摘要：本文通过对短消息的系统原理进行简单阐述，描述短信信令出错原因并结合相关案例，描述短消息故障处理的思路。
关键词：短消息信令；MO；MT；取路由；出错信息
一、短信系统概述
短消息中心是独立于GSM网络的一个业务处理系统，主要功能是提交、存储、转发短消息，并完成与PSTN、ISDN、PSPDN等网络的互通，以传递来自其它短消息实体SME（Short Message Entity，如：人工台/自动台等）的短消息。鉴于GSM网络信令的复杂性、业务的多样性，从业务表现出来的故障现象比较简单（下发消息失败），但原因很复杂。如果维护人员熟悉短消息系统结构，掌握信令规范和SMPP协议，从消息流程上可以逐段分析排除定位。
下图简单描述了短消息的业务流程。
二、短信信令错误原因
因种种原因，在短消息发送过程中，HLR和MSC都可能给网关返回出错信息。这些出错信息由GSM09.02协议规定。网关将这些出错信息以及自身处理过程产生的错误传递给调度中心，调度中心将根据出错信息和错误类型的设置决定短消息的重发或删除。短信接通率是短消息系统的重要性能指标之一，优化系统性能是我们努力的方向。深入分析这些出错信息，有助于问题的准确定位。
如果短消息中心无法接收短消息，G/IW网关将给Servicing MSC返回错误。这些错误可能包括：
a）G/IW网关接收MAP_MO_FORWARD_SHORT_MESSAGE后，如果发现原语数据有无，将返回意外数据和数据丢失给MSC；
b）如果没有标注SC，网关返回SM转发失败给MSC；
c）SC返回的错误，网关用SM转发失败带诊断信息转发给MSC；
d）如果网关无法将短消息传递到SC或传递过程因某种原因失败，网关将给MSC返回系统错误。
MT失败产生错误的原因可能来自于
1.网关发送路由请求后HLR可能返回的部分错误原因。
表1 取路由回应过程中出错信息
信令过程 取路由回应 响应者 HLR 错误描述 错误值 出错原因 systemFailure（系统故障） 34 网关向HLR发送MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_SM请求后，会话异常终止或收到提供者错误 dataMissing（数据丢失） 35 原语中没有提供必需的参数和数据：上下文中需要的一个可选参数丢失 unexpectedDataValue（意外数据） 36 原语中有关参数和数据的格式错误：在当前上下文中该参数数据类型正确但值错误或不应包含该参数 facilityNotSupported（设备不支持） 21 移动用户的位置登记表明，VPLMN的VLR/SGSN不支持MT短消息业务
2.网关取到路由后，向Servicing MSC发送短消息，MSC 可能返回的部分错误原因
表2 MT回应过程中出错信息
信令过程 MT回应 响应者 MSC/VLR 错误描述 错误值 出错原因 SystemFailure （系统故障） 34 1、MAP_PAGE或MAP_SEARCH_FOR_MOBILE_SUBSCRIBER确认消息返回错误：如果错误值为意外数据或未知位置数据，VLR将其映射成系统故障，利用MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS响应将此错误发送给MSC，MSC转发此错误。 2、MSC向VLR发送MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS后，收到unknownSubscriber，MSC将其映射成系统故障。 3、MSC向VLR发送MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS后，收到systemFailure。 4、MSC向VLR发送MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS后，收到data missing 或 unexpected data value错误，MSC将其映射成系统故障。 5、MSC向VLR发送MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS后，收到提供者错误或ABORT消息，MSC将其映射成系统故障。 6、MSC发送MAP_PROCESS_ACCESS_REQUEST失败。 7、MSC向MS传送短消息后，MS返回ABORT消息。 unexpectedDataValue（意外数据） 36 1、MAP_MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE指示原语中有关参数和数据的格式错误，由MSC直接返回错误； 2、MSC收到目的地参考，但MAP_MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE 指示的sm-RP-DA中没有包括LMSI，由MSC直接返回错误； 3、目的地参考为空，但MAP_MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE指示的sm-RP-DA中没有包括IMSI，由MSC直接返回错误； AbsentSubscriber （缺席用户） 6 1、IMSI Detached Flag被设置为detached或LA Not Allowed Flag被设置为not allowed，VLR返回错误（含诊断信息'IMSI Detached'），MSC转发此错误； 2、MAP_PAGE或MAP_SEARCH_FOR_MOBILE_SUBSCRIBER确认消息返回错误：如果错误值为缺席用户，VLR利用MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS响应发送缺席用户给MSC，MSC转发此错误。 sm-DeliveryFailure（SM转发失败） 32 1、如果MSC paging或search过程成功完成，但MS不具备MT能力MSC返回SM转发失败，并带原因"equipment not SM Equipped"。 2、MSC向MS传送短消息后，MS返回此错误。可能包含下列原因之一：协议错误或内存已满。
3.MapServer提供的错误值及与协议错误值的映射
从上面可知，MO过程的出错处理是网关向Servicing MSC发送出错消息，从短消息中心角度出发，这是一个输出过程。而MT过程Servicing MSC和HLR有可能向网关发送出错消息，这是一个输入过程，我们正是需要利用输入过程的这些出错消息，判断下发失败的原因。
从调度中心维测台可以看到的出错消息（错误值）由MapServer提供，远比上节罗列的错误消息多。处理思路如下：
1、在传递MSC、HLR返回错误的同时，出于详细定位的目的，需要区分这些错误来自于HLR还是MSC，处在MT过程的哪个阶段；
2、MT过程可能出现的状态超时，一旦超时，会根据对端性质将其定义为HLR无应答或MSC无应答。当然，可能还会与MT的某个状态关联；
GSM09.02定义的Phase2、Phase2+各状态的建议超时值如下：
状态报告：3秒－10秒
发送路由请求：15秒－30秒
AlertSC：3秒－10秒
MT：1分钟－10分钟
MO：1分钟－10分钟
目前，MapServer对各状态的缺省超时值均为60秒。
三、案例分析
案例1、主叫手机上显示短消息发送失败但被叫用户却能收到该短消息
问题现象：
在有些时候会出现这样的情况，当某用户发送短消息时手机上显示“发送失败”，但被叫手机用户却很快就收到该短消息。
原因分析：
本问题的关键在于短消息的发送是分MO和MT两个过程。所谓MO过程，就是移动起始过程，是指短消息从手机发送到短消息中心，然后短消息中心再给主叫手机回送一条应答消息的过程。而MT过程是指短消息中心将短消息发送到被叫手机的过程。
如果短消息中心给主叫手机回送的MO应答消息因为各种原因没有被转发到主叫手机上，主叫手机就会显示“短消息发送失败”。而短消息中心不能知道主叫手机是否已收到应答消息，在发送完应答消息后，短消息中心会继续MT过程，向被叫手机转发该短消息。这时就会出现被叫手机已经收到该短消息，但主叫手机却显示“短消息发送失败”。
可能导致MO应答消息没有被转发到主叫手机的原因有很多，一般来说有可能是短消息中心没有正确配置MSC的GT码，或短消息中心和MSC的数据配置得不一致，比如说MSC用DPC+GT的方式发送消息给短消息中心，而短消息中心用DPC＋SSN的方式发送消息给MSC。
解决措施：
检查MSC、短消息中心和各相关的STP的数据，必要时用仪表跟踪消息，找到没有正确转发MO应答消息的设备。将数据配置正确后问题就会消失。
案例2、因HLR拒绝和MSC拒绝错而失败的短消息过多。
问题现象：
到了月底统计短消息呼通率时，有时会发现，有大量的短消息的失败原因是HLR拒绝或MSC拒绝。同时我们往往还能观察到这样一种情况，如果在呼叫高峰期发送短消息很容易出现HLR拒绝、MSC拒绝、HLR系统错误、MSC系统错误、MSC无应答、HLR无应答等错误。
问题分析：
在GSM协议中和短消息相关的消息属于级别比较低的消息，当HLR或MSC出现处理能力不足的现象时，HLR或MSC会进行流量控制，丢弃一些级别比较低的消息，以确保高级别的消息如和呼叫、位置更新相关的消息能被正确处理。
HLR和MSC处理消息是按七号信令的分层结构进行的，也就是说，HLR和MSC收到消息后首先将消息送到MTP层处理，然后再送到SCCP层处理，然后是TCAP层、MAP层。如果MTP层或SCCP出现处理能力不足的情况，HLR和MSC就不会给短消息中心回应答消息，这时短消息中心就会出现HLR无应答或MSC无应答。
如果MTP层和SCCP层能够顺利地处理消息，而TCAP出现处理能力不足的现象，HLR和MSC就会给短消息中心回TC_ABORT消息，这时短消息中心就会出现HLR拒绝或MSC拒绝。
如果MTP层、SCCP层和TCAP层能够顺利地处理消息而MAP出现处理能力不足的现象，HLR和MSC就会给短消息中心回系统错误的应答消息，这时短消息中心就会出现HLR系统错误或MSC系统错误。
解决措施：
优化MSC、HLR的配置，提高出现问题的设备的处理能力。在短消息中心上将HLR拒绝、MSC拒绝、HLR系统错误、MSC系统错误等错误配置成严重错误或者临时错误，重发时间间隔为0，避免对MSC及HLR造成更大的系统负荷。
作者简介：
徐铁成，中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司网络管理中心。
参考文献：
[1]《900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网短消息中心设备测试规范 第一分册 点对点短消息业务部分》，信息产业部电信传输研究所，1999
[2]《Digital cellular telecommunications system（Phase 2+）；Mobile Application Part（MAP）specification（GSM 09.02 version 6.2.0 Release 1997）），ETSI，1998-11
[3]《Eourpean digital cellular telecommunication system（Phase1）Mobile Application Part（MAP）Specification Recommendation GSM 09.02》，ETSI，1995
论文作者:徐铁成,管延波
论文发表刊物:《基层建设》2015年31期
论文发表时间:2016/9/28
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