一、短信服务的发展

1. 第一阶段，以短信中心为主要的业务提供及信息提供时期。1992年英国工程师Neil Papworth向手机发送了第一条短信，此时手机还不具备回复短信的能力；到2012年，我国的短信业务到达顶峰，全年累计发送量9000亿；之后手智能手机和互联网即时通讯（微信等）工具的影响，我国手机用户发送的短信数量逐年下降。
2. 第二阶段，由短信服务提供商SP（提供各种票务服务、快递通知、电商营销、打车服务等）与短信中心SMSC沟通，将互联网上的巨大信息量根据用户的要求通过手机短信传递给用户。随着业务的发展，这种直连的方式带来了一定的问题，短信中心SMSC的负荷越来越大，而且，如果用户使用了点播服务，而服务提供商又没有在用户归属的短信中心SMSC注册，那么这条点播消息将无法送达至服务提供商SP。
3. 第二阶段后期，引入互联网短信网关ISMG，在计算机领域有这么一句话“遇到的问题都可以通过增加一个中间层来解决”。ISMG由SMPP代理系统（与SMSC连接）、通信代理系统（与SP连接）、防火墙、短消息网关处理（查询、缓存路由）、计费统计部分成，保证了接入的一致性及安全性，实现服务提供商SP和短信中心SMSC之间的交互。

二、如何通信

协议内容

当SP与运营商达成合作之后，SP要按照协议规定才能将短信通过数据通道传递给最终用户，CMPP（China Mobile Peer to Peer，中国移动点对点协议）就是联想亚信公司为中国移动量身定做的协议。

• 中国移动：CMPP（China Mobile Peer to Peer）
• 中国电信：SMGP（Short Message Gateway Protocol）
• 中国联通：SGIP（Short Message Gateway Interface Protocol）

CMPP对数据包字段的语法、语义进行了规范，定义了中国移动短信业务中各网元之间的相关消息的类型和定义，包含以下三方面的内容：

• 信息资源站实体/业务提供商SP与互联网短信网关ISMG之间的接口协议
• 互联网短信网关ISMG之间的接口协议
• 互联网短信网关ISMG与汇接网关GNS之间的接口协议

ISMG架构图

互联网短信网关由以下几部分组成：

• 服务提供商（SP，Service Provider）：短信服务的提供者
• 短信中心（SMSC，Short Message Service Center）：利用信令网将短消息发给手机用户
• 短信网关（ISMG，Internet Short Message Gateway）：采用CMPP协议连接SP和SMSC
• 汇接网关（GNS，Gateway Name Server）：提供路由查询

业务流程

短信发送：用户归属地的SMSC将短信转发给归属的ISMG，ISMG在本地缓存中查询是否维护了SP的连接信息，如果是，则该ISMG直接转发给SP；否则，ISMG向GNS发出路由请求查询该SP对应的ISMG，然后将短信转发给目的ISMG进行短信发送。

短信接收：SP发出业务请求到ISMG，ISMG根据手机号码判断归属SMSC，如果归属SMSC由当前ISMG连接，则直接将数据发送到SMSC；否则向GNS发出路由请求查询路由，然后将业务数据转发给目的ISMG发给归属地SMSC，再发送给用户。

短信发送MO（上行）

短信发送是指从用户发送短信到SP的过程，其中③到⑧使用了CMPP协议。

①手机发出数据请求（订阅或者点播等），被归属ISMG接收

②归属ISMG对接收到的消息返回响应

③归属ISMG在本地查询不到要连接的SP，向GNS发路由请求信息。CMPP_MO_ROUTE

④GNS将路由信息返回。CMPP_MO_ROUTE_RESP

⑤归属ISMG根据路由信息将请求转给接入ISMG。CMPP_FWD

⑥接入ISMG响应。CMPP_FWD_RESP

⑦接入ISMG将请求信息送给SP。CMPP_DELIVER

⑧SP响应。CMPP_DELIVER_RESP

短信接收MT（下行）  

短信接收是指用户从SP接收下发的消息的过程，其中①到⑥使用了CMPP协议。

①SP发出数据请求（短信通知等），被接入ISMG接收。CMPP_SUBMIT

②接入ISMG对接收到的消息返回响应。CMPP_SUBMIT_RESP

③接入ISMG在本地查询不到目的手机号段所对应的网关代码，向GNS发路由请求信息。CMPP_MT_ROUTE

④GNS将路由信息返回。CMPP_MT_ROUTE_RESP

⑤接入ISMG根据路由信息将请求转给归属ISMG。CMPP_FWD

⑥归属ISMG响应。CMPP_FWD_RESP

⑦归属ISMG将请求信息发送至SMC。

⑧SMC向归属ISMG返回响应。

路由

在短信发送和接收中存在两次路由过程：

• 短信发送过程中，用户归属SMSC到SP的路由
• 短信接收过程中，SP到用户归属SMSC的路由

其中路由信息由省内ISMG和GNS进行维护。

三、CMPP连接方式

长连接

在TCP连接保持期间，可以连续发送多个数据包，如果没有数据包发送，需要双方发链路检测包，以维持此连接。

当信道上没有数据传输时，通信双方应每隔时间C发送链路检测包以维持此连接，当链路检测包发出超过时间T后未收到响应，应立即再发送链路检测包，再连续发送N-1次后仍未得到响应则断开此连接。（建议取值：C=3分钟，T=60秒，N=3）

消息采用并发方式发送，加以滑动窗口流量控制，即接收方在应答前一次收到的消息多于窗口大小条W将予以拒绝。

长连接多用于操作频繁，点对点的通讯，且连接数不能过多。

短连接

通信双方有数据交互时，建立一个TCP连接，数据发送完后，断开此TCP连接，即每次TCP连接只完成一对CMPP消息的发送。应答与请求在同一个连接中完成，完成一次操作后关闭此连接。

网关与SP之间，网关之间的消息发送后等待T秒后未收到响应，应立即重发，再发送N-1次后仍未得到响应则应停发。（建议取值：T=60秒，N=3）

短连接多用于并发量大，用户无需频繁操作的场景。

端口号