SMS - Short Message Service

Tìm hiểu SMS

SMS ( Short message service) là một kĩ thuật phân phát các tin nhắn ngắn thông qua mạng thông tin di động. Nó được lưu trữ và chuyển từ mạng thông tin di động này đến mạng thông tin di động khác. Tin nhắn (chỉ gồm Text) từ máy di động gửi tin sẽ được lưu trữ tại trung tâm lưu trữ SMS và sau đó nó sẽ được chuyển (forward) đến máy di động đích. Điều này có nghĩa là trong trường hợp mà máy nhận không khả dụng ( có thể là tắt máy, không có sóng hoặc là đang bị khóa…) thì tin nhắn đó sẽ không bị mất đi mà nó sẽ được lưu trữ tại trung tâm và có thể sẽ được chuyển đến máy đích sau. Mỗi bản tin SMS không thể dài hơn 160 ký tự đối với các ký tự latinh, đối với các ký tự không thuộc hệ Latinh mà thuộc các hệ như tiếng HOA, hoặc tiếng A-Rập thì SMS chỉ hỗ trợ tối đa là 70 ký tự. Các ký tự này có thể là dạng Text hoặc là các ký tự không phải dạng text. Một đặc tính nổi bật của SMS đó chính là sự báo nhận. Tức là nếu một máy di động gửi tin có yêu cầu thì trung tâm lưu trữ SMS sau khi gửi SMS đến máy đích, máy đích nhận được thì trung tâm sẽ phúc đáp cho máy di động gửi tin một bản tin nhỏ gọi là bản tin xác nhận, giúp cho người gởi có thể biết được là bản tin SMS của mình đã được nhận hay chưa. Vì SMS sử dụng các kênh tín hiệu khác nhau để phân chia các kênh, vì vậy các bản tin có thể được gửi, nhận đồng thời như các dịch vụ voice, data, fax thông qua mạng GSM. SMS hỗ trợ trên bình diện quốc gia và cả quốc tế, vì vậy, bạn có thể dùng một thuê bao di động gửi tin SMS đến bất cứ một thuê bao di động nào khác trên thế giới. Hiện nay các mạng đều được xây dựng dựa trên 3 kỹ thuật cơ bản đó là: GSM, CDMA, TDMA và cả 3 đều hỗ trợ SMS.

SMC (Short Message Center) là một thực thể độc lập, có nhiệm vụ lưu trữ và Forward các bản tin đến và từ các trạm di động.

SME (Short Message Entity) có thể được đặt tại một mạng cố định hoặc là một trạm Di động để nhận và gửi các bản tin ngắn.

SMS GWMS (SMS gateway MSC) là một gateway MSC mà có thể nhận các bản tin ngắn. Gateway MSC là một điểm mạng di động có nhiệm vụ quan trọng trong việc liên lạc với các mạng khác. Khi nhận bản tin ngắn từ các trung tâm lưu trữ bản tin, GMSC sử dụng mạng SS7 để truy vấn các giá trị hiện thời của trạm di động từ HLR

HLR(Home Location Register) là cơ sở dữ liệu chính của một mạng di động. Nó lưu trữ thông tin cá nhân của các thuê bao và thông tin các tuyến đối với các thuê bao.

MSC(Mobile Switching Center) là một thành phần của mạng GSM làm nhiệm vụ chuyển mạch các kết nối giữa các trạm thông tin di động với nhau hoặc là giữa các trạm thông tin di động và các mạng cố định. Khi bản tin đã được truy vấn đến HLR thì nó sẽ được đưa đến MSC để có thể chuyển tiếp đến các mạng theo đúng như các truy vấn đã tìm kiếm.

VLR (Visitor Location Register) đáp ứng với mỗi MSC và chứa các thông tin tạm thời về các máy trạm di động như: thông tin về ID của thuê bao đó, các Cell (hoặc các nhóm Cell) mà thuê bao di động đó đang hiện hữu. Bằng cách sử dụng các thông tin từ VLR, MSC có thể chuyển mạch các thông tin (ở đây là các bản tin) đến các BSS tưng ứng.

BSS (Base Station System, BSC + BTS), được sử dụng đề chuyển các bản tin đến các thuê bao di động. BSS bao gồm các interface nhận và gửi các bản tin từ các trạm thông tin di động và gửi nó đến các trạm khác. Chính vì thông tin được gửi đi thông qua các kênh tín hiệu vì vậy, thuê bao di động vẫn có thể nhận được bản tin ngay trong khi đang thực hiện các cuộc gọi.

Dưới đây là một số ứng dụng của SMS:

• Đơn giản, dễ sử dụng và tiết kiệm khi cần gửi một số yêu cầu mà không nhất thiết phải thực hiện các cuộc gọi
• Có thể sử dụng để Check Mail, có khá nhiều nhà cung cấp dịch vụ E-mail hỗ trợ các khác hàng có thể thực hiện check mail thông qua SMS.
• Có thể sử dụng để gửi các e-mail (dĩ nhiên là ít hơn 160 ký tự) từ một thuê bao di động đến một địa chỉ E-mail thực trên mạng Internet thông qua SMS
• Các thông tin về thời sự, thời tiết, các bản tin về thị trường, các chương trình khuyến mãi có thể được gửi đến các User thông qua trung tâm, tức là bạn sẽ có thể nhận được các bản tin này từ nhà cung cấp dịch vụ hoặc trung tâm thông qua việc đăng ký với nhà cung cấp hoặc là gửi một tin nhắn theo một cú pháp nào đó có sẵn đến một số địen thọai nhất định.
• SMS có thể được sử dụng bởi các nhà cung cấp để cung cấp các dịch vụ giới thiệu, quảng bá.
• Mobile chatting cũng là một trong những ứng dụng của SMS
• SMS có thể được sử dụng để báo tin cho một ai đó khi bạn nhận được các bản tin MMS hoặc Fax…
• Sử dụng SIM-Toolkit, hiện nay là một phần của mạng GSM, SMS có thể được sử dụng để kích họat một đặc tính nào đó của mạng. Bằng cách sử dụng một bản tin ngắn, có cấu trúc định sẵn từ các thuê bao đến các Server nhằm kích họat các thuê bao cuối không dây
• Dùng để báo có Internet e-mail.
• Download các trình cần thiết (chỉ đúng cho các nhac chuông mono…).

Giới hạn của SMS

Tuy SMS rất phổ biến, nhưng không phải là nó không có các nhược điểm, dưới đây là một số nhược điểm của nó.

• Bạn chỉ có gửi các tin nhắn dạng Text, không thể đính kèm các file Audio hoặc hình ảnh.(Sau này được phát triển bằng EMS)
• Các bản tin bị giới hạn bởi kích cỡ. Một bản tin SMS không thể tồn tại lớn hơn 160 ký tự.Đối với các bản tin dài hơn 160 ký tự, tự động mạng sẽ split nó ra thành nhiều segment để gửi đi, mỗi Segment là một bản tin, và nhiệm vụ của các trung tâm là sẽ xem xét, đánh dấu để gửi các bản tin đi sao cho khi đến máy hì máy có thể tự động lắp ghép lại thành một bản tin hòan chỉnh.(vấn đề hạn chế về kích cỡ đã được giải quyết bằng MMS)
• Có nhiều giao thức độc quyền được sử dụng bởi nhà cung cấp dịch vụ SMS và nhà phát triển dịch vụ cần cho các interface để tạo nên các ứng dụng cần thiết vì vậy sẽ có sự khác nhau giữa các trung tâm SMS, dẫn đến việc khó khăn trong giao tiếp giữa các trung tâm này.
• Đơn vị dữ liệu giao thức SMS được xác định trong GSM 03.40, tuy nhiên chúng không có hiệu quả lắm. Sự khác nhau giữa các trường header trong PDU được cố định.
• Tốc độc dữ liệu thấp, có độ trễ cao. GPRS và USSD cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn và độ trễ thấp hơn so với SMS. Điều này là bởi vì SMS sử dụng kênh báo hiệu tốc độ chậm, MMS sau này được sử dụng các kênh dữ liệu, vì vậy tốc độ cao hơn.
• Việc lưu trữ và chuyển tiếp các bản tin SMS một cách tự nhiên sẽ rất hữu ích cho SMS tuy nhiên nó lại là một điểm bất lợi khi phát triển kĩ thuật WAP.

Đây là phần cấu trúc bảng tin SMS
Phần Header bao gồm các thông số sau:
SMSC(SMS Center) Address:

Địa chỉ tổng đài SMS mà bản tin cần được gửi đến.

Destination Address

Địa chỉ đích (Destination Address) được hiểu là địa chỉ của máy, user cần nhận bản tin. Thông tin này được tạo ra bởi người gửi.

Originating Address

Đây là địa chỉ người gửi bản tin, nhằm mục đích giúp máy hoặc user nhận được bản tin có thể xác định được

Status Report Request

Thông số này được sử dụng nhằm giúp cho người gửi có thể xác định được là bản tin của mình đã được nhận chính xác hay vẫn còn được lưu trữ tại tổng đài SMS.

Service Center Timestamp

Ngoài các trường trên, tổng đài SMS sau khi nhận được bản tin sẽ tự động thêm vào bên ngoài thông tin của bản tin là thời gian như ngày, tháng, năm, giờ, phút.

Validity Period

Mỗi bản tin được gửi đến tổng đài SMS đều được gán một Validity Period (tạm dịch là giá trị ưu tiên) đây là thời gian lớn nhất mà một bản tin được lưu trữ trên tổng đài. Việc xác lập các giá trị ưu tiên này cực kỳ quan trọng đối với một số tổng đài. Mỗi bản tin sẽ có một thời gian sống (lifetime), tức là thời gian tồn tại trên tổng đài trước khi bị xóa đi nếu như không gửi được đến đích. Tất cả các bản tin đều có các bản tin lifetime đi kèm và các giá trị này là không giống nhau đối với các mạng di động khác nhau. Ví dụ như đối với Vodafone ở Anh là 72 giờ, Vodafone D2 ở Đức là 48 giờ và nó cũng sẽ được xóa khỏi tổng đài nếu như user đã nhận được.

Date Coding Scheme

Thông số Data Coding Scheme (DCS) được sử dụng cho một số chức năng sau:

• Đánh dấu để nhận biết đâu là form dữ liệu (user data) được mã hóa dạng 7 bit cho GSM 7-bit alphabet, 16-bit text hoặc binary.
• Xác định các lớp của bản tin để báo cho mobile biết được cách kiểm soát bản tin. Ví dụ như, cờ Data Coding Scheme được dùng để xác định nơi mà bản tin sẽ được lưu trữ, có thể là lưu trữ trong SIM hoặc là trong bộ nhớ. Sau đó sẽ có một lệnh được sử dụng để gửi đến thiểt bị hiển thị hoặc thiết bị đầu cuối DTE đính kèm vào mobile.
• Cho phép nhận các Short Message Entity để hiển thị một icon được gửi kèm chung với bản tin, vì vậy nó sẽ mở rộng thêm như dùng cho mail, voice mail.
• Xác định được bản tin có phải được định dạng nén hay không?

Giá trị Data Coding Scheme được mô tả chi tiết trong chuẩn GSM 03.38

Protocol Identifier

Một cờ khác được sử dụng cho các chức năng mở rộng khác đó là Protocol Identifier (PID).

PID xác định các phương thức lưu trữ bản tin, bao gồm các chức năng chính sau:

• Định tuyến các bản tin đi đúng interface. Điều này rất quan trọng do một số interface cùng sử dụng một số (chẳng hạn như thoại và Fax của PSTN). Sử dụng PID báo hiệu cho tổng đài SMS, nơi mà bản tin SMS được gửi đến với xác suất cao nhất và sau đó được gửi đến địa chỉ đích.
• Định tuyến bằng PID được sử dụng để cung cấp SMS cho dịch vụ Fax, tức là, từ một máy di động, bạn có thể gửi một bản tin đến máy Fax. TỔng đài SMS nhận được PID báo cho biết rằng bản tin sẽ được gửi đến máy Fax, nó sẽ định tuyến cho bản tin đến module tại tổng đài SMS có nhiệm vụ chuyển sang dạng Fax hoặc là có những tổng đài SMS tích hợp sẵn các dịch vụ và các chức năng chuyển SMS sang Fax.
• Báo hiệu cho máy nhận bản tin kiểm tra xem thử bản tin hiện thời tồn tại trong máy đã được update hay chưa, nếu bản tin quá dài và bị thất lạc 1 hoặc nhiều bản tin con trên đường truyền, nó sẽ kiểm tra xem bản tin của bạn đầy đủ chưa và sẽ update khi nhận được các bản tin mới hơn.

Dưới đây là kiến trúc cơ bản của mạng SMS

SMS được xây dựng với 2 dịch vụ điểm nối điểm:

• MO-SM (mobile originated short message) : Tin nhắn ban đầu xuất phát từ máy gửi cá nhân. Được gửi tới trung tâm SMSC (SMS Center). Trung tâm có thể trả về báo cáo cho người gửi xác nhận tin nhắn đã được nhận hoặc bị hỏng (kèm theo lí do hỏng)
• MT-SM (mobile terminated short message ): Mức này, tin nhắn sẽ đuợc SMSM chuyển tới MS nhận. Sau đó sẽ có một báo cáo xác nhận MS đã nhận tin hoặc tin gửi bị hỏng (kèm theo lí do hỏng)

Dịch vụ điểm nối điểm OM-SM trong SMS

1. Xác định MS nằm trong mạng qua các thông tin chứng thực trong VLR
2. MS gửi SM (short message) tới MSC
3. MSC sẽ truy vấn cơ sở dữ liệu VLR (visitor location register: VLR) để kiểm tra tính khả thi của địa chỉ đích, kiểm tra các nguy cơ dẫn tới việc gửi bị hỏng
4. MSC gửi tin nhắn SMS tới SMSC sử dụng trình điều khiển gửi tin forwardShortMessage
5. SMSC gửi tin nhắn đến SME (có thể là một mạng cố định, một thiết bị di động hay một trung tâm dịch vụ khác), có thể có thêm lựa chọn yêu cầu hồi đáp kết quả
6. SMSC gửi kết quả của lệnh forwardShortMessage tới MSC
7. MSC gửi lại kết quả truyền tin cho MS

Dịch vụ điểm nối điểm TM-SM trong SMS

1. SM được gửi từ ESME (External Short Messaging Entities - là thiết bị có thể gửi và nhận tin nhắn) tới SMSC
2. SMSC yêu cầu HLR (home location register: HLR) để định vị việc gửi tin nhắn tới máy nhận nào đó.
3. SMSC gửi tin nhắn SMS tới MSC sử dụng trình điều khiển gửi tin forwardShortMessage
4. MSC tìm lại thông tin người dùng trong VLR. Việc xác thực cũng được tiến hành nếu được yêu cầu.
5. MSC gửi tin nhắn đến MS
6. MSC gửi thông báo kết quả lệnh forwardShortMessage tới SMSC
7. Nếu được yêu cầu bởi ESME, SMSC sẽ gửi kết quả thông báo tin nhắn gửi thành công hay thất bại