网通UMS项目短信协议网关技术建议书

1、网通UMS项目短信协议网关技术建议书大汉三通信息声明 1. 本建议书内含大汉三通商业机密信息，仅供及此项目的关联客户黑龙江网通公司内部使用。务必请妥善保管并且仅在与项目有关人员范围内使用，未经大汉三通公司明确做出的书面许可，不得为任何目的、以任何形式或手段（包括电子、机械、复印、录音或其它形式）对本文档的任何部分进行复制、存储、引入检索系统或者传播。若在此技术建议书基础上，与大汉三通签订了合同，就具有了在合同范围内复制、使用或公布有关信息的权利。本限制条款不限制使用本建议书中从其它非限制渠道获得的信息。 2. 尽管大汉三通已经尽力使本文档内容保持完整性和有效性，但仍可能有技术方面不够准确的地方

2、或印刷错误。大汉三通保留根据项目各方的特定需求而对此文本进行进一步修改或撤销此文本或者部分文本内容的权利。 3. 大汉三通、TRICOM以及LOGO是上海大汉三通网络通信有限公司的注册商标。本文文件提及的其它公司、产品和服务的名称，可能是其它公司的商标或服务的标志。 4. 本建议书作为双方针对此项目的技术细节沟通之用，它是双方拟定项目工作说明书的基础。双方签署的工作说明书将取代签约日之前大汉三通所有在建议书及来往文件中的一切承诺，若尚有任何争执，将以签署的工作说明书为准。 5. 本建议书的有效时间范围：2006年07月10日起至2006年08月09日止。 1. 项目概述 为配合在黑龙江网通实施

3、UMS统一消息系统建设项目，大汉三通此次提供短信协议网关平台（CTC-SMS GW）软件，该平台将完成SMPP 3.4与CNGP 2.0之间的协议相互转换和CNGP 2.0短信与Email邮件（采用SMTP和POP3或IMAP4协议）之间的相互转换。该平台将基于大汉三通短信平台（CTC-SMS）进行二次开发来完成。运行该平台所需的硬件和第三方软件由自己提供。 2. 对CTC-SMS GW的项目需求 CTC-SMS GW在整个项目系统中的系统架构图如下：系统功能需求： 1. SMPP和CNGP协议转换功能： 1. UMS的VMS语音留言后，UMS下发短信通知的过程中，CTC-SMS GW将实现下

4、行短信通知所需的SMPP3.4到CNGP2.0的协议转换。其中，CTC-SMS GW作为SMPP Server，UMS作为SMPP Client 2. 应该能够支持SMS下行的转发，它只负责将UMS的短消息发送到用户侧的SMGW设备，CTC-SMS GW不负责短消息的存储等其他功能 1. 邮件/SMS网关功能： 1. UMS用户可以通过UMS的mail server模块收发邮件，系统将利用CTC-SMS GW完成邮件和SMS的相互转换，从而实现 “SMS 到 email” 和 “email 到 SMS” 的功能。这样，用户可以利用UMS已经支持的可视化邮件收发客户端来实现收发短信的功能 2.

5、UMS作为邮件服务器，SMS GW作为客户端通过SMTP/POP3或IMAP4 接口收发邮件 3. SMSC通过SMGW以CNGP2.0 接入到CTC-SMS GW系统 4. 系统主要流程如下（其中假设：手机发送短消息到UMS注册用户小灵通号码，用户发送短信的前缀接入号为8666，注册用户的UMS邮件为，UMS系统为CTC-SMS GW分配的UMS邮件地址为8666；同时，任一UMS用户，此处假设仍为，可通过UMS邮件下发短信到一个手机，此处假设仍为）： 1. 手机发短信到UMS注册用户号码的上行流程： 2. 用户输入短信发送到8666 3. S

6、MGW 根据8666的前缀，将端消息发到CTC-SMS GW 4. CTC-SMS GW 判断出短消息是留给用户的，CTC-SMS GW将生成一个邮件，发送到，其中邮件的主题（subject）是：，邮件的内容（body）为短消息的内容 5. UMS收到邮件后，UMS的注册用户() 将可以在Http界面中浏览此短消息。其中邮件subject是发送者号码，邮件body内容为短消息内容 1. UMS注册用户号码通过UMS邮件发短信到手机的下行流程： 6. UMS的注册用户可以生成一个电子邮件，在邮件的主题中注明对方移动终端的号码（需要对方支持端消息功能），然后将邮件发送到 8

7、666 7. CTC-SMS GW 收到UMS注册用户的邮件后，从邮件主题中识别出短消息的目的终端号码，然后生成一条/多条短消息，通过CNGP接口将其发送到目的移动终端。如果UMS邮件内容比较长，CTC-SMS GW应该能够将其分成几次发送。如果UMS邮件内容不合法，如含有附件等，CTC-SMS GW应该能够自动回复一个邮件给发送者，并提醒其内容不合法。 1. 其他功能要求 1. SMPP-CNGP转换功能和邮件/SMS转换功能应该在作为一个软件产品中提供(CTC-SMS GW)，此软件产品可以运行在一台硬件服务器之上。 2. 系统处理能力以满足目前3000 UMS用户

8、，最终支持5万用户，但软件在系统容量上不做用户数和性能指标授权的license限制，系统容量仅取决于系统的软硬件配置。 3. 需要根据五万UMS注册用户的容量估算短消息的负载，并推荐相应的硬件配置。 4. 需要提供产品的可靠性容灾方案。 应该提供产品手册，测试项列表测试流程，操作手册及安装维护手册。3. 技术实现 3.1 CTC-SMS GW实现架构 CTC-SMS GW将基于CTC-SMS短信平台进行二次开发完成，CTC-SMS GW架构如下：各层功能如下：1. 短信协议层：实现到运营商短信网关或短信中心的短信协议接入，系统支持CMPP、SGIP、SMGP、CNGP及SMPP 2. 邮件协议

9、层：实现与外部邮件服务器之间用于email收发的邮件协议，系统支持SMTP邮件发送协议和POP3或IMAP4邮件接收协议 3. 短信平台核心业务层：实现业务路由、系统线程与任务管理、关键字过滤等功能 4. Mail client核心处理层：实现作为mail client的邮件逻辑处理，包括邮件收发（系统不提供邮件收发的可视化客户端界面）、邮件MIME类型和内容编解码字符集的确定，邮件存储，以及主题和内容的提取和识别等 5. 二次开发接口层：提供多方式二次开发接口，如DLL、socket、HTTP或DB等接口方式 6. 应用层：实现应用处理，如完成CNGP与ESME的SMPP之间的协议转换，以及

10、mail和SMS之间的转换功能 7. ESME：外部短消息实体，如UMS系统。ESME与CTC-SMS之间通过标准的短信协议（如CMPP、SGIP、SMGP、CNGP、SMPP）相连 8. Mail Server；外部email邮件服务器。如UMS系统的mail server模块。Mail Server与CTC-SMS GW之间通过标准的邮件协议相连 其中，本期项目只提供其中的ESME的SMPP协议转换到CNGP协议，以及提供邮件和SMS之间的转换的功能。关于CTC-SMS的短信相关功能详细介绍，可参见附录部分。这种结构的优点如下：1. 成熟可靠：大汉三通整个短信平台CTC-SMS已经在遍布全

11、国各省都有商业应用，基础平台成熟可靠，可以保证项目实施的可靠性 2. 模块化结构，扩展性好：以后要在此平台上实现其他协议的相互转换将比较方便。同时，以后也比较容易扩展以开展其他短信增值业务 3. 邮件相关模块和短信相关模块比较独立，便于保持相互的稳定性以及软件升级 4. 实施周期可保证：由于是在成熟的平台上做二次开发，相对更容易保证项目实施的时间要求 3.2 实现业务流程 3.2.1 VMS留言通知消息流程（SMPP下行） UMS首先作为SMPP client通过BIND消息连接到CTC-SMS GW的SMPP Server模块并进行登录， CTC-SMS GW然后对UMS作为SMPP cli

12、ent进行认证，认证通过后SMPP通道建立。然后当UMS的VMS有新留言时，UMS可通过SMPP的submit消息下发短信。然后CTC-SMS GW处理后再通过CNGP转发到运营商SMGW。3.2.2 UMS用户通过Email接收和发送短信流程（SMTP上行，POP3或IMAP4下行） 以下假设：手机发送短消息到UMS注册用户小灵通号码，用户发送短信的前缀接入号为8666，注册用户的UMS邮件为，UMS系统为CTC-SMS GW分配的UMS邮件地址为8666；同时，任一UMS用户，此处假设仍为，可通过UMS邮件下发短信到一个手机，此处假设仍为。则

13、，系统详细处理流程为：1. 手机发短信到UMS注册用户号码的上行流程： 1. 用户输入短信发送到8666 2. SMGW 根据8666的前缀，将端消息发到CTC-SMS GW 3. CTC-SMS GW 判断出短消息是留给用户的，CTC-SMS GW将生成一个邮件，发送到。其中，SMTP邮件发送者是8666，主题（subject）是：“短信邮件，发送号码”，邮件的内容（body）为短消息的内容 4. UMS收到邮件后，UMS的注册用户() 将可以在Http界面中浏览此短消息 2. UMS注册用户号码通过UMS邮件发短信到手机的下行流程： 1. U

14、MS的注册用户可以生成一个电子邮件，在邮件的主题中注明对方移动终端的号码（需要对方支持端消息功能），然后将邮件发送到 8666 2. CTC-SMS GW按照一定时间间隔定期通过POP3或IMAP4到UMS Mail Server收取电子邮件 3. CTC-SMS GW 收到UMS注册用户的邮件后，从邮件主题中识别出短消息的目的终端号码（可以是多个目的号码），然后生成一条/多条短消息，分别通过CNGP接口将其发送到对应的目的移动终端。如果UMS邮件内容比较长，CTC-SMS GW能够将其分成几次发送。如果UMS邮件内容带有附件，则CTC-SMS GW在过滤附件后下发消息

15、体内容短信的同时，自动回复一个带原始邮件内容的邮件给发送者，以提醒其内容不合法 其他短信邮件支持功能说明： 1. 发送者号码显示 UMS用户通过邮件下发短信时，其发送邮件的发件人地址将为“用户号码UMS邮箱域名或IP地址”（如前面流程中的）。系统将解析出用户号码，然后以接入号（如8666）+用户号码，作为发送者号码下发给目的终端。1. 群发功能 UMS用户通过邮件下发短信时，可在邮件的主题中输入多个接收者号码，号码之间以分号半角字符“;”分开。当CTC-SMS GW收到邮件后，可以提取出各个目的号码，然后可以分别向目的号码发送短信。当解析出的目的号码不正确（长度不在7到

16、12之间或含非数字字符），则系统不做下发，并自动回复一个带原始邮件内容的邮件给发送者，以提醒其目的号码不正确。1. 超长邮件处理 当UMS用户下发的邮件消息体超过420字节时（带中文的210个字符，纯英文420个字符），系统将只取其中的前280个字符和后面的140个字符一共分3次发送给目的终端。同时，系统自动回复一个带原始邮件内容的邮件给发送者，以提醒其内容含中文超过210个字或纯英文420个字符。1. 附件过滤 当UMS用户下发的邮件带附件时，系统过滤掉附件，然后在下发消息体内容短信的同时，自动回复一个带原始邮件内容的邮件给发送者，以提醒其内容不能带附件。1. POP3或IMAP4邮件收取周

17、期 系统POP3或IMAP4收取邮件的周期可以设置，设置期间为30秒到5分钟。缺省设置为1分钟。1. 邮件MIME格式支持 系统对收发的邮件进行邮件解析或打包时，其支持MIME的Content-Type为text/html。1. 邮件字符集编码格式支持 系统对收发的邮件进行邮件解析或打包时，其支持的语言为中文和英文，中文字符集编码为UNICODE UTF-8。1. 邮件缓存 当由于Mail Server或SMS端因网络故障或性能原因来不及处理时，系统可以将邮件进行缓存，并在对方恢复时自动进行处理，缓存的邮件不用于长期存储目的。4. 系统容量和配置建议 4.1 计算参数和项目要求 1. 本期30

18、00 UMS用户，最终5万用户； 2. 用户收到任何新消息（包括语音留言、PC留言、FAX、短信留言）都会下发一条短信通知，此处暂不考虑FAX消息。 3. 用户可上行短信留言 4. 语音留言（包括电话呼叫中遇忙、无应答等呼转进语音信箱的情况）经验值：均每用户一天留言1.6条，忙时集中率0.1（一天中最忙的一个小时占全天总量的0.1） 5. 短信留言：假设平均每用户一天留言0.5条，忙时集中率0.1 6. PC留言（包含Email、WEB转发等）：假设平均每用户一天留言1条，忙时集中率0.1 7. PC邮件短信下发：考虑到短信群发功能的实用性，按照经验假设，平均每用户一天下发0.8封短信邮件，平

19、均接收人数1.5个，平均每封邮件长度280字节（两条短信长度），忙时集中率0.1 8. 考虑双机热备份 4.2 容量需求计算 4.2.1 短信容量 平均每用户一天留言1.6+0.5+1=3.1条，邮件短信群发0.8*1.5*2=2.4条，则MT下行平均每天每用户3.1+2.4=5.5条短信。MO上行平均每天每用户0.5条短信。这样，平均每天每用户5.5+0.5=6条短信，总的容量计算如下：用户数 平均每用户条数/天 一天总量（条） 忙时集中率 忙时总量 每秒条数 300061.8万0.118001800/3600=2条5万630万0.1330000/3600=8条综上，以5万用户计算，则峰值为

20、8条/秒。4.2.1 邮件容量 平均每用户每天上行短信邮件0.5封，下行邮件0.8封，则平均每用户每天总邮件1.3封。这样，总容量计算如下：用户数 平均每用户条数/天 一天总量（条） 忙时集中率 忙时总量 每秒条数 30001.339000.1390390/3600=0.1条5万1.36.5万0.1650065000/3600=1.5条综上，以5万用户计算，则邮件处理峰值为1.5条/秒。其中，下行约1条/秒。4.3 系统可靠性方案建议 4.3.1 安全性双机热备份方案建议 为了保证系统安全性，在以后需要时可以采用HA高可靠性双机热备份方案。基于CTC-SMS GW的软件环境，建议采用MSCS（

21、Microsoft Cluster Server）系统级的热备份方案。MSCS HA构架：RAID阵列可以采用EMC CLARiiON AX100/AX100i，IBM TotalStorage DS4100或研华 NAS2120等。 4.3.2 网络故障与服务恢复 CTC-SMS GW带有存储系统，对上下行的短信和邮件具有缓存功能。若CNGP或SMPP端网络断掉，从正常一端送来的短信系统会缓存到本地数据库系统中，并且系统收发的邮件也会缓存到系统存储设备中。当网络恢复后，系统会自动重连并将消息发送出去（SMPP的重连由UMS的SMPP Client负责）。 4.4 硬件环境与第三方软件配置建议

22、 对于此种容量要求，系统运行硬件环境无过高要求。具体的最低软硬件环境配置要求为：o 第三方软件环境：操作系统 Windows 2000 Server，数据库 SQL Server 2000，开通FTP服务 o PC Server硬件环境配置建议：HP ML150G3 - Xeon 3.0 *1/1G ECC RAM/73G 10K ppm HDD或Dell PowerEdge 1850 - Xeon 3.8 *1/1G ECC DDR-2 SDRAM/60G HDD 5 大汉三通的服务 详见大汉三通服务手册-黑龙江网通UMS短信协议网关项目。附录一：大汉三通短信平台CTC-SMS介绍 1 平台

23、概述 大汉三通的短信平台CTC-SMS经过近4年的开发、升级，已经形成了针对不同客户需求的多种平台版本，包括了企鹅（SP级）、海豚（企业级）、鲨鱼（电信级）。同时，从平台的接入上包括单节点多运营商版本和多节点多运营商版本。以下就大汉三通短信平台进行系统结构和功能等方面的介绍说明。2系统结构 平台的开发设计实现了模块化、分层化的结构。从业务资源的角度，降低了各个模块的相关性，从而保证了结构上的灵活性和系统的稳定性。图4 CTC-SMS模块结构系统主要有以下几个功能模块构成： 通信接口模块 业务处理模块 业务路由模块 业务维护、管理模块 平台监控、管理模块 应用开发接口模块 3 通信接口模块 3.

24、1 模块功能 7. 短信通讯：实现短消息的收发处理和短信内容入库。 8. 协议编解码：对短消息业务数据按不同运营商的短信业务协议进行编解码 9. 与运营商网络连接的监控、管理：实时对短信通道的连接进行监控。网络中断后提供告警并自动停止短消息发送，进入排队等待状态，同时对网络状态进行监测。网络连通后，自动恢复短信的发送。 10. 短信收发有效性保护：保证短信能有效发送，且不重复。 11. 短信日志：对上下行短消息及其通讯过程进行全面记录。 3.2 模块特性 12. 协议编解码完全自主开发，不使用其他厂家的API。 13. 多协议支持，包括中国移动的CMPP、中国联通的SGIP、中国电信的SMGP

25、、中国网通的CNGP以及标准的SMPP），从而实现了平台与不同运营商短信中心的互连互通。 14. 各协议编解码模块互相独立，并且与收发处理模块分离。不同协议的增减和版本升级方便，不影响其它根据所返回状态，实施限时限次重新发送。 4 业务处理模块 4.1 基本功能 15. 黑名单功能：对上下行短消息设置基于手机号码的黑名单，黑名单内的用户将无法接受相关服务。 16. 短信内容监控、过滤：对上下行短消息内容根据设置的关键字进行监控、过滤。如发现与设置关键字匹配的相关内容，系统将记录相关数据并同时报警。 17. 发送优先级：系统支持按业务设置短信发送的优先级。优先级高的短信将比优先级低的短信首先获得

26、的处理。 18. 发送排队功能：对于大量下发短信的请求，系统提供按优先级的排队功能，同时对于发送过程进行监控，防止多发和漏发。 19. 计费功能：支持以业务种类、业务代码进行计费；支持按条、包月等多种计费模式；提供详细计费日报表、月报表；提供计费统计。 20. 接收排队功能：对于大量上行的短信，系统提供排队功能，防止短信的遗漏和重复处理。 21. 命令字功能：系统提供各种短信命令字的设置和相应计费，并实现基于命令字的路由。如设置“BFXX”为保费查询业务的命令字，用户在输入BFXX命令发送到短信平台后，系统将按相应配置进行计费，并把请求转发到对应的业务模块。 22. 短信临时发送功能：平台使用

27、者可临时按自己需求发送。 4.2 数据与业务的分离 大汉三通短信平台CTC-SMS通过数据和业务模块的分离设计，保证了各个业务逻辑模块的独立性和内部运行的稳定性。系统使用者只需要对业务模块进行相应的数据配置，就可以实现多种多样的业务模式，如按条查询计费、包月信息服务等等。4.3 多进程和多线程的智能控制 为了保证在大容量业务处理的情况下系统的稳定性和安全性，CTC-SMS平台采用了队列方式的通信机制，同时设计了多进程和多线程的智能控制。多进程的优势在于短信平台可以并行运行多个业务处理模块，多线程的优势在于一个业务模块中，可以支持大量的业务处理请求。5 业务路由模块 23. 短信业务路由：对收到

28、的短信进行业务路由，转发到相应的业务模块，并能实现路由优先级管理。 24. 路由模式支持：根据长号码、业务代码和命令字等进行业务路由，并分配给相应的业务模块处理 1. MO为0000时，向用户反馈当前订购的本SP的全部增值业务，并提示用户选择性取消。并通知业务合作商 2. MO为00000时，反馈业务全部取消通知，并通知业务合作商 3. 根据长号码把某一号码、或某一号码段的MO转发到指定业务 4. 根据业务代码把MO转发到指定业务（对MO的转发优先级如下：1、信息头内容为00000或0000；2、特定号码的特定信息头内容；3、某一号码或某一号码段；4、同一级别内容越长优先级越高） 5. 根据特

29、定业务代码，回馈相应内容 25. 业务路由分发功能：对于大量的业务路由转发请求，系统支持排队分发功能，防止路由转发的杜塞，保证系统的稳定性。 6 业务维护、管理模块 26. CTC-SMS平台提供基于GUI和WEB方式的业务维护管理。 支持灵活的业务数据配置：包括接入号、业务代码、命令字、计费信息、过滤关键 27. 字等 28. 业务数据的查询、统计和分析：包括已发送短信、发送失败短信、已接收短信等；计费的查询、统计等。 29. 业务数据的备份和恢复功能。 30. 操作员管理：可以增加、删除操作员，对操作员权限进行设置。 31. 鉴权管理：实现基于用户名、密码的业务维护管理认证。 7 平台监控

30、、管理模块 32. 基于GUI和WEB方式的平台监控、管理。 33. 配置短信网关平台的参数，包括IP地址等。 34. 提供基于IP地址的设备接入鉴权、认证管理，包括与运营商短信网关设备的接入认证管理、与业务平台的接入认证管理等。 35. 短信平台运行状态的实时监控、异常诊断、报警、故障自恢复等功能，包括CPU、硬盘、内存、软件模块进程等。 36. 短信平台运行状态日志功能。 8 应用开发接口模块 系统提供多种应用开发接口，满足客户快速自行开发应用的需求，如客户可自定义条件进行短信发送（按时间，用户组，事件等），对接收到的不同短信进行自动处理（按发送人，发送业务代码等等）。 短信平台为了方便用

31、户开发业务，提供多种业务接口。目前支持的接口类型有：数据库接口、DLL/EXE接口、SOCKET接口、HTTP GET接口等。接口介绍如下： 37. 调用存储过程： 1. 把业务逻辑用一个存储过程来表示，江苏人保短信平台在对指定上行（MO）分发时，直接执行此存储过程，存储过程生成的MT写入下行表； 2. 例：有一个存储过程的功能是上行号码为2194，对内容为“CX”的MO回复“你的积分为 ”等。平台分发时执行该存储过程，直接返回相应下行（MT）； 3. 适用于各种业务逻辑不是特别复杂的业务，如信息查询、聊天、笑话点播等，此类业务只要开发一个存储过程，就能快速在江苏人保短信平台上实现。 38.

32、DLL/EXE接口： 1. DLL接口，是一种已经封装好的SOCKET接口。用户在自己的业务系统中直接调用该DLL提供的函数，就可以完成与江苏人保短信平台之间的短信交互。 2. EXE接口，又叫DB分发程序，通过调用DLL，与平台的分发端口连接。定时获取短信平台转发的MO，并把内容写入smsIn表中；同时取出smsOut表中的记录，送到平台的分发接口。 最适合于与SP合作的第三方，第三方不用对外开放端口，使用DB分发程序直接与平台连接，就能实现双方的短信交互。第三方在开发业务时先读取本地数据库smsIn表中的记录，处理后写入smsOut表。或者在smsIn上建立触发器，当写入数据时，自动执行指定的存储