2020年,伴随着网络能力的全新升级,国内三大运营商联合发布《5G消息白皮书》,推出由短信业务全面升级而来的“5G消息”业务。短信作为通讯基础服务,诞生至今已30多年,可谓老而弥坚、长盛不衰。5G消息业务是基于GSMA标准实现的面向个人和行业用户提供的全新富媒体消息业务。

 

媒体内容格式更加丰富

5G消息不仅支持文本,还支持图片、音频、视频、文件、表情、卡片、位置等多种格式。

 

一站式信息服务入口

用户在终端原生消息界面,通过与Chatbot机器人对话,即可使用搜索、支付等互联网服务。

 

与现在风头正劲的各类即时消息APP相比,5G消息具有以下优势:

 

·免安装、免注册、免加好友

5G消息使用终端原生的消息入口,使用手机号码和通讯录,无需下载APP、注册账号和添加好友。

 

·消息必达

用户在不同移动网络(2G/3G/4G/5G)环境下都可以接收到消息,消息100%触达用户。

 

·全球互通

5G消息遵循GSMA RCS Universal Profile国际标准,可以在全球运营商之间互联互通。

 

5G消息中心解决方案

 

正如SMSC ( Short Message Service Center ,短信中心)之于短信业务,实现短信的处理、发送、存储和转发等功能。5G消息业务中,5GMC ( 5GMessage Center,5G消息中心)扮演类似短信业务中的SMSC角色,实现5G消息的处理、发送、存储和转发等功能。

 

 

那么,在网络中新加入一个5G消息中心,提供5G消息服务,大家就可以快乐地发5G消息了吗?虽然理想很丰满,但是现实很骨感,要提供5G消息服务,还有很多工作要做。

 

从2G到5G,运营商移动网络建设是一个漫长的、不断演进的过程,导致现网多种类型网络(2G/3G/4G/5G)叠加,多种类型终端(智能手机、物联网终端等)共存。5G消息中心需要能够同时满足网络后向兼容和前向持续演进的需求,无论用户是在2G/3G/4G网络,还是5G网络,无论用户现在使用5G手机,还是老的功能机,都可以使用5G消息服务。

 

在如此复杂的场景中,5G消息如何能够“兼容并包”,面向全类型终端和网络提供5G消息服务?面对这个问题,5G消息中心找来老伙计短信中心,合力提供综合解决方案。

 

根据终端是否遵循GSMA RCS Universal Profile标准(最新版本V2.4),我们将终端分为5G消息终端(也称UP2.4终端)和非5G消息终端。

 

5G消息终端:目前主要指支持5G的各类手机终端,这类终端通过接入4G/5G移动网络,收发5G富媒体消息,如下图中h红色数据通道。

 

非5G消息终端:包括各类物联网终端和不支持5G的各类手机终端,这类终端无法直接收发5G富媒体消息。但可以通过5G消息回落到短信的方式接收消息,如下图中蓝色数据通道。

 

 

5G消息多终端支持

 

我们选取几类典型场景,分别介绍这些终端如何收发5G消息,收发消息时使用的数据通道和关键网元。
下文中,上行消息指终端发消息到5G消息中心,下行消息指5G消息中心发消息到终端。

 

1、开通5G套餐的5G消息终端

 

此类终端是正宗5G”科班”出身,具备5G消息的能力(即支持5G消息的UP2.4标准),开通的是5G套餐,是当前5G消息业务的主流终端,可以接入5G核心网收发5G消息。由5G核心网数据面网元UPF ( UserPlane Function,用户平面功能)负责消息数据转发。

 

消息通道如下:

上行消息:5G UE-->UPF-->DN-->5GMC

下行消息:5GMC-->DN-—>UPF-->5G UE

 

2、开通4G套餐的5G消息终端

 

此类终端具备5G消息的能力,但开通的是4G套餐,也是当前5G消息业务的主流终端。此类终端接入4G核心网收发5G消息,由EPC ( Evolved Packet Core,演进的分组核心网)负责消息数据转发。

 

消息通道如下:

消息上行:5G UE-->EPC-->DN-->5GMC

消息下行:5GMC-->DN-->EPC-->5G UE

 

3、开通5G套餐的非5G消息终端

 

此类终端虽然开通的是5G套餐,但由于不具备5G消息能力,只能收发文本消息(即短信),无法收发多媒体消息。

 

此类终端接入5G核心网时,在5G核心网网元AMF(Access and Mobility Management Function,接入和移动管理功能)和SMSF ( Short MessageService Function,短消息服务功能)协助下,进行消息数据收发。AMF用于接入5G核心网,SMSF对接短信中心,在5G网络中实现基于NAS ( non-access-stratum,非接入层)承载短信的功能。

 

消息通道如下:

上行消息:5GloT-―>AMF-->SMSF-->SMSC

下行消息:SMSC-->SMSF-—>AMF一->5GloT


4、开通4G套餐的非5G消息终端

 

此类终端不具备5G消息能力,开通的是4G套餐(如VoLTE语音),只能收发文本消息(即短信),无法收发多媒体消息。

 

此类终端通过EPC接入IMS网络(IP MultimediaSubsystemlP,多媒体子系统),在IP-SM-GW (IPShortMessage Gateway ,IP短信网关)的协助下,进行消息数据收发。IP-SM-GW对接短信中心,在4G网络中实现基于IP网络承载短信的功能。

 

消息通道如下:

上行消息:4G UE-->EPC-->IMS-->IP-SM-GW-->SMSC

下行消息:SMSC-->lP-SM-GW-—>IMS-->EPC-->4G UE

 

5、开通2G/3G套餐的非5G消息终端

 

此类终端不具备5G消息的能力,开通的是2G/3G套餐,只能收发文本消息(即短信),无法收发多媒体消息。此类终端接入2G/3G核心网,由MSC(Mobile Switching Center,移动交换中心)负责消息数据转发。

 

消息通道如下:

上行消息:2G/3G UE-—>MSC-->SMSC

下行消息:SMSC-->MSC-->2G/3G UE

 

应用场景举例

 

以上了解了各终端经过不同移动网络的5G消息传送通道,我们简单小结下。

 

不同终端间收发5G消息可以分为上行消息和下行消息。上行消息是从发送方终端发送到消息中心( 5GMC/SMSC ) ,下行消息是从消息中心(5GMC/SMSC )发送到接收方终端。

 

上行消息走发送方终端接入的移动网络(2G/3G/4G/5G)到达消息中心(5GMC/SMSC ) ,下行消息走接收方终端接入的移动网络(2G/3G/4G/5G)到达接收方终端。

 

 

下面通过两个典型的应用场景,综合了解下不同终端之间完整的5G消息收发业务流程。其他多种终端组合互发消息的场景不再赘述。

 

场景一:发送方UEA是支持5G消息的4G终端,接收方UEB是支持5G消息的5G终端。UEA向UEB发送5G消息,上行消息发送到5G消息中心,5G消息中心接收处理后,下行消息发送给UE B。

 

 

场景二:发送方UEA是支持5G消息的4G终端,接收方UEB是不支持5G消息的传统2G/3G终端。UEA向UEB发送5G消息,上行消息发送到5G消息中心,5G消息中心接收处理后,由于UEB不支持5G消息,将消息回落为短信,由短信中心发送下行消息给UE B。

 

 

小结

 

通过本文,相信大家已经了解5G消息业务对多终端的广泛支持。5G消息中心对各种类型终端的支持,对5G消息业务的发展至关重要。5G已来,未来5G消息中心也将继续演进升级,连接更加广泛的终端(车载终端、无人机、智能家居、机器人等),提供便捷的消息服务。