构。而是，他们必须要设计一个策略可以让他们对于新的服务或应用的要求有很块的反应，而且不会损坏他们现有的架构或增加昂贵的私有的设备，

　　提供SMS服务给移动客户是一个理想的方法来增加利润。幸运的是，让SS7网络提供额外的SMS通信量和新的SMS应用是可以实现的。一个模块化的方法可以提供更快的推向市场，更低的开发成本，减少系统总体的成本因为新的基于标准的建筑模块成为可用，模块化设备可以提供更容易的增强和扩展性。

　　采用一个模块化的策略也可以让设备制造商和服务提供商可以抛开老的技术和实用模型，利用新的快速发展的通信技术来面对未来。
全球SMS和通信市场的前景是良好的，模块化是这个市场繁荣的一个关键。
要了解Dialogic通信铲平恩更多的信息，请访问 http://www.Dialogic.com/go/telecom.
了解Dialogic SS7模块化设备的详细信息，请访问http://www.Dialogic.com/go/ss7.

■　参考文献

[Barrabee] Linda Barrabee, "SMS in 2002: U.S. Carriers Establish Beachhead for Future Success," Wireless Mobile Services, March 2002.

[CWTA] Canadian market statistics can be found at
http://www.cwta.ca/industry_guide/facts.ph p3. See especially http://www.cwta.ca/ industry_guide/facts_files/MOtxt.htm.

[Forrester] "Operators' SMS Revenues Will Peak in 2003, And SMS Volumes Will Stagnate In 2004, Forrester Contends" at
http://www.forrester.com/ER/Press/ Release/0,1769,709,00.html.

[iGillottResearch] Worldwide Wireless and Mobile Forecast: A Market Study, iGillottResearch, Version 1.0, February 2002.

[Probe] Advisory, Insight and Market Strategy (AIMS) Service Report, Wireless Internet Services and 网络s (WISN), Probe Research, Inc., Volume 3, Number 9, November 2002.

[Pyramid] "China's SMS Explosion: Capitalizing on SMS, MMS and Emerging Data Services in China," Pyramid Research at
http://www.ppa.com.tw/Pyrawid/news/ 020731_Pyramid.htm.

■　附录 A. SMS的SS7建筑模块

　　在过去25年， SS7网络从一个基本的呼叫建立和挂断发展到网络中提供额外增值服务的技术平台。由于SS7是SMS服务的传输机制，了解底层的SS7协议和架构是很重要的。这些SMS方案的基本的建筑模块直接与SS7网络交互，并在下面详细地介绍。

　　SS7软件协议

　　支持SMS和相关的操作的标准协议是MTP1-3, SCCP, TCAP, 和 GSM-MAP 或 IS41-MAP. 所有这些软件模块必须在一个系统中存在。在MAP模块中支持的特定操作可能根据节点的功能有变化，但是对于SMS操作来说它们相对来说很简单。

Message Transfer Part (MTP1, MTP2 和 MTP3)
-MTP协议层在SS7网络中可靠地传送消息。 MTP1和MTP2处理物理链接和链接管理。 MTP3处理路由，，路由管理，和节点的可用。

Signaling Connection Control Part (SCCP)
-- SCCP提供了在SS7网络中连接两个节点的服务。它使用MTP服务来在节点间路由消息。

Transaction Capabilities Application Part (TCAP)
- TCAP是使用SCCP的服务来提供一个SS7网络中节点间Transaction的标准的计划。例如，TCAP消息包括一个transaction ID域它可以标识这个消息是节点间某个特定对话的。它也可以提供SMS服务的平台。

Mobile Application Part (MAP)
-MAP层使用了TCAP层，提供了特定的移动网络的操作功能。节点间移动特定的查询路由和状态使用这个协议。 SMS服务是在核心网络中用这个协议定义的，它提供给一个SMS应用程序的发送／接收的能力。

MTP, SCCP, TCAP, 和 MAP 之间互相提供了服务，也给应用程序提供了服务。 Dialogic提供了这里描述的协议栈来加速SS7网络中SMS的开发。

　　SS7 板卡

　　Dialogic的SS7接口板卡支持E-1/T-1或V.35接口，链接到网络STP或其他的网络节点。当一个网络已经支持了SIGTRAN标准接口 (最可能是M3UA 或 M2PA),就不需要物理接口了。但是，在大多数网络里，实际的SS7接口是需要的。

　　SS7接口板卡的关键需求就是可以在一个非常高的使用情况下工作。对于一个高密度的应用， SS7板卡应该可以运行在或接近1 Erlang，消息大小为128 octet或更高。这就不会让系统在节点的过大的通信量下发生错误。正确地处理阻塞也是一个必须。

　　信令网关

　　Dialogic NetStructure SG430 SS7 信令网关是一个新一代网络和服务平台的关键的建筑模块。它支持基于标准的协议和架构，包含了一组功能来增加系统可靠性，可维护性，和效率。

　　SG430 提供到SS7和IP网络的接口，与基于IP的应用程序例如软交换发送或接受SS7信息.

　　它使得这些应用程序可以分布在多个平台,创建一个扩展的和冗余的网络.路由算法不会在IP里简单地重新创建SS7 link和linkset, 而是形成了高级分布式服务平台的基础. 这个网关使用了IETF SIGTRAN 协议, 保证了与其它使用SIGTRAN标准的设备的互通性.

　　SG430 使用了 SIGTRAN 的SCTP和适用层来透明地通过IP网络来传送SS7通信到远程的应用程序. SG430处理管理, 例如监控和报告IP和SS7域里路由的可用性.

■　附录 B. SMS相关的重要SS7节点

　　附录 B 提供了关于SS7节点的更多信息.

Mobile Switching Center (MSC)
-MSC相当于是移动网络中的本地交换. 它提供了和交换机非常类似的功能, 但是使用了基于无线电通道的虚拟话路而不是物理语音话路. MSC的一个变种是Gateway Mobile Switching Center (GMSC), 它负责把电话进出网络的路由, 没有注册的本地电话.

Visitor Location Register (VLR)
-VLR是一个附着在MSC上的数据库,保存了所有当前所有注册了的电话, 通知其它节点关于状态改变, 和检查认证信息.

Short Message Service Center (SMSC)
-SMSC是SS7网络中SMS消息交换的地方, 提供了存储和转发的服务.

Home Location Register (HLR)
- HLR是一个核心的数据库,它保存了使用者的信息. 它包含当前客户状态的信息, 提供计费的认证信息. 当一个电话或SMS要发送给使用者的手机,这个节点用来查询手机当前在那个网络中.

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