Giải pháp nâng cao khả năng tương tác người máy thông qua tích hợp các môi trường điện thoại nhắn tin và internet

Nâng cao khả tuơng tác nsười máv thông qua giải pháp tích hợp điện thoại, tin nhắn Internet MỤC LỤ C MỤC LỰC BANG CÁC THUẬT NGỨ VIẾT TẲT DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA ĐỀ TÀI .5 DANH MỤC CÁC HÌNH V Ẽ DANH MỤC CÁC BẢNG TÓM TẮT NHỮNG KẾT QUẢ CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG GIỚI THIỆU 10 1.1 Bối cảnh mục đích đề tà i 10 1.2 Nội dung nghiên c ứ u 11 1.3 Cấu trúc báo cáo 12 CHƯƠNG GIẢI PHÁP XÂY DựNG HỆ THỐNG NỀN CƯNG CÂP DỊCH v ụ NHẮN TIN ' 13 2.1 Phương pháp kết ứng dụng với mạng thông tin di động để gửi nhận tin nhắn .7 13 2.1.1 Các thiết bị mạng thông tin di động kết nối chúng 13 2.1.2 Hệ thống để kết nối ứng dụng tác nghiệp vào mạng thông tin di động 13 2.2 Giải pháp xây dựng hệ thống cung cấp dịch vụ nhắn tin 15 2.3 Các yêu cầu đặt middleware 16 2.4 Ưu nhược điểm giải pháp 17 CHƯƠNG XÂY d ự n g 'm id d l e w a r e 18 3.1 Kiến trúc phần mềm middleware 18 3.2 Thiết kế sở liệu 19 3.4 Phương pháp kết nối middleware với ứng dụng khác 23 CHƯƠNG TÍCH HỢP DỊCH v ụ NHẮN TIN VỚI CÁC ỨNG DỰNG 25 4.1 Tích hợp chức nhắn tin với phần mềm quản lý điều hành qua mạng Net.Office 25 4.1.1 Yêu cầu 25 4.1.2 Phương pháp thực 26 4.1.3 Kết thử nghiệm triển khai 27 4.2 Thử nghiệm tra cứu điểm thi qua điện thoại di động 28 4.2.1 Đặt vấn đề 28 4.2.2 Xây dựng hệ thống 28 4.3 Xây dựng ứng dụng thử nghiệm ví điện tử hoạt động dựa tin nhẳn SMS 32 4.3.1 Khái niệm ví điện tử 32 4.3.2 Giải pháp ví điện từ sừ dụng SM S 34 4.3.3 Thử nghiệm hệ thống toán qua SM S 35 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN N GHỊ .""I"" 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC Phụ lục Một sô mã nguôn tiêu biêu cùa middleware 41 Phụ lục Một sơ khố luận tơt nghiệp sinh viên K46 theo hướna đề tài sừ đụng kêt quà đê tài 93 Phụ lục Hướng dân sử dụng chức nhăn tin tích hcrp với phần mềm quản lý điều hành qua mạng ——— no OÀI HỘC Q U Ố C HA iv o T i ! ‘frUN,G TÂM THÔNG TIN N u V)ẺI\ ' Nâng cao khả tương tác người máy thòng qua giãi pháp tích hợp điện thoại, tin nhân Internet Phụ lục Một số công nghệ liên quan đến tin nhắn 102 Phụ lục 4.1 Lịch sử vả phát triển công nghệ di động 102 Phụ lục 4.2 GSM .7 .103 Phụ lục 4.3 CDMA 105 Phụ lục 4.4 GPRS 108 Phụ lục 4.5 SMS 111 PHIẾU ĐĂNG KÝ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨƯ KHOA HỌC - CỔNG NGHỆ 116 Nâng cao khả tương tác người máy thông qua giải pháp tích hợp điện thoại, tin nhãn Internet BẢNG CÁ C THUẬT NGỨ VIÉT TẮT V iết tắ t Viết đày đủ BSS base station system BTS base transceiver station EMS enhanced messaging service ETSI European Telecommunication Standard Institute GMSC gateway MSC for short message service GSM global system for mobile communication HLR home location register IWMSC short message service interworking mobile switching center] MMS multimedia messaging service MO-SM mobile originated short message ị MS mobile station MSC mobile switching center Ị 1 MT-SM mobile terminated short message PLMN public land mobile network 1 sc service center SME short message entity SMS GMSC short message service gateway MSC SMSC short message service center VLR visitor location register I Nâng cao khả nâng tương tác người máy thông qua giải pháp tích họp điện thoại, tin nhãn Internet DANH SÁ CH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA ĐẺ TÀI Họ tên Đơn vị Vai trò Đào Kiến Quốc GVC, T h.s Trung tâm Nghiên cứu Phát triển phần mềm Chủ trì Đặng Việt Dũng NCV, Kỹ sư Trung tâm Nghiên cứu Phát triển phần mềm Phối hợp Nguyễn Vãn Hanh NCV, Trung tâm Tin học, Bộ Khoa học Công nghệ Phối hợp T h.s Nguyễn Việt Tân GVTH, CN Khoa Công nghệ Thông tin Phối hợp Phan Trần H ùng Sinh viên Sinh viên K46 làm khố luận BM Cơng nghệ Phần mềm cán tham gia đề tài theo hướng nghiên cứu đề tài Làm khoá luận tốt nghiệp Đặng Tuấn Anh Sinh viên Sinh viên K46 làm khố luận BM Cơng nghệ Phần mềm cán tham gia đề tài theo hướng nghiên cứu đề tài Làm khố luận tốt nghiệp Ngơ Văn Thứ, Đào Quốc Trung Sinh viên Sinh viên K46 làm khoá luận theo hướng nghiên cứu đê tài., bảo vệ Bộ mơn mạng Làm khố luận tốt nghiệp Nâng cao khả tuơng tác người máv thông qua giải pháp tích hợp điện thoại, tin nhăn Internet DANH MỤC CÁ C HÌNH VẼ Hình M ô hình kết mạng viễn thông 14 Hình Giải pháp kết nối mạng ứng dụng vớimạnơ viễn thông qua phần mềm middleware 15 Hình Sơ đồ trao đổi liệu tin nhắn ứna dụng, middleware mạng viễn thông 16 Hình Kiến trúc phần mềm middleware (SelabSM SC) 18 Hinh Sơ đồ quan hệ CSDL S M S 19 Hình Sơ đồ gửi/nhận tin nhắn Module middleware 22 Hình Sơ đồ kết nối SelabSMSC ứng dụng khác 24 Hình 10 Sơ đồ gửi nhận tin nhắn từ N etO ffice .27 Hình 11 Mơ hình triển khai giải pháp tra cứu điểm thi qua điện thoại .29 Hình 12 Lưu đồ hoạt động Background service 31 Hình 13 Lưu đồ phiên làm việc DT service .32 DANH MỤC CÁ C BẢNG Bảng Các module Selab SM SC 18 Bảng Danh sách bảng liệu 20 Bảng Cấu trúc liệu bảng In b o x : 20 Bảng Cấu trúc dử liệu bàngO utbox: 21 Bảng Cấu trúc liệu bảng tài k h oản 36 Nâng cao khả tương tác người máy thơng qua giải pháp tích hợp điện thoại, tin nhẩn Internet TĨM TẮT NHỮNG KÉT QUẢ CHÍNH CỦA ĐÈ TÀI Tên đề tài: Giải pháp nâng cao khả tương tác người máv thơng qua tích họp môi trường điện thoại, nhắn tin Internet M ã số: QC.04.04 Chủ trì đề tài: ThS Đào Kiến Quốc Những kết chính: a Kết khoa học Đã thiết kế kiến trúc giao tiếp ứng dụng với hệ thống tin nhấn ừên điện thoại di động (SMS) để phục vụ đồna thời cho nhiều ứng dụng Giải pháp thực xây dựng phần mềm trung gian (middle ware) dạng agent chạy mức hệ điều hành đảm bảo tương tác qua SMS người sử dụng phân mềm ứng dụng b K ết ứng dụng Đã cài đặt agent máy chủ Văn Phòng Đại học Quốc gia Hà Nội Trườnơ Đại học Công nghệ Bộ Khoa học Công nghệ để phục vụ giao tiếp với điện thoại Đã triển khai cổng giao tiếp tin nhắn tích họp vào phần mềm Net.Office để nhác việc theo yêu cầu trực tiếp nhắn tự động qua workflow nơi kể Tại Bộ Khoa học Công nghệ, triển khai thêm hệ thống nhắc email cho lãnh Tât hệ thông đưa vào sử dụns c K ết đào tạo Đã có sinh viên K46 làm khoá luận tốt nghiệm theo hướng đề tài bảo vệ thành cơng khố luận tốt nghiệp d K ết nâng cao tiềm lực khoa học Trinh độ lực cán tham gia đề tài nâng cao Các thiêt bị trang bị theo đề tài tiếp tục sử dụng phục vụ để triển khai ứng dụnơ Nâng cao khả tương tác người máy thông qua giải pháp tích hợp điện thoại, tin nhắn Internet Abstract Research them e The solution for Human-Computer Interaction improvement based on the integration o f telephone, mobile communication and Internet Code: QC.04.04 Leader: Dao Kien Quoc Results : A human-computer interaction architecture based SMS that serve multi­ application has been proposed The solution is to build a middleware controlling messages between users and computer application via database The solution had been applied in Vietnam National University Hanoi College o f Technology and Ministry o f Science and Technology A SMS portal had been integrated inside Net-office application, permitting send automatically message from computer applications to users and from users to applications as well Nâng cao khả tircmg tác người máy thơng qua giải pháp tích hợp điện thoại, tin nhắn Internet e Tình hình sử dụng kinh phí; Khoản Đã chi Dự trù 12000000 12000000 Mua GMS mobile cỏ thể lập trình 8400000 14500000 Mua GMS modem 6057975 Th khốn nhân cơng Mua VinaKit, Vina card phục vụ thí nghiệm Mua văn phịng phẩm Quản lý chủ trì đề tài Quản lý nghiệm thu đề tài Tổng 500000 500000 1000000 1000000 542025 2000000 1500000 30000000 CHỦ N H IỆ M Đ Ẻ T À I • (Ký g h i rỗ họ tên) 30000000 XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ • * (K ý g h i rõ họ tên) Đ Kiến Q uốc XÁ C NHẬN CỦA CO QUAN CH Ù QUẢN CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Bối cảnh mục đích đề tài - Hướng nghiên cứu HCI Trung tâm Nghiên cửu Phát triển Công nghệ Phần mềm Trong năm vừa qua, hướng nghiên cứu tương tác người máy (HCI) triển khai Trung tâm Công nghệ Phần mềm (tiền thân Phịng thí nghiệm Cơng nghệ Phần mềm) Hướng nghiên cứu HCI triển khai theo nhiều hướng nghiên cứu nhánh: hướng nghiên cửu nhận dạng ảnh, hướng nghiên cứu tương tác qua điện thoại, hướng nghiên cứu hệ thống giám sát thôna minh, hướng nghiên cứu giao tiếp qua thẻ M ột thành công cán Trung tâm xây dựng phần mềm tổ chức thi trắc nghiệm với khả chấm tự động nhận dạng ảnh, cơng trình nhận giải sáng tạo khoa học - công nghệ Việt nam năm 2002 - Hướng nghiên cứu tương tác qua điện thoại Hướng nghiên cứu tương tác qua điện thoại Trung tâm triển khai theo hai nhánh chủ yếu: nghiên cứu tương tác qua điện thoại thường nghiên cứu tương tác thông qua tin nhắn Tuy nhiên kinh phí nghiên cứu năm 2004 chi đủ để triển khai nghiên cứu tương tác qua nhắn tin N ăm 2005 Trung tâm Công nghệ Phần mềm tiếp tục đăng ký thực đề tài nghiên cứu tương tác qua điện thoại thường - Nhu cầu tích họp khả tương tác thôna qua điện thoại, tin nhắn vào ứns dụng Internet đáp ứng nhu cầu thông tin phận naười dùng Tuy nhiên lúc sẵn sàng môi trường m ạns để truy cập Internet sử dụng Internet Ngồi mơi trường thơng tin điện thoại, nhắn tin thơng dụng người dân bình thườns Họ cân phục vụ Thông tin qua nhiều môi trường khác Song song với triên khai dịch vụ thông tin qua Internet, cân triển khai dịch vụ qua điện thoại, nhan tin để đáp ứn? yêu càu tính phổ biến, khả nănơ tươne tác với đôns đảo người sử dụna - Hiện trạng ứng dụng tương tác qua tin nhắn Việt nam Nâng cao khả tương tác người máv thông qua giải pháp tích hợp điện thoại, tin nhãn Internet Tại Việt nam cỏ nhiều cổng giao tiếp điện tử cùa công ty hoạt động lĩnh vực thông tin di động cho phép nhắn tin như: Portal nhắn tin Vinaphone, Mobiphone, S-fone Ngồi cịn có hệ thống giá trị gia tăng như: Darlink, VASC với hệ thống báo khuyến mại 997 {khi bắt đầu làm đề tài VASC chưa có hệ thống 997), Đài truyền hình Việt nam phối hợp với VNPT thực chương trình đự đốn kết qua truyền hình, Các dịch vụ giá trị gia tăng dựa điện thoại, nhắn tin dựa mối hợp tác chặt chẽ với nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Các dịch vụ cùa hãng thông tin di động đơn vị phối hợp với hãng thông tin di động, việc triển khai dịch vụ nhắn tin phải có kết nối trực tiếp hệ thống giá trị gia tãng với tổng đài viễn thơng, khó triển khai đơn vị không hoạt động ngành viễn thông Các ứng dụng nghiệp vụ quan tổ chức chưa thể tính đến việc kết nối trực tiếp với tổng đài viễn thơng VNPT chi phí cao, chi dịch vụ kinh doanh giá trị gia tăng bù chi phí đầu tư, VNPT chưa cho phép rộng rãi quan doanh nghiệp kết nối với tổng đài nhắn tin họ Với đặc thù cần chọn giải pháp cho tích hợp mobile portal vào hệ thống điều hành tác nghiệp? Đề tài tập trung nghiên cứu giải pháp tổng thể giải vấn đề tích hợp tin nhắn vào ứng dụng điều hành tác nghiệp, ứng dụng trường đại - Mục tiêu nghiên cứu ý nghĩa đề tài Đe tài tập trung vào hướng nghiên cứu tích hợp dịch vụ tươna tác qua điện thoại vào cổng thông tin điện tử Kết đề tài triển khai tích hợp điện thoại vào cổng thông tin điện tử Trường Đại học Công nghệ Đại học Quốc gia Hà nội Kết nghiên cứu triển khai đề tài có ỷ nghĩa tư vấn cho cấp lãnh đạo Đại học Quốc gia Hà nội, Trường Đại học Công nshệ triển khai hệ thốna thông tin đại 1.2 Nội dung nghiên cứu Năm 2004 đề tài thực nhánh ndiiên cứu tươnơ tác qua nhắn tin ồm nội dunơ sau đâv: Nghiên cứu cơng nghệ hỗ trợ tích hợp dịch vụ nhấn tin với ứna dụn° khác 11 _ * Cao ^ ia nan= tươns tac người máy thịng qua giai pháp tích họp điện thoại, tin nhãn vá Internet gia tren the giơi Con sô thuê bao GSM đạt tới mức đáng kinh naạc, lớn gấp nhiều lân thuê bao mạng với chuẩn khác CDMA HBP GSM hoạt động hai dải sóng cao tần 900MHz 1800MHz (Mạng VinaPhone MobiFone Việt Nam sử dụng giải tần 900MHz) Sử dụng chuân ITU-T , truyền thông GSM tách biệt thành sói dịch vụ truyên tải riêng rẽ, dịch vụ đàm thoại, dịch vụ kèm theo khác Các nguyên lí bàn dịch vụ đàm thoại GSM eiống dịch vụ điện thoại viễn thông Các dịch vụ G SM mã hoá truyền dạng số Sau ta xét cấu trúc vật lí hệ thổns GSM Station Ease Station Subsystem Sif.'l iiil'i I'nt'CT 'iii.'ititv ME Mobile Eiyjf.v.int 3Ĩ 6-M» Trav-cw w station Network Subsystem B SC B-ỈCÍ SijliCrt Controller M ỈC Mobil* r>ivn.c; Ci-I'i'ii H L3 Home Locst.cn Register Elf; shipment R íg iìtír v i a Vititor Lcc?!::i Register AuC AjthenticMtcn Cinter Một mạnơ GSM ĩổ hợp số khối chức lớn Ta gom chúng lại thành phần rõ ràng có quan hệ tương hỗ cho M o b ile b S ta tio n : bao g m người dùng thiêt bị họ Base Station Subsystem: điều khiển tín hiệu liên kết với MS The Network Subsystem: phần cùa kiến trúc mạng GSM bao gồm MSC (M obile services S w itc h in g Center) thực việc chu}ên phát hẹu CL Ọ C gọi nhữno ngườ i d ù n g (M S ) va giữ a trạm (Mobile Center) việc theo dõi va trì, điều khiển mạng người dùng Các khối c c n ă n g giao tiép với qua trinh điêu khiẻn truyền thông dựa 104 g cao kha nang tư n g tac ngư ời m áy th òn g qua giãi pháp tích hợp điện thoại, tin nhẩn Internet theo giao thức chuẩn Hiẹn GSM nhánh mạng di độna đans nahiên cứu để nâng cấp lên chuẩn truyền thông di độna 3G Phụ lục 4.3 CDMA Công nghệ CDM A (Code Division Multiple Access) đời lựa chọn thav thê cho kiên trúc tê bào GSM góp phần vào tăna trường bùna nồ thị trườna công nghệ không dây thập kỷ qua, CDMA, GSM, đưa nhữne cài tiến không ngừng suôt thời kỳ Hiện hai mạng q trình chuyển eiao sang hệ thơng thê hệ 3G tồn cầu, cho phép tăna bảna thơng dịch vụ liệu Tuy không phổ cập bàng GSM công nshệ CDMA (spread-spectrum) cũna đă chứng tỏ tính ưu việt thị phần lớn Mỹ, Châu Á đặc biệt Hàn Quốc CDMSOne hỗ trợ chuẩn truyền thông di động 2G bị quên lãng Chuẩn CDMA IS95 TIA/EIA (công bố vào tháng 7/1993) thiết lập nhữns nguyên tắc tảng cho hệ thống truyền thông không dây số đầu cuối Kiến trúc hệ thốnơ mạna thương mại dựa chuẩn biết với tên CDMA One IS-95 TIA/EIA phiên có sửa dổi IS-95A (cơng bố vào tháng 3/1995) tạo sở cho phần lớn mạng tảng CDMA 2G triển khai toàn giới Cơ sở hạ tans CDMA 2G lúc đầu dã chứns tỏ tính hiệu trons việc chuvển Ìao với chât lượn cao lưu lượng thoại mát thấp Tuy cũn° khơng tồn lâu naười dùns di độna bát đâu có nhu cầu dịch vụ liệu bàn dịch vụ Internet Intranet Các ứng dụng đa phươnơ tiện hay Ìao dịch th n a mại tốc độ cao bổ sung thêm vào dich vụ thoại đơn máy điện thoại họ CDMA2000 chỗ CDMAOne Sư chuvển tiếp sans hệ mạng 3G thực thi với số lượng lớn chuẩn đề nghị Một số thiết kế dưa trẽn sở hạ tàng GSiM số khác đời trực tiếp từ công nghệ CD MA Cuối tổ chức ITU định chuẩn IMT-2000 bao ơồm siao diện vô tuyên khác cỏ CDMA2000 Lưu ý tất ao thức IMT-2000 sir dụng kỹ thuật “spread-spectrum" có liên quan đến cài đặt, hoạt độns bào trì mạng IT U định n g h ĩa m ột m ạn g 3G la m ạng truỵịn thịng dó dung lượng hệ thống va hiệu s u i t p h ổ đ ợ c cài tiến so với hệ thống : G 3G hỗ trạ dịch vụ liệu 105 VƠI cac toc đọ truyen tội thiêu 144 Kbiưs môi trường di động Mbit/s moi trương co đinh Kiên trúc CDMA2000 phải đối mặt với mục tiêu bao gồm ca m ọ t S() bo s u n g m i m m ột nhà khai thác lựa chọn để phục vụ cho chiến lược chuyen tiep dựa sờ hạ tâng có, giá cà số yếu tố khác Những bổ sung bao gồm CDMA2000 IX CDMA2000 lxEV: CDMA2000 IX tăng gấp đôi dung lượng thoại so với mạng CDMAOne, phân bổ tôc độ liệu đa 307 Kbit/s cho thuê bao trons mòi trườna di động CDMA2000 lxE V bao gồm hai biến thể, cà hai tươns thích naược với cơna nghệ CDMA2000 IX CDMAOne CDMA2000 lxE V -D O (Data Only - chi liệu) có khả phân bổ dịch vụ liệu đa phương tiện truyền MP3, hội nghị truvền hình với tốc độ liệu tối đa 2.4 Mbit/s cho thuê bao môi trường di độns CDMA2000 lxE V -D V (Data Voice - liệu thoại) cung cấp dịch vụ liệu đa p h n s tiện thoại tích họp đồng thời với tốc độ liệu tối đa 3.09 MbiƯs cho thuê bao Một cấu trúc mạnơ thiết kế cho truyền thông i hố Hình m inh h o m ột m n g CDMA2000 IX đơn giàn hoá, cho thấy hai cau trúc điện thoại (ANSI-41) liệu V / '3 - o -' Hình 20 Sơ đị kiến trúc cua hị thơng c DMA Tram di động (MS - Mobile Station) 106 Trong mạng CDMA2000 IX, trạm di động iMS - máy thu phátcùa thuê bao hay thiêt bị động mạng CDiMA - hoạt động client IP di động Trạm di đcmg tương tac VƠI Access Network (mạng truv nhập) nhằm Ỉành lấy tài nguyên vo tuyen thích họfp đê trao đơi gói tin giám sát trạna thải tài nguyên vô tuyến bao gồm “active” (hoạt động), “stand-by” (dự phịng), “dormant” (khơng hoạt động) No châp nhận gói tin đệm từ máy chủ di động (mobile host) tài nguyên vo tuyen chưa co không đủ đê hô trợ lưu lượn mạnơ Nhơ vao việc câp nguôn điện, trạm di độnơ tự độna đăng kv với HLR (Home Location Register) để: Xác thực thiêt bị di động môi trườna cùa mạng truy nhập Cung cấp cho HLR vị trí thiết bị di động Cung cấp cho MSC-S (Serving Mobile Switching Centre) tập đặc tính cho phép thiết bị di độn Sau đăng ký thành công với HLR, thiết bị di độna sẵn sàng thực gọi liệu thoại N hững gọi hai dạna CSD (circuit-switched data - liệu chuyển mạch kênh) PSD (packet-switched data - liệu chuyển mạch gói), phụ thuộc vào s ự tư n g thích thân thiết bị di động (hoặc khơng tương thích) với chuẩn IS-2000 Tài liệu định nghĩa giao thức cho giao diện CDMA khác liên quan đến việc truyền gói tin có tên A l, A7, A9 AI Các trạm di động MS phải tuân theo chuẩn IS-2000 để bắt đầu phiên liệu dạng gói tin sử dụng mạng lxR TTl[4] Các trạm di độna chi có khả năna cùa ĨS95 bị giới hạn CSD, các thiết bị đầu cuối IS-2000 có thè tuỷ chọn PSD hay CSD Các tham số chuyển tiếp thiết bị đầu cuối thôns qua liên kết không gian (AL - air link) vào mạng xác định kiểu dịch vụ yêu cầu Dữ liệu chuyển mạch kênh có tốc độ tối đa 19.2 Kbit/s thực qua kênh TDM truyền thốnơ Dịch vụ cho phép naười dùng lựa chọn đièm gán (point of attachment) vào trons mạnơ dừ liệu có sử dụns quay số thơng thường Dịch vụ dừ liệu chuyển mạch gói có tốc độ liệu tối đa 144 Kb/s Đối với phiên liệu, phiên ppp (Point-to-Point Protocol) tạo trạm di động PDSN (Packet Data Serving Node) Việc định địa chi IP cho thiẽt bị di động có thẻ cung cấp PDSN máy phục vụ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) qua HA (Home Agent) RAN (M ans truv nhập vô tuvến: Radio Access Network) điêm vào thuê bao di độns cho truyền thông liệu hay thoại bao gôm: liên kêt không gian (air link) Tháp/ăn°ten vị trí phủ sóna (cell) kết nối cáp tới BTS (Um) BTS (Base Station Transceiver Subsystem) Đường truyền thòns từ BTS tới BSC (Abis) BSC (Base Station Controller) PCF (Packet Control Function) Đặc biệt RAN có sơ trách nhiệm tác động đên việc cung cấp dịch vụ gói tin cùa mạng RAN phải ánh xạ đến danh tính client di đ ộ n g th a m c h iế u đến danh tính lớp liên kết sử dụ n a đé liên lạc với PDSN, xác nhận tính họp lệ trạm di động cho dịch vụ truy nhập tri liên kết truyền thiết lập BTS (Base Station Transceiver Subsystem) điều khiển hoạt độna liên két khônơ gian (air link) có chức giao diện mạng thiết bị di động Các tài nguyên RF an đinh tan so, phân chia khu vực điêu khiên nguồn truyền quản lý bời BTS Ngoài ra, BTS cịn quản lý lưu lượng từ vị trí ô phủ sóns đến BSC (Base Station Controller) đê giảm thiêu bât thời gian trễ hai thành phần Thông thườna BTS kêt nôi đên BSC thông qua phương tiện khôns phân kênh (un-channelized) TI hay trực tiêp cáp thiêt bị vị trí Các giao thức sử dụng bên phương tiện giữ độc quyền dựa tảng HDLC (High-level Data Link Control) BSC (Base Station Controller) định tuyến thôna điệp thoại liệu chuyển mạch kênh vị trí phủ sóng MSC Nó cịn có vai trị quản lý tính di độns điều khiển chi phối uh and -o ff’[3] từ vị trí phủ sóng tới vị trí phú sóng khác thấy cần thiết BSC kết nối với MTX có sừ dụnơ đường TI phân kênh cho thoại liệu chuyển mạch kênh với đườnơ TI khôn phàn kênh cho báo hiệu điều khiển thông báo đến PDSN có sừ dụng giao thức Ethernet lOBaseT PCF (Packet Control Function) định tuyến liệu sỏi IP trạm di độns trons phạm vi vị trí phủ sóng (cell) PDSN (Packet Data Serving Node) Trong thời Ìan phiên liệu dạns gói tin, PCF phân bổ kênh phụ sẵn có náu thấy cần để tuàn theo dịch vụ yêu cầu từ thiết bị di độns trả trước từ thuê bao PCF tri trạng thái "reachable” RN trạm di độn để đảm bảo liên kết ben vững cho gói tin, làm vùn đệm cho gói tin đến từ PDSN trona tài ngun vơ tuyến khơng có hay khơng đủ để hỗ trợ lưu lượng từ PDSN chuyển tiếp gói tin MS PDSN Phụ lục 4.4 GPRS Sự phát triển cùa côna nshệ thông tin di động chia thành thê hệ Hệ thòng GSiVl (Global System for Mobile communications) mà mạng VinaPhone, MobiFone Viettel nhiều nước giới dùng thê hệ di động thứ (2G) cịn hệ thơng UMTS (Universal M obile Telecommunications System) sử dụn công nghệ WCDMA la 108 hệ di động thứ ( ) Dịch vụ sổ liệu truyền thổng cùa mạng GSM chi có tốc độ tối đa kbps (kilobit/giây), đối vái hệ thống 3G tốc độ tối đa lèn đến Mbps (j2ĩ 48.kbp! ); p ứng nhu cầu ngày tãnẵ khách hàng việc sử dụng dich vụ gia tri g ia tang, v a cung bước chuyển tiếp đ n s tiến đến hệ 3G, công nghệ GPRS đời Vì cơng nghệ GPRS cịn aọi cơng nohệ hệ 2.5 (2.5G) A GPRS (General Packet Radio Services - dịch vụ vơ tuyến gói chung) xem dịch vụ mạng thông tin di động GSM, dùng cơng nghệ chuyển mạch gói để truy cập đến mạng số liệu bên (như mạng LAN mạng Internet .) bans siao thức IP (Internet Protocol) với tốc độ cao Tốc độ tối đa theo lý thuyết tên đến 171.2 kbps k h isử dụng đa kênh lưu lượng không sửa lỗi cho thuê bao, gấp lần tốc độ truyên sô liệu qua modem mạng điện thoại cố định gần 20 lần so với dịch vụ số liệu mạng GSM Để đạt đến tốc độ cao cần phải có hỗ trợ từ hai phía cà hệ thốne mạng máy đầu cuối GPRS Nói cách khác, GPRS phương thức truyền số liệu cho mạng di dộns GSM, phương thức truyền thống quay số dịch vụ data Nó cho phép thuê bao mạng GSM tiêp cận dịch vụ giá trị gia tăng có vêu cầu đirờns truyền số liệu tốc dộ cao VƠI mọt chi phi tiet kiệm nhât Các dịch vụ bao Ơm: WAP, dịch vụ tin nhắn da phươn° tiện MMS (M ultimedia M essaging Service), truy cập Internet, xem video Có thể kể sổ ưu điểm dịch vụ GPRS khách hàns sau: - Tôc độ truy cập số liệu cao hơn, thời gian kết nối nhanh hơn.Náười sử dụng GPRS lợi từ việc thời gian truy nhập ngấn tốc độ truvền số liệu cao Đối với dịch vụ data truyền thống, thông thường việc thiết lập kết nối diễn khoảng 30 giây (tương đương với thời gian thiết lập gọi thoại) tốc độ truyền số liệu hạn chế 9.6 kbps GPRS cho phép thòi gian thiết lập kết nối khôns 10 siâỵ tốc độ truyền số liệu cao Chính thời sian kết nối ngắn nên thuê bao GPRS xem “luôn ln kêt nối” với mạng số liệu N sồi ra, thuê bao GPRS chiếm tài nguyên vô tuyến mạng GSM có yêu cầu truyền tải, sau nó siải tồ nsay, Đièu có lợi khách hàne th bao khơng kêt nối liên tục nên máy di độna đỡ tổn pin - Phươns thức tính cước hiệu quà tièt kiệm hơn.Dịch vụ data truvẽn thơns khỏna thích hợp cho việc truyên tải liệu dunơ lượnơ lớn người sử dụns phải trà tiên cho toàn thời gian chiếm dụnă kênh có nhữna thời điểm khơng có thơng tin truyền tải Trái lại, cơng nghệ chuyển mạch sói GPRS cho phép khách hàng phải trà 109 tiền cho tổng số thông tin thực gửi nhận, điều thuận lợi cho nsười sử dụng kết nối trực tuyến thời gian dài với mạng - Luôn trạng thái sẵn sàng Khách hàng trạna thái ln ln kết với mạng, chẳng hạn truy cập \veb e-mail, đồns thời cũna trạng thái sẵn sàng nhận 2ỌĨ đến thực sọi đi, vừa đàm thoại vừa truy cập web Tóm lại GPRS cải thiện việc sử dụng tài nguyên vô tuyến, tốc độ truyền số liệu cao hom, khách hà n g phải trả tiền cho số sói tin thực gửi nhận, ngồi thời gian thiết lập kết nối ngắn GPRS bước phát triển kịp thời đáp ứna nhu cầu trao đổi liệu n°ày cao chuyển tiếp hợp lý thông tin di động hệ thứ GSM thôns tin di động hệ thứ ƯMTS Để sử dụng GPRS dịch vụ cộn thêm, thuê bao phải có máy đầu cuôi hỗ trợ GPRS, phải hỗ trợ dịch vụ cộng thêm (như WAP, MMS, video) Ngoài thuê bao phái đăng ký sử dụng dịch vụ data, WAP, GPRS bưu điện tinh, thành Máy đầu cuối hỗ trợ GPRS chia làm loại sau: - Class A: thuê bao đăng nhập vào dịch vụ GSM GPRS, vảcó thê sứ Hình 22 Dịch vụ điếm nơi điếm TM-SM SMS SMSC nhận tin nhắn từ trung tâm dịch vụ s c (service center: SC) SMSC yêu cầu H LR (home location resister: HLR) để định vị việc gửi tin nhăn tới máy nhận SMSC ơửi tin nhắn tới MSC việc sử dụng trình điều khiển gửi tin (theforwardShortMessage) MSC tìm lại thông tin người dùng VLR Việc xác thực tiên hành nêu yêu cầu dunơ dịch vụ đồng thời (vừa đàm thoại vừa truyền sơ liệu) - Class B: th bao đăng nhập vào dịch vụ GSM GPRS moi thời điểm chi sử dụng dịch vụ mà - Class C: thuê bao đăng nhập vào dịchvụ GSM GPRS 110 Hiện đa số máy đâu cuối GPRS bán thị trường Việt nam loại Class B Ngồi ra, máy đầu cuối GPRS cịn phân loại tuỳ theo tốc độ truy cập tối đa có hơ trợ MMS hay khơng, có tích hợp trình duyệt \veb hav khỏns, có hỗ trợ xem video hay không, v.v Phụ lục 4.5 SMS SMS cụm từ viêt tăt từ nguyên tiếng Anh 'Short Message Service’ Trong vài năm trờ lại đây, dịch vụ tin nhăn bùng nổ cách đáng kinh ngạc Rất nhiều ứns dụng liên quan tới S M S đượ c giới thiệu nhiều nhà cung cấp aiài pháp côn nahệ dịch vụ khác toàn thê giới dịch vụ ngân hàng, chat, dịch vụ giải trí tìm hiểu thơng tin Hàng tỉ người dùng SMS để trao đổi tin nhắn dạnơ văn bàn Công nghệ SMS xuất lần đầu châu Âu vào năm 1991 xâv dựng phù hợp cho chuẩn truyền thông di động số phổ biến GSM, CDMA, TDMA Từ giới thiệu tới nay, SMS không ngừns phát triển với tốc độ cao đem lại cho sống nhiều lợi ích rõ rệt nhiều hình thức dịch vụ khác Tại châu Âu, nám 2001, trung bình có khoảng tỷ tin nhắn SMS trao đổi mạng di độns(0'B rien, 2001) Cũng trona năm đó, theo thơng kê cùa GSM Word, chi tính riêng q I có gần 50 tỷ tin nhắn SMS trao đổi toàn giới Trong năm 2002, số 360 tỷ tin nhắn gửi tồn ÍỚĨ (GSM Association, 2002) dã cho ta thấy tốc độ phát triển tương lai SMS dịch vụ kèm theo Một số nguyên lí SMS SMS dịch vụ dạn2 Store And Forward, có nghĩa tin nhắn lưu trữ trung tâm (SMSC: short message service center) máy nhận không liên lạc Tin gửi tới người nhận nêu vịng chu kỳ T máy nhận kích hoạt Các trung tâm cung cấp dịch vụ thườna cho ta đặt T, thời gian lớn nhât có thê lên tới 24 hay 48 tiếns tuv vào nhà cung cấp địch vụ Các tin nhắn gửi tổ hợp ký tự, tin nhăn văn bàn bình thườnơ (text) chứa đựns tới 160 ký tự Tin nhãn dựa vào kỵ tự Cvrillic co the soạn 140 kv tự dựa vào chuẩn mã ký tự quôc tè UCS2 có thẻ soạn 70 ký tự Nhữns ứns dụna SMS thông dụnơ nhât bao gôm: 111 Nhấn thông báo có voice mail message cho naười đăna kí dịch vụ Cho phép người đùng kiểm tra, điều khiển thông số dịch vụ, tài khoản Quảng cáo Cung cấp kê cho khách du lịch naười mua hàng Dùng m arketing thuơng mại Dịch vụ điểm n ố i điểm SMS xây dựng với dịch vụ điểm nối điếm MO-SM (mobile originated short message) : Tin nhắn ban đầu xuất phát từ máy gửi cá nhân Được gửi tới trung tàm SMSC (SMS Center) Trung tâm trả báo cáo cho người gửi xác nhận tin nhắn nhận bị hỏng (kèm theo lí hịng) MT-SM (mobile terminated short message ): Mức này, tin nhẳn đuợc SMSM chuyên tới MS nhận Sau có báo cáo xác nhận MS nhận tin tin gửi bị hỏng (kèm theo lí hỏng) Như vậy, cuối người gửi nhận đựơc báo cáo tin nhan đến máy naười nhận qua chế điểm nối điểm MT-SM: nhận báo cáo việc gửi SMS tới MS nhận, kết báo cáo dùng đẽ trả vê MS gửi chẻ MO-SM Kiến trú c SM S Ban đàu, tin nhắn SMS xuất phát từ máy aửi, mạna di động tương thích mang nó, qua sơ trung tâm truns Ìan cúa mạng, sau tin nhăn dược chuyển tới trung tâm (SMSC) Trung tâm SMSC lại kết nối với mạng GSM thông qua cổng dịch vụ (service gateway ): SMS GMSC Một trung tâm kết nối với nhiều mạng GSM bàng nhiều cổns dịch vụ SMS (SMS GMSCs) khác Các cổng dịch vụ SMS điểm liên kết °iữa mạng di độne mạna khác Mỗi công dịch vụ SMS lại đuợc gãn với trunơ tâm chuyển đổi chuyển đơi tín hiệu (MSC: Mobile Switching Center) Trung tâm phát tán tin nhăn SMS tới trạm thu (Base station systems: BSSs), va trạm trung chuyển (transceiver stations: BTSs) mạng Tin nhắn dựơc chuvên tới thiêt bị nhận tức thi ncu thiet bị na\ dang trạng thái hoạt độn° Không đơn điện thoại di động, có thẻ bao gom ca ma\ Fax máy tính nối mạng Internet 112 Các yểu tổ cẩu thành SMS Có yêu tô liên quan tới việc gửi, nhận trung chuyển tin nhắn SMS' Chu k)í T, tinh băng thời gian mà tin nhăn SMS lưu trunơ tâm (SMSC) từ tới trung tâm đên chuyển tới máy nhận Chu kỳ linh đọng vong tư phut cho tơi tuM Giá trị nàv tùv vào nhà cunơ cấp dịch vụ thiết lập dựa theo điều kiện mạng truyền thôns GSM họ Thời gian xác tin nhắn đến trung tâm dùng đề thơng báo làm số liệu cho máy nhận Nhận dạng giao thức truyên thông sử dụng mạng liên quan thiết bị gửi nhận Thông sô dùng SMSC thơng báo cho ngừơi dùna biết có tin nhắn đan chờ thực thi ■’ Độ ưu tiên tin nhắn Độ trễ tin nhắn (những tin nhắn chờ aửi) Yêu tô cảnh báo để nêu nguy không gửi tin thời điểm SM S với c c h ế đảm bảo độ tin cậy cao ứ n g dụng sử dụng tin nhắn SMS đa dạna Có rat nhiều ứng dụns khơng dịi hỏi chế phát tin có đảm bảo Bên cạnh đó, lại có lượng lớn ứn dụne đặt yêu cầu an toàn chế chuyển phát tin có đàm bảo đána tin cậy Chăna hạn ứng dụng lĩnh vực ngân hàng, bảo mật vấn đề sốna cịn gắn với tơn ứng dụng gắn tới tiền bạc nhữna cá nhân, tập thể sử dụng ứng dụng Ta nghiên cửu chế đảm bảo tính an toàn tin cậy việc phát tin SMS Khi người dùng gửi tin SMS, báo cáo SMSC trả máy người gửi thông báo việc gử i th n h cô n g h a y thât bại, lôi kèm theo nêu Ùi thât bại Cũng giông thể, SMSC gửi tin SMS tới điện thoại cùa khách hàng, SMSC nhận lại báo cáo m ans thôns tin trạns gửi tin nhãn thành công hay không, kèm theo nguyên nhân không thành công 113 sc SMSC HLR VLR fslSC MS Access req'jsst and authsnticaticn •* — fr- Messai e Transfer s e rc rfa F o fV O - SMS (otvv&rdShottMesssaỉ - • Submit Short message