Đề tài Hệ thống cung cấp và quản trị nội dung dịch vụ giá trị gia tăng trên nền SMS trong mạng GSM

Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 1 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay viễn thông thế giới và Viêt Nam phát triển không ngừng. Các công nghệ ra đời mang lại nhiều lợi ích to lớn cho người sử dụng. Internet, mobile, VoiIP.. đã không thể thiếu trong cuộc sống. Trong các công nghệ đó, thông tin di động đang có những bước nhảy vọt về công nghệ cũng như về số người sử dụng. Ở Việt Nam hiện nay có 5 nhà cung cấp di động, Vinaphone, Mobiphone, VietTel, Evn, Sfone, HT Mobile nâng số thuê bao lên 20 triệu thuê bao, và con số đó tăng mạnh theo từng năm. Công nghệ mạng di động đang trong thời kỳ chuyển lên thế hệ 3G với nhiều tính năng ưu việt hơn như xem phim, duyệt web, multimedia message … Tuy nhiên mạng GSM được phần lớn nhà cung cấp sử dụng, vì mạng GSM phù hợp với kinh tế và nhu cầu của đông đảo thuê bao. Ngoài tính năng gọi điện thoại, là tính năng chính của mạng di động, tính năng gửi tin nhắn SMS giúp thuê bao gửi thông tin với chi phí nhỏ hơn rất nhiều so với gọi điện. Khi đời sống của người dân tăng lên, chiếc điện thoại trở thành một thiết bị không thể thiếu. Người sử dụng không chỉ muốn điện thoại với hai chức năng là gọi và nhắn tin bên cạnh đó họ muốn chiếc điện thoại trở thành một công cụ đắc lực trong việc tra cứu, giải trí, tìm thông tin Trước mong muốn đó, các nhà cung cấp giá trị gia tăng ra đời, nhằm đáp ứng nhu cầu thuê bao. Nhiệm vụ của nhà cung cấp là cung cấp và trả lại các dịch vụ và nội dung đến thuê bao, khi có yêu cầu từ thuê bao qua tin nhắn SMS Hệ thống cung cấp và quản trị nội dung dịch vụ giá trị gia tăng trên nền SMS trong mạng GSM, với mục đích cấp các loại hình dịch vụ gia tăng phong phú đem lại nhiều lợi ích cho người sử dụng. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 2 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Mạng di động GSM Giới thiệu về mạng di động GSM Một mạng lưới GSM được đặc trưng bởi giao tiếp thoại số và hỗ trợ truyền dịch vụ dữ liệu tốc độ thấp. Giao diện vô tuyến của GSM được dựa vào truy nhập phân chia theo thời gian(TDMA). Với TDMA, một băng thông Radio được chia sẻ bởi nhiều thuê bao bằng cách đặt một hoặc nhiều khe thời gian trên một sóng mang Radio tới mỗi thuê bao. Với GSM dữ liệu có thể truyền qua kết nối chuyển mạch. Tốc độ truyền dữ liệu lên tới 14,4Kps có thể đạt được trên một kết nối khe đơn. Một khe đơn thiết lập có thể gọi là dữ liệu chuyển mạch( CSD ). Tốc độ bit cao hơn lên tới 57.6 Kbps có thể đạt được bằng cách đặt nhiều hơn một khe thời gian cho một kết nối dữ liệu. Trang thái nhiều khe thời gian được gọi là dữ liệu tốc độ cao.(HSCSD ) Một trong những dịch vụ GSM phổ biến nhất là dịch vụ tin nhắn ngắn( SMS ). Dịch vụ này cho phép thuê bao chuyển đổi tin nhắn văn bản ngắn. Kỹ thuật mạng tế bào Hình 1.1 Mô hình mạng tế bào Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 3 Băng thông vô tuyến cho thông tin không dây trong mạng di động là rất khan hiếm. Để sử dụng hiểu quả nguồn băng thông đó. GSM dựa trên kỹ thuật mạng tế bào. Với kỹ thuật này cùng một nguồn băng thông vô tuyến(đặc trưng bởi tần số, khe thời gian ) có thể được sử dụng đồng thời bởi nhiều thuê bao mà không có sự giao thoa nếu chúng được phân tách bởi khoảng cách tối thiểu. Khoảng cách tối thiểu giữa hai thuê bao phụ thuộc vào đường truyền của sóng radio trong môi trường, nơi mà hai thuê bao được đặt. Trong mạng GSM, tế bào càng nhỏ, khả năng sử dụng lại tần số cao. Kỹ thuật mạng GSM Phần tử chính của GSM được chỉ trong hình. Hình 1.2 Mạng GSM Mạng GSM bao gồm 3 hệ thống nhỏ: Base Station SubSystem( BSS ), Network SubSystem(NSS), Operation SubSystem(OSS). Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 4 Điện thoại di động Điện thoại di động (Mobile Station ) là một thiết bị cho phép truyền và nhận tín hiệu vô tuyến trong một mạng tế bào. Một MS có thể là một thiết bị cầm tay đơn giản hoặc có thể phức tạp hơn như PDA. MS bao gồm thiết bị di động(ME ) và phần nhận thực thuê bao(SIM ). Nhận thực thiết bị di động quốc tế duy nhất được lưu trữ trong ME xác thực duy nhất thiết bị được gắn vào mạng di động. SIM cung cấp đầu số mạng tới thuê bao để hình thành nên thẻ thông minh. Một vi điện tử thường được đưa ra thẻ thông minh và được đưa vào khe trong thiêt bị di động. Tin nhắn thương được lưu trữ trong MS. Hầu hết thiết bị cầm tay có sim có khả năng lưu trữ. Hình 1.4 SIM Trạm thu phát di động Trạm thu phát di động (BTS) thi hành giao diện vô tuyến với các trạm di động dưới vùng bao phủ của nó (cell site). Cái này bao gồm mã hoá, giải mã, cân bằng tín hiệu và mã hoá lỗi. Nhiều BTS được kết nối với một Trạm kiểm soát (BSC). Một BTS có thể xử lý 20, đến 40 cuộc gọi đồng thời. Trạm kiểm soát. BSC cung cấp một tập các chức năng cho việc quản lý kết nối của BTS dưới sự kiểm soát của nó. Chức năng này có chức năng hoạt động như là chuyển giao, cấu hình vị trí tế bào, quản lý nguồn sóng radio và điều chỉnh mức độ công suất tần số BTS. Thêm vào đó BSC nhận ra mạch tập trung hướng đến MSC. Trong một mạng GSM thông thường, BSC kiểm soát trên 70 BTS. Trung tâm chuyển mạch và bộ đăng ký tạm trú( MSC và VLR ). Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 5 Trung tâm chuyển mạch Mobile thể hiện chức năng chuyển mạch của hệ thống và đảm nhiệm thiết lập, giải phóng, định tuyến. Nó cũng có chức năng thanh toán và giao diện mạng khác. Bộ phận đăng ký tạm trú chứa thông tin động về người sử dụng gắn với mạng bao gồm vị trí địa lý của người sử dụng. Qua MSC mạng di động giao tiếp với các mạng khác như PSTN, ISDN, CSPDN, PSPN. Bộ đăng ký thường trú Là một phần tử của mạng, chứa mô tả chi tiết cho mỗi thuê bao. Một HLR thông thường quản lý hàng trăm ngàn thuê bao. Trong mạng GSM, tín hiệu được dựa vào giao thức báo hiệu số 7. Ứng dụng SS7 được thi hành bởi sử dụng giao thức MAP cho tín hiệu đặc trưng di động. Đặc biệt MAP được sử dụng cho chuyển giao vị trí và thông tin thuê bao giữa HLR duy trì IMSI và MSISDN. GPRS GPRS là một dạng mở rộng của GSM cho phép thuê bao gửi và nhận dữ liệu qua kết nối chuyển mạch gói. Sử dụng GPRS đặc biệt thích hợp cho ứng dụng có các đặc tính sau:  Truyền Burst tín hiệu( Khi mà thời gian giữa truyền thành công lớn hơn trễ truyền trung bình ).  Tần số truyền của một khối lượng nhỏ dữ liệu.  Truyền không liên tục một khối lượng lớn của dữ liệu. Khái niệm cơ bản nằm sau chuyển mạch gói GPRS dựa trên khả năng của nó, cho phép lựa chọn ứng dụng để chia sẻ nguồn tài nguyên bằng cách chỉ cho phép truyền khi ứng dụng có dữ liệu để truyền. Một dữ liệu được truyền bởi ứng dụng, nguồn tài nguyên vô tuyến được giải phóng cho cho việc sử dụng các ứng dụng khác. Nguồn tài nguyên Radio được sử dụng hiệu quả bởi cơ chế này. GPRS cho phép nhiều nguồn Radio được đặt vào kết nối chuyển mạch gói hơn là kết nối chuyển mạch thông thường trong GSM. Kết quả là một kết nối chuyển mạch gói đạt tốc độ bít cao hơn, bằng cấu hình đa khung Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 6 cho uplink và downlink như trong bảng. Tuy nhiên, với một trạm MS, tối đa 4 slot có thể hoạt động ở cùng một lúc cho cả nguồn Uplink và DownLink. Khả năng của một time slot phụ thuộc vào kênh mã hoá đuợc sử dụng. WAP Wap( Wireless Application Protocol ) là kết quả cộng tác của những người sử dụng thiết bị không dây, diễn ra trong diễn đàn Wap Forum. Kỹ thuật Wap giúp xây dựng các ứng dụng( Trình duyệt, tin nhắn ) hoạt động giữa các nền thiết bị không dây. Mục đích của diễn đàn Wap là cung cấp một framework cho phát triển các ứng dụng thoả mãn: Cùng hoạt động: Ứng dụng có thể hoạt động trên các nên thiết bị của các hãng khác nhau.  Khả năng phân cấp: Hoạt động mạng di động có khả năng phân loại dịch vụ đối với nhu cầu của thuê bao.  Có độ tin cậy cao: Framework mang lại một platform ổn định cho việc triển khai dịch vụ.  Bảo mật: Framework đảm bảo người sử dụng dữ liệu có thể truyền an toàn qua mạng di động phục vụ, bao gồm bảo vệ dịch vụ, thiết bị, độ tin cậy của dữ liệu thuê bao. Kỹ thuật Wap cung cấp kỹ thuật gần với mô hình World Wide Web. Trong mô hình web, nội dung được hiển thị sử dụng định dạng mô tả tiêu chuẩn. Thêm vào đó ứng dụng được mô tả như là trình duyệt web lấy nội dung sẵn có bằng cách sử dụng giao thức vận chuyển tiêu chuẩn. Mô hình web bao gồm các phần tử quan trọng sau:  Mô hình đánh tên tiêu chuẩn: Các đối tượng qua mạng được xác định duy nhất bởi URI.  Loại dữ liệu: Các đối tượng dữ liệu trên mạng được phân loại. Kết quả trình duyệt có thể xác định chính xác loại dữ liệu.  Định dạng dữ liệu tiêu chuẩn: Trình duyệt hỗ trợ một số loại định dạng nội dung tiêu chuẩn như là HTML. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 7  Giao thức tiêu chuẩn: Trình duyệt web cũng hỗ trợ một số các giao thức tiêu chuẩn cho việc truy nhập nội dung trên mạng, được sử dụng rộng rãi bởi giao thức HTTP. Hình 1.5 Mô hình WAP Giới thiệu về SMS Dịch vụ tin nhắn cho phép các tin nhắn dạng text có thể gửi và nhận giữa các điện thoại di động với nhau. Văn bản text có thể bao gồm từ và số hoặc một hỗn hợp các alphanumeric. SMS được tạo ra là một phần của tiêu chuẩn pha 1 GSM.Tin nhắn đầu tiên được gửi đi vào thán 12 năm 1992 từ một máy tính tới một do động trên mạng Vodafone GSM ở Anh Quốc. Mỗi tin nhắn có độ dài dưới 160 ký tự khi sử dụng ngôn ngữ latinh, và 70 ký tự khi sử dụng các ngôn ngữ không phải latinh như ngôn ngữ Arap và Trung Quốc. Không có sự nghi ngờ gì nữa về sự thành công của SMS. Chỉ riêng thị trường châu Âu đã đạt được hơn 3 tỉ tin nhắn mỗi tháng ở thời điểm tháng 12 năm 1992, nhờ sự tiên phong bởi các nhà quản lý mạng và sản xuất điện thoại. Xu hướng thị trường trong vòng hơn hai năm tiếp theo, như giao thức ứng dụng không dây (WAP), sẽ là con đường phát triển tiếp theo. Các kiểu ứng dụng của SMS bao gồm thông báo cho người sử dụng di động một tin nhắn voicemail, nhắc nhở người bán hàng yêu cầu và báo cho lái xe địa chỉ kế tiếp cần đến… Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 8 1.2 Giới thiệu về dịch vụ tin nhắn SMS 1.2.1 Mô tả về dịch tin nhắn SMS Được phát triển như là một phần của các chỉ tiêu kỹ thuật của ETSI giai đoạn 1 dành cho GSM,dịch vụ gửi tin nhắn ngắn (SMS) cho phép các trạm di động và các thiết bị được kết nối mạng khác có thể trao đổi các bản tin ngắn. Công việc tiêu chuẩn cho SMS được khởi sướng bởi ETSI và bây giờ đang được tiến hành trên phạm vi các hoạt động của 3GPP. Kể từ khi nó được giới thiệu trong mạng GSM, SMS đã được ứng dụng trên các công nghệ mạng khác như GPRS và CDMA. Các dịch vụ gửi tin nhắn cho phép các thuê bao trao đổi các tin nhắn chứa một số lượng nhỏ các ký tự. Các tin nhắn này không những có thể được gửi từ các thiết bị di động của mạng GSM/UMTS mà còn từ một phạm vi rộng các thiết bị khác như các host internet, telex, và fax. SMS là một công nghệ có thời gian phát triển khá lâu dài được hỗ trợ bởi 100% các thiết bị cầm tay của mạng GSM và hầu hết các mạng GSM trên toàn thế giới. 1.2.2 Phạm vi ứng dụng Các ứng dụng cho khách hàng Bao gồm một nhóm các dịch vụ như: nhắn tin cá nhân, các dịch vụ thông tin, các dịch vụ download, các ứng dụng chat. Khách hàng truy cập vào các dịch vụ trên để có thể thay đổi máy điện thoại theo ý muốn, nhận thông tin từ các server ở xa, hay đơn giản chỉ là trao đổi thông tin với bạn bè. Các ứng dụng cao cấp trên nền SMS Nhóm các dịch vụ dành riêng cho các nhu cầu chuyên nghiệp, cao cấp. Bao gồm: định vị phương tiện giao thông, giám sát các máy móc từ xa. Ứng dụng cho các nhà cung cấp trên nền SMS Các nhà cung cấp dịch vụ đã sử dụng SMS như là một công nghệ chủ chốt cho phép hiện thực hóa một số dịch vụ bao gồm:  Khóa SIM điện thoại khách hàng. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 9  Cập nhật SIM khách hàng từ xa, bằng cách gửi tin nhắn đến thiết bị của khách hàng.  Chỉ thị trạng thái chờ tin nhắn trên thiết bị của khách hàng. 1.2.3 Các tính năng cơ bản của SMS Gửi tin nhắn Trong SMS, thuật ngữ gửi tin (submission) là để chỉ việc truyền một đoạn tin nhắn từ máy điện thoại của khách hàng (SME) tới SMSC cung cấp dịch vụ. Hình 1.6 chỉ ra tương tác giữa một SME và một SMSC cho việc gửi một bản tin nhắn. Tin nhắn SMS được truyền đi giữa các điện thoại thông quá trung tâm dịch vụ tin nhắn ngắn (SMSC). SMSC là một phần mềm được đặt trong mạng hoạt động và quản lý các quá trình hàng đợi tin nhắn, hóa đơn gửi đi và biên lai thu về nếu cần thiết. Rất nhiều hoạt động ngàynay được đưa ra trên nền cơ bản WEB truyền đến SMSC, vì vậy chúng ta có thể gửi tin nhắn ngắn tới bất kỳ điện thoại nào từ WEB. Một số websites hiện nay cho miễn phí tin nhắn SMS. Ở Bắc Mỹ, SMS được thực hiện trên mạng không dây kỹ thuật số, được xây dựng từ rất sớm bởi các công ty như BellSouth Mobility, PrimeCo, and Nextel. Những mạng không dây kỹ thuật số này về cơ bản được xây dựng trên nền mạng GSM, CDMA và TDMA. Sự thống nhất mạng lưới từ sự liên kết và kết quả đạt được cuối cùng là mạng lưới không dây rộng lớn phủ sóng toàn quốc và quốc tế, hỗ trợ nhiều hơn môt công nghệ không dây. Hệ thống mới này của các nhà cung cấp dich vụ đòi hỏi thiết bị có thể dễ dàng kết nối và đồng bộ, giúp cho việc quản trị và các phương thức hoạt động dễ dàng, và cung cấp dung lượng các thuê bao đang tồn tại, thông lượng tin nhắn, sự phát triển trong tương lai và các dịch vụ. Giải pháp trung tâm dịch vụ tin nhắn ngắn cơ bản được xây dựng trên phương pháp mạng thông minh (IN) rất tốt và phù hợp với các yêu cầu trên, khi thêm vào các lợi ích của việc thi hành mạng IN. SMS cung cấp cơ chế dành cho việc truyền tinh nhắn ngắn đi và từ các thiết bị không dây khác. Dịch vụ yêu cầu sử dụng một SMSC, nó hoạt động như một hệ thống lưu trữ và xử lý dành cho tin nhắn. Mạng không dây cung cấp các cơ chế yêu cầu tìm kiếm trạm đich và truyền tin nhắn giữa các SMSC và trạm không dây. Sự tương phản với các thiết bị truyền tin nhắn đang tồn tại khác như alphanumeric paging, yếu tố dịch vụ được thiết kế để cung cấp việc đảm bảo cho các tin nhắn text được truyền tới đích. Thêm vào đó, SMS hỗ trợ một số cơ chế vào cho phép kết nối với các nguồn tin nhắn và đích khác. Điểm đặc biệt để nhận ra dịch vụ này là một máy thu phát di động hoạt động có thể nhận hoặc truyền đi các tin nhắn ở bất kỳ thời điểm nào, độc lập với một âm thanh hay dữ liệu gọi đi trong quá trình (trong vài quá trình thi hành, nó có thể phụ thuộc vào khả năng của MSC hoặc SMSC). SMS cũng chắc chắn gửi đi các tin nhắn qua mạng. Trạng thái Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 10 tạm thời không thực hiện được nhận ra do các trạm nhận không hoạt động, và các tin nhắn được lưu trữ trong SMSC cho đến khi thiết bị đích có thể hoạt động. Một khi bản tin được nhận một cách thành công bởi SMSC, thì SMSC sẽ yêu cầu HLR định tuyến để có thể gửi bản tin đến SME nhận. Ở lớp truyền dẫn, một đoạn bản tin được chuyển đổi như là một phần của TPDU của loại SMS-SUBMIT. TPDU này có thể chứa các tham số sau: Loại bản tin(SMS-SUBMIT)  Yêu cầu cho các bản tin từ chối do bị lặp.  Thời gian sống cho bản tin.  Yêu cầu cho tuyến đáp lại.  Yêu cầu báo cáo trạng thái.  Tham chiếu bản tin.  Địa chỉ của SME nhận.  Nhận dạng giao thức.  Cơ chế mã hóa dữ liệu.  Phần đầu (header) dữ liệu của thuê bao.  Dữ liệu của khách hàng (cùng với kích thước). Về việc nhận bản tin bởi dịch vụ SMSC, SMSC cung cấp một bản báo cáo việc gửi tin cho SME gửi tin. Có hai loại bản tin có thể được cung cấp: bản tin báo cáo tích cực (positive submission report) cho việc gửi thành công hay bản tin báo cáo “tiêu cực” (negative submission report) cho việc gửi thất bại. Nếu như bản báo cáo về việc gửi tin không nhận được sau một khoảng thời gian mặc định, SME có thể kết luận việc gửi đã thất bại. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 11 Hình 1.6 Tương tác giữa SMSC và SME (1 ) Gửi tin từ SME tới SMSC (2) Báo cáo gửi trả lại từ SMSC thành công hay thất bại( tích cực hay tiêu cực) Hình 1.7 Cấu trúc một TPDU Cấu trúc của TPDU Một lớp truyền dẫn, loại SMS-SUBMIT của TPDU, có cấu trúc như hình 1.7. Địa chỉ nơi nhận Giá trị được gán cho tham số TP-Destination-Address là giá trị của SME nhận.Giá trị này được định dạng như phần dưới đây. Địa chỉ SME Những giá trị được gán cho các tham số sau mang giá trị các địa chỉ của SME Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 12 Một địa chỉ của SME được phân giải thành 4 tham số phụ sau đây:  Chiều dài địa chỉ( biểu diễn số nửa byte nằm ở trong tham số phụ giá trị địa chỉ, chiều dài tối đa là 20 x nửa byte )  Loại số.  Nhận dạng đánh số.  Giá trị địa chỉ. Các giá trị được gán cho 3 tham số địa chỉ được định dạng như chỉ ra trên hình 3.3 Các giá trị được liệt kê trong bảng 1.1 có thể được gán cho tham số phụ type-of- number. Các giá trị trong bảng 1.2 có thể được gán cho tham số phụ numbering-plan- identification. Ở lớp truyền dẫn, SMS không hỗ trợ tính năng gửi theo nhóm, tính năng này bao gồm việc gửi một bản tin được đánh địa chỉ cho một số nơi nhận bởi một bản tin đang được gửi đi duy nhất đến SMSC. Tuy nhiên, tính năng này đôi khi bị xung đột ở lớp ứng dụng đó là kết quả của việc truyền một bản tin tới SMSC cho mỗi nơi nhận. Hình 1.8 Đánh địa chỉ của SMS. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 13 Bảng 1.1 Số nhận diện loại của SMS Bit6 Bit5 Bit4 Mô tả 0 0 0 Chưa xác định(các tham số phụ địa chỉ được tổ chức theo tổ chức mạng ) 0 0 1 Số quốc tế 0 1 0 Số quốc gia 0 1 1 Số cho mạng cụ thể( số dịch vụ /quản lý cho dịch vụ mạng) 1 0 0 Số thuê bao 1 0 1 Chữ và số(được mã hóa trong alphabet mặc định 7 bit trong GSM) 1 1 0 Số viết tắt 1 1 1 Dự phòng Bảng 1.2 đánh địa chỉ /numbering-plan-identification Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Mô tả 0 0 0 0 Chưa xác định 0 0 0 1 Quy hoạch đánh số điện thoại mạng ISDN 0 0 1 1 Quy hoạch đánh số dữ liệu 0 1 0 0 Quy hoach đánh số telex 0 1 0 1 Quy hoạch dành riêng cho SMSC(các SME bên ngoài được gắn vào trung tâm dịch vụ) 1 0 0 0 Quy hoạch đánh số quốc gia 1 0 0 1 Quy hoạch đánh số quốc gia 1 0 1 0 Quy hoạch đánh sốẺRMES Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 14 Chuyển phát bản tin(message delivery) Trong SMS, thuật ngữ delivery muốn nói đến quá trình truyền một phần của bản tin từ SMSC tới SME nhận như hình 1.9. Nếu SME nhận chưa sẵn sàng cho việc chuyển phát phần bản tin, khi đó SMSC sẽ lưu tin nhắn một cách tạm thời. SMSC thử truyển phát bản tin cho đến khi một thông báo về việc truyền tin được nhận từ SME nhận hay cho đến khi hết một khoảng thời gian ấn định. SME gửi tin SME nhận tin Hình 1.9 Quá trình gửi tin nhắn (3) bản tin trạng thái,(1)truyền bản tin,(2) bản thong báo tích cực hoặc tiêu cực Báo cáo trạng thái Về việc chuyển một phần bản tin tới một SME nhận, SMSC dịch vụ có thể tạo ra một bản tin trạng thái và truyền nó trở lại SME gửi. Thông báo trạng thái chỉ được gửi đi nếu như SME đã gửi yêu cầu bản tin này trong quá trình gửi tin. SMSC tạo ra một bản tin trạng thái khi mà bản tin về truyền tin đã nhận được từ SME nhận hay khi bản tin bị hủy bởi SMSC mà không được truyền đi (ví dụ thời gian “sống” đã hết). Hình 1.9 chỉ ra 3 bước dẫn đến việc truyền đi bản tin thông báo trạng thái. Một bản tin trạng thái cũng có thể được tạo ra tùy thuộc vào việc nhận hay thực thi một tin nhắn lệnh. Ở lớp truyền dẫn, bản tin trạng thái được truyền đi dưới dạng một TPDU loại SMS- STATUS-REPORT. TPDU có thể chứa một số tham số sau:  Loại bản tin(SMS-STATUS-REPORT).  Chỉ thị tham số (nhận dạng giao thức sử dụng, cơ chế mã hóa dữ liệu, và độ dài dữ liệu của khách hàng ). Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 15  Chỉ thị còn có nhiều bản tin khách được gửi đi.  Quyền thông qua của Bản báo cáo trạng thái  Trạng thái gửi.  Thời gian hoàn thành.  Tham chiếu cho bản tin( từ bản tin gốc ).  Địa chỉ nơi nhận.  Cơ chế mã hóa dữ liệu.  Phần đầu dữ liệu khách hàng,  Dữ liệu của người sủ dụng( kèm theo độ dài ). Về việc nhận bản tin trạng thái, SME gốc có khả năng nhận dạng bản tin gốc, bản tin mà bản tin trạng thái nói đến, bằng việc kiểm tra địa chỉ nơi nhận của bản tin trạng thái, có khớp với địa chỉ nhận của nơi nhận của bản tin gốc và phần tham chiếu của bản tin trạng thái khớp với bản tin gốc. Thêm vào đó, SME gốc cũng có thể kiểm tra dấu thời gian ở trung tâm dịch vụ báo cáo trạng thái tương ứng vói dấu thời gian dành riêng trong báo cáo gửi của bản tin gốc. Chú ý rằng dấu thời gian của trung tâm cung cấp dịch vụ không phải lúc nào cũng được cung cấp bởi SMSC cho việc gửi một bản tin. Nếu bản tin gốc được lưu trong SIM, khi đó trạng thái của file EFsms tương ứng được cập nhật ( bản tin có gốc từ trạm mobile, bản tin được gửi đi, và bản tin trạng thái được nhận ). Nếu như bản tin gốc đã bị xóa, khi đó SME gốc có thể loại bỏ bản tin trạng thái tương ứng hay bằng cách khác có thể truyển bản tin đó đến khách hàng như một bản tin bình thường (như thể bản tin được truyền như một TPDU loại SMS-deliver). 1.3 Giao thức SMPP 1.3.1 Giới thiệu giao thức SMPP Giao thức SMPP (Short Message Peer to Peer Protocol) là một giao thức chuẩn mở nhằm cung cấp giao diện truyền thông cho việc truyền nhận các bản tin ngắn giữa các ESME(External Short Message Entity), RE(Routing Entity) và các Message Center(MC) Message Center có thể là một máy chủ SMS (SMSC), một máy chủ GSM USSD... Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 16 ESME có thể là một trình khách (client) SMS ở mạng cố định như một WAP Proxy server, một Email gateway... Có thể hiểu ESME như một ứng dụng trên mạng cố định cung cấp các dịch vụ thông tin cho các thuê bao SMS. Routing Entity là một phần tử nhằm định tuyến bản tin từ từ một ESME tới MC, hoặc giữa các MC với nhau. Có thể miêu tả vị trí của giao thức SMPP trong mạng di động bằng hình vẽ sau: Hình 1.10 Vị trí giao thưc SMPP trong mạng di động 1.3.2 Hoạt động và PDU của giao thức SMPP Giao thức SMPP bao gồm một tập hợp các sự kiện và mỗi sự kiện này đều bao gồm một PDU yêu cầu (request) và một PDU đáp trả (response) tương ứng. Nếu một ESME muốn gửi một bản tin đến MC, nó sẽ gửi một PDU submit_sm và MC sẽ đáp trả bằng một PDU submit_sm_resp báo hiệu rằng bản tin yêu cầu thành công hay thất bại. Tương tự như vậy, nếu MC muốn gửi một bản tin tới ESME, nó sẽ gửi một PDU deliver_sm và ESME sẽ đáp trả bằng PDU deliver_sm_resp. Một số sự kiện chỉ thuộc về một loại ESME hoặc MC, một số lại chỉ được phép tồn tại trong những loại phiên làm việc xác định trước. Ví dụ như một ESME chỉ có thể gửi PDU submit_sm tới MC trong phiên làm việc kiểu TX hoặc TRX. Các hoạt động của giao thức SMPP được phân thành các loại lớn tương ứng với các chức năng chính, mỗi loại này đều gồm một số PDU request và response tương ứng: Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 17 Session management: quản lý việc thiết lập các phiên SMPP+ Message submission: các hoạt động của việc gửi các bản tin từ ESME tới MC Message delivery: các hoạt động của việc gửi các bản tin từ MC tới ESME. Message broadcast: để broadcast các bản tin. Ancillary operation: cung cấp các chức năng nâng cao như huỷ bỏ, thay thế hay truy vấn các bản tin. 1.3.2.1 Các trạng thái của phiên làm việc Open: một ESME đã thiết lập kết nối mạng tới MC nhưng chưa đưa ra yêu cầu thiết lập kết nối (bind request). MC chỉ nhận thấy kết nối TCP/IP hay X25 Hình 1.11 Phiên Open Bound_TX: kết nối theo loại TX (transmitter): một ESME đã kết nối mạng tới MC gửi bản tin yêu cầu thiết lập kết nối theo kiểu transmitter (dùng PDU bind_transmitter) và đã nhận được PDU bind_transmitter_resp từ MC. Hình 1.12 Phiên Bound_TX Bound_TRX: ESME gửi bản tin yêu cầu thiết lập kết nối theo kiểu transceiver và nhận được hồi đáp từ MC. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 18 Hình 1.13 Phiên Bound_TRX Unbound: khi đã ở trạng thái kết nối (bound), ESME hoặc MC có thể gửi một yêu cầu với PDU unbind và khi nhận được PDU unbind_resp từ phía bên kia sẽ chuyển sang trạng thái unbound (đóng kết nối). Closed: khi kết nối mạng giữa ESME và MC bị ngắt. Outbound: mục đích của hoạt động outbind là để cho phép MC khởi tạo phiên SMPP trước tới ESME (khi MC có các bản tin đang chờ tới ESME). Hình 1.14 Phiên UnBound và OutBound 1.3.2.2 Các phiên làm việc mẫu Để có thể giải thích hoạt động của giao thức SMPP, các ví dụ sau sẽ miêu tả 3 loại phiên làm việc của giao thức. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 19 Phiên kiểu transmitter Hình 1.15 Phiên Transmitter Phiên kiểu transceiver Hình 1.16 Phiên Transciever Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 20 Phiên kiểu outbind Hình 1.17 Phiên OutBind 1.3.3. Cơ chế đánh số PDU (PDU Sequencing) SMPP là giao thức không đồng bộ, ESME hay MC có thể gửi vài yêu cầu cùng một lúc tới bên kia. Do đó, việc đánh số các PDU là rất quan trọng. Mỗi một PDU request có một số duy nhất để nhận dạng PDU đó trong từng phiên làm việc một. PDU response tương ứng sẽ có số nhận dạng trùng với số nhận dạng của PDU yêu cầu. Mỗi một PDU request ban đầu sẽ có số nhận dạng là 1, các PDU request tiếp theo sẽ tăng dần lên là 2,3… Các PDU response tương ứng cũng sẽ là 1, 2, …. Cơ chế đánh số của PDU có thể được miêu tả như sau: Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 21 Hình 1.18 Cơ chế đánh số PDU 1.3.4 Phương thức truyền không đồng bộ Phương thức truyền đồng bộ xuất hiện trước đây khi phát triển các ứng dụng. Gửi đi một PDU yêu cầu ( request ), sau đó đợi cho phúc đáp lại là một sự luân phiên dễ dàng qua việc quản lý của toàn bộ cửa sổ, có thể được hiểu trong trình tự tránh tắc nghẽn. Tuy nhiên cho một ứng dụng, để sử dụng hiểu quả băng thông phiên truyền SMPP, truyền không đồng bộ mang lại hiểu quả cao hơn. Theo biểu đồ sẽ giải thích cơ chế này Hình 1.19 Phương thức truyền không đồng bộ 1.3.5. Xử lý lỗi Lỗi kết nối ESME hoặc MC có thể mất kết nối liên quan đến các lý do sau: Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 22  Địa chỉ IP và port là không chính xác.  Không thể nhận biết được PDU. Khi đó generic_nack PDU được đưa trở lại bên gửi với số thứ tự của PDU gây lỗi. Trạng lệnh thường là ESME_RINVCMDID, xác định ESME và MC không thể nhận ra PDU.  PDU di dạng Điều này xảy ra khi mà thực thể gửi bị lỗi khi gửi một PDU không theo tiêu chuẩn. Sự đáp lại phụ thuộc vào dạng của PDU nhận ra. Nếu như command_id là lý do để loại bỏ, phiên nhận sẽ đáp lại với genericc_nack và trạng thái lệnh sẽ là ESME_RINVCMDID. Nếu như command_length của PDU quá lớn, không có giá trị, ESME hoặc MC sẽ đáp lại với generick_nack và trạng thái lệnh sẽ đặt là ESME_RINVCMDLEN.  Độ dài trường không xác định. Nếu như trường PDU là quá dài hoặc quá ngắn, khi đó PDU là một dị dạng cơ bản. Nhưng ESME hoặc MC có thể vẫn nhận ra PDU và sẽ đáp lại một submit_sm_resp hoặc bất cứ cái gì là PDU thích hợp để sử dụng và đặt trạng thái lệnh là lỗi. Ví dụ ESME submits với 20 ký tự có thời gian truyền định kỳ. Trạng thái lệnh sẽ được đặt là ESME_RINVSCHED.  Dữ liệu PDU là khác lạ và bị cho rằng không có giá trị. Ví dụ môt Email Gateway đưa ra một dịch vụ chuyển đổi tin nhắn SMS thành Email. Địa chỉ của Email có thể được dựa vào nội dung của tin nhắn. Nếu ESME phát hiện ra tin nhắn được gửi bởi MC chứa đinh dạng không chính xác nó sẽ loại bỏ tin nhắn. Mã lỗi thông thường sẽ là ESME_RX_R_APPN, nghĩa là loại bỏ bản tin và đảm bảo rằng nó không truyền lại tại thời điểm sau đó.  PDU không cho phép trong trạng thái phiên hiện thời. Ví dụ đơn giản là một ESME trong trạng thái Bound_RX, cố gắng để truyền một bản tin bằng cách gửi một PDU submit_sm hoặc cố gắng để gửi một bản tin qua phiên trạng thái mở mà không có binding trước đó. Trạng thái lệnh trong PDU submit_sm_resp sẽ là ESME_RINVBNDSTS. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 23 1.3.6 Điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn Trong giao thức SMPP, nếu ESME hoặc MC gửi bản tin với tốc độ gửi vượt quá khả năng của bên nhận thì tắc nghẽn có thể xảy ra. Nếu chỉ dựa vào cơ chế windowing thì vẫn không đủ, ESME sẽ tiếp tục làm đầy cửa sổ nhận của MC với các request chưa được hồi đáp và tắc nghẽn có thể xảy ra. Do đó, để giải quyết vấn đề này, trong các PDU response sẽ có thêm một trường TLV gọi là trạng thái tắc nghẽn. Trường này chứa một số nguyên từ 1 đến 100 để miêu tả trạng thái tắc nghẽn từ rỗi (số 1) cho đến đã bị tắc nghẽn (100). ESME và MC có thể sử dụng giá trị này để phát hiện tình trạng tải của bên nhận và điều chỉnh tốc độ gửi bản tin cho thích hợp với giá trị tối ưu của trạng thái tắc nghẽn vào khoảng 80 đến 90. Khi mà bắt đầu một phiên SMPP, ESME hoặc MC sẽ truyền yêu cầu với số cửa sổ tối đa là N. Nều ESME hoặc MC hỗ trợ Trạng thái tắc nghẽn TLV, khi đáp ứng đến ESME/ MC có thể tăng hoặc giảm tốc độ truyền theo trạng thái tắc nghẽn được chỉ định. Nếu TLV được hỗ trợ, khi đó cửa sổ N có thể được loại bỏ khi mà TLV là một chỉ thị tốt hơn, ngăn ngừa việc đo tránh tắc nghẽn. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 24 Có thể minh hoạ việc sử dụng trường congestion_state ở hình vẽ sau: Hình 1.20 : Điều khiển luồng và tắc nghẽn 1.3.7 Vấn đề bảo mật và mã hoá Giao thức SMPP không định nghĩa bất cứ cơ chế mã hoá nào. Do đó nội dung trao đổi trong một phiên làm việc SMPP có thể bị đánh cắp hoặc thay đổi khi truyền qua môi trường như mạng Internet. Lớp Transport Secure. Lớp Socket Secure (SSL) và dạng tiêu chuẩn của nó TLS mang lại một kết nối bảo mật giữa hai thực thể do sử dụng cơ chế mã hoá và uỷ quyền. VPN bảo mật. Giải pháp bảo mật trong VPN có thể thay đổi từ hệ thống sang hệ thống. Tuy nhiên cách tiếp cận thông thường là mã hoá các gói dữ liễu ở lớp Data. Kết quả là một phiên không bảo mật từ một VPN tới một VPN khác có thể được đóng gói trong suốt sử dụng rất nhiều cơ chế mã hoá. ESME và MC không cần phải hỗ trợ mã hoá trực tiếp. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 25 Mã hoá đường hầm. Cách khác để bảo mật phiên truyền SMPP là dùng bảo mật đường hầm. Đây là nơi mà kết nối ESME – MC không được tạo ra trực tiếp từ một thực thể này tới một thực thể khác mà được kết nối đến một server đường hầm bảo mật Server đường hầm đường cấu hình để phù hợp với kết nối không bảo mật giữa ESME và MC. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 26 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG 2.1.Mô tả hoạt động của hệ thống Khi một thuê bao nhắn tin đến đầu số của hệ thống thực hiện chức năng SUBMIT của một ESME, ở đây là hệ thống nhắn tin đầu số ngắn 8234. Sau khi đi qua giao diện vô tuyến của mạng qua các phần tử của mạng GSM bao gồm, BTS, HLR, VLR và MSC Tin nhắn được đẩy đến SMSC một bộ phân lưu trữ tin nhắn của các công ty di động như Vinaphone, mobilephone, Viettel. ESME nằm tại các hãng cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng có chức năng kết nối đến SMSC nhờ giao thức chuyển đổi tin nhắn SMPP. SMSC đẩy tin nhắn đến ESME qua đường cáp quang và lease line. Tại đây tin nhắn được các phần mềm exchangeSMS, ESME, Provider_content nằm trong Server Application truy nhập cơ sở dữ liệu trong Database Serve xử lý và trả về cho User. Quá trình trả lại tin nhắn ngược lại với quá trình gửi tin nhắn. Tin nhắn từ ESME truyền đến SMSC của các hãng di động. Tại đây tin nhắn được gửi đến BTS và trả lại cho thuê bao. 2.2. Hệ thống mạng kết nối đến các hãng di động Hiện nay hầu hết các công ty cung cấp nội dung (CP – Content Provider) chỉ có kết nối Leased Line cáp đồng hoặc qua mạng NGN đến các mạng điện thoại di dộng. Hệ thống kết nối này có tốc độ thấp (64-256Kbps) và độ ổn định không cao do các hiện tượng nhiễu xuyên âm trên mạng cáp đồng. Vấn đề chất lượng kết nối là một trong những nguyên nhân chính gây ra suy giảm chất lượng dịch vụ của các CP hiện nay như: nghẽn mạng (tin nhắn từ các thuê bao di động không đến được CP và ngược lại), kết nối không ổn định (dịch vụ bị gián đoạn), tốc độ thấp (không cung cấp được content có kích thước lớn như video/sound clip), … Nắm bắt được các tồn tại trên và để giải quyết triệt để vấn đề đường truyền, cần xây dựng hệ thống cáp quang trực tiếp kết nối đến các mạng điện thoại di dộng. Tại thời điểm hiện nay (tháng 1/2007) hệ thống có kết nối trực tiếp bằng cáp quang tốc độ cao đến Công ty Thông tin di động VMS và kết nối Leased Line tốc độ cao đến Vinaphone và Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 27 Viettel Mobile. Kết nối cáp quang trực tiếp đến hầu hết các nhà cung cấp mạng điện thoại di động như: VMS, VinaPhone, Hanoi Telecom, Viettel. Ưu điểm của hệ thống kết nối trực tiếp bằng cáp quang so với kết nối thuê bao cáp đồng của các CP hiện nay là: Tốc độ cao: 100Mbps(hơn 1000 lần so với tốc độ 64Kbps). Có đủ khả năng cung cấp các dịch vụ đòi hỏi băng thông lớn. Chống nhiễu tốt: cáp quang không chịu ảnh hưởng của nhiễu điện từ như cáp đồng Độ bền vật lý cao: cáp quang có vỏ bọc dày, có lõi thép chịu lực Khoảng cách kết nối xa: tín hiệu không bị suy hao nhiều như cáp đồng khi đi qua khoảng cách lớn. Hình 2.1 Sơ đồ kết nối Sơ đồ kết nối Tuy hạ tầng mạng cáp quang có nhiều ưu điểm so với cáp đồng thuê bao nhưng do chi phí đầu tư rất cao và đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật trình độ cao để duy trì và vận hành nên không phải CP nào cũng có khả năng triển khai và vận hành hệ thống. Chức năng của các bộ phận trong hệ thống: Thiết bị kết nối và server dịch vụ Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 28  Cisco 28xx serries router  Cisco 36xx multi-layer switch  Cisco ASA 55xx series Firewall  NetLink FO to Ethernet converter  NTU: Loop Telecom, Alcatel, Planet, Các thiết bị kết nối chuyên dụng đảm bảo hoạt động ổn định với độ an toàn cao. Đối với các server dịch vụ, hệ thống sử dụng nền tảng máy chủ dòng SPARC IV của SUN Microsystems. Hệ điều hành SUN Solaris 10 trên nền kiến trúc SPARC đã được chứng minh là những hệ thống ổn định nhất trong việc cung cấp các dịch vụ gia tăng (VAS – Value Added Services) cho các mạng viễn thông. Hệ thống các server dịch vụ IBM trên nền x86 sử dụng hệ điều hành và các ứng dụng mã mở cũng là một thành phần quan trọng trong kiến trúc của hệ thống. Linux OS, Appache Web server, IPTables Firewall, … với độ ổn định cao và luôn được cập nhật phiên bản mới nhật đã được chứng minh qua thực tế hoạt động hàng chục năm qua trên toàn thế giới. Sơ bộ hệ thống máy chủ như sau: SMPP Gateway: SUN V240 Server, OS: Solaris 10 Application server: SUN V240 Server, OS: Solaris 10 Database server: SUN V440 Server, OS: Solaris 10, Oracle 10i Web, Wap server: IBM x346 Server, OS: Fedora Core 6, Appache, BIND, Tomcat, MySQL Firewall: IBM x346 Server, OS: Fedora Core 6, IP Tables/Netfilter, Nessus Mô tả thiết bị SMPP GW Server chứa phần mềm ESME, có tác dụng kết nối đến SMSC đặt tại các hãng di động như Viettel, Mobiphone... Server hoạt động liên tục 24/24 và chịu trách nhiệm chính trong quá trình truyền và nhận tin. Phần lớn băng thông từ các hãng di động truyền được đẩy tới server này. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 29 Application Server: Các phần mềm ứng dụng exchangeSMS chạy trên Server để thực hiện các chức năng khác nhau trên hệ thống. Database Server. Toàn bộ dữ liệu của hệ thống được đẩy về Database Server. Server được cài đặt hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle ứng dụng cho các dữ liệu lớn. Và hệ quản trị cơ sở dữ liệu Mysql ứng dụng cho các dữ liệu nhỏ. Web Server và WapServer chứa dữ liệu về Web và Wap chủ yếu băng thông đến từ mạng Internet tập trung ở 2 server này. FireWall: Đảm bảo bảo mật của hệ thống, FireWall được đặt tại tại vị trí cửa ngõ vào các Server trong hệ thống. Khi lưu lương vào hệ thống đều phải qua FireWall. Tránh các trường hợp xâp nhập trái phép từ bên ngoài. LeaseLine Router là router được định tuyến tĩnh đến các hãng di động, tập trung băng thông đến từ các hãng di động. Router giúp cho quá trình truyền tin từ các hãng di động đến hãng hoạt động liên tục không bị đứt quãng. Internet Router là router kết nối đến ISP ( hãng cung cấp Internet ). Router này quản lý lưu lượng đến từ Internet. Nhờ sự bố trí các Server và Router hợp lý, quá trình truyền tin từ các hãng di động luôn được đảm bảo, tránh được các sự cố như mất tin, tắc nghẽn mạng, độ bảo mật cao. 2.3 Hệ thống phần mềm cung cấp nội dung cho thuê bao Để thực hiện quá trình cung cấp nội dung cho thuê bao. Cần các phần mềm với các chức năng khác nhau trong việc xử lý tin nhắn, lấy thông tin và gửi tin nhắn đến thuê bao. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 30 2.3.1 Sơ đồ khối hệ thống Hình 2.2 Hệ thống phần mềm cung cấp nội dung cho thuê bao 2.3.2 Hoạt động của hệ thống Hệ thống cung cấp 2 loại hình dịch vụ chính, loại hình dịch vụ truy cập nội dung trực tiếp ( Không cần nhà cung cấp nội dung và là loại hình dịch vụ nhỏ không đòi hỏi dữ liệu lớn, quá trình nhập liệu có thể bằng tay qua hệ thống quản trị.) Loại hình thứ 2 là loại hình dịch vụ truy cập nội dung gián tiếp qua nhà cung cấp nội dung. Loại hình này đối với các dịch vụ đòi hỏi dữ liệu lớn. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 31 Đối với loại hình truy cập nội dung gián tiếp hoạt động của hệ thống như sau: Khi một tin nhắn được gửi đến SMSC của các công ty điện thoại di động, SMSC phân tích đầu số. Nếu là đầu số giá trị gia tăng 8x34, SMSC gửi tiếp tin nhắn tới ESME bằng giao thức SMPP nằm tại server SMPPgateway. Tin nhắn được đẩy đến bảng cơ sở dữ liệu provider_receive_queue, trên Database Server. Phần mềm exchangeSMS trên Application Server xử lý tin nhắn nằm trong provider_receive_queue. Với các dịch vụ khác nhau exchangeSMS sẽ truy cập đến các nhà cung cấp content Provider để lấy dữ liệu đẩy đến bảng cơ sở dữ liệu provider_send_queue. Tin nhắn trả về cho thuê bao sẽ được ESME truy cập đến cơ sở dữ liệu provider_send_queue gửi đến SMSC trả lại cho thuê bao. Ví dụ: Khi thuê bao của hãng Viettel, với đầu số là 0988456956 gửi tin nhắn tra cứu thông tin thị trường chứng khoán với cú pháp của dịch vụ là CP KQ đến số 8234. Ở đây là tin nhắn CP KQ FPT. Tin nhắn được lưu trong SMSC của hãng VietTel. Tai đây SMSC phân tích đầu số tin nhắn đến là 8234. SMSC biết được thuê bao muốn gửi đến nhà cung cấp dịch vụ 8x34. SMSC đẩy tin nhắn đến ESME của nhà cung cấp dịch vụ 8x34. Tin nhắn, số điện thoại thuê bao, số điện thoại 8234 được lưu vào provider_receive_queue. Dựa vào mã dịch vụ là CP exchangeSMS biết được dịch vụ thuê bao 0988456956 muốn tra cứu là thị trường chứng khoán. ExchangeSMS yêu cầu nhà cung cấp nội dung, content_provider, trả về thông tin chứng khoán của hãng FPT là: FPT phien 1532.0(08/05/2007) -Tran: 511 -San: 463 -TC: 487 D1 +Gia: 500(13) +KL: 0 D2 +Gia: 498(11) Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 32 +KL: 116630 D3 +Gia: 500(13) +KL: 35380 Tin nhắn trả về, số điện thoại thuê bao, số dịch vụ 8234 được exchangeSMS ghi vào bảng cơ sở dữ liệu Provider_send_queue của hãng ViệtTel. ESME quét dữ liệu liên tục trong bảng Provider_send_queue, đẩy về cho SMSC của hãng Viettel. Tại đây hãng Viettel trả lại tin nhắn cho thuê bao 0988456956. Đối với loại hình truy cập nội dung trực tiếp hoạt động của hệ thống như sau: Khi tin nhắn đến ESME, ESME xác định đây là loại dịch vụ truy cập nội dung trực tiếp. ESME phân tich tin nhắn để lấy các thông số cần thiết bao gồm: Số điện thoại của thuê bao gửi đến, số điện thoại dịch vụ, MADV, MA1, MA2. ESME truy cập trực tiếp đến bảng cơ sở dữ liệu ORACLE nằm trên Database Server. Tại đây truy vấn cơ sở dữ liệu và trả lại tin nhắn trả lại cho ESME. Phần mềm ESME là phần mềm trung tâm của hệ thống, có chức năng xử lý tin nhắn và trả lại cho SMSC. 2.3.3.1 Mô tả phần mềm ESME cung cấp dữ liệu trực tiếp đến thuê bao. Khi có tin nhắn sự kiện ServerPDUEvent xuất hiện. PDU của sự kiện giá trị isRequest= true. Chương trình gọi hàm debugString trong PDU để lấy các thông tin của tin nhắn đến. Qua phân tích chuỗi ký tự trong debugString ta có thể lấy được thông tin về tin nhắn, bao gồm, số điện thoại nguồn, tin nhắn, số điện thoại đích. Chương trình gọi hàm SplitString() của lớp doString để phân tích tin nhắn. Qua tin nhắn đến ta lấy được MA1, MA2 và DV. Khởi tạo lớp Process để truy nhập vào cơ sở dữ liệu của dịch vụ qua MA1, MA2, DV, điện thoại đến ( Ví dụ là 8234 ). Sau khi lấy được dữ liệu trả về (resMess), chương trình gọi hàm hàm response có chức năng submit đến SMSC của hãng cung cấp dịch vụ. Chương trình submit lấy số điện thoại nguồn là 8234, địa chỉ đích là số diện thoại của thuê bao. Tin nhắn trả lại và các thông số đặc trưng cho tin nhắn. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 33 2.3.3.2 Lưu đồ thuật toán Hình 2.3 Lưu đồ thuật toán Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 34 PHẦN KẾT LUẬN Các dịch vụ giá trị gia tăng phong phú và đa dạng, từ dịch vụ đơn giản như tra cứu Xổ Số, dowload Ringtone, hình nền, đến các dịch vụ phức tạp hơn như dịch vụ tra cứu thông tin chứng khoán, dịch vụ xem điểm cho học sinh sinh viên … Hệ thống tận dụng nguồn nội dung có sẵn như Internet, bảng biểu, số liệu …. Hệ thông mở, khi có dịch vụ mới việc thêm dịch vụ thuận tiện và đơn giản, không đòi hỏi tốn nhiều chi phí và thời gian. Tính đa dạng của dịch vụ cần phải phát triển nhiều hơn nữa để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thuê bao. TÀI LIỆU THAM KHẢO - www.ebook.edu.net.vn - - - - …. Đỗ Trung Anh - Điện tử 8 k49 Giáo viên hướng dẫn : GV. Nguyễn thu Nga– Th.s Nguyễn Hoàng Trung 35 MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Chương 1. Cơ sở lý thuyết 2 1.1. Mạng di động GSM 2 1.2. Giới thiệu về dịch vụ tin nhắn GSM 8 1.2.1 Mô tả về dịch tin nhắn SMS 8 1.2.2 Phạm vi ứng dụng 8 1.2.3 Các tính năng cơ bản của SMS 9 1.3. Giao thức SMPP 15 1.3.1. Giới thiệu về giao thức SMPP 15 1.3.2. Hoạt động và PDU của giao thức SMPP 16 1.3.3. Cơ chế đánh số PDU 20 1.3.4. Phương thức truyền không đồng bộ 21 1.3.5. Xử lý lỗi 21 1.3.6. Điều khiển nguồn và chống tắc nghẽn 23 1.3.7. Vấn đề bảo mật và mã hóa 24 Chương 2. Xây dựng hệ thống 26 2.1. Mô tả hoạt động của hệ thống 26 2.2. Hệ thống mạng kết nối với các hãng di động 26 2.3. Hệ thống phần mềm cung cấp nội dung cho thuê bao 29 2.3.1. Sơ đồ khối của hệ thống 30 2.3.2. Hoạt động của hệ thống 30 2.3.3.1 Mô tả phần mềm ESME cung cấp dữ liệu trực tiếp đến thuê bao. 32 2.3.3.2 Lưu đồ thuật toán 33 Kết luận 34 Tài liệu tham khảo 34