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一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法

阅读：1039发布：2020-05-20

专利汇可以提供一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法，该网络架构包括：SMSF和预设短消息互通设备；预设短消息互通设备通过新增第一预设服务化接口与SMSF连接；第一预设服务化接口在预设短消息互通设备侧实现与SMSF之间的上行短消息服务，在SMSF侧实现与预设短消息互通设备之间的下行短消息服务。本发明通过在SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口，用于实现短消息业务功能服务，同时由预设短消息互通设备提供终呼短消息的域选及重发功能，在支持前代终端短消息业务的基础上，实现了5G终端短消息业务，尤其是5G网络下物联网终端的短消息收发功能。，下面是一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种支持5G终端短消息业务的网络架构，其特征在于，包括：
5G短消息业务功能设备SMSF，用于实现5G终端的短消息的注册和/或注销功能，以及起呼和/或终呼短消息的转发；
预设短消息互通设备，用于实现5G终端之间的短消息互通、短消息下发域选以及短消息重发功能；
其中，所述预设短消息互通设备通过新增第一预设服务化接口与所述5G短消息业务功能设备连接；所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧实现与所述5G短消息业务功能设备之间的如下服务定义：上行短消息服务；所述第一预设服务化接口在所述5G短消息业务功能设备侧实现与所述预设短消息互通设备之间的如下服务定义：下行短消息服务。
2.如权利要求1所述的网络架构，其特征在于，还包括：
短消息中心SMSC，用于实现5G终端短消息的存储、转发及重试功能；
5G接入及移动性管理功能设备AMF，用于实现5G终端的移动及接入管理功能；
统一数据管理设备UDM，用于实现5G终端用户的签约数据和/或鉴权数据的管理和存储功能。
3.如权利要求2所述的网络架构，其特征在于，所述预设短消息互通设备为以下设备之一：IP短消息网关IP-SM-GW、非接入层短消息网关SMS-GW、所述短消息中心SMSC。
4.如权利要求3所述的网络架构，其特征在于，所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧还实现与所述SMSF之间的如下服务定义：短消息业务注册/注销服务。
5.如权利要求3所述的网络架构，其特征在于，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW的情况下，所述IP-SM-GW通过新增第二预设服务化接口与所述UDM连接，所述第二预设服务化接口在所述IP-SM-GW侧实现与所述UDM之间的如下服务定义：查询所述SMSF地址服务。
6.如权利要求4或5所述的网络架构，其特征在于，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW或SMS-GW的情况下，所述SMSC与所述预设短消息互通设备通过E接口和/或SGd接口连接；所述AMF与所述SMSF通过N20接口连接，与5G终端通过N1接口连接；所述UDM与所述预设短消息互通设备之间通过Sh接口和/或J接口连接，与所述SMSF之间通过N21接口连接，与所述SMSC之间通过C接口和/或S6c接口连接，与所述AMF之间通过N8接口连接。
7.如权利要求4所述的网络架构，其特征在于，在所述预设短消息互通设备为SMSC的情况下，所述AMF与所述SMSF通过N20接口连接，与5G终端通过N1接口连接；所述UDM与所述SMSC之间通过Sh接口和C接口和J接口连接，与所述SMSF之间通过N21接口连接，与所述AMF之间通过N8接口连接。
8.一种支持5G终端短消息业务的网络架构构建方法，其特征在于，包括：
在5G短消息业务功能设备SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口；
其中，所述SMSF用于实现5G终端的短消息的注册和/或注销功能，以及起呼和/或终呼短消息的转发；
所述预设短消息互通设备用于实现5G终端之间的短消息互通、短消息下发域选以及短消息重发功能；
所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧实现与所述5G短消息业务功能设备之间的如下服务定义：上行短消息服务；所述第一预设服务化接口在所述5G短消息业务功能设备侧实现与所述预设短消息互通设备之间的如下服务定义：下行短消息服务。
9.如权利要求8所述的构建方法，其特征在于，所述预设短消息互通设备为以下设备之一：IP短消息网关IP-SM-GW、非接入层短消息网关SMS-GW、短消息中心SMSC。
10.如权利要求9所述的构建方法，其特征在于，所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧还实现与所述SMSF之间的如下服务定义：短消息业务注册/注销服务。
11.如权利要求9所述的构建方法，其特征在于，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW的情况下，在5G短消息业务功能设备SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口之后，还包括：
在所述IP-SM-GW与统一数据管理设备UDM之间新增第二预设服务化接口；
其中，所述UDM用于实现5G终端用户的签约数据和/或鉴权数据的管理和存储功能，所述第二预设服务化接口在所述IP-SM-GW侧实现与所述UDM之间的如下服务定义：查询所述SMSF地址服务。
12.如权利要求10或11所述的构建方法，其特征在于，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW或SMS-GW的情况下，所述构建方法还包括：
通过E接口和/或SGd接口连接短消息中心SMSC与所述预设短消息互通设备，其中，所述SMSC用于实现5G终端短消息的存储、转发及重试功能；
通过N20接口连接所述SMSF与5G接入及移动性管理功能设备AMF，其中，所述AMF用于实现5G终端的移动及接入管理功能；
通过Sh接口和/或J接口连接所述预设短消息互通设备与统一数据管理设备UDM；
通过N21接口连接所述SMSF与所述UDM；
通过C接口和/或S6c接口连接所述SMSC与所述UDM；
通过N8接口连接所述AMF与所述UDM。
13.如权利要求10所述的构建方法，其特征在于，在所述预设短消息互通设备为SMSC的情况下，所述构建方法还包括：
通过N20接口连接所述SMSF与5G接入及移动性管理功能设备AMF；
通过Sh接口和C接口和J接口连接所述SMSC与统一数据管理设备UDM；
通过N21接口连接所述SMSF与所述UDM；
通过N8接口连接所述AMF与所述UDM。

说明书全文

一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法

技术领域

[0001] 本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法。

背景技术

[0002] 短消息是伴随数字移动通信系统产生的一种电信业务，通过移动通信系统的信令信道和信令网，传送文字或数字信息。由于短消息准确可靠、互通便捷的特点，2/3G时代一度成为移动用户普及率最高的一项移动服务，为用户带来便利的同时也为运营商带来的巨额收入。4G时代互联网应用(OTT，Over TheTop)类应用及富媒体通讯(RCS，Rich Communication Suite)业务的发展分流了大部分点对点(P2P，Point to Point)短消息，移动网络中传送的主要是应用下发的行业类短消息(A2P，Application to Point)。

[0003] 第五代移动电话行动通信标准(5G，5th-Generation)在前代的基础上，增加了机器类通讯(MTC，Machine type communication)应用场景，终端和网络分为“人网”(人类使用的终端通讯使用的网络)和“物网”(物联网通讯使用的网络)两大类，同时5G终端短消息业务的主要应用场景有如下2个：

[0004] (1)空中下载OTA(Over-The-Air)：通过短消息方式实现5G终端业务菜单的动态下载、删除与更新，使终端获取个性化的信息服务；

[0005] (2)IP会话唤醒：MTC场景下为满足部分5G终端的低功耗要求，平时终端会处于“休眠”状态，在需要时网络侧通过短消息方式激活终端的IP会话。

[0006] 在“人网”场景下以语音为中心(Voice Centric)的5G终端仍需依赖IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)网络提供语音业务，此时通常采用基于5G网络的IP短消息(SMS over IP，Short Message Service over IP)方案提供短消息业务。而“物网”终端(Data Centric)不依赖IMS网络，通常采用基于非接入层的短消息(SMS over NAS，Short Message Service over Non-Access Stratum)方案提供短消息业务，而现有技术的协议标准尚不支持5G网络下的SMS over NAS方案。

发明内容

[0007] 本发明提供一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法，用以解决现有技术的协议标准不支持5G网络下的SMS over NAS方案问题。

[0008] 为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种支持5G终端短消息业务的网络架构，包括：5G短消息业务功能设备SMSF，用于实现5G终端的短消息的注册和/或注销功能，以及起呼和/或终呼短消息的转发；预设短消息互通设备，用于实现5G终端之间的短消息互通、短消息下发域选以及短消息重发功能；其中，所述预设短消息互通设备通过新增第一预设服务化接口与所述5G短消息业务功能设备连接；所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧实现与所述5G短消息业务功能设备之间的如下服务定义：上行短消息服务；所述第一预设服务化接口在所述5G短消息业务功能设备侧实现与所述预设短消息互通设备之间的如下服务定义：下行短消息服务。

[0009] 进一步，还包括：短消息中心SMSC，用于实现5G终端短消息的存储、转发及重试功能；5G接入及移动性管理功能设备AMF，用于实现5G终端的移动及接入管理功能；统一数据管理设备UDM，用于实现5G终端用户的签约数据和/或鉴权数据的管理和存储功能。

[0010] 进一步，所述预设短消息互通设备为以下设备之一：IP短消息网关IP-SM-GW、非接入层短消息网关SMS-GW、所述短消息中心SMSC。

[0011] 进一步，所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧还实现与所述SMSF之间的如下服务定义：短消息业务注册/注销服务。

[0012] 进一步，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW的情况下，所述IP-SM-GW通过新增第二预设服务化接口与所述UDM连接，所述第二预设服务化接口在所述IP-SM-GW侧实现与所述UDM之间的如下服务定义：查询所述SMSF地址服务。

[0013] 进一步，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW或SMS-GW的情况下，所述SMSC与所述预设短消息互通设备通过E接口和/或SGd接口连接；所述AMF与所述SMSF通过N20接口连接，与5G终端通过N1接口连接；所述UDM与所述预设短消息互通设备之间通过Sh接口和/或C接口连接，与所述SMSF之间通过N21接口连接，与所述SMSC之间通过C接口和/或S6c接口连接，与所述AMF之间通过N8接口连接。

[0014] 进一步，在所述预设短消息互通设备为SMSC的情况下，所述AMF与所述SMSF通过N20接口连接，与5G终端通过N1接口连接；所述UDM与所述SMSC之间通过Sh接口和/或C接口连接，与所述SMSF之间通过N21接口连接，与所述AMF之间通过N8接口连接。

[0015] 另一方面，本发明还提供一种支持5G终端短消息业务的网络架构的构建方法，包括：在5G短消息业务功能设备SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口；其中，所述SMSF用于实现5G终端的短消息的注册和/或注销功能，以及起呼和/或终呼短消息的转发；所述预设短消息互通设备用于实现5G终端之间的短消息互通、短消息下发域选以及短消息重发功能；所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧实现与所述
5G短消息业务功能设备之间的如下服务定义：上行短消息服务；所述第一预设服务化接口在所述5G短消息业务功能设备侧实现与所述预设短消息互通设备之间的如下服务定义：下行短消息服务。

[0016] 进一步，所述预设短消息互通设备为以下设备之一：IP短消息网关IP-SM-GW、非接入层短消息网关SMS-GW、短消息中心SMSC。

[0017] 进一步，所述第一预设服务化接口在所述预设短消息互通设备侧还实现与所述SMSF之间的如下服务定义：短消息业务注册/注销服务。

[0018] 进一步，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW的情况下，在5G短消息业务功能设备SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口之后，还包括：在所述IP-SM-GW与统一数据管理设备UDM之间新增第二预设服务化接口；其中，所述UDM用于实现5G终端用户的签约数据和/或鉴权数据的管理和存储功能，所述第二预设服务化接口在所述IP-SM-GW侧实现与所述UDM之间的如下服务定义：查询所述SMSF地址服务。

[0019] 进一步，在所述预设短消息互通设备为IP-SM-GW或SMS-GW的情况下，所述构建方法还包括：通过E接口和/或SGd接口连接短消息中心SMSC与所述预设短消息互通设备，其中，所述SMSC用于实现5G终端短消息的存储、转发及重试功能；通过N20接口连接所述SMSF与5G接入及移动性管理功能设备AMF，其中，所述AMF用于实现5G终端的移动及接入管理功能；通过Sh接口和/或C接口连接所述预设短消息互通设备与统一数据管理设备UDM；通过N21接口连接所述SMSF与所述UDM；通过C接口和/或S6c接口连接所述SMSC与所述UDM；通过N8接口连接所述AMF与所述UDM。

[0020] 进一步，在所述预设短消息互通设备为SMSC的情况下，所述构建方法还包括：通过N20接口连接所述SMSF与5G接入及移动性管理功能设备AMF；通过Sh接口和/或C接口连接所述SMSC与统一数据管理设备UDM；通过N21接口连接所述SMSF与所述UDM；通过N8接口连接所述AMF与所述UDM。

[0021] 本发明通过在5G短消息业务功能设备和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口，用于实现上述设备之间的短消息业务功能服务，同时由预设短消息互通设备提供终呼短消息的域选及重发功能，在支持前代终端短消息业务的基础上，实现了5G终端短消息业务，尤其是5G网络下物联网终端的短消息收发功能。附图说明

[0022] 图1是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为IP-SM-GW时的网络架构示意图；

[0023] 图2是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为IP-SM-GW时SMSF到IP-SM-GW的短消息业务功能注册流程的流程图；

[0024] 图3是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为IP-SM-GW时SMSF到IP-SM-GW的短消息业务功能注销流程的流程图；

[0025] 图4是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为IP-SM-GW时5G终端发起MO短消息的流程示意图；

[0026] 图5是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为IP-SM-GW时MT短消息由IP-SM-GW域选5G网络下发的流程示意图；

[0027] 图6是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为SMS-GW时的网络架构示意图；

[0028] 图7是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为SMSC时的网络架构示意图；

[0029] 图8是本发明第一实施例中预设短消息互通设备为IP-SM-GW，新增IP-SM-GW与UDM之间第二预设服务化接口时的网络架构示意图；

[0030] 图9是本发明第一实施例中新增IP-SM-GW与UDM之间第二预设服务化接口时，MT短消息由IP-SM-GW域选5G网络下发的流程的流程图；

[0031] 图10是本发明第一实施例中SMSF与IP-SM-GW之间通过SGd或E接口实现5G终端短消息业务的网络架构示意图；

[0032] 图11是本发明第一实施例中SMSF支持E接口5G终端提交MO短消息的流程示意图；

[0033] 图12是本发明第一实施例中SMSF支持E接口SMSC下发MT短消息的流程示意图；

[0034] 图13是本发明第一实施例中SMSF支持SGd接口5G终端提交MO短消息的流程示意图；

[0035] 图14是本发明第一实施例中SMSF支持SGd接口SMSC下发MT短消息的流程示意图。

具体实施方式

[0036] 为了解决现有技术中5G网络架构无法实现终端短消息业务的正常运行的问题，本发明提供了一种支持5G终端短消息业务的网络架构及其构建方法，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

[0037] 本发明的第一实施例提供了一种支持5G终端短消息业务的网络架构，主要包括：5G短消息业务功能设备(SMSF，Short Message Service Function)以及预设短消息互通设备，其中，SMSF用于实现5G终端的短消息的注册和/或注销功能，以及起呼和/或终呼短消息的转发，预设短消息互通设备用于实现5G终端之间的短消息互通、短消息下发域选以及短消息重发功能；并且，预设短消息互通设备通过新增第一预设服务化接口与SMSF连接；第一预设服务化接口在预设短消息互通设备侧实现与SMSF之间的上行短消息服务Nipsmgw_SMService_UplinkSMS_Request/Response，在SMSF侧实现与预设短消息互通设备之间的下行短消息服务Nsmsf_SMService_DownlinkSMS_Request/Response。

[0038] 与此同时，为了网络架构完整，在本实施例中还包括以下设备：短消息中心(SMSC，Short Message Service Center)、5G接入及移动性管理功能设备(AMF，AuthenticationManagementFunction)以及统一数据管理设备(UDM，Unified Data Management)，其中，SMSC用于实现5G终端短消息的存储、转发及重试功能；AMF用于实现5G终端的移动及接入管理功能；UDM用于实现5G终端用户的签约数据和/或鉴权数据的管理和存储功能，应当了解的是，在某些情况下，UDM还可以替换为归属位置寄存器(HLR，Home Location Register)或归属签约用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)，HLR和HSS主要为3G和/或4G网络中的核心网网元，UDM则主要应用于5G网络。应当了解的是，通常情况下，UDM会与HLR和/或HSS融合部署，以满足网络架构的正常运行。

[0039] 具体地，预设短消息互通设备可以为以下设备之一：IP短消息网关(IP-SM-GW，IP-Short Message-Gateway)、非接入层短消息网关(SMS-GW，Short Message Service-Gateway)、短消息中心SMSC，针对预设短消息互通设备的使用的不同具体设备，网络结构中设备之间的连接方式以及使用的接口也存在不同，下面结合图1至图11，针对上述预设短消息互通设备对应的具体连接方式和实现短消息业务的流程进行详细介绍。

[0040] 在预设短消息互通设备为IP-SM-GW或SMS-GW或SMSC中的任意一个设备时，第一预设服务化接口在预设短消息互通设备侧还实现与SMSF之间的短消息业务注册(Nipsmgw_SMService_Activate_Request/Response)/注销服务(Nipsmgw_SMService_Deactivate_Request/Response)，用于实现终端用户的统一注册管理流程。

[0041] 以IP-SM-GW为例，网络架构示意图如图1所示，此时预设短消息互通设备为IP-SM-GW，IP-SM-GW与SMSF之间的第一预设服务化接口实现短消息业务注册/注销服务以及上行短消息服务和下行短消息服务，SMSC与IP-SM-GW通过E接口和/或SGd接口连接；AMF与SMSF通过N20接口连接，与5G终端通过N1接口连接；UDM与IP-SM-GW之间通过Sh接口和/或J接口连接，与SMSF之间通过N21接口连接，与SMSC之间通过C接口和/或S6c接口连接，与AMF之间通过N8接口连接。

[0042] 此时，SMSF到IP-SM-GW的短消息业务功能注册流程的流程图如图2所示，SMSF在收到AMF发送的短消息业务注册服务请求后，执行到IP-SM-GW的Nipsmgw_SMService_Activate_Request，消息中携带SMSF地址，接入类型及SUPI等信息。如果IP-SM-GW已有终端的SMSoverIP注册地址，IP-SM-GW只需要记录终端的SMSF注册地址，无需发起到UDM的注册流程；如果IP-SM-GW没有终端的SMSoverIP注册地址，IP-SM-GW需要执行到UDM的注册。

[0043] 对应地，SMSF到IP-SM-GW的短消息业务功能注销流程的流程图如图3所示，SMSF在收到AMF发送的短消息业务注销服务请求后，执行到IP-SM-GW的Nipsmgw_SMService_Deactivate_Request，消息中携带SMSF地址，接入类型及SUPI等信息。如果IP-SM-GW本地已保存终端的SMSoverIP注册地址记录，IP-SM-GW只需要删除本地记录，无需发起到UDM的注销流程；如果IP-SM-GW本地没有保存终端的SMSoverIP注册地址记录，IP-SM-GW需要发起到UDM的注销。

[0044] 图4示出了在预设短消息互通设备为IP-SM-GW的情况下，5G终端发起起呼短消息(MO，Message Originated)的流程示意图，主要包括如下步骤：

[0045] 1)用户设备(UE，User Equipment)触发业务请求；

[0046] 2)UE提交MO短消息到AMF；

[0047] 3)AMF将MO短消息转发到SMSF；

[0048] 4)SMSF根据本地配置或查询NRF获取IP-SM-GW地址，将MO短消息转发到IP-SM-GW；

[0049] 5)SMSF给AMF返回CP层响应；

[0050] 6)AMF转发CP层响应到UE；

[0051] 7)IP-SM-GW将MO短消息转发到SMSC；

[0052] 8)SMSF给IP-SM-GW返回MO响应；

[0053] 9)IP-SM-GW返回MO响应给SMSF；

[0054] 10)SMSF转发MO响应给AMF；

[0055] 11)AMF转发MO响应给UE；

[0056] 12)UE返回CP层响应给AMF；

[0057] 13)AMF转发CP层响应给SMSF。

[0058] 由上述内容可知，SMSF在收到AMF转发的5G终端提交的MO短消息(SMS body)请求后，调用上行短消息服务向IP-SM-GW转发，消息中携带SUPI及SMS payload等信息，其中SMS payload中携带的是短消息RP层相关信息，包括短消息类型，短消息内容等字段；IP-SM-GW在收到SMSC返回的MO短消息响应(Submit Report)后，调用下行短消息服务向SMSF转发，消息中携带SUPI及SMS payload等信息。

[0059] 对应地，图5示出了终呼短消息(MT，Message Terminated)由IP-SM-GW域选5G网络下发的流程示意图，主要包括如下步骤：

[0060] 1)SMSC下发MT消息，首先发起到UDM/HSS/HLR的MAP路由查询请求；

[0061] 2)UDM/HSS/HLR将MAP路由查询SRI消息转发到IP-SM-GW；

[0062] 3)IP-SM-GW将自身GT地址返回给SMSC；

[0063] 4)SMSC根据该GT地址将MT消息投递到IP-SM-GW；

[0064] 5)IP-SM-GW执行域选，将MT短消息投递到SMSF；

[0065] 6～7)SMSF发起到AMF的Namf_MT_EnableUEReachability，使AMF发起到UE的寻呼；

[0066] 8～9)SMSF将短消息下发到AMF，AMF将短消息下发到UE；

[0067] 10)UE给AMF返回RP层MT消息响应，AMF转发RP MT Ack到SMSF；

[0068] 11)SMSF给IP-SM-GW返回MT Ack；

[0069] 12)SMSF向AMF返回CP层响应；

[0070] 13)IP-SM-GW向SMSC返回MT响应；

[0071] 14)IP-SM-GW向UDM/HSS/HLR返回下发状态报告；

[0072] 15)SMSC向UDM/HSS/HLR返回下发状态报告。

[0073] 由上述内容可知，IP-SM-GW在收到SMSC下发的MT短消息请求后，执行下发域选。IP-SM-GW可以根据本地配置执行5G网络，IMS域或CS域的域选下发及重发。如果域选5G网络下发，IP-SM-GW调用SMSF提供的下行短消息服务向SMSF转发，消息中携带SUPI及SMS payload等信息；SMSF在收到MT响应(Delivery Report)后，调用IP-SM-GW提供的上行短消息服务向IP-SM-GW转发，消息中携带SUPI及SMS payload等信息；IP-SM-GW收到SMSF返回的MT响应后，向SMSC返回MT响应MAP-MT-Forward-SM-Ack，并向UDM/HSS/HLR返回MAP-Report-Delivery-Status。

[0074] 应当了解的是，在网络侧未建设IP-SM-GW的情况下，可通过新建SMS-GW网元设备，作为IP-SM-GW的代替，执行与IP-SM-GW类似的功能，此时网络架构的连接示意图如图6所示，设备之间的连接方式、所使用接口等与使用IP-SM-GW完全相同，在此不再详细赘述。

[0075] 在预设短消息互通设备为SMSC时，当前网络架构连接示意图如图7所示，在实际应用时运营商未建设IP-SM-GW，则通过已有SMSC融合IP-SM-GW的功能的方式，实现对5G终端短消息业务的支持。SMSC与SMSF之间通过第一预设服务化接口实现短消息业务注册/注销服务以及上行短消息服务和下行短消息服务，AMF与SMSF通过N20接口连接，与5G终端通过N1接口连接；UDM/HSS/HLR与SMSC之间通过Sh接口、C接口以及J接口连接，与SMSF之间通过N21接口连接，与AMF之间通过N8接口连接。应当了解的是，除却连接方式以外，使用SMSC作为预设短消息互通设备实现5G终端短消息业务实现的方式，与使用IP-SM-GW作为预设短消息互通设备实现5G终端短消息业务实现的方式完全相同，在此不再详细赘述。

[0076] 另外，在使用IP-SM-GW作为预设短消息互通设备时，可以在IP-SM-GW与UDM/HSS/HLR之间新增第二预设服务化接口，第二预设服务化接口在IP-SM-GW侧实现与UDM/HSS/HLR之间的查询SMSF地址服务Nudm_UECM_Get Request/Response，此时IP-SM-GW与SMSF之间的第一预设服务化接口无需实现短消息业务注册/注销服务，仅实现上行/下行短消息服务即可，此时，网络架构的结构示意图如图8所示，其中Nudm即为第二预设服务化接口，实现查询SMSF地址服务Nudm_UECM_Get Request/Response。

[0077] 以MT短消息由IP-SM-GW域选5G网络下发为例，图9示出了MT短消息由IP-SM-GW域选5G网络下发的流程的流程图，IP-SM-GW调用Nudm_UECM_Get Request服务到UDM查询SMSF地址(对应图9中的步骤5和6)，然后进行下发域选；如果域选5G网络下发，IP-SM-GW调用SMSF提供的Nsmsf_SMService_DownlinkSMS服务进行短消息下发。SMSF接收到终呼响应后，调用上行短消息服务向IP-SM-GW返回终呼响应，消息中携带SUPI及SMS payload等信息；IP-SM-GW收到SMSF返回的MT响应后，调用Nudm_UECM_Update Request服务向UDM报告短消息下发状态(对应图9中的步骤16和17)。应当了解的是，图9中除步骤5、6、16、17以外的其他步骤，在图5中均已进行介绍，在此不再赘述。

[0078] 本实施例通过在5G短消息业务功能设备和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口，用于实现上述设备之间的短消息业务功能服务，同时由预设短消息互通设备提供终呼短消息的域选及重发功能，在支持前代终端短消息业务的基础上，实现了5G终端短消息业务，尤其是5G网络下物联网终端的短消息收发功能。

[0079] 在实际应用时，本实施例还可以扩展至IP-SM-GW与SMSF之间不采用第一预设服务化接口进行对接的情况，而是使用设备中已有的E接口或SGd接口对接，如图10所示，此时需要为SMSF分配MAP地址或Diameter地址并注册到UDM/HSS/HLR以实现5G终端的短消息收发流程，目前3GPP标准尚未明确如何将SMSF的MAP地址或Diameter地址注册到UDM/HSS/HLR，此时需要在UDM/HSS/HLR中新增SMSF的MAP地址或Diameter地址信息，如表1所示：

[0080]名称描述
smsfNumber MAP Address of SMSF
smsfDiameterAddress Diameter Address of SMSF

[0081] 表1

[0082] SMSF通过调用Nudm_UECM_Registration服务将MAP或Diameter地址注册到UDM/HSS/HLR。图11和图12给出了SMSF与IP-SM-GW之间通过E接口连接时，发起MO短消息和下发MT短消息的流程示意图，图13和图14给出了SMSF与IP-SM-GW之间通过SGd接口连接时，发起MO短消息和下发MT短消息的流程示意图。

[0083] 如图11所示，SMSF将MAP-MO-Forward-SM消息提交到SMSC。如图12所示，SMSC通过E接口将MT短消息下发到IP-SM-GW，IP-SM-GW先通过C接口到UDM/HSS/HLR查询SMSF的MAP地址信息，然后执行下发域选，如果域选5G网络下发，IP-SM-GW将MAP-MT-Forward-SM下发到SMSF。

[0084] 如图13所示，由于现有SMSC不支持SGd接口，因此SMSF将MO短消息通过OFR消息提交到IP-SM-GW，由IP-SM-GW通过E接口转发到SMSC。如图14所示，SMSC通过E接口将MT短消息下发到IP-SM-GW，IP-SM-GW先通过S6c接口到UDM/HSS/HLR查询SMSF的Diameter地址信息，然后执行下发域选，如果IP-SM-GW域选5G网络下发，IP-SM-GW使用TFR消息下发到SMSF。

[0085] 应当了解的是，使用E接口或SGd接口对接IP-SM-GW与SMSF只是使用第一预设服务化接口对接IP-SM-GW与SMSF的一种拓展情况，从网络演进角度上来说，使用第一预设服务化接口可以更好地实现5G终端短消息业务的支持。

[0086] 本发明的第二实施例提供了一种支持5G终端短消息业务的网络架构的构建方法，主要包括步骤S10：在5G短消息业务功能设备SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口；其中，SMSF用于实现5G终端的短消息的注册和/或注销功能，以及起呼和/或终呼短消息的转发；预设短消息互通设备用于实现5G终端之间的短消息互通、短消息下发域选以及短消息重发功能；第一预设服务化接口在预设短消息互通设备侧实现与5G短消息业务功能设备之间的如下服务定义：上行短消息服务；第一预设服务化接口在5G短消息业务功能设备侧实现与预设短消息互通设备之间的如下服务定义：下行短消息服务。

[0087] 具体地，预设短消息互通设备为以下设备之一：IP短消息网关IP-SM-GW、非接入层短消息网关SMS-GW、短消息中心SMSC。并且，第一预设服务化接口在预设短消息互通设备侧还实现与SMSF之间的如下服务定义：短消息业务注册/注销服务。

[0088] 进一步地，在预设短消息互通设备为IP-SM-GW的情况下，在5G短消息业务功能设备SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口之后，还包括步骤S20：在IP-SM-GW与统一数据管理设备UDM之间新增第二预设服务化接口；其中，UDM用于实现5G终端用户的签约数据和/或鉴权数据的管理和存储功能，第二预设服务化接口在IP-SM-GW侧实现与UDM之间的如下服务定义：查询SMSF地址服务。

[0089] 另外，在预设短消息互通设备为IP-SM-GW或SMS-GW的情况下，构建方法还包括：通过E接口和/或SGd接口连接短消息中心SMSC与预设短消息互通设备，其中，SMSC用于实现5G终端短消息的存储、转发及重试功能；通过N20接口连接SMSF与5G接入及移动性管理功能设备AMF，其中，AMF用于实现5G终端的移动及接入管理功能；通过Sh接口和/或J接口连接预设短消息互通设备与统一数据管理设备UDM；通过N21接口连接SMSF与UDM；通过C接口和/或S6c接口连接SMSC与UDM；通过N8接口连接AMF与UDM。

[0090] 或者，在预设短消息互通设备为SMSC的情况下，构建方法还包括：通过N20接口连接SMSF与5G接入及移动性管理功能设备AMF；通过Sh接口和C接口和J接口连接统一数据管理设备UDM；通过N21接口连接SMSF与UDM；通过N8接口连接AMF与UDM。

[0091] 本实施例通过在SMSF和预设短消息互通设备之间新增第一预设服务化接口，由预设短消息互通设备提供终呼短消息的域选及重发功能，实现5G终端的SMSoverNAS短消息方案，在支持前代终端短消息业务的基础上，实现了5G终端短消息业务，尤其是5G网络下物联网终端的短消息收发功能。

[0092] 尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

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