LTE基礎(chǔ)：LTE中短消息實(shí)現(xiàn)之SGs-based方案

時(shí)間：2015-03-25　來源：中國集群通信網(wǎng)　作者：徐寶國　點(diǎn)擊：次

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LTE網(wǎng)絡(luò)以其優(yōu)良的性能滿足了現(xiàn)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)速、延遲等方面的苛刻要求。作為移動(dòng)通信的新型網(wǎng)絡(luò)，LTE網(wǎng)絡(luò)還承擔(dān)著對(duì)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的完全支持及改進(jìn)以及與2G、3G網(wǎng)絡(luò)的互操作的功能。LTE網(wǎng)絡(luò)是全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，而傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)既包含PS域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也包含CS域的語音業(yè)務(wù)，以及一些移動(dòng)輔助業(yè)務(wù)，如短消息業(yè)務(wù)（SMS）等。

通過引入IMS等設(shè)備，LTE網(wǎng)絡(luò)能夠支持語音業(yè)務(wù)、SMS和其他多媒體業(yè)務(wù)。在IMS引入系統(tǒng)之前，3GPP定義了傳統(tǒng)的CS業(yè)務(wù)在LTE系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方式。我們都知道，語音業(yè)務(wù)采用了典型的CS業(yè)務(wù)回落到2G或3G的方式，即所謂的CS Fall Back（CSFB）。即終端在4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫，在網(wǎng)絡(luò)的指引下回到3G或2G網(wǎng)絡(luò)上完成業(yè)務(wù)，LTE網(wǎng)絡(luò)只是作為一種媒介，其絕大多數(shù)的呼叫流程都是在2G或3G網(wǎng)絡(luò)上完成的。

下面我們來看一下LTE網(wǎng)絡(luò)中IMS引入之前的SMS業(yè)務(wù)采用什么樣的方式實(shí)現(xiàn)。

3GPP中定義了一種新型的和簡潔的短消息實(shí)現(xiàn)方式：SMS over SGs。是一種利用LTE的無線網(wǎng)絡(luò)、MME以及3G/2G網(wǎng)絡(luò)的MSC Server等來傳遞SMS的傳輸模式。系統(tǒng)在MME和MSC Server之間定義了一個(gè)新的接口，叫SGs接口，如圖1所示。

圖1. SGs-based LTE網(wǎng)絡(luò)接口圖

SGs接口協(xié)議棧與S1-MME接口協(xié)議棧在底層是一致的，在其上層定義了新的應(yīng)用層：SGsAP代替S1AP，如圖2所示。

圖2 SGs接口協(xié)議棧

SGs-basedSMS方案支持在LTE網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送和接收短消息，不同與CSFB，這種方案可以在只有LTE無線覆蓋的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)。目前的LTE終端都應(yīng)該支持SGs接口的短信方案。

下圖是SGs-based SMS方案的手機(jī)主叫信令流程圖：

圖3 基于SGs接口的短信流程

如果UE處于ECM_IDLE狀態(tài)，手機(jī)已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)，這時(shí)手機(jī)申請(qǐng)發(fā)送SMS，則從LTE網(wǎng)絡(luò)中向EPC發(fā)送service request消息（攜帶SMS-Only指示），協(xié)商通過之后，手機(jī)以SRB2的NAS massage的形式發(fā)送SMS內(nèi)容，由Downlink NAS Transport信令攜帶并由eNB透傳給MME，再通過SGs接口的SGsAP協(xié)議發(fā)送到3G的MSC Server，然后通過3G的核心網(wǎng)送到相應(yīng)的網(wǎng)管和短消息中心。確認(rèn)消息再從短消息中心以Delivery report的形式從上述接口逐級(jí)反饋到終端。

而SMS的接收過程，是從短消息中心以上述相反的順序向終端發(fā)送，通過SGs接口送至LTE網(wǎng)絡(luò)對(duì)終端進(jìn)行尋呼，再由終端發(fā)起service request申請(qǐng)LTE信道接收短消息內(nèi)容。整個(gè)SMS接收流程如圖4所示：