第一章前言
以下内容是根据个人的理解整理的捷信项目中涉及的部分移动通 信网知识的简要介绍，供捷信项目新员工学习了解。
水平有限，可能还有不少错误，但是只求大致了解，希望不致于 贻笑大方。若发现理解、阐述上有问题，请回复邮件告知。
第二章移动通信网简介
基本网络结构涉及的概念
MS:移动台，即俗称得手机用户； BTS :发射台？负责无线信号的收发； BSC:负责控制BTS；
MSC：移动交换机，就像一个以太网交换机负责在各个计算机之间
交换数据一样，移动交换机负责控制通话等等——当 然，实际复杂得多。
GMSC:关口局，关口 MSC。GMSC用于连接两个不同的运营商
或者异构的网络。实践中，厂家设计时通常将 MSC 设 计为可以兼当GMSC。例如，杭州移动的GSM网络要 和杭州联通的 GSM 网络通信，则双方各自有一个
GMSC，两个MSC之间通过TUP/ISUP协议通信。一 个不是
很恰当的比喻， GMSC 类似与一个路由器， 连接 不同的网络甚至是异构的网络。
TMSC :汇接局，T局。任意两个MSC之间要通信，若采用两两 直接互
连的网状连接， 则需要大量的传输线路， 为了节 省传输资源，通信网通常采用网状＋树状的网络拓扑— —每个省设置两个TMSC，本省的MSC与本省的TMSC 连接，省之间通过 TMSC 连接。即，一个杭州用户给 一个广州用户打电话，其话路先从杭州 MSC 到浙江省 的TMSC，然后到广东
TMSC，最后到广州的 MSC。
VLR :拜访位置寄存器(VisitedLocationRegister),负责保存在所 服
务区域的用户的信息，比如用户有无短信收发能力、 用户有无呼转能力等， 还负责分配、保存一些临时的信 息，比如 MSRN、TIMSI 、TLDN 等；理论上一个 VLR 可以同时为多个MSC服务，实践中VLR和MSC在物 理上作为同一个设备(就像东信的 CDMA2000 交换机， 一个MSC中有两块路板控制整个交换的FMCP即MSC 部分，另外一块是 VLR 专用的 VLRP)。
HLR :归属位置寄存器（HomeLocationRegister）,负责永久保存 用户
的信息——直到用户销户为止。包括用户的 IMSI 号码、
MDN 号码（ MDN 号码即用户手机号码）。
HLR 与 VLR 的关系:（ 1） HLR 保存了用户的完整数据，在用户 开机
时、或者被运营商修改了用户数据时， HLR 会将 用户的数据发送给 VLR（2） VLR 负责分配一些临时资 源。一个用户在某个 MSC/VLR 服务范围内开机后， MSC/VLR 给用户分配 MSRN、TIMSI 等资源；（ 3）、 VLR 发现用户进入服务区后，将用户的路由信息
（MSC/VLR的GT ?或MSRN ?）通知给用户的 HLR。
IMEI Intern ati onal Mobile stati on Equipme nt Ide
ntity。每个手
机在生产时即由厂商写入一个 IMEI 编号，全球唯一。
IMSI
标识，也
In ternatio nal Mobile Subscriber Ide ntity。用户
是全球唯一。在实践中，实际上是在 SIM 卡生产时， 将
IMSI 号写入到 SIM 卡中。
TIMSI 出于安全考虑， IMSI 号码不宜在无线环境中频繁传输， 所以
当用户完成开机登记后， 用户所在的 MSC/VLR 将 给分配一个临时的识别标志，即 TIMSI 。
话路 在电路交换中，话路在逻辑上指传输用户语音的信道，
在GSM核心网中，话路通常时一个 64kbps的时隙。
时隙 在时分复用系统中， 一个物理上的信道， 以固定的时间 片将信
道进行划分为更小的逻辑上的信道， 每个这样的
信道称之为一个时隙。例如，一个E1是2048Kbps(2M ), 通常划分为 32 个时隙( Slot)， 0 时隙传输时钟同步信 息以及告警等传输管理信息，1〜31时隙每个时隙传输 一路通话，或者一路信令。
信令 信令用于控制话路的接续或者用于通信设备之间交换 数据信息。
通过信令的交互， 网络上的设备才知道怎样 将两个用户之间的呼叫建立起来、 才知道怎样将对话通 过话路传输出去。
信令链路 物理上，传输语音的信道称之话路， 传输信令的时隙称 之
为信令链路。 七号信令中， 常见的信令链路的速率为
64kbps或者 2Mbps。
SS7、 NO.7 七号信令协议族的简称。 SS7 用于通信设备之间通信的
控制，而 TCP/IP 则是用于计算机之间的通信。
PC(Point Code )、DPC、OPC PC 在七号信令中指设备的信令点编码，
OPC是源信令点，DPC是目的信令点。一个近似的类 比就
是，信令点码相当于 TCP/IP 的 IP 地址。
SSN(sub-system number) 子系统号。就像一个 IP 地址上可以运行
多个 TCP 连接一样，为了区分不同的 TCP 连接，引入 了
TCP/UDP端口，或者说Socket端口的概念；一个信 令点
上可以运行多个系统， 比如 MSC 子系统、 VLR 子 系统
等，为了和在同信令点上的不同子系统通信， 引入 了
SSN的概念。需要和对方 MSC通信时，则(本端
PC+本端SSN，DPC +对方MSC的SSN)来得到正确 的路由。
GT (GLOBAL TITLE ) GT 相当于域名，全球唯一的。一般应用中，
GT或者DPC+SSN均可以作为路由的依据，在 SS7的 SCCP
层的消息头中，将指明是采用 DPC+SSN选路还 是使用 GT 选路。
STP/LSTP/HSTP 信令转接点 /低级信令转接点 /高级信令转接点。 和
话路网中的TMSC类似，STP完成信令转接的功能 ——全网的两个信令点之间往往没有直达的信令链路， 于是通过
STP转发。信令网也是网状+树状的结构， 全国划分为若干
个大区，大区设置 HSTP,网状互连； 大区下面的各个省份只设置 LSTP。STP/LSTP/HSTP具 备路由能力，根据DPC或者DPC+SSN,或者GT,将 信令消息发送给下一个
STP/LSTP/HSTP或者直接联系 的对端设备。
TUP/ISUP 协议中， TUP/ISUP 协议相当于 OSI/ISO 参
考模型的第四〜七层的综合，固定电话交换机根据用户 的电话号码（区号＋号码）等方式来选路。
MDN 移动用户号码。在 GSM 网络中，一个 MDN 号码总是 被固定的分配
给一个 HLR 的，每个 MSC/VLR 保存有 一个 MDN 路由表，根据 MDN 号码的头几位（ 7 位）， 即可知道用户的归属
HLR （然后据此到用户的归属 HLR 查询用户目前所在的 VLR 位置、用户的信息等） 。
MSRN Mobile Station Roaming Number, 移动台漫游号 。 当一个用 户
在一个 MSC/VLR 注册后，由 VLR 给用户分配一个
MSRN。MSRN和MDN类似，是固定分配给各个 VLR 的，主叫
要呼叫被叫时，主叫 MSC 通过被叫 HLR 获 知被叫的
MSRN，然后和固定电话类似，通过 MSRN 的路由，将呼叫接
续到被叫所在的 MSC。
MAP流程举例一一位置登记
位置登记的作用，主要是完成用户的鉴权，并在 HLR中记录用 户所在的VLR的GT,以便其它用户呼叫该用户时，能够得到正确的 路由信息。
当一个手机用户开机，或者从一个
MSC/VLR移动到另外一个
VLR时，将发生位置登记。
开机的位置登记MAP信令流程：
（1） 、用户手机开机，通过无线信号和 BTS/BSC取得联系，BSC将 用户的IMSI号码、用户所在的 BSC以及BTS位置编号提供给 MSC,MSC将这些数据转给VLR。
（2） 、VLR将用户所在的VLR的GT等信息发送给用户的HLR ,HLR 将记录下来（以便其它用户呼叫该用户时能够获得正确的路由信息）；
(3)、HLR将用户的业务属性，用Insert_Subcriber_data消息，发送 给 VLR 。例如有无智能网属性、有无呼转能力、有无短信收发能力
( 4)、完成位置登记。
MAP 流程举例——网内呼叫
下面，以一个广州移动用户漫游到深圳，然后呼叫一个漫游到 北京的杭州移动用户为例，进行一个大体上的介绍。
( 1)、首先，广州移动用户开机后，在深圳的 VLR 上登记。根据上 述的位置登记过程，在广州的 HLR 上记录下来广州用户的 VLR 的 GT――是在深圳VLR上。同样的，杭州用户也在北京的 VLR上登 记、在杭州
HLR 上记录下来他所在的 VLR 是北京 VLR。
( 2)、接着广州用户试图呼叫杭州用户。深圳 MSC/VLR 将被叫号码 作为GT填写到SendRoutinglnfo消息中，发送给广东 HSTP。广东 HSTP根据内部路由表(号码段分配表)，将消息转给浙江HSTP,浙 江HSTP转给杭州LSTP，杭州LSTP转给杭州HLR。
(3) 、杭州HLR根据其记录的杭州用户所在的 VLR的GT (北京 VLR )，发起 MAP_Provide_subscriber_information 消息，要求被叫的 VLR 返回被叫的漫游号码( MSRN)。
(4) 、被叫VLR返回MSRN给被叫HLR，被叫HLR将MSRN返回 给主叫
MSC。
(5) 、主叫 MSC 获得 MSRN 后，发现这个 MSRN 不是本地的(不 是深
圳 MSC 的)，于是发起出局呼叫——向广东 TMSC 发起 TUP/ISUP 协议中的呼叫信令 IAM 消息。这个 IAM 消息中，主叫号 码就是广州移动用户的 MDN 号码，被叫号码是杭州移动用户的 MSRN 号码。
(6) 、主叫TMSC (广东TMSC)根据内部路由表，判断出这个被叫 是在北京的，于是将 IAM 转发给北京的 TMSC。
(7) 、北京的TMSC根据MSRN，将IAM消息转发给杭州用户所在 的北京
MSC (北京可能有多个 MSC，北京TMSC根据MSRN的头 几位可以区分
的)。
( 8)、北京 MSC 收到 IAM 后，返回 ACM 消息，于是北京 MSC、 北京
TMSC、广东TMSC、深圳MSC开始进行话路时隙的搭接。
( 9)、双方开始通话。
MAP 流程举例——网间呼叫
网间呼叫，指两个运营商间(如移动与联通、电信间) ，或者两个 网络间(例如联通 C/G 网间)的呼叫。
假定一个广州联通 GSM 用户漫游到深圳，呼叫一个漫游到北京 的杭州移动用户。
( 1)、首先，广州联通用户开机后，在深圳联通的 VLR 上登记。根 据上述的位置登记过程，在广州联通的 HLR 上记录下来广州联通用 户的
VLR的GT――是在深圳联通 VLR上。同样的，杭州用户也在 北京的 VLR
上登记、在杭州 HLR 上记录下来他所在的 VLR 是北京
VLR
（2）、接着广州联通用户试图呼叫杭州用户。 深圳联通的 MSC；VLR 发现这个被叫是外网的用户， 于是将消息转给深圳联通的出局关口局 （出口 GMSC）；
（3）、深圳联通出局关口局发现是给中国移动的， 于是向深圳移动的 入口关口局（入口 GMSC）发起IAM消息；这个IAM消息中，主叫 号码是广州联通用户的 MDN 号码，被叫号码是杭州移动用户的 MDN 号码。 （ 4）、深圳移动入口关口局记录相关呼叫信息（主被叫号码、两个关 口局所用的话路信息） ，将被叫号码作为 GT 填写到 SendRoutingInfo 消息中，发送给广东HSTP。广东HSTP根据内部路由表（号码段分 配表），将消息转给浙江HSTP，浙江HSTP转给杭州LSTP，杭州LSTP 转给杭州 HLR 。
（3） 、杭州HLR根据其记录的杭州用户所在的 VLR的GT （北京
VLR），发起 MAP_Provide_subscriber_information 消息，要求被叫的 VLR 返回被叫的漫游号码（ MSRN）。
（4） 、被叫VLR返回MSRN给被叫HLR，被叫HLR将MSRN返回 给主叫 MSC。
（5） 、主叫 MSC 获得 MSRN 后，发现这个 MSRN 不是本地的（不 是深圳 MSC 的），于是发起出局呼叫——向广东 TMSC 发起 TUP/ISUP 协议中的呼叫信令 IAM 消息。
（6）、主叫TMSC （广东TMSC）根据内部路由表，判断出这个被叫 是在北京的，于是将 IAM 转发给北京的 TMSC。
(7) 、北京的TMSC根据MSRN，将IAM消息转发给杭州用户所在 的北京
MSC (北京可能有多个 MSC，北京TMSC根据MSRN的头 几位可以区分
的)。
(8) 、北京 MSC收到IAM 后，返回 ACM 给北京TMSC — >广东 TMSC-> 深圳移动 GMSC-> 深圳联通 GMSC-> 深圳联通用户 的 GMSC。
(9) 、于是北京 MSC、北京TMSC、广东TMSC、深圳移动GMSC、 深圳联通GMSC、深圳联通MSC开始进行话路时隙的搭接。 ( 10)、双方开始通话。
第三章短信网络
基本网络结构涉及的概念
SMSC :短信中心，实际上是一个特殊的 MSC，负责存储、转发短
信；通过七号信令网络向被叫所在的 MSC 发送短信， 最终由被叫所在的 MSC 负责把短信发送给被叫。如果 被叫关机或者发送失败，则SMSC负责保存短信并重 发。
SP:服务提供者，提供比如天气预报短信通知等业务。 SMG:短信网关，通过SMPP协议与SMSC连接，通过SGIP/CMPP
协议与SP连接。
GNS:负责为SMG提供路由信息。
MO : Mobile Originated。用户向网络发送短信； MT : Mobile Terminated。网络向用户发送短信。
点对点短信:手机用户向手机用户发送短信称之为点对点短信。
SP 向用户 MT 短信发送流程
（1） 、SP向SMG发送短信（Submit），SMG收下后（还没有发送给 目标用户）即向SP返回响应，含义是：已经收到。
（2） 、 SMG 向 SMSC 发送短信， SMSC 同样的返回响应，即使还没 有发给用户。
（3） 、SMSC向被叫HLR查询被叫的 MSC/VLR位置；
（ 4）、若被叫关机， SMSC 则在 HLR 中设置一个标志位，等待被叫 开机，被叫开机后被叫HLR将通知主叫的SMSC；若被叫开机，SMSC 向被叫所在的 MSC 发送短信。
（5） 、若发送成功，被叫MSC将向主叫SMSC返回成功的响应。 （6） 、如果主叫要求状态报告，则主叫 SMSC 将向主叫 SMG 返回状 态报告；
（7） 、主叫SMG向主叫SP返回状态报告。
注意事项
短信是存储转发、尽最大能力交付的系统，发送成功只是表示下 一个环节成功的接收了短信并存储起来， 短信最终是否成功的发送到 被叫，需要根据状态报告进行判断。
SMPP 、SGIP 、CMPP 的联系区别
1、 SMPP 出现得最早， CMPP、 SGIP 是中国移动 /中国联通参考
SMPP 修改而成并予以应用。
2、 SMPP用于SMG作为TCP客户端连接SMSC。CMPP中，SP
作为TCP客户端连接SMG。SGIP中，SP在MT时，作为客户 端连接
SMG ;在用户M0时，SP作为TCP服务器端等待SMG 得连接。 3、 SMPP没有太多考虑多个连接的区分问题、 没有考虑计费问题；
而SGIP/CMPP通过SP的接入号（SP_Code来区分不同SP 的连接，通过付费号码、计费字段等内容实现业务计费功能。
4、 由于上述原因，运营商现在通常不会向 SP开发SMPP的接口。
SMPP 、SGIP 、CMPP 在调测实践中的 问题
1、 有时候，SMSC/SMG会对SP的IP地址进行鉴权，如果 SP不
使用指定的 IP 地址，则无法连接 SMG/SMPP；
2、 如果双方机器操作系统的时间出现较大偏差，也将可能导致通
信异常。
3、 必须按照协议的有限自动状态机进行状态迁移。 有限状态自动 机
在任何时候，对于确定的输入条件，只有唯一的确定状态。
4、 协议有限状态自动机的状态迁移条件 ，包括：（ 1）预期的引起
状态迁移的协议消息，例如，在TCP三次握手后，TCP连接已 经建立，则SP向SMG发送一个Bind将引起SMG侧有限状态 自动机变
化，包括鉴权、鉴权完毕建立 SGIP 连接等；（2）定 时器超时，例如采用短连接的情况下， Bind 成功后，超过规定 的时间不发送短信，则 SMG 将断开连接，回复到空闲状态。（3）、 通信的其中一方内因发生变化，例如 CPU、内存资源不足，这 时候将引起通信中断等异常。
5、 一个电脑上可以运行多个SGIP、CMPP的SP软件。这是因为，
SMG侧的端口通常不能改变；而 SP侧的端口并无规定，SGIP 中需
要事先协商好M0时SP侧的TCP服务器监听端口，只要 端口不冲突即可。
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