PHS网络与移动网络短消息互通中编码问题的研究 - 中兴通讯

PHS网络与移动网络短消息互通中编码问题的研究
2004-12-30
一、  前言
PHS运营商与移动运营商之间的短消息互通能够推动PHS的发展，增加PHS的ARPU值、提高客户满意度，因此在信息产业部电信研究院通信标准研究所的带领下进行的互联互通测试有着非常重要的作用，中国网通作为互联互通的积极推动者，积极参与互联互通技术规范和测试方案的制定。
在实现短消息互通过程中，遇到了一个技术难题：移动网与PHS网中的短消息格式不同，如果不做格式转换，被叫用户将收到乱码短信，严重影响了移动网与PHS网之间的短消息互通。
二、  短消息编码转换问题
SMS是由Esti 所制定的一个规范（GSM 03.40 和 GSM 03.38）。有两种方式来发送和接收SMS消息：文本模式或者PDU（protocol description unit）模式。文本模式只能发送普通的ASCII字符，而要发送图片、铃声、其他编码的字符（如中文）就必须采用PDU模式。
PDU模式中，可以采用三种编码方式来编码要发送的内容，分别是7-bit编码、8-bit编码、16-bit编码。7-bit编码用于发送普通的ASCII字符；8-bit编码通常用于发送数据消息，如图片和铃声等；而16-bit编码用于发送Unicode字符。在这三种编码方式下，可以发送的最大字符数分别是160、 140、 70。 若要发送中文（或日文等），必须采用PDU模式的Unicode编码方式。
移动网发送的全英文点对点短消息编码格式为7bit的ASCII码，全中文和中英文混排的短消息编码格式为UNICODE，移动网最大短消息长度为140个字节；而PHS网发送的全英文短消息编码格式为ASCII码，全中文和中英文混排的短消息编码格式为GB2312，短消息最大长度为116个字节，如表1所示。
表1  PHS网与移动网短消息编码格式
因此移动网与PHS网短消息编码格式的不同及长度拆分问题成为运营商进行互联互通需要解决的问题。
PHS网与移动网互发全英文短消息流程如图1所示。
图1  短消息编码协议栈
PHS网最大长度116个字节的全英文短消息，格式为ASCII码，到达移动网格式仍为ASCII码，下发时不会超长。移动网向PHS网发送一条140个字节的全英文短消息，格式为7bit的ASCII码，到达PHS网后互联网关仍为ASCII码，由PHS网的SMC拆分为两条短消息下发给PHS网用户。
PHS网和移动网之间互发的全中文/中英文混排短消息或者移动网发给PHS网的全英文消息，需要在双方网络之间加入编码转换模块，使得双方用户收到的信息一致，如图2所示。
图2  编码转换模块在协议栈中的位置
三、  短消息编码转换问题的解决方法
解决短消息编码转换问题的方法有三：
1. 编码转换模块作为固网互联网关的一个子模块，即由固网互联网关完成编码转换和长度拆分的功能；
2. 编码转换模块作为移动网互联网关的一个子模块，即由移动网互联网关完成编码转换和长度拆分的功能；
3. 编码转换模块由第三方来作，即编码转换模块作为独立的系统位于移动网与PHS网之间，由第三方完成编码转换和长度拆分的功能。
第三种方法虽然清晰明了，但编码转换模块作为独立的系统位于移动网与固网之间可能会造成流量的瓶颈，另外购置系统的费用各运营商可能无法接受，因此不具备操作性。
第二种方法与第一种方法同样能够达到编码转换的目的，但拥有大量用户、网络设备成熟的移动运营商升级互联网关风险比较大，同时PHS运营商与移动运营商的谈判难度也会加大，因此第一种方法的可操作性更大，现网互通测试中采用了第一种方法，如图3所示。
图3  短消息编码转换方案
目前，互联网关的编码转换和拆分功能是对PHS互联网关的要求。
在PHS网向移动网发短消息时，PHS网互联网关将短消息内容编码由GB2312编码转换成UNICODE编码发给移动网互联网关，若编码转换使得短消息字节长度超过140字节，则PHS网互联网关需要将一条短消息拆分成多条独立的短消息，每条短消息长度小于或等于140字节。例如：PHS网发送给移动网的最大长度为116个字节的中英文混排短消息，格式为GB2312，其中汉字占用2个字节，英文占用1个字节，由PHS网转换成UNICODE后，英文字符占用2个字节，因此可能会超长。PHS网互联网关拆分为140个字节的短消息和另一条小于140个字节的短消息并且发给移动网，移动网互联网关对应拆分后的多条短消息分别回状态报告；若PHS网互联网关未收到移动网互联网关发来的对应拆分的全部成功的状态报告时，不应向发端固定用户发送成功的状态报告。
在移动网向PHS网发短消息时，PHS网互联网关收到移动网互联网关发来的短消息内容为UNICODE编码，在PHS网互联网关将编码转换成GB2312编码。例如：移动网向PHS网发送一条140个字节的全中文或中英文混排的短消息，移动网的编码格式为UNICODE，一个字符占2个字节，移动网将此消息发给PHS网后，由PHS网转换成GB2312码，对于超长的消息拆分后下发给用户。
四、 编码转换问题在短消息互通工作中的作用
目前，短消息互通试点省市现网测试已结束并进入试运行阶段，其他省市也已经进入互通测试阶段，目前短消息互通进展情况很好。
对于中国电信\中国网通与中国移动的点对点短消息业务测试，测试环境如图4所示。
图4 业务流程测试环境结构图
图4中，A类省表示中国电信和中国网通在南方21省同时开办短消息业务的省级区域，如江苏省；B类省表示只有中国电信在南方21省开办短消息业务的省级区域，如上海市；C类省表示只有中国网通在北方10省开办短消息业务的省级区域，如吉林省；D类省表示中国电信和中国网通在北方10省同时开办短消息业务的省级区域，目前中国电信还未在北方10省开办短消息业务。
电信业具有全程全网的特点，按照“摩尔定律”，电信网的网络规模越大，联通范围越广，其价值越大。同时，网络越通畅，用户使用的频率就越高，产生的效益也越高。同时，互联互通是国家基于普遍服务原则的一个选择。从普遍服务的精神上看，其内涵在于保证“任何人在任何地方都能以承担得起的价格享受电信业务，而且业务质量和资费一视同仁”，这实际上也是电信业发展的最终目的。在国家选择以多网竞争的方式来促进产业发展、加快普遍服务进程的情况下，每个网络的用户都要享受到普遍服务，都要享受到电信网的最大便利，就要求网络间一定要互联互通。为此，在多网运营的情况下，只有互联互通才能实现网络价值的最大化。如果只是寻求“独食”，违背了网络经济的特有规律，难以形成有效竞争局面，只会令市场“蛋糕”越做越小，无法将产业价值做大，那么企业的最大价值也无从谈起。只有相互合作，信息共享，利益共享，才能实现双方利益最大化，如果编码问题不能妥善解决，将导致用户收到乱码短信，引起用户投诉，降低服务质量，甚至引起整个电信行业的下滑。