短信,从2G到5G的演进发展之路

日期:2020-05-21  来源:短信大咖

 

在日常生活中,个人用户已经很少使用短信进行沟通,但是我们在使用各种业务的时候,仍然离不开短信,例如:APP注册、收发验证码、密码找回、快递取件码、通知短信……
 

 

—— 企业为何青睐传统短信? ——


 

从企业端来看
 

短信验证码主要应用于用户注册、密码找回、快速登录、身份认证、重要操作确认等应用场景,可以降低用户非法注册/恶意注册的风险,保障数据资料安全。
 

同时,接收传统文本短信不需要上网,手机终端支全支持、覆盖广、准确到达率几乎百分之百,不会漏通知用户,造成不必要的麻烦。
 

从消费者端来看
 

短信验证码的应用能够优化使用体验、保障账户和资产的安全。
 

对于大多数APP而言,短信验证码登录更加安全、稳定、快捷。一款APP对短信业务的投入有多大?比如滴滴在短信费用方面,2019年就花费了近9亿元。
 

 

—— 短信演进之路 ——


 

短信作为基础通信的能力之一,伴随着运营商网络的发展而同步演进。
 

2G/3G时代
 

2G/3G时代,网络中部署的短信网元叫做SMSC(Short Message Service Center,短消息中心),主要用于短信的存储和转发,在各运营商现网中数量众多。


 

SMSC:Short Message Service Center 短消息中心
STP:Signaling Transfer Point 信令传输节点
MSC:Mobile Switching Center 移动交换中心
eMSC:Enhanced Mobile Switching Center 增强交换中心
BTS:Base Transceiver Station 基站收发信机

 

2G/3G时代短信业务开始蓬勃发展,诞生了短信套餐、互动平台等丰富的业务。当年火爆的“超级女生”、“全民偶像”使用的就是短信投票平台。而针对年轻人的“动感地带”短信包月套餐更是风靡一时,相信一大波70后、80后对此还记忆犹新。
 

4G时代
 

4G时代,为了减少对电路域的改造,降低短信中心的升级成本,4G网络中新增了 IP-SM-GW(IP短消息网元)网元,IP-SM-GW网元主要负责转发SMSC与4G终端之间的上下行短信,而原有的2G/3G终端收发短信的机制不变。
 

 

IP-SM-GW:IP-Short-Message-Gateway IP短消息网关
P-CSCF:Proxy-Call Session Control Function 代理呼叫会话控制功能
S-CSCF:Service-Call Session Control Function 服务呼叫会话控制功能
SAE-GW:System Architecture Evolution-GateWay 系统架构演进网关
eNodeb:Evolved Node B 4G基站

 

 

—— 5G时代的短信解决方案 ——
 

 

5G时代将是一个万物互联的时代,接入通信网络的终端类型也变得多元化,不仅仅包括传统的人网终端,还包括各类物网终端。
 

 

人网:即人联网,是以人为核心,移动互联网为主载,强调人的实时、互动、体验,融合虚拟世界与实体世界,综合一体的网络应用解决方案,比如我们的手机就是最常见的人网终端。
 

物网:即物联网,是“万物相连的互联网”,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络,通过将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通,比如智能电表、智能井盖等就是常见的物网终端。
 

 

为了能给如此众多的终端提供短信业务,5G时代的短信解决方案与前几代网络相比也发生了一些变化。目前来看,主要包括两种解决方案:SMS over IP 和 SMS over NAS。
 

SMS over IP 方案
 

SMS over IP 方案对网络的改造小,它利用了4G时代所部署的 IP-SM-GW 网元,能够为人网终端提供5G短信业务。
 

 

UPF:User Plane Function 用户平面功能
gNB:Next Generation Node B 5G基站

 

在这个方案中,4G时代所部署的 IP-SM-GW 网元将继续发挥强大的作用:
 

 

例如,如果RCS的消息接收方不是4G/5G短信用户或者消息接收方是4G/5G短信用户但当前不在线,则可通过短信通道下发该消息。此时,如果RCS消息中包含多媒体内容,在回落为短信时,短信内容中会携带相应多媒体内容的URL地址,接收方收到短信后点击该链接即可访问该多媒体内容。
 

RCS:即 Rich Communication Service,是基于手机电话号码簿实现语音、消息、状态呈现等多媒体业务的总称,全球移动通信系统协会(GSMA)已形成普遍共识,将RCS纳入5G终端的必选功能。
 

SMS over NAS 方案
 

SMS over NAS 方案需要在5G核心网中部署SMSF网元,可同时为人网和物网终端提供5G短信业务。
 

 

SMSF:Short Message Service Function 短消息服务功能
AMF:Access and Mobility Management Function 接入和移动管理功能

 

在这个方案中,SMSF作为关键网元,主要起到三大作用:
 

 

总结
 

综合来看,无论采用 SMS over IP 方案,还是采用 SMS over NAS 方案,都可以使用SMSC同时支持2G、3G、4G、5G短信业务,对现有的SMSC和网络结构的改造较小。5G网络覆盖后,根据网络中各种终端类型的应用和短信业务需求,可灵活采用合适的解决方案。
 

 

 

—— 5G时代的消息解决方案 ——
 

 

从2G到4G,消息类业务已从单一的短信形式扩充到包含短信和新兴的多媒体消息在内的多种消息形式。进入5G时代,全球运营商已经达成了共识:传统短信业务需要升级到富媒体消息业务,也就是我们现在所说的5G消息业务。
 

5G消息是运营商基础通信能力的升级,它是一个更加综合、更加全面的解决方案。除短信之外,还包括5G富媒体消息、富媒体商业消息、物联网消息等产品,众多产品在5G时代构建“人网”、“物网”以及与行业应用间的消息大连接,全方位满足信息通信需求,助力运营商重塑生态价值链。

 

 

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