短信，到底是怎么工作的？

admin 2年前 (2022-02-02) caiji 234 0

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前幾天，無紡布廠家15838056980小棗君看到了一篇新聞：近日，工信部發布的《2018年上半年通信業經濟運行情況》顯示，上半年我國移動短信業務量同比增長8.8%；移動短信業務收入完成195億元，同比增長5.7%。業內人士紛紛表示，短信業務煥發了“第二春”。乍一看我覺得很奇怪，現在大家都用了，誰還用短信啊？再仔細一想，恍然大悟——雖然我們沒有發短信，但是我們每天收到的短信可不少啊。小棗君的短信收件箱快遞、外賣、電商、打車……小棗君數了一下，平均每天會收到幾十條各類通知短信，包括服務提醒、廣告推銷、還有平臺驗證碼。而這些短信里面，沒有任何一條是個人短信（除了詐騙）。這真是一件很尷尬的事情，手機用戶們拋棄了短信，而商人們又把它從垃圾桶里撿回來，奉為至寶。好吧，既然如此，那我們就來認真了解一下這個“老朋友”吧。短信的歷史我們還是先回顧一下短信的歷史。1992年12月3日，年僅22 無紡布廠家15838056980歲的通信工程師Neil Papworth通過一臺電腦，打出了“Merry Christmas（圣誕快樂）”這個信息，并通過英國沃達豐的GSM網絡發送到一臺重達2公斤的“便攜式電話”——Orbitel 901。Orbitel 901而這條信息，就是人類歷史上第一條短信。然而，“短信”概念的提出，其實比這個要早得多。1984年，芬蘭工程師Matti Makkonen設計和提出了現代短信系統的雛形。他也因此被稱為“短信之父”。Matti Makkonen（1952-2015）話說，當Orbitel 901收到第一條短信之后，它的主人并沒有進行回復。不是不想回復，而是沒辦法回復——因為這貨沒有發短信的功能。到了1993年，諾基亞終于推出了全球首部支持發送短信的GSM手機——Nokia 1011。由此，短信時代才算是正式開啟。諾基亞1011不過，隨后幾年短信的發展并不算很火。直到2000年，短信才迎來了真正的爆發。就以我們國家為例吧。2000年，中國移動、中國聯通先后推出短信業務（中國第一條短信是誰發的，已經無從考證了）。2001年，只一年的時間，無紡布廠家15838056980全國短信發送量無紡布廠家15838056980就達到驚人的189億條，給運營商帶來約20億元的收入。2005年，“超級女聲”火爆全國，比賽是采取短信投票的方式。總決賽那天，冠軍李宇春得到352萬條短信投票，前三名一共收獲了超過900萬條短信，導致網絡一度癱瘓。媽蛋，竟然已經13年過去了…當年我還投過票呢…短信的迅速普及，改變了人們的交流方式。尤其是年輕人，為了隱私方便，越來越喜歡通過短信進行聯系和交談。除了年輕人之外，中年人甚至老年人也逐漸開始接受短信這種交流方式。尤其是逢年過節，祝福短信取代了電話，成了主流。2009年，除夕至大年初七，全國的手機短信發送量超過180億條。到了2012年，我國的短信業務達到巔峰——全年手機用戶共發送了9000億條短信。盛極必衰，從那以后，受智能手機和互聯網即時通訊工具的影響，我國手機用戶發送的短信數量開始逐年下降。2002-2017年中國短信發送數量走勢圖（單位：億條）到2017年，全國短信發送總量降至6644億條，日均18.2億條。而互聯網即時通訊工具呢？以為例，根據騰訊提供的數據，2017年11月時，日均發送消息數是380億條。18.2億 VS 380億，已經完全不是一個數量級了。短信業務曾經為運營商貢獻了大量的利潤。如今，這筆錢我們普通用戶不再掏了，但是，企業們還在掏，并且樂此不疲。因為用戶使用習慣和隱私保護的原因，除了電話之外，短信仍然是觸達消費者最有效的手段。畢竟，只需要一個號碼（甚至一個號段），就可以把消息送到你眼前。因此，企業市場對短信仍然有強烈的需求。不管是金融證券，還是電商物流，甚至政府機構，都離不開短信業務。而且，隨著互聯網的發達，反而帶動了短信業務的增長，為什么？短信驗證碼呀。。。綜上原因，短信業務迎來自己的“第二春”，就不難理解了。短信的工作原理說完短信的歷史，我們再來看無紡布廠家15838056980看短信的工作原理。“短信”，也叫“短消息（Short Message）”。我們經常看到的SMS，也就是“短消息服務（Short Message Service）”。短消息服務分為兩種，MO和MT，分別是Mobile Originate（短信起呼）和Mobile Terminated（短信終呼）。其實也就是發短信和收短信。短信之所以稱為短信，就是因為它“短”。短信的文本信息最大發送量只有160個字符（字母、數字或拉丁字母中的符號）。如果是中文的話，一條短信的最大發送量為70個漢字。為什么是160個字符？主要是因為害怕系統過載。早期系統容量很低，開發人員經過協商后，一致同意使用一次160個字符的最大發送量。但是160個字符的限制并不是絕對的。許多手機可以自動將短信拆分成若干個小于等于160個字符的信息塊。這樣，您就可以鍵入并發送一長條短信，只不過它會以幾條短信的方式傳輸（當然，錢也多收幾次）。手機短信是一種存儲和轉發服務，這意味著，如果您向朋友發送一條短信，短信不會直接進無紡布廠家15838056980入到您朋友的手機上，而是存儲在運營商的短信中心（SMC，Short Message Center）。這種方法的優勢在于，您朋友的手機不必開機或處于服務區內，您也可以發送短信。您發出的短信將被存儲在短信中心（可以根據需要存儲數日），當您的朋友打開手機或進入服務區時，就會立即收到這條信息。如果不將它刪除，這條短信將始終存儲在您朋友的SIM卡上。下面，我們以GSM網絡為例，介紹一下短信的具體業務流程。如果A用戶要給B用戶發短信。首先，A用戶的手機終端，通過隨機接入信道（RACH），申請專用控制信道（SDCCH）。獲得信道后，發起呼叫管理服務（CM Service Request），其中包含了服務類型信息，表明該服務是SMS服務。和MSC（移動交換中心）合設的VLR（拜訪位置寄存器），會對手機終端進行鑒權。鑒權通過后，通過無線接口協議(CP）和分程轉發協議（RP），MSC建立起信令連接。其實就是UE向MSC發送CP DATA消息，消息中包括短消息數據以及相關地址信息。在MAP層，MSC會通過MAP 無紡布廠家15838056980信令發送至SMS-IWMSC（短消息-互聯移動交換中心），然后再到SMC（短信中心）。SMC收到短消息后，會檢查數據有效性，如果沒問題，則會回復確認消息。然后MSC會向手機終端發送CP-DATA消息，表示短消息已經成功送到了短信中心。此時，A用戶的手機，會顯示短消息發送成功。這一段，就屬于MO（短信起呼）。怎么樣？暈了沒？還沒結束呢！接下來，是MT（短信終呼）。SMC會通過MAP協議，向短信接收方號碼所在的HLR（歸屬位置寄存器），查詢號碼的合法性。同時，獲取號碼的IMSI，以及當前所在的VLR號。其實說白了，就是找到接收方的當前位置。找到接收號碼的MSC之后，SMC就會把短信發送過去。MSC會對用戶發起尋呼。當收到尋呼響應，就進行鑒權等工作。如果B用戶處于空閑狀態（沒有在打電話），那么短消息還是會通過專用控制信道（SDCCH）下發。如果B用戶處于非空閑狀態，那么短消息會通過慢速隨路控制信道（SACCH）下發。（因此，無紡布廠家15838056980你打電話時也可以收到短信。）但是，如果B用戶當前存在一些問題，例如沒信號或者手機存儲空間滿了。那么MSC會告訴HLR，HLR會對B用戶做一些記錄。例如，標記B用戶為MNRF（Mobile Not Reachable Flag，移動用戶不可及），或者MCEF（Memory Capacity Exceeded Flag，存儲能力溢出）。當B用戶手機位置更新，或者刪除短消息騰出空間之后，會告訴VLR，短消息功能可用。VLR再告訴HLR，HLR再提醒SMSC重新發起MT流程。當B用戶的短信最終下發成功后，B用戶的MSC會提交確認報告給SMC。如果用戶A登記了短信發送報告，那么用戶A會收到短信已成功發送的提示。以上就是GSM網絡中，短信的工作流程。短信的演進在早期GSM網絡中，短消息的信息容量小，而且只能發送文本消息。到了GSM Phase2+，出現了增強型短消息業務（EMS）。EMS的實現方式其實和SMS沒有區別，無需升級網絡設施，只需做一些軟件擴展。簡單來說，就是把多個SMS通道聯合起來用。這樣的話，可以發送10余倍于短信的消息，使短信業務從傳送文本，擴展到黑白圖片、簡單動畫以及鈴聲。盡管如此，EMS的信息量還是有限。再后來，GSM引入了GPRS（通用分組無線服務），增加了分組承載通道，也就是能上網了。SMS可以分流到GPRS承載通道上，大幅增加了SMS的信息容量，降低了信令信道的負荷。這就意味著，短信開始進入了MMS（多媒體短信服務）時代，可以發送動畫、音頻和視頻文件。MMS還有一個更廣為人知的名字，叫做“彩信”。如今，不管是SMS，還是EMS、MMS，都已經無法滿足用戶的需要。傳統CS時代正在落幕，現在已經是IMS時代。而IMS，能夠提供更為豐富的融合通信服務（Rich Communication Suite，RCS），包括即時消息、語音、文件傳輸、內容共享、位置服務等。總而言之，短信還是那個短信，但短信背后的技術，還有那群人，早已換了好幾茬了。更多精彩內容，歡迎掃碼關注我們的：鮮棗課堂【本文版權歸“鮮棗課堂”和小棗君所有，未經授權，請勿轉載】