1.1. 短信業務的由來
短信業務（SMS，Short massage services）也稱爲短信業務，包括GSM移動通信網的短信業務和cdma移動通信網的短信業務，兩者在及時和業務提供方面十分相似。GSM短信業務隸屬於GSM第一階段所規範的業務，是採用2g網絡建成而出現的。
1992年，世界上第一條短信息在英國沃特豐的GSM網絡上通過pc、移動電話發送成功，1999年後，短信纔開始迅速蔓延到世界各國，並持續爆炸性的增長趨勢。據世界GSM協會統計，2001年世界範圍內手機短信總量爲2500億條，預計2002年可達3600億條。
2000年前中國很多手機還不具備中文短信收發功能，中國移動於2000年下半年推手機短信業務。中國聯通也不甘落後迅速跟進。2000年下半年，短信業務平均每月增加4000萬條。
到2001年，短信業務已成爲中國電信發展的一大亮點。2001年，全國短信業務量189億條，收入20億元。其中中國移動159億條，超過預期目標59%。聯通40億條。中國移動和中國聯通的市場佔有分別爲84.13%和15.87%。
SMS採用存儲轉發方式，其承載通道爲控制信令通道，故信息容量不大，一條短信做多包含140個字節（160個字符或70個漢字）。在短信運營初期，運營商只提供移動用戶間的收/發短信業務。嚴格地說，在這種業務模式中，運營商只提供端到端的透明數據承載通道，供移動終端傳輸其應用層信息，故初期所提供的短信業務隸屬移動數據基本業務。而後移動運營商和CP、SP合作，利用短信的承載通道開展了信息點播、信息訂閱等信息(內容)服務，開創了移動數據增值業務，這使得短信業務進入了一個高速發展時期。目前，短信及其增值業務已成爲移動運營商除語音業務外最主要的利潤來源。
1.2. 短信發展的三個階段
短信業務在現有的增值業務中應用最爲廣泛，增長速度最快，回顧短信網絡的發展過程，從短信的誕生到現在短信的發展經歷了三個階段。
第一階段從短信業務誕生開始，到出現短信與Internet互聯爲止，這個階段被稱爲“短信初始期”。此階段的主要標誌是短信網絡主要提供點對點業務，專業應用類的短信業務模式簡單。此時短信網絡是應用服務與短信中心直接連接的兩層結構，沒有短信網關(SMG)，短信業務僅限於移動運營商經營。
第二階段從短信網關的誕生，到出現短信SP業務管理平臺(SPMS)爲止，這個階段稱之爲“短信發展期”。短信的類型從單一的點對點應用類業務發展爲運營商與短信SP合作經營的增值業務類型，同時短信網絡也發展成應用服務通過短信網關與短信中心連接的三層網絡結構。在這一階段短信SP得到了空前的發展。
第三階段從短信SP業務管理平臺誕生開始，稱之爲“短信成熟期”或“後短信時代”。完善了在第二階段出現的SP不規範操作帶了的業務定製陷阱、強行定製等問題，短信網絡在邏輯上也發展爲SP—SPMS—SMG—SMSC逐級相連的四層結構。
1.2.1.初始期
在這一時期短信主要用於在個體用戶之間的溝通，採用的是點對點的短信方式。用戶通過自己的移動終端編寫消息向另一用戶發送。技術上的實現是發送方用戶發送的短信首先到達短信中心，SMSC查詢用戶的地址、狀態正常後再轉發給接收方用戶。由於這個階段短信的實現形式單一，短信網絡也比較簡單，分爲短信中心層和業務層兩層。
初始期短信網絡結構如圖所示。
在初始期的短信網絡基本可以分爲兩層，下層爲短信中心層，上層爲業務層。其中短信中心處於核心位置，向用戶提供點對點短信服務；業務層以業務爲中心，可以初步提供一些如天氣預報之類的簡單信息服務。
在這一階段，短信網絡結構相對簡單，能夠滿足當時用戶的基本需求，能夠很好地運營一定規模的點對點短信業務。但對於其他業務的接入則顯得力不從心，對於業務的提供、衆多SP的接入、網絡的管理等問題的處理都需要大量的複雜工作，並且隨着短信業務量的飛速增加，以及短信網絡和其他網絡逐步建立了連接，原有的網絡結構已無法滿足短信業務的需求，引發了管理、認證、安全多方面的問題，因而改變這樣的結構以適應新的業務需要迫在眉睫。
1.2.2.發展期
短信發展的第二階段以互聯網上的信息作爲短信的主要信息來源，以幾大門戶網站爲首的SP直接與SMSC溝通，建立信息交換的接口。其特點是由擁有豐富信息的SP作爲信息的提供者。這一階段是短信業務急劇擴展的時期。
在第一階段的短信網絡中，短信中心層承擔了太多的功能，包括用戶的接入、用戶請求的存儲轉發、業務平臺的接入和移動網的互聯等，通過SMSC直接和互聯網互聯時不僅會給SMSC本身帶來加大的運行壓力，影響點對點短信業務的進行，更會帶來安全方面的隱患。在這種情況下，引入了短信網關(SMG)的概念。SMG是業務提供商與短信用戶之間的橋樑，一方面SMG通過互聯網或專線與SP相連，另一方面SMG通過IP通道與SMSC相連。業務提供商通過SMG接入短信網絡，用戶通過和SMSC相連的SMG訪問不同業務系統。這樣短信網絡逐步形成了三層的網絡結構，如下圖所示。
發展期的短信網絡結構由短信中心層、網關接入層和業務提供層組成。
短信中心層，直接負責和用戶溝通，接收用戶發送的信息，以及把上層返回的用戶所需的內容發送給用戶。
網關接入層，在短信中心層之上，從短信中心層接收信息，分析用戶所需的內容下一步需要發送到什麼地方並進行相應的處理，同時接收其上層——業務提供層回饋的信息並轉達給短信中心層。
業務提供層，位於短信網絡的最上層，通過互聯網等方式接入網關接入層，爲用戶提供短信增值服務。
下面舉個例子來說明在這樣的三層結構中增值業務類短信服務的流程：當用戶發送一條短信MSX到954200查詢今天北京的天氣預報，那麼這個信息由短信中心接收到，然後短信中心告訴網關接入層用戶需要服務的消息，網關接入層對這個請求作分析，找到是哪個SP負責提供此項服務，再把這個消息傳到業務提供層相應的部分，而業務提供層則從它的數據庫中找到北京今天的天氣預報發送回網關接入層，網關接入層再轉達給短信中心，最終用戶收到短信中心發送回來的天氣預報。
加入了網關接入層之後，大大簡化了短信中心層的功能，爲數量衆多的SP的管理和接入帶來方便，除此之外網關接入層還具有實現短信網關協議和互聯網協議、充當互聯網和短信網之間的防火牆、流量控制、產生業務的計費詳單，以及管理、匯接等多項功能，使短信網絡具有了較爲嚴謹的結構和完備的管理控制體系。
短信網絡三層架構的形成奠定了短信業務大發展的基礎。在這種三層架構下，SP通過短信網絡向移動用戶提供信息服務;電信運營商通過網絡構建SP爲廣大移動用戶提供電信服務的平臺;用戶使用SP提供的信息服務，向運營商繳納費用，逐步形成了包含服務提供商、運營商、用戶等部分的完整的價值鏈和信息產業鏈。
1.2.3.成熟期
短信網絡第二個階段的後期，由於SP數量的大幅增加，業務性質嚴重同質化使得SP之間出現了不正當競爭的情況，部分SP採用反向定製、短信陷阱和退訂障礙等種種手段違規發展業務。所謂反向定製就是在沒有獲得用戶認可的情況下，通過網絡後臺強制給用戶訂製短信業務，收取用戶費用。而短信陷阱就更爲多見，以一些具有語言歧義性的短信誘騙用戶訂製業務。一旦用戶發現了這些莫名其妙訂製了的短信業務，想要退訂的時候SP又會設置重重障礙增加用戶退訂業務的難度。這些行爲不僅引發了用戶的大量投訴，而且也嚴重影響了運營商和一些正規運作的SP的信譽，因此在短信網絡日益成熟、規模越來越大的發展趨勢下，對SP的監督和管理成爲短信網絡的一項重要功能。
從2004年3月份開始，中國聯通率先在全國短信業務平臺上增加了SP管理平臺，實現了對SP提供的業務實施鑑權，標誌着短信業務的發展進入了第三個階段—後短信時代。
這一階段的短信網絡加入了業務管理層來加強對業務、用戶、系統的全方位管理，對SP提供的業務進行的鑑權，對用戶的定製關係，業務的名稱、資費、業務形態進行鑑權，並向用戶標明業務的資費等。這樣就形成了第三階段短信網絡的四層結構，如圖所示。
在第二階段短信網絡的三層結構基礎之上，加入了業務管理層。業務管理層處於網關接入層和業務提供層之間，其核心由SP管理平臺組成，在SP接入短信網絡之前對業務進行管理。
SP管理系統的引入，實現了對短信增值業務的管理，可以完成SP管理、用戶管理、SP業務鑑權、SP業務審計、統計功能、Web服務等功能。
1.3. 短信的業務分類
1.3.1.小區廣播短信業務
小區廣播短信業務是通過小區廣播信道（CBCH），向該區域內所有的有權用戶發送諸如天氣預報、路況信息、業務通告、電視節目、災害警報等公共信息。移動終端只要在該服務區內並處於空閒狀態下，即可收到消息。
1.3.2.點對點短信業務
點對點短信業務，在移動終端（MT）空閒期間利用GSM網的無線獨立專用信道（SDCCH）收/發短信，在通話期間利用慢速伴隨信道（SACCH）收/發，故在移動終端空閒或通話期間都可收/發短信。與無線尋呼業務相比較，點對點短信業務具有以下優點：
（1） SMS的傳送採用存儲轉發方式，即短信被髮送出去後，不是直接發送給接收方，而是先存儲在短信中心（SMC，short messagecenter），然後再由SMC轉發給接收方。移動終端無論在歸屬局還是在漫遊中，均可收/發短信；即使移動終端關機、不在無線覆蓋範圍內或SIM卡中短信存滿時，短信中心的數據庫都自動存儲發往該移動終端的短信（一般不超過3天），待移動終端有效時再發送出去。
（2） 支持雙向信息的傳遞，即利用移動終端可收/發短信。
（3） 在發送短信過程中，SMS發送方可以再發出短信後收到一條確認通知，返回傳遞成功或失敗的消息，以及不可到達對方的原因。
（4） 可以和無線尋呼一樣由話務員代發文本短信，用戶也可通過操作移動終端面板按鈕或與移動終端相連的筆記本電腦發送短信。
1.4. 短信網絡結構
1.4.1.小區廣播短信業務（CBS）網絡結構
小區廣播短信類似於股票機，其覆蓋範圍可以是一個或多個基站小區。消息來源於小區廣播中心（CBC，cellbroadcast center）相連的小區廣播實體（CBE，cell broadcast entity），通過基站控制器（BSC）連接到需要廣播短信的基站（BTS），由BTS通過空中接口向用戶廣播短信。下圖爲小區廣播短信系統結構框圖。
CBE、CBC都不屬於PLMN的一部分，CBE負責建立消息格式，把消息報文分割成頁尾單位送CBC。CBC可視爲PLMN的一個外部節點，CBC負責決定廣播小區的數量、廣播的時間、廣播的重複頻度等。一個CBC可連接一個或多個BSC，BSC處理來自CBC的命令、存儲廣播消息、安排消息在廣播通道上發送時間等。BTS則完成短信空中接口的編碼調製，產生標準的無線幀結構，並向移動終端（MS）發送無線信號。
小區廣播短信分頁發送，每頁82Bytes，可由1-15頁組成，每頁分爲4段，由CBC向BSC發送，MT可以根據需要接收相關信息。
1.4.2.點對點的短信業務（PPS）網絡結構
點多點傳送短信的基本網絡結構如下圖所示：
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SME |
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SMC |
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SMS-GMSC SMS-IWMSC |
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BSS |
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MT |
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HLR |
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MSC |
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No.7 信令網 |
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VLR |
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PLMN |
點對點的短信業務（PPS）網絡中的各網絡實體介紹如下。
1、短信實體（SME，short message entity）
接收和發送短信的實體，包括移動用戶、固網用戶、語音信箱、信息點播平臺和Internet等。其中的固網用戶可通過人工坐席或自動臺完成短信的收發。
2、短信中心（SMC，short message center）
每個移動終端均歸屬於某個SMC（即該MT所歸屬移動本地網中的SMC）。SMC負責存儲於轉發發往其歸屬MT的短信，以及用戶數據的管理與計費。SMC爲PLMN的外部設備，通過專用接口與MSC相連接。
SMC的功能爲：
（1） 對所存儲的短信，在SME指定有效期內地送給MT，並進行傳輸確認；
（2） 能夠接收來自MT的短信並進行存儲，具有接收時間記錄，並給PLMN發送確認消息。
3、SMS-GMSC和SMS-IWMSC
SMS-GMSC（gateway MSC for short message service）和SMS-IWMSC（interworking MSC for short message service）是具有短信功能移動交換中心（MSC）。其中 SMS-GMSC爲具有網管功能的MSC，服務於MT類型的短信，是接收發自SMC短信的入口交換機；SMS-IWMSC爲具有網絡交互功能的MSC，服務於MO類型的短信。是一個能夠接收來自PLMN的短信，並將此短信送到相應的SMC的出口交換機。
（1） SMS-GMSC（MT被呼叫時的入口交換機）的功能爲：
① 接收來自被呼MT歸屬SMC的傳輸協議數據單元（TPDU，transfer protocol date unit），詢問HLR關於被呼MT的路由信息，根據具體情況向SMC會送接收確認或出錯原因或拒絕原因；
② 根據HLR提供的路由消息通過NO.7信令網向被呼叫用戶所在的MSC傳送TPDU。
（2） SMS-IWMSC(MT主呼叫時的出口交換機功能爲：
① 通過NO.7信令網接收來自主呼用戶所在MSC的TPDU，並向被呼MT的歸屬SMC傳遞；
② 若被呼用戶關機、不在覆蓋區或SIM卡短信存儲空間溢出時，短信被存儲在SMC中，當收到來自HLR的提醒消息（被呼用戶已有效）時向被呼MT的歸屬SMC發送提醒消息。
4、移動交換中心（MSC，Mobile switching center）
MSC爲PLMN中的業務交換節點，與HLR、VLR等數據庫相連接組成移動交換子系統。MSC在短信業務網絡中的功能爲：
（1） 接收由SMC通過與其相連接的SMS-GMSC傳遞來的TPUD，根據被呼號查詢VLR用戶位置，經NO.7信令網向被呼MT發送短信；
（2） 接收來自主呼MT的短信TPDU，查詢HLR，經NO.7信令網向被呼MT的歸屬SMS-IWMSC及其相連接的SMC傳遞TDPU。
5、移動終端（MT，mobile terminal）
當前所有MT均具有收發短信的功能，作爲首發短信的MT功能爲：
（1） 發送TPUD給被呼MT的歸屬SMC；
（2） 接收來自其歸屬SMC的TPUD，將所接受的短信存入SIM卡的短信存儲空間，併發給網絡一個接收確認消息；
（3） 接收短信後對用戶的提醒（鈴聲與顯示）；
（4） 在因MT的SIM卡中短信存儲空間不足而拒收短信情況下，一旦有足夠的空間時應通知其歸屬的SMC。
GSM用戶要使用短信業務，需要在移動終端中設置其歸屬的短信中心的號碼，SMC編號服從PLMN編號計劃E.160。例如中國移動SMC的號碼爲+8613800ABC500，其中ABC等同於移動用戶所在本地的長途區號。例如北京地區的SMC號碼爲+8613800100500；杭州地區的SMC號碼爲+8613800571500。當用戶在自己的MT中設置好本地短信中心的號碼後，該用戶即成爲本地短信中心的歸屬用戶。
1.5. 短信傳送的基本過程
1.5.1.終止於MT的短信（SM MT）業務
對終止於 MT的短信 (SM MT)業務，首先發送到被呼MT所歸屬的SMC，經SMC送到與其相連接的入口交換機SMS-GMSC。SMS-GMSC根據被呼號向HLR查詢，得到目前被呼移動終端所在位置，並將短信通過NO.7信令網送被呼移動終端所在的MSC。MSC查詢VLR得到被呼移動終端所在的BSC（位置區），並對該BSC所屬的所有基站發出尋呼信號。
1.5.2.始發於MT的短信（SM MO）業務
一個移動終端發起的短信呼叫，由主呼移動終端所造MSC所接收。該MSC將所接受的短信連同主呼用戶所撥的被呼號碼一起送NO.7信令網。NO.7信令網根據全局碼GT(即被呼號嗎)尋址被呼MT所屬的SMS-IWMSC及其相連接的短信中心。
1.6. 點對點短信業務的服務進程
點對點短信業務有3種基本的服務進程。
1.6.1.移動終端接收短信（SM MT）進程
下圖表示成功轉發（deliver）短信的消息流程。
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MT |
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MSC |
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VLR |
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HLR |
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SMS-GMSC |
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SMC |
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（1） |
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（21） |
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（14） |
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（13） |
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（4） |
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（5） |
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（6） |
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（7） |
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（8） |
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（11） |
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（12） |
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（10） |
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（9） |
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（3） |
（1） 被呼MT歸屬的SMC向SMS-GMSC轉發短信；
（2） SMS-GMSC根據被呼MT號碼向HLR查找傳送該條短信的路由；
（3） HLR返回SMS-GMSC到達被呼MT的路由信息；
（4） SMS-GMSC通過NO.7信令網將該條短信轉送給被呼MT所在的MSC；
（5） MSC向VLR查詢被呼MT所在的位置區；
（6） VLR返回MSC被呼MT所在的位置區（BSC）；
（7） BSC向位置區內所有基站發出尋呼（paging）信息；
（8） 被呼MT所在基站返回MSC響應尋呼信息；
（9） MSC向VLR發出搜索被呼MT結果和連接請求；
（10） VLR返回MSC確認信息；
（11） MSC給給被呼MT發送短信；
（12） MT返回MSC接收短信確認信息；
（13） 接收方的MSC通過NO.7信令網返回發送方的SMS-GMSC轉發短信確認信息；
（14） SMS-GMSC返回被呼MT歸屬的SMC轉發短信確認信息。
1.6.2.MT主呼短信（MO）進程
（1） 主呼MT向本地移動交換中心（MSC）提交短信；
（2） MSC向VLR報告MT始發短信信息；
（3） VLR返回MSC確認信息；
（4） MSC以被呼MT號碼爲全局碼（GT），通過NO.7信令網向被呼用戶所屬的SMS-IWMSC轉移該條短信；
（5） SMS-IWMSC向被呼用戶歸屬的MSC提交該條短信；
（6） SMC返回SMS-IWMSC提交的短信確認信息；
（7） SMS-IWMSC通過NO.7信令網，返回本地MSC提交的短信確認信息；
（8） MSC返回主呼MT提交的短信確認信息。
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MT |
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MSC |
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VLR |
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SMS-IWMSC |
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SMC |
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（5） |
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（6） |
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（4） |
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（7） |
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（8） |
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（1） |
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（2） |
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（3） |
1.6.3.提醒消息傳遞進程
該進程是由於上次發送的短信因被MT不可及，或MT中SIM卡內短信存儲空間溢出引起不成功的傳遞而引發的，下圖表示當被呼MT有效時提新消息的傳遞流程。
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MT |
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MSC |
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VLR |
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HLR |
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SMS-GMSC |
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SMC |
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（1） |
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（2） |
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（4） |
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（6） |
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（7） |
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（5） |
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（3） |
（1） 發現被呼MT有短信業務請求、尋呼響應或位置更新消息（說明被呼MT現已有效）；
（2） 被呼MT所在MSC向VLR發出連接請求；
（3） VLR通過NO.7信令網向被呼MT所屬的HLR發送準備接受短信；
（4） HLR返回被呼MT所在VLR準備接收短信的確認信息；
（5） HLR向主呼MT所屬的SMS-IWMSC發送提醒消息；
（6） SMS-IWMSC向SMC發送提醒消息；
（7） SMS-IWMSC返回HLR發送提醒消息的確認信息。
1.7. 短信業務的基本功能
1、短信的存儲
短信中心存儲其歸屬用戶短信和對應的參數，包括短信內容和對應該條短信的時標、優先級、有效期、源與、源與目的地地址、應用類別（移動發起、移動終止或移動至移動）、信息來源（移動終端、互聯網、語音信箱、人工/自動臺等）與每條短信的發送狀態。
2、短信的提交（submit）和轉發（deliver）
短信中心具有短信提交和短信轉發功能。
（1） 短信提交功能是指當前短信提交給被呼MT歸屬的短信中心，並在確認該條短信有效後，將短信寫入數據庫，並向發起者回送確認信息的過程。
（2） 短信轉發功能是指點消息中心取出應該發送的消息向其歸屬的被呼MT進行轉發的過程。如果轉發失敗，則回送失敗原因，並將該消息存儲在短信中心，直到從網絡接收到提醒消息再重新轉發消息的過程。
3、短信的優先級處理
對終止於移動終端的短信，短信中心將短信劃分爲高優先級與普通優先級。指配爲高優先級的短信應首先發送；（若轉發失敗，短信中心每隔一定時間進行一次強制性的轉發嘗試，即使MT關機、不在覆蓋區內或SIM卡短信存儲空間溢出時，必嘗試轉發）。
4、消息有效期處理
當發送一條消息時，由發送者或運營商規定消息嘗試轉發的有效時間（即在數據庫內的最長存儲時間）。當超過有效時間後，短信中心將該條消息從數據庫中刪除，並可根據運營商設定產生狀態報告（可選）。
5、重複轉發嘗試
短信可以有兩種轉發嘗試：
短信中心得到提醒消息，MT已開機或SIM卡短信存儲容量有空時的重複轉發嘗試；
短信中心進行定時自動重複轉發，並且短信中心能根據網絡返回的不同失敗原因，確定不同的重複轉發時間間隔。
6、狀態報告
短信中心有通知短信實體發起短信的狀態的能力。短信狀態分爲以下3種。
轉發通知：已轉發成功；
緩衝通知：暫時不成功；
未轉發通知：永久轉發失敗。
7、推、拉工作模式
短信業務可以實現推（PUSH）和拉（PULL）兩種不同的工作模式。用戶定製消息就是一種PUSH的工作模式，由服務提供商每天定時直接向用戶所定製的信息（天氣預報、股市消息、新聞等）。用戶點播則是一種PULL的工作模式。當用戶點播某一信息服務（航班消息、賽事消息、彩票信息等）後，作爲接收方SP的應用服務器立即響應用戶的請求，回送用戶所需內容的短信。
8、人工接續
短信中心可以設置人工坐席臺，完成人工連接終止在移動終端的短信業務。
9、自動連接
在固話網（PSTN）與短信中心直接完成自動接續功能。在主叫用戶撥號與短信中心建立連接後，短信中心能支持DTMF對話業務，包括PLMN與PSTN用戶以DTMF信號接入，並選擇預先定義的消息。
10、支持漢字短信的業務能力
（1）漢字短信編碼方案應符合短信編碼方案UCS2（16bit）-GB13000；
（2）人工輸入漢字短信的移動終端應支持GB13000CJK所規範的漢字；
（3）SMC應支持MT至MT漢字短信業務的透明傳輸。
11、支持二進制形式的業務的能力
短信的編碼方案應支持二進制形式的短信，以支持手機銀行等加密數據業務。
12、用戶覈查
對於由移動終端發起的短信，短信中心可覈查助教MT是本短信中心的歸屬用戶還是漫遊用戶。
13、虛擬短信中心
在建網初期短信業務不太忙的情況下，允許多個移動本地網共用一個SMC實體。該SMC實體可以佔用多個SMC號碼形成多個虛擬SMC。系統中各虛擬SMC的業務運行和維護管理相對獨立。
1.8. 短信業務協議與協議結構
1.8.1.點對點短信業務的分層結構
點對點短信業務的分層協議結構如下圖所示。在SMC和MT之間點對點SMS協議共分爲4層：短信應用層（SM-AL）、短信傳輸層（SM-TL）、短信中繼層（SM-RL）、短信底層（SM-LL）。
1、短信應用層（SM-AL）
短信應用層之間傳送應用協議單元(APDU)，APDU中包含來自用戶的短信，每次只能發送最大長度爲140Bytes的信息，超過140Bytes的用戶長信息，可以自動分成幾次發送。GSM標準規定能夠自動分發的長信息至多可以分爲255次發送。
2、短信傳輸層（SM-TL）
短信傳輸層爲上一層短信應用層提供服務，使得SM-AL能夠在對等實體之間收/發短信，並且接收先前請求傳送短信的狀態報告。爲了跟蹤和區分這些短信與狀態報告，在SM-AL與SM-TL之間的原語（垂直通信語言）中包含有短信識別（SMI）。SMI是和原語相關的參考號，並被SM-TL映射到下一層SM-RL。而在傳輸實體之間（水平通信協議）並不攜帶SMI，因此對於同一條短信而言，它在收/發兩側（MT/SMC）的短信識別號（MTI/SMI）可以使不同的。例如，SMC向MTI發送一條短信，這是SMC所發送的第78條短信，故SMC側的SMI=78；而這可能是MT1所受到的第二條短信，故MT側的MTI=2。
SM-TL層來自SM-AL層的用戶短信數據進行封裝，在添加相應的地址、控制信息後，形成SM-TL層的協議數據單元（TPDU），其最大長度爲233Bytes。TPDU的負荷部分，即被封裝的用戶數據單位稱爲TP-UD（user data）。TP-UD攜帶來自SM-AL的用戶短信，也可能出了攜帶短信外，還包含有用戶數據頭（TP-UDHEADER）。
短信本省只有7Bit、8Bit和16Bit三種編碼方式，例如漢字、阿拉伯文字採用16bit編碼，英文字母、拉丁字母採用7bit編碼。根據編碼方式的不同，以及是否有用戶數據頭的開銷，TP-UD域能攜帶的最大短信長度是不同的。
（1） 沒有用戶數據頭開銷時
在沒有用戶數據頭開銷時，TP-UD域內短信的最大長度爲140Bytes，即在GSM缺省8bit編碼方式下爲160個字符，8bit編碼方式下爲140個字符，16bit編碼方式下爲70個字符。
（2） 有用戶數據頭開銷時
有用戶數據頭開銷時，TP-UD域中能攜帶的最大短信長度分別如下：
① 採用無壓縮8bit數據編碼是，有6Bytes的用戶數據頭開銷，最大長度爲134（140-6）個字符；
② 採用無壓縮GSM缺省7bit數據編碼時，有7Bytes的用戶數據頭開銷，最大長度爲153（160-7）個字符；
③ 採用16bit無壓縮USC2編碼時，有6Bytes的用戶數據頭開銷，最大長度爲67【（140-6）/2】個字符；
④ 因爲在應用層一條最長的信息至多允許分爲255條短信發送，故一條級聯起來的無壓縮短信的最大長度爲39015（255*153）個缺省字符、34170（255*134）個字符或17085（255*67）個USC2字符。
3、短信中繼層（SM-RL）
短信中繼層爲上一層短信傳輸層提供服務，使得SM-TL能向對端實體收/發TPUD和請求傳送TPUD響應的報告。爲了能跟蹤和識別TPUD，SM-TL和SM-TR之間的原語包含了MTI/SMI。
在SM-RL蹭多TPDU進行封裝，在添加中繼層協議頭後形成自己的協議數據單元RPDU，其最大長度爲248Bytes。其中RPDU的用戶數據部分RP-UD（USER DATA）攜帶了SM-TL層的協議數據單元TPDU。在SM-RL層定義了短信中繼實體（SMR），SMR對等實體之間利用底層SM-LL提供的服務互相通信。
4、短信底層（SM-LL）
短信底層中各子層的構成如圖所示：
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CM子層 |
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MM子層 |
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RR子層 |
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數據鏈路層（Layer2） |
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物理層（Layer1） |
其中CM子層向SM-RL層提供服務用以支持短信業務。CM子層的短信服務由短信控制實體（SMCE）進行控制。不同的短信控制實體由不同的TI（transaction identifier）取值來區分。
MT側的SMCE通過短信業務控制協議與MSC（或SGSN）側的SMCE進行通信。SMCE側實體之間的通信協議數據單元稱爲CPDU，其最大長度爲251Bytes。其中的用戶數據部分SP-UD（USER DATA）攜帶了SM-RL層的數據單元RPDU。
CM子層的數據單元CPDU經過了MM子層、RR子層的協議鑑別後，送入數據鏈路層Layer2成幀。然後每個數據幀經過卷積編碼、交織形成456bit的數據塊，在物理層Layer1的無線信道上發送，連續佔用4個TDMA幀的Burst（即時隙，每時隙含114bit的信息）發送。短信自上而下的封裝過程如下圖所示。
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來自用戶的長消息 |
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開銷 |
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TP-UD |
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RP-UD |
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CP-UD |
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Burst3 |
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Burst1 |
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Burst2 |
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開銷 |
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TP-UD |
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開銷 |
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開銷 |
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幀3 |
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幀1 |
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幀2 |
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Burst4 |
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幀n |
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… |
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140Bytes |
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233Bytes |
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248Bytes |
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456bit |
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114bit |
1.8.2.點對點短信業務使用的邏輯信道
在GSM網中，收發短信均佔用信令控制邏輯信道中的獨立專用控制信道（SDCCH）會慢速隨路信道（SACCH）。SDCCH用於分配業務信道（TCH）之前的呼叫建立等信令控制。SACCH伴隨相關的TCH或SDCCH，主要用於鄰近小區的監視、功率測量等，其中SDCCH在載波C0的底2時隙鎮南關傳送，SACCH則夾在相應的TCH或SDCCH中傳送。
短信佔用信令控制邏輯信道的規則如下：。
（1） 當未給MT分配TCH時，短信業務使用SDCCH；
（2） 如果一條短信在SDCCH中傳輸時給MT分配了TCH，那麼短信的傳輸將會轉移到伴隨該TCH的SACCH上繼續傳輸；
（3） 如果MT已分配了TCH，短信服務將使用伴隨該TCH的SACCH；
（4） 如果用戶掛機退出TCH後，MT轉向信令控制邏輯信道時，短信發送佔用的是SDCCH或伴隨SDCCH的SACCH。
1.8.3.傳輸協議數據單元（TPDU）
在短信業務網絡中流動着下圖所示的6種類型的SMS消息報（即TPDU）。
其中傳遞短信信息的是發起短信的實體（包括內容服務器、MT、人工/自動臺等）與SMC之間傳輸的SMS-SUBMIT短信包，以及在SMC與接收短信實體（通常爲MT）之間傳輸的SMS-DELIVER短信包。
TPDU6種類型的SMS消息報簡述如下：
（1） SMS-SUBMIT
有短信發起者SME發送的SMS-SUBMIT消息包，提交一個短信到被呼MT的歸屬SMC，其目的通常爲把消息轉發到被呼的移動終端。
（2） SMS-SUBMIT-REPORT
Sms-submit-report消息包圍SMC向短信發起者報告SMS-SUBMIT傳遞成功或失敗的報告。
（3） SMS-DELIVER
Sms-deliver消息包圍SMC將從其他短信實體發送過來的短信轉發到被呼的歸屬移動終端的報告。
（4） SMS-DELIVER-REPORT
SMS-DELIVER-REPORT消息包爲被呼MT向SMC報告SMS-DELIVER傳遞成功或失敗的報告。
（5） SMS-COMMAND
Sms-command消息包圍短信發起者SME向SMC發送的一個命令。
（6） SMS-STATUS-REPORT
Sms-status-report消息包圍SMC向SME報告的SMS-SOMMAND執行結果（關於短信狀態的報告）。