Nghiên cứu phát triển dịch vụ nhắn tin ngắn cho mạng cố định, thử nghiệm cung cấp dịch vụ tích hợp nhắn tin ngắn di động và internet

Nguyởn lý chung ớố gưi vÌ nhẹn tin nh¾n, mét ợêng thỡng tin voice_band ợỵc thiỏt lẹp trongPSTN giƠa SMTE vÌ SMSC bững cĨch sư dơng cĨc thĐ tơc ợiồu khiốn cc gảicŨ bộn phơ thc vÌo li truy

Mục lục

I Giới thiệu chung về SMS 4

1 Lịch sử phát triển của SMS 4

2 Sự thành công và các yếu tố kích thích phát triển của SMS 4

2.1 Sự thành công của SMS 4

2.2 Các yếu tố kích thích phát triển của SMS 6

3 SMS trong PSTN 6

3.1 Sơ lợc tình hình phát triển SMS trong PSTN 6

3.2 nhu cầu và khả năng áp dụng SMS trong PSTN tại Việt Nam 6

II Cơ sở lý thuyết chung cho việc truyền SMS trong PSTN 8 1 Cấu trúc mạng tổng quan và nguyên lý chung 8

1.1 Cấu trúc mạng tổng quan 8

1.2 Nguyên lý chung 8

1.3 Sơ lợc về cấu trúc phân lớp 9

2 SMTE(Short Message Terminal Equiment) 10

2.1 Chức năng và cấu tạo điện thoại truyền thống 13

2.1.1 Cấu tạo của điện thoại truyền thống 13

2.1.2 Các chức năng cơ bản của điện thoại 13

2.2 Sự phát triển theo hớng tích hợp nhiều chức năng 13

2.3 Điện thoại có chức năng SMS 14

2.3.1 Các yêu cầu đối với điện thoại có khả năng SMS 14

2.3.2 Khảo sát một số điện thoại có chức năng SMS của các hãng 15

3 SMSC(Short Message Service Centre) 17

3.1 Nhiệm vụ của SMSC 17

3.2 Cấu trúc của SMSC 19

3.2.1 Cấu trúc tổng quan của hệ thống 19

3.2.2 Các thành phần của hệ thống 19

3.2.3 Các giao diện chuẩn 20

4 Protocol 20

4.1 Tổng quan 20

4.1.1 Các chồng giao thức chuẩn 20

4.1.2 Các dịch vụ trên nền CTSI 25

4.2 Giao thức 1 của ETSI 27

4.2.1 Tổng quan 27

4.2.2 Mối liên hệ giữa các thực thể SM và PSTN 27

4.2.3 Kiến trúc giao thức 29

4.2.3.1 Lớp Vật lý 29

4.2.3.2 Lớp Liên Kết Dữ Liệu 31

4.2.3.3 Lớp Truyền Tải 33

4.2.3.4 Các yêu cầu đối với Gateway 33

4.2.3.5 Các yêu cầu đối với SMTE 34

4.2.3.6 Sự mở rộng tới tiêu chuẩn GSM 38

4.2.3 Đồ thị dòng các bản tin 39

III Thiết kế sơ đồ khối tổng quát điện thoại cố định có SMS 61

1 Đặt vấn đề 61

2 thiết kế sơ đồ khối tổng quát điện thoại cố đinh có khả năng SMS 61 Tài liệu tham khảo 64

Các từ viết tắt 65

Lời nói đầu

Trong một xã hội phát triển thì nhu cầu về thông tin là một nhu cầu cấp thiết

và quan trọng Việc sử dụng máy điện thoại để trao đổi thông tin là đã đợc coi làkhông thể thiếu ở nớc ta trong thời gian gần đây, cùng với dà phát triển của nềnkinh tế nói chung và ngành bu chính viễn thông nói riêng, điện thoại cố đinh đãngày càng phổ biến rộng rãi bởi các u thế về giá thành lắp đặt, dẽ dàng sử dụngcũng nh cớc phí rẻ v.v

Xu hớng phát triển trong tơng lai của mạng điênh thoại cố đinh của nớc ta làrất lớn bởi sự giảm hơn nữa về giá thành cũng nh mở rộng các dịch vụ mới.Một trong các dịch vụ mở rộng đó là dịch vụ nhắn tin ngắn(SMS ShortMessage Service) Dịch vụ này đã đợc một số nớc trên thế giới đa vào khai tháctrên mạng cố đinh Với Việt Nam thi đây là một dịc vụ mới còn dang trong giai

đoạn nghiên cứu và lên kế hoạch thực hiện

Một trong các yêu cầu để triển khai đợc dịch vụ này là phải có đợc các điệnthoại có khả năng SMS Đề tài này sẽ đi vào nghiên cứu các cơ sở lý thuyếtchung cho việc thực hiện SMS cho mạng PSTN, và thiết kế sơ đồ khối tổng quátcho thiết bị đầu cuối có khả năng SMS

Đề tài sẽ có 3 phần:

2 Các cơ sở lý thuyết chung cho việc thực hiện SMS trên mạng PSTN

3 Thiết kế sơ đồ khối tổng quát cho điện thoại có khả năng SMS

1 Lịch sử phát triển của SMS

Dịch vụ tin nhắn(SMS – Short Message Service) là dịch vụ gửi và nhận bảntin ngắn, đầu tiên đợc cung cấp cho các điện thoại di động, sau đó đợc áp dụngcho các điện thoại cố định, các máy fax, các hộp th điện tử và các thiết bị điệnthoại khác bản tin nhắn có thể bao gồm các kí tự chữ và số

SMS đựơc tạo ra nh là một phần của chuẩn GSM pha 1 Lần đầu tiên SMS

đ-ợc gửi từ PC tới điện thoại di động là vào tháng 12 năm 1992 trên mạngVodaphone GSM ở Anh

Nếu mã hoá dữ liệu theo luật 7bit thì mỗi bản tin nhắn có thể có độ dài tới 160

kí tự khi sử dụng bảng chữ cái Latinh Hoặc là 70 kí tự khi sử dụng bảng chữ cáiphi Latinh ( ví dụ nh là chữ cái Arap hoặc Trung Quốc) Nừu luật mã hoá là8bit thìmỗi tin nhắn có thể dài140 kí tụ Latinh Tuy nhiên độ dài của tin nhắn có thể dàingắn còn phụ thuộc vào các giao thức khác nhau

2 Sự thành công và các yếu tố kích thích sự phát triển của SMS

2.1 Sự thành công của dịch vụ SMS

Tuy ra đời cha lâu nhng dịch vụ SMS đã phat triển hết sức nhanh chóng Tại châu Âu đã đạt đợc con số 1 tỉ bản tin/tháng vào tháng 4 năm 1999, và tiếp tục tăng gấp đôi trong vòng 6 tháng

Thống kê tơng đối thi trờng SMS tại châu Âu nh sau:

SM/tháng

Đức 200 triệuItaly 150 triệuPhần lan 75 triệu

Anh 70 triệuNauy 70 triệu Thuỵ điển 70 triệu

Bồ đào nha 60 triệuPháp 60 triệuTây ba nha 60 triệu

Đan mạch 50 triệu

Bỉ 25 triệu

Hy lạp 15 triệuTổng cộng 1 tỷ

2.2 Các yếu tố kích thích sự phát triển của dịch vụ SMS

Nhắn tin liên mạng quốc gia

Việc nhắn tin liên mạng giữa các nhà cung cấp dịch vụ trong cùng một khu vực tạo cho khách hàng của cả hai mạng một cơ hội sử dụng dịch vụ nhắn tin SMS giống nh dịch vụ thoại Các khách hàng có thể gọi điện cung nhu nhắn tin cho nhau từ các mạng khác nhau

Dịch vụ nhắn tin ngắn trả tr ớc

Đây là một nguyên nhân rất quan trọng quyết định sự phát triển mạnh mẽ củadich vụ SMS Nhắn tin SMS trả trớc(SMS for prepayment) cho phép khách hàng

co thể trả tiền trớc cho dich vụ mà không cần phải đăng ký với nhà khai thác

Ví dụ nh ở mạng Vodaphone ở Anh có 3 triệu khách hàng trả sau và 2 triệukhách hàng trả trớc nhng khách hàng trả trớc có số tin nhắn SMS nhiều gấp đôi

số khách hàng trả sau

Dự doán văn bản đ ợc bấm trên máy

Sự đơn giản hoá việc nhắn tin cũng làm cho tăng l lợng tin nhắn đợc gửi đi Vìvậy sự ra đời các thật toán dự báo tin nhắn đợc bấm đã làm giảm một cách đáng

kể việc bấm phím Sự tích hợp các thuât toán nay vào các may điện thoại đã làmcho dịch vụ SMS ngày càng phat triển

Chuẩn hoá các giao thức

Việc chuẩn hoá các giao thức đã tạo ra một môi trờng tiêu chuẩn cho sự pháttriển của các nhà hoach định,phát triển và triển khai dịch vụ của các nhà kinhdoanh.

Chuẩn hoá gioa thức cũng làm cho ngời sử dụng dễ dàng hơn trong việc trảlời tin nhắn và truy nhập tới các dịch vụ tin nhắn khác thông qua giao diện menutrên máy

Sự phát triển của các thiết bị đầu cuối

Việc cho ra đời các thiết bị đầu cuối dễ sử dụng cũng góp phần làm tăng việc

sử dụng tin nhắn

3 SMS trong PSTN

Nh đã nói tới ở trên, dịch vụ SMS đã phat triển rất mạnh mẽ trong mạng di

động Vì vậy mà một ý tởng có một dịch vụ tơng tự cho mạng cố đinh là điều tấtnhiên

Các ứng dụng tiềm tàng của SMS (nh là person-to-person chatting,nhận mail và e-commer) đã hấp dẫn các nhà cung cấp kinh doanh cung câp một dich

e-vụ tơng tự cho các thuê bao của mạng cố định

Đồ án này sẽ đi vào nghiên cứu các giải pháp công nghệ cho viêc truyềnSMS trên mạng PSTN, và đa ra thiết kế điênh thoại cố định có khả năng truyềnSMS

3.1 Sơ lợc tình hình phát triển SMS trong PSTN

Trên thế giới: SMS cho mạng cố định không có gì la mới mẻ, nó cũng đã chiếm

một thị phần đáng kể và trở thành một nhu cầu không the thiếu Cụ thể, cách đâyhơn 2 năm, một số nhà quản lý mạng cố định tại một số nớc đã triển khai hoặc

đã có kế hoạch thực hiên nh ; Đức, Bỉ, Italy, Tây Ba Nha,Trung Quốc, Singapore,Malaisia, úc theo thống kê của LogicaCMG thì mỗi tháng có hơn hai triệu tinnhắn đợc gửi qua mạng Trong thời gian tới việc tích hợp thêm một số dịc vụkhác (nh là nhắn tin MMS )sẽ làm tăng số lợng thuê bao lên rất nhanh

Về mặt giải pháp, hiên nay trên thé giới, một số hãng (ZTE, Gladsis, ) đãnghiên cứu và chào hàng hệ thống nhắn tin ngắn hợp nhất đây là các hệ thống

đợc nghiên cứu và phát triển trong nhiều năm, có tính ổn đinh cao và phong phú

về thể loại dịch vụ

Tại Việt Nam : Hiện nay ở nứoc ta chỉ có dịch vụ SMS trong mạng di động theo

chuẩn GSM Sắp tới sẽ có SMS với cả mạng di động theo công nghệ CDMA củaS_phone

Về Fixed Line SMS thi cho tới thời điểm hiện tai cha có nhà cung cấp dịch vụnào phát triển Trung tâm CNTT dã nghiên cứu chế tạo thành công hai hệ thống

Nhắn tin ngắn cho mạng di động và cả Nhắn tin hợp nhất Infogate Hai hệ thống

này có tinh chat mở nh vậy sẽ dễ dàng cho việc phát triển và tích hợp dịch vụnhắn tin ngắn cho mạng cố định

3.2 Nhu cầu và khả năng áp dụng SMS trong PSTN tại Việt Nam

Thực tế cho thấy là nhu cầu thông tin của khách hàng hiện nay đang ngàycàng cao và càng đa dạng Nhu cầu gửi tin nhắn của khách hàng không chỉ còn

bó hẹp trong mạng di động, mà nó đã mở rộng tới việc gửi tin nhắn giữa các thuêbao mạng cố định với nhau, hay giữa các thuê cố định với các thuê bao di động,thuê bao Internet và các thuê bao của mạng nhắn tin quốc gia Việc phát triển

và tích hợp dịch vụ Nhắn tin ngắn cho mạng cố định với tin nhắn di động vàInternet đã đa thêm một loại dịch vụ mới vào mạng lới, đáp ứng đợc nhu cầu củakhách hàng, đồng thời cũng thể hiện đợc vai trò làm chủ công nghệ của các kỹ

s Việt Nam

Về nhu cầu sử dụng cũng nh phát triển dịch vụ: Hiện nay, trong nớc mạng

điện thoại cố định đã đợc phát triển rất rộng khắp, với mật độ thuê bao lớn Cụ

thể theo nguồn tin trên trang chủ của VNPT (http:/ www.vnpt.com.vn) thì hiện tạitrên toàn quốc có hơn 6 triệu thuê bao, trong đó 1/3 là thuê bao di động còn lại2/3 (trên 4 triệu) là thuê bao cố định Với mật độ thuê bao này, giả sử có 300.000(7,5% thuê bao cố định hiện tại hoặc 5% tổng số thuê bao trên toàn quốc) thuêbao sử dụng dịch vụ, mỗi thuê bao 1 ngày sẽ gửi 3 tin nhắn, mức c ớc cho một tinnhắn là 100VND thì doanh thu trên một ngày của dịch vụ SMS for Fixed line sẽlà:= 300.000 x 3 x 100 = 90 triệu.

Số thuê bao cố định sử dụng dịch vụ

300.000 thuê bao

Số tin nhắn /1 thuê bao/

Cớc phí / 1 tin nhắn 100 VND Tổng doanh thu/ 1 ngày 90 triệu VND

Cũng tại trang chủ của VNPT chúng ta đợc biết mục tiêu phát triển năm 2003

đối với thuê bao điện thoại nói chung là số thuê bao mới là: 1.386 triệu thuê bao,tăng hơn 9% so với năm 2002 95% số xã có máy điện thoại Đây cũng chính là

điểm mạnh để phát triển, triển khai dịch vụ này

II. Cơ sở lý thuyết chung cho việc truyền SMS trong PSTN

1 Cấu trúc mạng tổng quan và nguyên lý chung

1.1 Cấu trúc mạng tổng quan

Hình 1: Tổng quan hệ thống

Hình 1 cho ta cái nhìn tổng quan về cấu truc của hệ thống SMS trong mạng PSTN Hệ thống bao gồm một SMTE (Short Mesage Terminal Equiment), một SMSC (Short Mesage Service Centre)

SMTE sẽ đợc nối với mạng thông qua truy nhập của mạng PSTN SMSC sẽ

đợc nối với mạng thông qua một giao diện tốc độ sơ cấp, ví du nh SS7, R2 hay mot kiểu kết nối khác

Chú ý : Cấu trúc của SMSC trong hình 1 chỉ là một ví dụ có thể Cấu trúc của SMSC sẽ đợc nói tới ở phần sau

1.2 Nguyên lý chung

Để gửi và nhận tin nhắn, một đờng thông tin voice_band đợc thiết lập trongPSTN giữa SMTE và SMSC bằng cách sử dụng các thủ tục điều khiển cuộc gọicơ bản phụ thuộc vào loại truy nhập dã kể trên

Hình 2 cho ta thấy nguyên lý chung để truyền SMS từ SMTE gửi tới SMTEnhận

Quá trình truyền một bản tin bao gồm hai bớc:

Bớc 1:(SM_ Subsmission) Trong bớc này SM(Short Message) đợc truyền từ

SMTE gửi tới SMSC

- SMTE sẽ thiết lập một kết nối chuyển mạch kênh tới SMSC bằng cáchnắm lấy đờng dây và quay số của SMSC theo phơng thức pulse hoặctone Nh đã chi ra trên hình, mạng sẽ cung cấp một Caller ID (tức làCalling line Identity) của SMTE cho SMSC SMSC sẽ sử dụng thông tinnày để nhận dạng SMTE cung nhu cho hoạt động tính cớc sau này

- Sau khi kết nối voice-band đợc thiết lập.SM sẽ đợc SMTE gửi tới SMSC,SMSC sẽ hoạt động theo nguyên lý store-and-forwad SM

- Sau khi SM đã đợc truyền xong, liên kết sẽ đợc giải phóng, kết thuc quátrình gửi tin từ SMTE tới SMSC

Bớc 2:(SM_Delivery) Trong bớc này SM sẽ đợc gửi từ SMSC tới SMTE nhận

- SMSC sẽ thiết lập cuộc gọi tới SMTE nhận cũng bằng cách quay số củaSMTE nhận Mạng sẽ cung cấp Caller ID của SMSC cho SMTE đích.SMTE sẽ sử sụng thông tin này để nhận dạng SMSC và để quyết địnhphơng thức kết nối trở lại SMSC một cách tự động(phơng thc kết nối trởlai của SMTE tới SMSC là phụ thuộc vào giao thức đợc sử dụng)

- Giống nh trong bớc1 SM sẽ đợc truyêng từ SMSC tới SMTE, Sau khi kếtnối đợc thiết lập

- Khi cuộc truyền đã hoàn tất, kết nối sẽ đợc giải phóng

Thông tin CLI đợc cung cấp qua tín hiệu DTMF hoặc FSK nh mô tả trongchuẩn EN 300 659-1 của ETSI

Hình 2: nguyên lý chung để truyền SM

1.3 Sơ lợc về cấu trúc phân lớp

Hình 3: Chồng giao thức trong quá trình truyền SMS qua kết nối

PSTN/ISDN

Chồng giao thức SMS đợc trình bày ở hình 3 Chồng giao thức này gồm 3 lớp

- Lớp SM Transfer Layer (SM-TL): cung cấp các giao diện cho các ứngdụng để gửi và nhận SM

- Lớp SM Data Link Layer (SM-DLL): cung cấp khả năng phát hiện lỗi đảmbảo quá trình truyền tin tin cậy, cũng nh điều khiển thời gian đáp ứng củacác thực thể ngang hàng Cung cấp các dịch vụ cho lớp SM-TL làm cholớp SM-TL có thể gửi và nhận bản tin với các thiết bị cùng loại

- Lớp SM Physical Layer (PhL): Cung cấp các dịch vụ cho lớp DLL, thực hiện truyền các bản tin trên băng thoại Các bản tin đợc truyềngiữa SMSC và SMTE sử dụng phơng thức điều chế FSK 1200 baud.SMTE có thể truyền bản tin tới SMSC theo phơng thức DTMF

SM-2 SMTE (Short Message Terminal Equiment)

Mạch cấp nguồn

Chuyển mạch nhấc

đặt

Mạch phát tín hiệu chọn số

Mạch Thu chuông

Mạch nói

Mạch nghe Sai động

máy điện thoại có khả năng SMS, vì vây phần này sẽ đi vào tìm hiểu về máy

điện thoại bấm phím

2.1 Chức năng và cấu tạo điện thoại truyền thống

2.1.1 Cấu tạo của điện thoại truyền thống

2.1.1.1 Sơ đồ khối máy điện thoại

Mạch cân bằng

Hình 4: Sơ đồ khối của máy điện thoại

2.1.1.2 Mạch chống quá áp

Để tránh những h hỏng do sét (điện áp cảm ứng do sét gây ra) hay điện lựcchập vào đờng dây làm hỏng máy, ngời ta dùng mạch chống quá áp Thông th-ờng mạch chống quá áp sử dụng 2 mức bảo vệ:

- Mức 1 đấu nối trực tiếp với đờng dây điện thoại thờng dùng Vasistor

- Mức 2 đợc tính từ sau mạch cấp nguồn ngời ta mắc điốt ổn áp zener có trị số

ổn áp khoảng 10 15V

2.1.1.3 Mạch thu tín hiệu chuông

Máy điện thoại phát chuông khi có các tín hiệu chuông từ tổng đài đa tới Tínhiệu chuông là dòng xoay chiều, phát ngắt quãng trên đôi dây thuê bao Thôngthờng, máy điện thoại thu nhận tín hiệu chuông rồi nắn thành dòng một chiều, lọcphẳng cung cấp nguồn cho mạch dao động tần số chuông âm tần, khuếch đạirồi đa ra loa phát âm báo hiệu cho thuê bao biết có cuộc gọi tới Mạch chuông cótính chọn lọc tần số và tính phi tuyến sao cho nó chỉ làm việc với dòng chuông

mà không liên quan đến dòng một chiều, dòng đàm thoại, tín hiệu chọn số đểtránh động tác nhầm

2.1.1.4 Mạch cấp nguồn

Máy điện thoại ấn phím đợc cấp nguồn từ tổng đài, trên hai đờng dây thuêbao TIP và RING là có sự phân cực Để thuận tiện cho ngời sử dụng không cầnphân biệt cực của đờng dây, mạch cấp nguồn sử dụng cầu nắn bằng Diodenhằm mục đích chống đảo cực nguồn cấp cho máy

2.1.1.5 Chuyển mạch nhấc đặt máy

Đợc điều khiển bằng công tắc gác tổ hợp, ở trạng thái nghỉ khi mà tổ hợp đặttrên máy điện thoại, công tắc đấu nối mạch thu chuông với đờng dây thuê bao

để thờng trực nhận tín hiệu chuông từ tổng đài đa tới, còn các mạch khác nh:chọn số, đàm thoại bị ngắt ra khỏi đờng dây ở trạng thái làm việc, tổ hợp đợcnhấc lên, mạch thu chuông bị ngắt, các mạch chức năng khác đợc đấu nối vào

đờng dây thuê bao

Công tắc chuyển mạch nhấc đặt máy là loại chuyển mạch 2 trạng thái(Toggle), có thể bằng cơ khí, từ, quang tuỳ theo loại máy.

2.1.1.6 Mạch phát tín hiệu chọn số

Mạch phát tín hiệu chọn số trong máy điện thoại ấn phím do bàn phím số cảmnhận tín hiệu ấn nút kích thích mạch phát số để phát tín hiệu chọn số tới tổng

đài

Máy điện thoại ấn phím hiện nay thờng dùng hai kiểu quay số tới tổng đài là:

* Kiểu quay số Pulse : Phát chuỗi xung thập phân bằng chập nhả đôi dây

thuê bao

* Kiểu quay số DTMF (Tone): Phát đi các cặp tần số

Mạch này có chức năng tạm ngắt một số mạch khi nó không hoạt động, ví dụkhi quay số kiểu Pulse, do ảnh hởng của tín hiệu xung chọn số vào mạch thuchuông làm chuông kêu leng keng, vì vậy cần phải ngắt mạch thu chuông khiphát tín hiệu chọn số Khi phát tín hiệu chọn số còn xuất hiện các xung số cảmứng vào ống nghe làm nó kêu lọc cọc, đó là tiếng clíc do vậy khi chọn số cầnngắt mạch đàm thoại.

2.1.2 Các chức năng cơ bản của máy điện thoại

Một máy điện thoại cần phải đảm bảo đợc các chức năng cơ bản sau:

2.1.2.1 Báo hiệu

Báo hiệu các tín hiệu nhấc máy và đặt máy cho tổng đài kết nối

Báo cho ngời sử dụng điện thoại biết tổng đài sẵn sàng tiếp nhận hoặc chatiếp nhận cuộc gọi đó bằng các âm báo hiệu: Âm mời quay số, báo bận

2.1.2.2 Quay số

Phát mã số của của thuê bao bị gọi vào tổng đài bằng cách, thuê bao chủ gọi

ấn phím số trên máy điện thoại

2.1.2.3 Báo hiệu có cuộc gọi đến

Phát tín hiệu chuông, tín hiệu nhạc, tiếng ve kêu cho thuê bao bị gọi biết cócuộc gọi đến

2.1.2.4 Mạch thoại biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy đối phơng và chuyển tín hiệu điện từ máy đối phơng thành âm thanh.

2.1.2.5 Khử trắc âm, chống tiếng dội , tiếng keng , tiếng clíc khi phát xung số.

2.1.2.6 Tự động điều chỉnh âm lợng và phối hợp trở khángvới ờng dây.

d-Máy điện thoại tơng tự kết nối với tổng đài ở những khoảng cách khác nhauphụ thuộc vào nơi lắp đặt máy của khách hàng, vì vậy cần có mạch tự động điềuchỉnh âm lợng và phối hợp trở kháng đờng dây.

2.2 Sự phát triển theo hớng tích hợp nhiều chức năng

Cùng với nhu cầu ngày phong phú của khách hàng, sự phát triển của côngnghệ viễn thông, ngày nay điên thoại đã phát triển theo hớng tích hợp nhiềuchức năng Vì vậy ngoài các chức năng cơ bản của máy điện thoại nh trên, cácmáy điện thoại thế hệ mới còn có hệ thống vi xử lý, hệ thống ghi âm, màn hình

và các hệ thống hỗ trợ truyền dẫn làm cho máy có rất nhiều dịch vụ rất thuậntiện lợi nh:

- Gọi rút ngắn địa chỉ

- Nhớ số thuê bao đặc biệt

- Cho phép gọi lại số cuối cùng

2.3 Khảo sát một số điện thoại có chức năng SMS của các hãng

2.3.1 Các yêu cầu đối với điện thoại có khả năng SMS

Để có thể triển khai SMS cho PSTN thì các SMTE phải đợc thiết kế có hỗ trợSMS Để dạt đợc điều này, SMTE phải đàm bảo một số yêu cầu cơ bản Chi tiếtcác yêu cầu đối với SMTE là khác nhau đối với các loại giao thức khác nhau.Phần này sẽ trình bày các yêu cầu cơ bản nhất của một SMTE có khả năngSMS.(xem chi tiết ở phần 2.4.2.2.5.)

Số của SMSC : SMTE phải lu trữ đợc ít nhất một số của SMSC để:

- Thiết lập kết nối và gửi tin nhắn tới SMSC

- Nhận dạng cuộc gọi tới từ SMSC cho qua trình nhận tin nhắn

Ngắt chuông : SMTE phải có khả năng không đổ chuông trong suốt quá trìnhnhận tin nhắn Nếu cuộc gọi tới có số chủ gọi là số của SMSC thì SMTE sẽ ngắtchuông và chuyển tới chế độ nhận tin nhắn nếu không SMTE lại khơir động lạichế độ chuông cho các hồi chuông tiếp theo

Bộ nhớ tin nhắn đầy : Khi bộ nhớ tin nhắn bị đầy, SMTE sẽ thiết lập trạngthái Memory full Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ ợc

tn nhắn nào khi SMSC gọi tới Các tin nhắn sẽ đợc giữ lại SMSC đợi cho đến khi

bộ nhớ sẵn sàng lu tin nhắn sẽ gửi lại(do ngời dùng đã xoá di một số tin nhắn).SMTE có thể tự động gọi lại cho SMSC khi mà khi bộ nhớ sãn sàng l u tin trongmột khoảng thời gian nhất đinh kể từ lúc SMSC goi tới

2.3.2 Khảo sát một số điện thoại có chức năng SMS của các hãng

Hãng Xingtel

Chức năng :

FSK/DTMF compatible (Bellcore & ETSI), Phone book (Optional), 70~99 Incoming call

memories, 10 Outgoing call memories, Call waiting available, 15 Selectable Languages,

XL-2048 IDM XL-2003 IDM XL-2031 IDM

XL-2006

IDM Chøc n¨ng:FSK+DTMF Dual System

Caller ID Telephone, 99 Incoming call memories, 31 Outgoing call memories, Flash / Pause / Redial function, Speaker phone, VIP Function, Speaker phone

XL-2036 IDM Chøc n¨ng:

FSK/DTMF compatible (Bellcore & ETSI), 40 Incoming call memories, 10 Outgoing call memories, 8 Chords ringer melodies select(10 kinds), 10 Standard ringer melodies select(5 kinds), Talking,Timer, Flash

H·ng Viking-Telecom

3 SMSC (Short Message Service Centre)

3.1 NhiÖm vô cña SMSC

SMSC phải hỗ trợ định dạng bản tin lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu.

Trong trờng hợp ngời gửi(sending user) có yêu cầu một bản tin trạngthái(status report) cùng chung với outgoing messge, một bản tin(positive hoặcnegative) sẽ đợc gửi tới SMTE nguồn(Originating SMTE) ngay khi thông tin nàysẵn sàng

Status report : Là thông tin đợc sử dụng để chỉ cho SMTE nguồn biết

đợc trạng thái của SM mà nó đã submis tới SMSC trớc đó ví dụ nh SMSC đãforward SM tới SMTE đích(Destination SMTE) thành công hay không, hay là tinnhắn đã đợc lu lai trong SMSC để deliver lại sau đó

Chú ý : - SMSC sẽ deliver SM trong một định dạng thích hợp, định dạng nàyphụ thuộc vào giao thức đợc sử dụng giữa SMSC và SMTE

- Thoại, telex, facsimile v.v hay SM từ thuê bao của mạng di đọng

có thể là nguồn vào SMSC bằng một phơng tiện viễn thông thích hợp

Outgoing message : Là bả tin đợc gửi đi từ SMTE nguồn đến SMSC trong

quá trình Submission SM Bản tin này chứa đựng địa chỉcủa ngời nhận(receiveuser) SMSC sẽ gửi một bản tin Submis report cho SMTE nguồn

Hình 6: Outgoing message

Submit report : Đây là bản tin đợc gửi từ SMSC tới SMTE nguồn Nếu nó là

một positive report thì có nghĩa là quá trình Submission SM đã thành công Nếu

là negative report thì nghĩa là báo cho SMTE nguồn biết quá trình SMSubmission đã không thành công và lý do tai sao

Trong trờng hợp negative hoặc không có submit report thì SMTE cóthể có gắng lại

Incomming message : là tin nhắn đợc gửi từ SMSC tới SMTE đích, nó có

chứa thời điểm SM đợc Submit tới SMSC SMTE đích sẽ gửi một bản tin Deliverreport lai cho SMSC

Hình 7: Incoming Message

Deliver report : Là bản tin đợc SMTE đích gửi lại SMSC để báo cho SMSC

biết quá trình SM Delivery đã thành công(nếu là positive report) hay thất bại(nếu

là negative report)

3.2 Cấu trúc của SMSC

Cấu trúc của SMSC là phụ thuộc vào sản phẩm của các hãng khác nhau cũng nh vào quan điểm phân chia chức năng Sau đây sẽ trình bày cấu trúc của SMSC của hệ thống MUCOS – FSMSC để làm ví dụ

3.2.1 Cấu trúc tổng quan của hên thống

Mô hình cơ bản hệ thống cung cấp dịch vụ SMS, tích hợp nhắn tun ngắn di động

và Internet cho PSTN bao gồm các khối với các chức năng chính

3.2.2.1 TeleCo Server

Thực hiện các chức năng chính sau:

- Thực hiện giao tiếp với STME, điều khiển truy nhập cuộc gọi, cung cấp tài

nguyên dành riêng cho thuê bao

- Xử lý giao thức: giao tiếp với AAA server để hoàn thành quá trình nhận thực

và giao tiếp với SC Server để hoàn thành quá trình chuyển phát bản tin

- Khởi tạo cuộc gọi đến đầu cuối thuê bao.

- Nhận tín hiệu response dới dạng DTMF từ các thiết bị đầu cuối thuê bao.

- Thực hiện các chức năng trong chồng giao thức trao đổi.

- Thu phát các bản tin theo phơng thức điều chế DTMF/FSK.

- Thực hiện quá trình điều khiển cuộc gọi.

- Giám sát hệ thống: thực hiện giám sát trạng thái kênh, trạng thái cuộc gọi

3.2.2.2 AAA - Trung tõm nhận thực

Thực hiện choc năng nhận thực SMTE, quản lý nhà cung cấp dịch vụ, và thu thập thông tin cớc

Internet Eis Server là giải pháp roaming giữa mạng PSTN với các mạng khác(GSM, CDMA, Internet…).).

3.3 Các giao diện chuẩn

Các giao diện chuẩn sử dụng trong hệ thống

- Giao diện giữa Eis Server với mạng ngoài (WAN): hiện tại giao diện này

hỗ trợ giao thức SMPP cung cấp khả năng roaming giữa Mobile – SMSC vớiFixed – SMSC, cũng nh hỗ trợ cho quá trình phát triển các dịch vụ gia tăng vàInternet Với cấu trúc mở dễ dàng hỗ trợ các giao thức khác khi yêu cầu

- Giao diện giữa TeleCo Server với mạng PSTN: trong giao diện này sử

dụng giao thức CTSI có hỗ trợ ADSL cũng nh chuẩn ETSI

- Giao diện trong nội bộ hệ thống (giữa TeleCo Server, AAA Server, Eis và

SC Server) sử dụng các giao thức tự định nghĩa.

4 Protocol

Cấu trúc phân lớp tổng quan đã đợc nói tới ở phần II.2.1.3 Phần này sẽ đivào tìm hiểu sâu về giao thức đợc sử dụng để truyền SMS trong PSTN ở đây chỉnói tới là các giao thức đợc sử dụng giữa SMSC với SMTE, còn các giao thức sửdụng giữa các bộ phận của SMSC không đựơc nói tới ở đây mà đã đ ợc đề cậptrong phần II.2.3

4.1 Tổng quan

4.1.1 Các chồng giao thức chuẩn

ITUT không đa ra một chuẩn quốc tế nào cho truyền SMS trên mạng cố định.Trong phần này chúng ta để cập các chuẩn, các thủ tục trao đổi, các giaothức sử dụng để cung cấp dịch vụ SMS cho mạng PSTN

Tháng 12 năm 1992, Bellcore (một Vện nghiên cứu về Viễn thông của Mỹ,

đ-ợc tách ra từ AT&T năm 1984, và nay là tập đoàn Telcordia), đa ra chuẩn ADSI(Analog Display Services Interface), đây là chuẩn mở cho phép các dịch vụvoice và data xen rẽ nhau trên mạng PSTN Đầu tiên chuẩn này đợc áp dụng ở

Mỹ, sau này ETSI (European Telecommunications Standards Institute) có điềuchỉnh và đa ra chuẩn mới SDSS (Server Display and Script Services) để phùhợp và có thể áp dụng đợc ở châu âu, trong đó về đặc tính kỹ thuật hoàn toàngiống chuẩn ADSI Cũng dựa trên ADSI, ZTE một tập đoàn truyền thông củaTrung Quốc, cũng đa ra chuẩn riêng để phát triển sản phẩm và dịch vụ Lucentcũng đa ra chuẩn RADIUS (Remote Authentication Dial-in User Service), đểphát triển các sản phẩm và dịch vụ dựa trên nền tảng của ADSI

4.1.1.1 Giao thức ADSI

ADSI là một giao tiếp truyền thông mở cho phép xen kẽ các dịch vụ voice vàdata trên mạng điện thoại công cộng (PSTN) Chuẩn ADSI cho phép dữ liệu đợctruyền trên đờng thoại analog, theo cơ chế truyền không đồng bộ 8 bit dữ liệu, 1bit start, 1 bit stop và không bit chẵn lẻ ADSI sử dụng kỹ thuật điều chế FSK đểtruyền dữ liệu Điều đáng chú ý là các dịch vụ đợc phát triển dựa theo chuẩnADSI sử dụng chính mạng Viễn thông hiện tại mà không cần bất cứ một loại chiphí nào cho việc nâng cấp cơ sở hạ tầng Thủ tục ADSI bao gồm 3 lớp đợc địnhnghĩa nh sau:

- Lớp Message Assembly: Lớp này có nhiệm vụ lắp ráp các message AMDF

(ADSI Data Message Format) thành bản tin nguyên thể

- Lớp date Link: Nhiệm vụ của lớp này là tính toán check – sum, trên cơ sở

đó phát hiện lỗi và gửi nó đến driver

- Lớp Physical: Truyền các message hỗn hợp thông qua modem tới các thiết

bị đầu cuối tin nhăn SMTE (Short Message Terminal Equiment) trên cơ sở cácbit trong suốt

Chuẩn ADSI mở ra khả năng truyền thông kết hợp voice và data giữa một hệthống SMSC (Short Message Service Centre), một SMSC ADSI, và một SMTE(Short Message Terminal Equiment) tơng ứng Quá trình truyền voice và dataxen kẽ có thể đợc thực hiện trên chính kênh voice giữa SMTE và SMSC

Hình 9 Quá trình giao tiếp giữa ADSI – SMTE và ADSI SMSC

Thủ tục ADSI đợc phát triển dựa trên cơ chế truyền thông đợc sử dụng chodịch vụ CALL– ID Trong đó một tone cảnh báo đợc tạo ra, đặt nó vào trạng tháinhận dữ liệu và chỉ thị cho nó tắt (Mute) voice Message dữ liệu sau đó đợc gửitheo FSK và đợc hiển thị trên màn hình SMTE ADSI về căn bản mở rộng cấutrúc thủ tục này bằng cách định nghĩa một cú pháp phức tạp, một tập hợp cácmessage và các nguyên tắc cho cả SMTE và server phải tuân theo khi mà giaotiếp với nhau SMTE nhận dữ liệu dới dạng FSK và Respond dới dạng các toneDTMF

Thủ tục ADSI cho phép khách hàng sử dụng thông tin trên màn hình và các

đặc tính quản lý cuộc gọi thông qua SMTE Thủ tục này sử dụng cặp tone tần sốcao trong dải voice và sử dụng công nghệ chuẩn trên nền modem hiện nay đ ợc

sử dụng để truyền các thông tin về chủ gọi và các thông tin liên quan từ mộtSMSC tới một SMTE Thủ tục này sử dụng để truyền câc tín hiệu DTMF chuẩn

để chuyển dữ liệu xác nhận và trả lời từ SMTE trở lại SMSC Thủ tục ADSI sửdụng DTMF, một tone TAS (TE Alerting Signal), và phơng thức điều chế FSK đểcung cấp cơ sở truyền thông giữa SMSCvà SMTE SMSC sử dụng một tone TAS

để cảnh báo cho SMTE nhận dữ liệu SMTE sử dụng các tổ hợp khác nhau củacác tone DTMF để gửi các xác nhận và Respone lại cho SMSC SMSC sử dụngtín hiệu modem FSK để gửi dữ liệu tới SMTE

Thiết bị đầu cuối SMTE cung cấp giao diện màn hình dễ nhìn, dễ sử dụng, nócho phép ngời sử dụng duyệt và đọc các nội dung tin nhắn của mình, giống nhduyệt Web, nó cũng hiển thị tên (hoặc số máy) của ngời đang gọi đến, ngời sửdụng cũng có thể soạn thảo và gửi đi các message, e – mail thông qua máy

điện thoại của mình Ngoài ra, nó còn cho phép ngời sử dụng lựa chọn, truy

nhẹp tắi cĨc dẺch vô tõ menu vÌ hắng dÉn ngêi sö dông thỡng qua mét chuçi cĨccuéc gải cĩng vắi thỡng tin tŨng ụng vắi néi dung cĐa cuéc gải Nã bao gạm cĨc

ợậc tÝnh, cĨc dẺch vô, cĨc ụng dông nÌo ợã hoậc cĨc thiỏt bẺ trî gióp khĨch trởnmÓng PSTN bững cĨch hiốn thẺ néi dung thỡng tin tŨng ụng theo khuỡn dÓng cãthố nhÈn thÊy

HÈnh 10 Thiỏt bẺ ợđu cuèi ADSI (SMTE)

QuĨ trÈnh truyồn thỡng giƠa SMSCvÌ SMTE bao gạm hai quĨ trÈnh sau:

- ThĐ tôc truyồn dƠ liơu tõ SMSC tắi SMTE: QuĨ trÈnh truyồn thỡng giƠaSMSCvÌ SMTE xen kỹ voice vÌ dƠ liơu Server truyồn thỡng cĩng vắi SMTEbững cĨch göi ợi mét tÝn hiơu TAS TÝn hiơu TAS ợîc tÓo ra tõ tă hîp hai tđn

sè (2130 Hz vÌ 2750 Hz) vắi duration lÌ 85 ms TÝn hiơu TAS cã môc ợÝch háiSMTE lÌ ợỈ sỎn sÌng nhẹn dƠ liơu cha Nỏu SMTE ợỈ sỎn sÌng cho viơcnhẹn dƠ liơu thÈ SMTE göi lÓi DTMF A ợố xĨc nhẹn (ACK = DTMF A), khinhẹn ợîc tÝn hiơu nÌy, server b¾t ợđu quĨ trÈnh truyồn dƠ liơu sö dông kü thuẹt

ợiồu chỏ FSK, truyồn khỡng ợạng bé theo chuẻn V.23 vắi tèc ợé 1200 bps.Khi SMTE nhẹn ợîc cĨc gãi tin mÌ Server göi ợỏn nã sỹ trộ lêi lÓi Serverbững cĨch göi bộn tin vắi thỡng tin lÌ sè gãi tin ợỈ nhẹn ợîc thÌnh cỡng

- ThĐ tôc truyồn thỡng tõ SMTE tắi SMSCợîc thùc hiơn theo cĨc trênghîp sau:

 Trong trêng hîp dƠ liơu nhá, nghườ lÌ trong cĨc xö lý real-time vÌ cĨcụng dông thỡng tin thỡng thêng SMTE thùc hiơn giao tiỏp vắi Server bữngcĨch göi cĨc byte dƠ liơu bững cĨc tÝn hiơu DTMF

 Khi khèi lîng dƠ liơu lÌ lắn hŨn, nghưa lÌ trong cĨc ụng dông real-time

ợậc biơt, SMTE truyồn thỡng cĩng vắi server bững cĨch sö dông kü thuẹt

ợiồu chỏ dƠ liơu FSK ợố truyồn vắi tèc ợé 1200 bps ớiồu nÌy cã thố thùchiơn cĩng vắi hoậc khỡng cã khộ nÙng mỈ hoĨ

CĨc hỈng cung cÊp thiỏt bẺ theo chuẻn ADSI, cã thố hç trî cộ hai phŨng thụctruyồn dƠ

liơu ADSI mét chiồu (One-Way ADSI) vÌ ADSI hai chiồu (Two-Way ADSI) Tuútheo ụng dông cô thố, ngêi phĨt triốn dẺch vô cã thố lùa chản mét trong hai ph-

Ũng thục nÌy

- One-Way ADSI: ADSI một chiều cho phép phát triển các ứng dụng

truyền dữ liệu một chiều từ server tới các thiết bị đầu cuối SMTE CácSMTE gửi các message bằng DTMF tới server để chỉ ra ở đó dữ liệu có đợcnhận thành công hay không Dữ liệu chỉ có thể đợc truyền tới SMTE tuântheo chuẩn ADSI Trớc tiên server sẽ gửi đI một tone TAS (SMTE AlteringSignal) để xác định loại thiết bị SMTE, SMTE sẽ trả lời lại một tín hiệu thíchhợp Nếu thiết bị tuân theo chuẩn ADSI, quá trình truyền dữ liệu đợc thựchiện

- Two-Way ADSI: ADSI hai chiều gồm một vàI cảI tiến so với ADSI một

chiều, ADSI hai chiều bổ sung thêm các tính năng dới đây của ADSI mộtchiều:

+ Truyền dữ liệu tới On-Hook ADSI: Đặc tính này cung cấp khả năngtruyền các message dữ liệu FSK tới các thiết bị SMTE đang đợc giữtrong trạng tháI On-Hook ĐIều này cho phép các thiết bị đầu cuối SMTE(ADSI phone) có khả năng nhận và hiển thị các message trong khi nó

đang đợc ở trong trạng tháI On-Hook

+ Gửi nhận message hai chiều bằng phơng thức đIề chế FSK, chophép ngời sử dụng gửi và nhận dữ liệu text/nhị phân với tốc độ 1200 bpsgiữa server và các thiết bi tơng thích, nh ADSI phone FSK (FrequencyShift Keying) là kỹ thuật đIều chế đợc sử dụng để truyền dữ liệu trên cáckênh voice ADSI cơ sở chỉ cung cấp khả năng truyền FSK một chiều,trong đó một message FSK đợc gửi từ server tới SMTE ADSI trong trạngtháI Off-Hook Thuê bao (SMTE) gửi các message DTMF tới server Khicác message DTMF đợc gửi tới server, tốc độ truyền dữ liệu rất thấp, tối

đa khoảng 6 kí tự/ giây Tốc độ này thoả mãn các tín hiệu ACK/NAK

nhng khônhng thích hợp cho việc truyền các khối dữ liệu lớn tronhng cuộc gọi h ớng vào từ SMTE FSK hai chiều với ADSI hỗ trợ cả quá trình truyền vànhận dữ liệu FSK giữa server và SMTE Server khởi tạo quá trình nhậndữ liệu từ SMTE bằng cách gửi một TAS để xác nhận SMTE đã sẵnsàng nhận dữ liệu cha Nếu SMTE đã sẵn sàng nhận dữ liệu thì SMTE

-sẽ gửi lại tín hiệu ACK (DTMF A) báo cho Server biết, thiết lập quá trìnhtruyền dữ liệu SMTE có thể gửi các message FSK tới server sử dụng

định dạng dữ liệu ADMF (ADSI Data Message Format), thay thế cơ chếdựa trên DTMF

4.1.1.2 Giao thức SDSS

Dựa trên các đặc tính kỹ thuật của ADSI, năm 1996 ETSI (EuropeanTelecommunications Standards Institute) đã bắt đầu chuẩn hoá và xây dựngchuẩn mới, với mục đích xây dựng một chuẩn riêng áp dụng ở Châu âu, có tên làSDSS Quá trình chuẩn hoá gồm ba bớc sau:

- Phase 0: Xác định các yêu cầu cần thiết cung cấp cho thủ tục SDSS

để đảm bảo độ chính xác trong quá trình truyền thông giữa một SMTE vàmột SDSS server (SMSC) với nền tảng công nghệ đợc định nghĩa trongcác đặc tính kỹ thuật của ADSI nhng đợc sửa đổi và mở rộng để có khảnăng sử dụng trong báo hiệu các mạng của châu âu và các yêu cầu truycập vật lý

- Phase 1: Đề cập đến khả năng nâng cấp cảI tiến thủ tục SDSS, vấn đề

này sẽ đợc xem xét dựa trên kết quả thực nghiệm đầu tiên ở châu âu

- Phase 2: Quan tâm đến tất cả các vấn đề khác không đợc xem xét

trong phase 1

Sau này ETSI và Bellcore cùng nghiên cứu trong việc xác định khả năng nângcấp mở rộng thủ tục để làm cho các phiên bản tiếp theo ở châu mỹ và châu âu

đợc phù hợp hơn

Để có thể truyền tin nhắn trên mạng PSTN, ETSI đã đa ra hai loại giao thứcchuẩn: gọi là Giao thức 1 (Protocol 1) và Giao thức 2 (Protocol 2) Trong giaothức 1, lớp SM Transfer Layer đợc xây dựng theo chuẩn của lớp GSM TransferLayer trong chồng giao thức của GSM, đIều này tạo thuận lợi cho quá trìnhroaming với mạng GSM sau này Giao thức 2 là chồng giao thức đợc xây dựnghoàn toàn cho quá trình cung cấp dịch SMS cho PSTN, phù hợp với môI tr ờngtruyền dẫn riêng của mạng PSTN Với giao thức 2 này chúng ta có thể truyềnmột bản tin SM có kích thớc lớn trên cùng một bản tin TL (Transfer Layer),ngoàI ra chồng giao thức này cũng là một chồng giao thức mở, cho phép chúng

ta thêm các tham số, các bản tin mới cho các quá trình phát triển dịch vụ trong

t-ơng lai

4.1.1.3 Giao thức CTSI

Cũng xuất phát từ ADSI, CTSI đợc tập đoàn Viễn thông của Trung Quốc(ZTE) nghiên cứu và đa ra chuẩn riêng trong việc phát triển các sản phẩm vàdịch vụ của mình Đặc đIểm kỹ thuật của CTSI là một thủ tục giao tiếp truyềnthông trên kênh voice giữa thiết bị đầu cuối và server (SMSC) Thủ tục CTSI xác

định các đặc tính điện, loại mã hoá và dạng dữ liệu, mô tả tóm tắt SMTE, cungcấp khung mô tả lệnh hoạt động cho Teleco Server (SMSC) hoặc SMTE Quy

định hoạt động của các lệnh đợc đa ra từ CTSI SMTE tới Teleco Server, ngoàI

ra nó cũng xác định yêu cầu với nhà cung cấp SMTE

CTSI cung cấp chuẩn cho phép truyền dữ liệu hai chiều (two-way) giữa SMTE

và Server thông qua đờng voice analog Nó chấp nhận các tín hiệu DTMF, kỹthuật đIều chế dữ liệu FSK, nhận dạng chủ gọi và mở rộng nội dung nhận dạng

4.1.1.4 Giao thức RADIUS

RADIUS là một thủ tục chuẩn xác nhận an toàn dựa trên mode quay số giữaclient và server, nó đợc phát triển bởi phòng thí nghiệm của Lucent ServerRADIUS đặt tất cả các thông tin xác nhận user trên một server để quản lý, cungcấp thủ tục RADIUS tại thiết bị đầu cuối client và gửi tất cả các thông tin xácnhận user (username và password) tới RADIUS server để xác nhận Chỉ khi nàocác thông tin giống nh các thông tin đợc lu trữ trong database server của cácuser thì các user đó mới đợc phép truy nhập vào mạng Các message đợc mãhoá và đợc truyền giữa client terminal và server Tại cùng một thời điểm này,RADIUS server có thể thực hiện việc quản lý cớc và an ninh trên mỗi user

4.1.1.5 Lựa chọn giao thức:

Qua phần giới thiệu tổng quan về giao thức có thê sử dụng, cũng nh qua các

điều kiện thực tế, nhóm thiết đã quyết định lựa chọn lựa chọn giao thức CTSI choquá trình thiết kế, xây dung phát triển sản phẩm (trong thời gian thử nghiệm) vàcác điều kiện sau:

- Khi sử dụng giao thức CTSI của Trung Quốc chúng ta sẽ đợc hỗ trợ gần

nh đầy đủ về mặt kỹ thuật cũng nh về quá trình phát triển và có cấu trúc mở

- CTSI đã đợc triển khai thử nghiệm thành công tại thị trờng Trung Quốc, với

mật độ thuê bao rất lớn Điều này cũng khẳng định thêm về độ ổn định, tínhquy chuẩn của giao thức

- Hiện tại trên thị trờng Việt nam, các thiết bị đầu cuối có hỗ trợ dịch vụ này

đa phần đều do các nhà sản xuất Trung Quốc sản xuất, với u điểm là giá thànhgiảm, hỗ trợ đầy đủ các yêu cầu của một thiết bị đầu cuối sử dụng dịch vụSMS

- CTSI đợc xây dung trên các chồng giao thức chuẩn quốc tế, và với cấu trúc

mở Do vậy các đầu cuối khác nếu có hỗ trợ giao thức (ví dụ ETSI, ADSI,…).) thìhoàn toàn vẫn có thể sử dụng đợc với mạng

4.1.2 Các dịch vụ trên nền CTSI

4.1.2.1 Dịch vụ nhắn tin ngắn cho mạng cố định

Các thuê bao có thể gửi các tin nhắn SMS tới các thuê bao khác cũng nh gửicác tin nhắn SMS trong mạng di động Dịch vụ chuyển giao tin nhắn SMS chomạng cố định có thể bao gồm các choc năng sau:

- Gửi tin nhắn SMS giữa các thuê bao của mạng cố định (theo chuẩn ADSI).

- Gửi tin nhắn SMS từ thuê bao mạng cố định tới thuê bao mạng di động (yêu

cầu có sự kết nối tới mobile service center, cần bổ sung thêm Gateway)

- Gửi tin nhắn SMS tởi user của SMS mạng cố định trên Web (yêu cầu cùng

hoạt động với ICP – Internet Content Provider)

- Gửi tin nhắn SMS tới thuê bao mạng cố định thông qua một điện thoại viên

tại trung tâm nhắn tin ngắn (service center)

Ngời sử dụng lựa chọn menu Send short message để vào phần soạn thảo nội* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ

dung tin nhắn SMS Sau khi soạn song nội dung, ngời sử dụng nhập vào số củauser nhận (tối đa 5 user phân cách nhau bằng dấu #) Theo mặc định, mỗi một

số có một hộp th chung và 3 hộp th riêng Mỗi hộp th có thể lu lại tối đa 30 tinnhắn Mỗi khi gửi message (tin nhắn), nó quy định rầng message có thể đợc gửitối đa tới 5 user

4.1.2.2 Dịch vụ cung cấp thông tin

Có thể cung cấp cho các user của dịch vụ Fixed-SMS các thông tin cá nhânnh: dự báo thời tiết, thông tin thể thao, tin nhanh, kết quả xổ số, …). Dịch vụ nàycần hoạt động song song cùng với các ICP User có thể lựa chọn ICP tại thiết bị

đầu cuối của mình, sau khi truy nhập tới ICP, user có thể lựa chọn danh sáchcác dịch vụ trên ICP, nh kết quả xổ số, …). Các thông tin yêu cầu từ phía user, sẽ

đợc SMSC (SMS Center) gửi tới ICP thông qua SMSG, SMSG sẽ gửi các thôngtin này tới SMSC, SMSC sẽ gửi thông tin kết quả cho user dới dạng dữ liệu FSK

4.1.2.3 Dịch vụ truy vấn thông tin (Information On Demand)

Bên cạnh việc cung cấp các dịch vụ Broadcast một chiều nh trên, SMSCcũng cung cấp các chức năng truy vấn thông tin tơng tác thời gian thực User cóthể sử dụng các dịch vụ truy vấn thông tin đợc cung cấp bởi SMSC theo modee-touch hoặc menu t

* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ ơng tác trực tuyến Bên cạnh đó, user cũng có thể có đợc

số lợng lớn thông tin thời gian thực từ Internet và các nhà cung cấp dịch vụ thôngtin khác thông qua dịch vụ information broadcast on-demand

4.1.2.4 Dịch vụ gửi nhận email

Trớc đây chúng ta phải có một máy tính hoặc một máy di động để gửi và nhậnemail Nh vậy, nó đòi hỏi một chi phí rất đắt đối với ngời dân có thu nhập trungbình và thấp Chúng ta không thể biết vào thời điểm nào đó chúng ta có emailhay không, và chúng ta không thể gửi email cho bạn bè của chúng ta nếu chúng

ta không chịu một sự chi phí tốn kém

Nhng bây giờ, ICP mail-server nhận emai của user và thông báo cho thiết bị đầucuối qua platform Thuê bao có thể lựa chọn nhận email khi đó họ có thể đọcemail tại nhà hoặc nơi khác Cũng tại lúc này, user có thể soạn thảo email (tạimáy điện thoại - offline), connect và gửi tới SMSC, SMSC gửi tới SMSG và lúcnày ICP có thể lấy email từ SMSG

4.1.2.5 Dịch vụ thông báo khi có email mới

Khi ICP mail server nhận email của user, nếu user đăng ký dịch vụ thông báoemail SMS, ICP sẽ lấy subject của message trong dạng short message và gửi

nó tới SMSG, SMSG gửi tới SMSC SMSC nhận message và sử dụng kỹ thuật

điều chế FSK để gửi thông tin này tới user đã gửi email này

4.1.2.6 Các dịch vụ khác

Với các dịch vụ cơ bản trên, hệ thống còn có thể cung cấp đợc nhiều dịch vụkhác, chẳng hạn nh: Voice Short Message, Short Message Fax, TelecomService…). Chi tiết dịch vụ này sẽ đợc trình bày trong các phụ lục đính kèm

4.2 Giao thức 1 của ETSI

Vì lý do bản quyền cho nên ngời làm đề tài cha đợc tiếp xúc với giao thc CTSIchi tiết Vì vậy phần này thay vì trình bày chi tiết về giao thức CTSI của trungquốc, sẽ trình bày về Protocol 1 của ETSI Đây là một chuẩn rất phổ biến và đ ợcdùng rộng rãi trên thế giới Các giao thức đợc đa ra bởi các nhà quản lý mạngkhác cũng tơng tự chỉ nói chung chỉ khác nhau một vài chi tiết

cố định

Hình 11 : Mối quan hệ giữa trồng giao thức SMS cho GSM và cho

PSTN/ISDN

4.2.1 Mối liên hệ giữa các thực thể SM(SM entities) và PSTN

Thủ tục cơ bản để truyền SM qua PSTN là một liên kết chuyển mạch kênh giữa các thực thể SM (SMTE và SMSC) Sau khi kết nối đợc thiết lập quá trinhf truêng SM có thể đợc thực hiện

4.2.1.1 SM Submision từ SMTE tới SMSC.

Để thiết lập liên kết chuyển mạch kênh tới SMSC, SMTE sẽ quay số củaSMSC theo pơng thức pulse hoặc tone(DTMF)

Sau khi cuộc gọi đợc SMSC trả lời, kết nối sẽ sẵn sàn để truyền SM giữaSMTE và SMSC SMSC sẽ khởi sớng việc truyêng dữ liệu bằng cách gửi đi mộttin nhắn lớp liên kết dữ liệu thích hợp(DLL_SMS_ETS)

Trờng hợp có nhiểu hồn một thch thể SM đợc nối tới cùng một đơng dây thuêbao đích(ví dụ nh có 2 hay nhiều SMTE, hoặc hai hay nhiều hơn SME đơc chỉ

đinh cho các ngời dung khác nhau) Ngời gửi có thể địa chỉ hoá các SME

đích(ngời dùng) bằng cách thêm một SME Subaddress là địa chỉ con cho riêngtừng SME(một chữ số từ 0 đến 9) vào cuối của số điên thoại đích

Thông tin địa chỉ đích đầy đủ sẽ đợc truyền trong thông số Destination*

Address của lớp GSM TL, và đ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ ợc gửi tới SMSC trong quá trình SM Submission.Còn thông số điạ chỉ đầy đủ của ngời gửi(tức số điện thoại nguồn hay địa chỉSME nguồn) sẽ đợc truyền bởi SMSC tới SMTE đích trong thông số Originating*

Address của lớp GSM TL trong qua trình SM delivery.” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ

SMSC của mạng cố đinh có nhiệm vụ định nghĩa thang địa chỉ con đợc hỗ trợ,

và giá trị địa chỉ con mặc định(ví dụ là 0 ) để sử dụng khi mà nó không đ* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ ợc chỉ

ra bởi ngời gửi

Bên cạnh dịch vụ địa chỉ hoá các địa chỉ con của SME(là dịch vụ cho phép

địa chỉ hoá các SMTE khác nhau và các SME/ngời dùng đợc nối tới cùng một ờng dây thuê bao) SMC cũng có thể cung cấp cho ngời dùng khả năngdịnhnghĩa password hay PIN-protected SMS mailboxes trong SMSC, ứng dụng nàycho phép truy nhập tới các mailboxes thông qua một hash code thích hợp nh đã

đ-đợc dung trong GSM

Tất cả các thông tin giữa các thực thể đợc truyền trong băng thoại sử dụngphơng pháp điều chế FSK 1200 baud, chi tiết hôn sẽ đợc nói tới ở phần sau.Hình 10 là đồ thị tuần tự thời gian mô tả nguyên tắc thiết lập kết nối chuyểnmạch kênh và bớc đầu tiên để submit một SM từ SMTE đến SMSC, chi tiêt hơn

sẽ đợc đa ra ở phần sau

Hình 12: Nguyên tắc cơ bản để thiết lập liên kết dữ liệu giữa SMTE và

SMSC thông qua liên kết băng thoại

4.2.1.1 SM Delivery từ SMSC tới SMTE

Để deliver một SMSC sẽ quay số của SMTE, SMTE sẽ phân tích calling partynumber để nhân dạng ra SMSC và quyết đinh cách bắt tay cuộc goi để làm đ ợc

điều này một hoặc nhiều hơn của SMSC đợc lu giữ trong SMTE

Nếu Basic SMSC Number và Called SME Subaddress giống với giá trị đợc lugiữ trong SMTE thì cuộc gọi tới là cho đầu cuối này Trong trơng hợp đó gia trịcủa trờng Deliver Mode Indentify sẽ quyết định chấp nhận cuộc gọi này hay sẽgọi lai cho SMSc trong vài giây sau đó cho quá trình SM delivery

Hình 13: Cấu trúc của Calling party numberDeliver Mode Indentify cho phép hai khả năng có thể để khởi sớng kết nốigiữa SMSc và SMTE để deliver SM tới SMTE.Sự khác nhau của hai cách này làtầm quan trọng của chi phí cho kết nối

Trong lựa chon thứ nhất, SMTE sẽ trả lời cuộc gọi tới từ SMSC sau khi Caller

ID của SMSC đợc đứ đến và phân tích Trong trơng hợp này chi phí của kết nối

đợc tính cho SMSC

Trong lựa chon thứ hai, SMSC sẽ kết thúc cuộc goi sau vài giây, thời gian này

đảm bảo sao cho Caller ID của SMSC đã đến đợc SMTE Trong lựa chon này thìSMTe không trả lời cuộc gòi tới từ SMSC Sau khi cuộc gọi đã kết thúc, SMTE

sẽ sinh ra một cuộc gọi quay trở lai SMSC để nậnh SM Trong trơng hợp này thìchi phí cho kết nối đợc tính cho SMTE

4.2.2 Kiến trúc giao thức

4.2.2.1 Lớp vật lý

Mọi tín hiệu giữa SMSC và SMTE đều đợc truyền trên băng thoại theo cơ chếbán song công (half duplex) sử dụng phơng thức điều chế FSK 1200baud,truyền không đồng bộ theo chuẩn V.23.

Khi truyền dữ liệu của lớp DLL phải tuân theo các quy định sau:

- Mỗi một octet (ví dụ nh message type, message length, checksum, mỗioctet của tin nhắn lớp TL) phải đợc bao boc bởi một bit Start(Space) và một bitStop(Mark) trong một khung nh hình 4

- Các bit theo thứ tự đầu tiên là Start bit, cuối cùng là Stop bit

- Các octet đợc truyền theo thứ tự từ octet 1, octet 2

Điều chế FSK đợc sử dụng trong suốt quá trình truyêng dữ liệu, nó sẽ lạp tứcdừng lạ khi mà bit cuối cùng của tin nhắn lớp DLL đợc truyền

Sâu đây là các phơng thức truyền dữ liệu giữa SMTE và SMSC

Trình tự truyền diễn ra nh sau:

1 SMSC khởi đầu một chuỗi bắt tay bằng cách gửi đi một tín hiệu TAS(TE Alterning Signal)

2 Sau khi phát hiện TAS, SMTE sẽ làm câm đờng thoại và gửi lại một ACK và làm mất khả năng báo hiệu bằng tay

TE-3 TE tự động rơi vào trạng thái off-hook

4 SMSC nhân TE-ACK đúng và bắt đầu truyền dữ liệu tới SMTE

5 Sau khi cuộc truyền hoàn tất thì SMTE và SMSC giải phóng liên kết SMTE khôi phục đờng thoại và khả năng báo hiệu bằng tay

Nếu SMSC không nhân đúng TE-ACK thì sau một khoảng thời gian time-out liên kết đợc giả phống và SMTE khôi phuc đơng thoại và khả năng báo hiệu bằng tay

Các yêu cầu định thời.

Hình 14: Tuần tự bắt tay và thời gian yêu cầuSMTE sẽ làm câm đờng thoại và khả năng báo hiệu bằng tay Trớc khi bắt

đầu truyền TE-ACK Đơng thoại và khả năng báo hiệu bằng tay sẽ bị chặn trong suốt quá trình truyền dữ liệu, và đợc khôi phục lại trong thời gian TU Nếu dữ liệu không đợc truyền thì nó đợc khôi phục sau khoảng thời gian time-out

TE-ACK đợc SMTE gửi tới SMSC trong khoảng thời gian TA kể tử lúc kết thúc TAS TE-ACK tồn tại trong một khoảng thời gian nh đã chỉ ra trong bảng 4

TA 85 ms Thời gian lớn nhất kể từ thời điểm kết thúc DT-AS

đến thời điểm kết thúc TE-ACK

TTE-ACK 65 đến 90 ms Khoảng thời gian tồn tại của TE-ACK, (chính là

DTMF D )* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ

TF 259 ms Khoảng thời gian lớn nhất mà SMTE chờ để nhân dữ

liệu tính từ lúc kết thúc TE-ACK

TU 120 ms Thời gian lớn nhất để quay trở lại trạng thái Loop

State

Bảng 5: các yêu cầu về thời gian

Chú ý: trễ truyền dẫn 15 ms đẫ đợc tính vào TA và TF

SMTE sẽ tìm kiếm sự bắt đầu truyền dữ liệu trong khoảng thời gian 95 ms tới

TF tính từ lúc bắt đầu TE-ACK

Các đặc tr ng của tín hiệu mang dữ liệu:

1 Tần số

SMTE sẽ nhận đúng dữ liệu FSK tại tần số:

+ Mark bit = logical 1 có tần số : 1300 Hz * ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ  1,5%

+ Space bit = logical 0 có tần số : 2100 Hz * ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ  1,5%

Độ dài lớn nhất của trờng playload của tin nhắn lớp DLL là tơng ứng với độdài lớn nhất của Transfer Layer là 176 byte Trong trơng hợp tin nhắn lớp

Transfer Layer là dài hơn 176 byte thì lớp Data Link Layer sẽ phân mảnh nhữngtin nhắn này sử dụng kĩ thuật mở rộng bit khi mã hoá trơng Message type.

Chú ý : trong phần 2.4.2.2.2 nói về giao thức lớp Transfer Layer, ta sẽ

thấy chiều dài của tin nhắn lớp Transfer Layer là có thể dài hơn cho phếptruyền các tin nhắn có độ dài lên tới 39 015 kí tự

Định dạng khung tin lớp DLL nh sau

Mark Signal : chứa một khối 80 mark bit  25 mark bit Nó đợc dùng để thực

thể nhận đông bộ việc nhận dữ liệu FSK Nó đợc truyền theo cả hai hớng (từSMSC tới SMTE và ngợc lại)

Message Tpye(1 octet): chứa giá trị nhị phân để nhận dạng tin nhắn Bit có ý

nghĩa lớn nhất của octet này là bit mở rộng Nếu bit này đợc set lên 0 thì tr* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ ơngplayload(tức là tin nhắn lớp Transfer Layer) đựoc mang bởi tin nhắn lớp DLL này

là một playlaod dã đợc phân mảnh Nếu bit này là 1 thì playload này là một* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ

playload hoàn chỉnh

Các loại tin nhắn đợc chỉ ra trong bảng 6 dới đây

Message length (1 octet): là một giá trị nhị phân chỉ ra số các octet của tin

nhắn lơp DLL(bao gồm các octet message type, message length), chiều dài bảntin lớn nhất là 76 octet

Checksum (1 octet): chứa phần bù hai của tổng modul 256 của tất cả các

octet trong tin nhắn bắt đầu từ octet message type đến octet cuối cung cuat tinnhắn ( kể cả bản thân octet checksum)

Loại bản tin Mã hex Mã nhị phân Mô tả Tơng ứng với tin

nhắn lớp GSMRL

RP-MT-DATA DLL_SMS_ERRO

R

12h x001 0010b Chỉ ra rẳng lớp

DLL có lỗi, xem chi tiết ở

Bảng 7

Không có

DLL_SMS_EST 13h x001 0011b Chỉ thị kết nối lớp

DLL đợc thiết lập Không cóDLL_SMS_REL 14h x001 0100b Chỉ thị giải phóng

* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ

Message length của tin nhắn này đợc set là 1 Các nguyên nhân lỗi đợc chỉ ratrong bảng 7

0000 0001 b Sai checksum

0000 0010 b Sai message length

0000 0011 b Không hiểu message type

0000 0100 b Kĩ thuật mở rộng không đợc hỗ trợ

0000 0100 b Không chỉ nguyên nhan lỗi

Bảng 7: các nguyên nhân lỗiKhi có đợc báo lỗi, lớp DLL của tthẹc thể gửi sẽ gửi lại bản tin sau cùng Nếumột bản tin đợc báo sai hai lần thì liên kết có thể đợc giải phóng bởi cả hai thựcthể

4.2.2.2.3 Đinh thời

Đáp ứng tới tin nhắn lớp DLL đợc điều khiển bởi một bộ đinh thời đinh vị tại ngời khởi sơng tin nhắn Giá trị thời gian này là:

T12 = 4000 msNếu thời gian hết han thì liên kết sẽ đợc giải phóng bởi ngời gửi

4.2.2.3 Lớp truyền tải

4.2.2.3.1 Tổng quan

Lớp truyền tải (Transfer Layer) cung cấp một dịch vụ cho lớp ứngdụng(Aplication Layer) Dịch vụ này cho phép lớp Aplication Layer có thể gửi vànhân bản tin với thực thẻ ngang hàng

Nh đã nói tới ở trên, lớp SMS_TL đợc xâu dựng trên cơ sở chuẩn của lớp GSM

TL Vì vậy ở phần này sẽ không trình bay chi tiết các thủ tục của giao thức lớp

TL Chi tiết xin xem ở chuẩn TS 100 901 của ETSI

Chú ý :bên cạnh việc truyền SM cơ bản, giao thức chỉ ra trong tài liệu này

còn hỗ trợ các đác tinh nh moc nối các tin nhắn để cho phẽp có thể truyêngmột tin nhắn có độ dài coa thể lên tới 39 015 kí tự và mở ra những hỗ trợ mới

nh truyền ảnh tĩnh, giai điệu, text style và nhiều hơn nữa

Lớp TL có các loại bản tin sau:

SMS-DELIVER, mang SM từ SMSC tới SMTE

SMS-DELIVER-REPORT, mang nguyên nhân hỏng(failure cause) –nếu cần thiết

SMS-SUBMIT, mang SM từ SMTE tới SMSC

SMS-SUBMIT-REPORT, mang nguyên nhân hỏng –nếu cần thiếtSMS-STATUS-REPORT, mang bản tin trạng thái từ SMSC tới SMTE.SMS-COMMAND, mang lệnh từ SMTE tới SMSC

Bởi vì quá trình truyền trên lớp vật lý là bán song côngcho nên mỗi bản tinSMS_SUBMIT, SMS_DELIVERY, SMS_COMMAND Và SMS_STATUS-REPORT sẽ đợc ngời nhận xác nhận Mô tả chi tiết về dòng các bản tin sẽ đ ơchtrình bày ở phần 2.4.2.3

4.2.2.2.2 Lỗi liên kết

Trong trờng hợp có báo lỗi(SMS_DELIVERY_REP hoặc SMS_SUBMIT_REPvới nội dung sai nh đầy bộ nhớ ), kết nối giữa SMSC và SMTE có thể đ* ” Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận đ ợc giảiphóng bởi ngời nhận tin lỗi

4.2.2.2.3 Định thời

Lớp Transfer Layer chứa một đinh thời để điều khiển thiết lập kết nối bởiCM(Conection Manager) Giá trị thời gian này là phụ thuộc và các dặc trng củamạng