Đề tài Nghiên cứu các cơ sở lý thuyết chung cho việc thực hiện SMS cho mạng PSTN

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 được coi là không thể thiếu. ở nước ta trong thời gian gần đây, cùng với dà phát triển của nền kinh tế nói chung và ngành bưu chính viễn thông nói riêng, điện thoại cố đinh đã ngày càng phổ biến rộng rãi bởi các ưu thế về giá thành lắp đặt, dẽ dàng sử dụng cũng như cước phí rẻ..v.v.. Xu hướng phát triển trong tương lai của mạng điênh thoại cố đinh của nước ta là rất lớn bởi sự giảm hơn nữa về giá thành cũng như mở rộng các dịch vụ mới. Một trong các dịch vụ mở rộng đó là dịch vụ nhắn tin ngắn(SMS Short Message Service). Dịch vụ này đã được một số nước trên thế giới đưa vào khai thác trên 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 được dịch vụ này là phải có được các điện thoại có khả năng SMS. Đề tài này sẽ đi vào nghiên cứu các cơ sở lý thuyết chung cho việc thực hiện SMS cho mạng PSTN, và thiết kế sơ đồ khối tổng quát cho thiết bị đầu cuối có khả năng SMS. Đề tài sẽ có 3 phần: Giới thiệu tổng quan về dịc vụ nhắn tin ngắn SMS Các cơ sở lý thuyết chung cho việc thực hiện SMS trên mạng PSTN Thiết kế sơ đồ khối tổng quát cho điện thoại có khả năng SMS giới thiệu chung về sms Lịch sử phát triển của SMS Dịch vụ tin nhắn(SMS – Short Message Service) là dịch vụ gửi và nhận bản tin ngắn, đầu tiên được cung cấp cho các điện thoại di động, sau đó được áp dụng cho các điện thoại cố định, các máy fax, các hộp thư điện tử và các thiết bị điện thoại khác. bản tin nhắn có thể bao gồm các kí tự chữ và số. SMS đựơc tạo ra như là một phần của chuẩn GSM pha 1. Lần đầu tiên SMS được gửi từ PC tới điện thoại di động là vào tháng 12 năm 1992 trên mạng Vodaphone 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 cái phi Latinh ( ví dụ như là chữ cái Arap hoặc Trung Quốc). Nừu luật mã hoá là8bit thì mỗi tin nhắn có thể dài140 kí tụ Latinh. Tuy nhiên độ dài của tin nhắn có thể dài ngắn còn phụ thuộc vào các giao thức khác nhau. 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 chưa lâu nhưng dịch vụ SMS đã phat triển hết sức nhanh chóng. Tại châu Âu đã đạt được con số 1 tỉ bản tin/tháng vào tháng 4 năm 1999, và tiếp tục tăng gấp đôi trong vòng 6 tháng. Thống kê tương đối thi trường SMS tại châu Âu như sau: Nước Số SM/tháng Đức 200 triệu Italy 150 triệu Phần lan 75 triệu Anh 70 triệu Nauy 70 triệu Thuỵ điển 70 triệu Bồ đào nha 60 triệu Pháp 60 triệu Tây ba nha 60 triệu Đan mạch 50 triệu Bỉ 25 triệu Hy lạp 15 triệu Tổng cộng 1 tỷ Thống kê một số nhà khai thác dịch vụ SMS : Dưới đây là bảng thống kê của một số nhà khai thác dịch vụ mobile hàng đầu : Nhà khai thác dịch vụ Thời điểm Số khách hàng Số SMS/tháng Số lượng SMS trung bình/ Khách hàng Tỷ lệ tăng trưởng hàng năm Sonera 8/98 1.2 Triệu 20 Triệu 17 bản tin 800% Sonera 3/99 1.6 Triệu 40 Triệu 25 bản tin 200% Vodafone (PRE-PAY) 2/99 1.2 Triệu 19 Triệu 16 bản tin n/a Vodafone (POST-PAY) 2/99 3.8 Triệu 8 Triệu 2.1 bản tin 200% Vodafone (TOTAL BASE) 2/99 5 Triệu 27 Triệu 5.5 bản tin n/a Mannesmann D2 3/99 5 Triệu 100 Triệu 20 bản tin 800% 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 như 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 trước Đây là một nguyên nhân rất quan trọng quyết định sự phát triển mạnh mẽ của dich vụ SMS. Nhắn tin SMS trả trước(SMS for prepayment) cho phép khách hàng co thể trả tiền trước cho dich vụ mà không cần phải đăng ký với nhà khai thác Ví dụ như ở mạng Vodaphone ở Anh có 3 triệu khách hàng trả sau và 2 triệu khách hàng trả trước nhưng khách hàng trả trước có số tin nhắn SMS nhiều gấp đôi số khách hàng trả sau. Dự doán văn bản được bấm trên máy Sự đơn giản hoá việc nhắn tin cũng làm cho tăng lư lượng tin nhắn được gửi đi. Vì vậy sự ra đời các thật toán dự báo tin nhắn được bấm đã làm giảm một cách đáng kể việc bấm phím. Sự tích hợp các thuât toán nay vào các may điện thoại đã làm cho dịch vụ SMS ngày càng phat triển. Chuẩn hoá các giao thức Việc chuẩn hoá các giao thức đã tạo ra một môi trường tiêu chuẩn cho sự phát triển của các nhà hoach định,phát triển và triển khai dịch vụ của các nhà kinh doanh. Chuẩn hoá gioa thức cũng làm cho người sử dụng dễ dàng hơn trong việc trả lời tin nhắn và truy nhập tới các dịch vụ tin nhắn khác thông qua giao diện menu trên 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. SMS trong PSTN Như đã nói tới ở trên, dịch vụ SMS đã phat triển rất mạnh mẽ trong mạng di động. Vì vậy mà một ý tưởng có một dịch vụ tương tự cho mạng cố đinh là điều tất nhiên. Các ứng dụng tiềm tàng của SMS (như là person-to-person chatting,nhận e-mail và e-commer) đã hấp dẫn các nhà cung cấp kinh doanh cung câp một dich vụ tương tự cho các thuê bao của mạng cố định. Đồ án này sẽ đi vào nghiên cứu các giải pháp công nghệ cho viêc truyền SMS trên mạng PSTN, và đưa ra thiết kế điênh thoại cố định có khả năng truyền SMS. 3.1. Sơ lược 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 đây hơn 2 năm, một số nhà quản lý mạng cố định tại một số nước đã triển khai hoặc đã có kế hoạch thực hiên như ; Đức, Bỉ, Italy, Tây Ba Nha,Trung Quốc, Singapore, Malaisia, úc.....theo thống kê của LogicaCMG thì mỗi tháng có hơn hai triệu tin nhắn được gửi qua mạng. Trong thời gian tới việc tích hợp thêm một số dịc vụ khác (như là nhắn tin MMS...)sẽ làm tăng số lượng thuê bao lên rất nhanh. Về mặt giải pháp, hiên nay trên thé giới, một số hãng (ZTE, Gladsis,....) đã nghiên cứu và chào hàng hệ thống nhắn tin ngắn hợp nhất. đây là các hệ thống được 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 của S_phone. Về Fixed Line SMS thi cho tới thời điểm hiện tai chưa có nhà cung cấp dịch vụ nào 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 như vậy sẽ dễ dàng cho việc phát triển và tích hợp dịch vụ nhắn 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 ngày càng 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 thuê bao 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 và Internet đã đưa thêm một loại dịch vụ mới vào mạng lưới, đáp ứng được nhu cầu của khách hàng, đồng thời cũng thể hiện được vai trò làm chủ công nghệ của các kỹ sư Việt Nam. Về nhu cầu sử dụng cũng như phát triển dịch vụ: Hiện nay, trong nước mạng điện thoại cố định đã được 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 tại trên toàn quốc có hơn 6 triệu thuê bao, trong đó 1/3 là thuê bao di động còn lại 2/3 (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) thuê bao sử dụng dịch vụ, mỗi thuê bao 1 ngày sẽ gửi 3 tin nhắn, mức cước cho một tin nhắn là 100VND thì doanh thu trên một ngày của dịch vụ SMS for Fixed line sẽ là:= 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/ 1 ngày 3 tin nhắn Cước phí / 1 tin nhắn 100 VND Tổng doanh thu/ 1 ngày 90 triệu VND Cũng tại trang chủ của VNPT chúng ta được 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. 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 được nối với mạng thông qua truy nhập của mạng PSTN. SMSC sẽ được nối với mạng thông qua một giao diện tốc độ sơ cấp, ví du như 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 được nói tới ở phần sau. 1.2. Nguyên lý chung Để gửi và nhận tin nhắn, một đường thông tin voice_band được thiết lập trong PSTN giữa SMTE và SMSC bằng cách sử dụng các thủ tục điều khiển cuộc gọi cơ 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 SMTE nhận. Quá trình truyền một bản tin bao gồm hai bước: Bước 1:(SM_ Subsmission) Trong bước này SM(Short Message) được truyền từ SMTE gửi tới SMSC. SMTE sẽ thiết lập một kết nối chuyển mạch kênh tới SMSC bằng cách nắm lấy đường dây và quay số của SMSC theo phương thức pulse hoặc tone. Như đã chi ra trên hình, mạng sẽ cung cấp một Caller ID (tức là Calling line Identity) của SMTE cho SMSC. SMSC sẽ sử dụng thông tin này để nhận dạng SMTE cung nhu cho hoạt động tính cước sau này. Sau khi kết nối voice-band được thiết lập.SM sẽ được SMTE gửi tới SMSC, SMSC sẽ hoạt động theo nguyên lý store-and-forwad SM Sau khi SM đã được truyền xong, liên kết sẽ được giải phóng, kết thuc quá trình gửi tin từ SMTE tới SMSC. Bước 2:(SM_Delivery) Trong bước này SM sẽ được gửi từ SMSC tới SMTE nhận. SMSC sẽ thiết lập cuộc gọi tới SMTE nhận cũng bằng cách quay số của SMTE 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 định phương thức kết nối trở lại SMSC một cách tự động(phương thưc kết nối trở lai của SMTE tới SMSC là phụ thuộc vào giao thức được sử dụng) Giống như trong bước1 SM sẽ được truyêng từ SMSC tới SMTE, Sau khi kết nối được thiết lập Khi cuộc truyền đã hoàn tất, kết nối sẽ được giải phóng. Thông tin CLI được cung cấp qua tín hiệu DTMF hoặc FSK như mô tả trong chuẩn EN 300 659-1 của ETSI. Hình 2: nguyên lý chung để truyền SM 1.3. Sơ lược về cấu trúc phân lớp Hình 3: Chồng giao thức trong quá trình truyền SMS qua kết nối PSTN/ISDN Chồng giao thức SMS được 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 ứng dụng để gửi và nhận SM Lớp SM Data Link Layer (SM-DLL): cung cấp khả năng phát hiện lỗi đảm bảo quá trình truyền tin tin cậy, cũng như điều khiển thời gian đáp ứng của các thực thể ngang hàng. Cung cấp các dịch vụ cho lớp SM-TL làm cho lớp SM-TL có thể gửi và nhận bản tin với các thiết bị cùng loại. Lớp SM Physical Layer (SM-PhL): Cung cấp các dịch vụ cho lớp SM-DLL, thực hiện truyền các bản tin trên băng thoại. Các bản tin được truyền giữa SMSC và SMTE sử dụng phương thức điều chế FSK 1200 baud. SMTE có thể truyền bản tin tới SMSC theo phương thức DTMF 2. SMTE (Short Message Terminal Equiment) Máy điện thoại đã ra đời cách đây trên 100 năm và được sử dụng trên khắp thế giới. Vì vậy có rất nhiều chủng loại sản phẩn khác nhau đã tồn tại và được người sử dụng chấp nhận (từ máy điện thoại điện cơ cho đến máy điện thoại bấm phím, từ máy có chức năng đơn giản đến máy điện thoại đa chức năng), nhưng nhìn chung chúng có cấu trúc cơ bản là như nhau để đảm bảo các chức năng cơ bản như là: báo hiệu gọi đến, gửi số bị gọi, đàm thoại. Với nhiệm vụ là nghiên cứu thiết kế máy điện thoại có khả năng SMS, vì vây phần này sẽ đi vào tìm hiểu về máy điện thoại bấm phím. 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 cấp nguồn Chuyển mạch nhấc đặt Mạch phát tín hiệu chọn số Mạch Thu chuông Chống quá áp Điều chỉnh âm lượng Diệt tiếng kêu clíc Mạch nói Mạch nghe Sai động Mạch cân bằng Tín hiệu từ tổng đài tới (2 dây) Hình 4: Sơ đồ khối của máy điện thoại 2.1.1.2. Mạch chống quá áp Để tránh những hư hỏng do sét (điện áp cảm ứng do sét gây ra) hay điện lực chập vào đường dây làm hỏng máy, người ta dùng mạch chống quá áp. Thông thường mạch chống quá áp sử dụng 2 mức bảo vệ: Mức 1 đấu nối trực tiếp với đường dây điện thoại thường dùng Vasistor. Mức 2 được tính từ sau mạch cấp nguồn người 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 đưa tới. Tín hiệu chuông là dòng xoay chiều, phát ngắt quãng trên đôi dây thuê bao. Thông thường, máy điện thoại thu nhận tín hiệu chuông rồi nắn thành dòng một chiều, lọc phẳng cung cấp nguồn cho mạch dao động tần số chuông âm tần, khuếch đại rồi đưa ra loa phát âm báo hiệu cho thuê bao biết có cuộc gọi tới. Mạch chuông có tính 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 để tránh động tác nhầm. 2.1.1.4. Mạch cấp nguồn Máy điện thoại ấn phím được cấp nguồn từ tổng đài, trên hai đường dây thuê bao TIP và RING là có sự phân cực. Để thuận tiện cho người sử dụng không cần phân biệt cực của đường dây, mạch cấp nguồn sử dụng cầu nắn bằng Diode nhằm mục đích chống đảo cực nguồn cấp cho máy. 2.1.1.5. Chuyển mạch nhấc đặt máy Được điều khiển bằng công tắc gác tổ hợp, ở trạng thái nghỉ khi mà tổ hợp đặt trên máy điện thoại, công tắc đấu nối mạch thu chuông với đường dây thuê bao để thường trực nhận tín hiệu chuông từ tổng đài đưa tới, còn các mạch khác như: chọn số, đàm thoại ... bị ngắt ra khỏi đường dây. ở trạng thái làm việc, tổ hợp được nhấc lên, mạch thu chuông bị ngắt, các mạch chức năng khác được đấu nối vào đường 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 cảm nhận 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 thường 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 2.1.1.7. Mạch diệt tiếng keng, clíc Mạch này có chức năng tạm ngắt một số mạch khi nó không hoạt động, ví dụ khi quay số kiểu Pulse, do ảnh hưởng của tín hiệu xung chọn số vào mạch thu chuông làm chuông kêu leng keng, vì vậy cần phải ngắt mạch thu chuông khi phát tín hiệu chọn số. Khi phát tín hiệu chọn số còn xuất hiện các xung số cảm ứng vào ống nghe làm nó kêu lọc cọc, đó là tiếng clíc do vậy khi chọn số cần ngắt mạch đàm thoại. 2.1.1.8. Mạch điều chỉnh âm lượng Độ dài của đường dây thuê bao biến đổi thì suy hao tín hiệu điện thoại cũng biến đổi. Đường dây thuê bao càng dài thì suy hao càng lớn dẫn đến độ nghe rõ bị giảm, đường dây quá ngắn, tín hiệu thoại quá lớn có thể gây tự kích. Để khắc phục hiện tượng đó trong máy điện thoại người ta thiết kế các bộ nói, nghe có bộ phận AGC ( Tự động điều khuếch) để điều chỉnh hệ số khuếch đại phù hợp. Nếu máy xa tổng đài điện trở mạch vòng đường dây lớn thì hệ số khuếch đại nói nghe phải lớn, còn máy ở gần tổng đài thì hệ số khuếch đại phải giảm bớt. 2.1.1.9. Mạch đàm thoại Gồm ống nói, ống nghe, mạch khuếch đại nói, nghe, dùng cho việc đàm thoại giữa hai thuê bao. 2.1.1.10. Cầu sai động Cầu sai động kết hợp với mạch cân bằng, cân bằng trở kháng đường dây để khử trắc âm. 2.1.2. Các chức năng cơ bản của máy điện thoại Một máy điện thoại cần phải đảm bảo được 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 người sử dụng điện thoại biết tổng đài sẵn sàng tiếp nhận hoặc chưa tiếp 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 có cuộc gọi đến. 2.1.2.4. Mạch thoại biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy đối phương và chuyển tín hiệu điện từ máy đối phương 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 lượng và phối hợp trở khángvới dường dây. Máy điện thoại tương tự kết nối với tổng đài ở những khoảng cách khác nhau phụ thuộc vào nơi lắp đặt máy của khách hàng, vì vậy cần có mạch tự động điều chỉnh âm lượng và phối hợp trở kháng đường dây. Sự phát triển theo hướng tích hợp nhiều chức năng Cùng với nhu cầu ngày phong phú của khách hàng, sự phát triển của công nghệ viễn thông, ngày nay điên thoại đã phát triển theo hướng tích hợp nhiều chức năng. Vì vậy ngoài các chức năng cơ bản của máy điện thoại như trên, các máy 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 thuận tiện lợi như: - Gọi rút ngắn địa chỉ - Nhớ số thuê bao đặc biệt - Cho phép gọi lại số cuối cùng - Speaker phone - Trả lời tự động - Nhận dạng số chủ gọi ... Xa hơn nữa, điện thoại ngày nay còn có thể có các chức năng truyền dữ liệu như là: - Gửi và nhận SMS - Gửi và nhận giai diệu - Gửi và nhận E-mail..v.v.. Khảo sát một số điện thoại có chức năng SMS của các hãng Các yêu cầu đối với điện thoại có khả năng SMS Để có thể triển khai SMS cho PSTN thì các SMTE phải được thiết kế có hỗ trợ SMS. Để dạt được điều này, SMTE phải đàm bảo một số yêu cầu cơ bản. Chi tiết các 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 năng SMS.(xem chi tiết ở phần 2.4.2.2.5.). Số của SMSC : SMTE phải lưu trữ được 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 trình nhận tin nhắn. Nếu cuộc gọi tới có số chủ gọi là số của SMSC thì SMTE sẽ ngắt chuông và chuyển tới chế độ nhận tin nhắn. nếu không SMTE lại khơir động lại chế độ chuông cho các hồi chuông tiếp theo. Bộ nhớ tin nhắn đầy : Khi bộ nhớ tin nhắn bị đầy, SMTE sẽ thiết lập trạng thái “Memory full”. Trạng thái này sẽ báo cho SMSC biết là không thể nhận được tn nhắn nào khi SMSC gọi tới. Các tin nhắn sẽ được giữ lại SMSC đợi cho đến khi bộ nhớ sẵn sàng lưu tin nhắn sẽ gửi lại(do người dùng đã xoá di một số tin nhắn). SMTE có thể tự động gọi lại cho SMSC khi mà khi bộ nhớ sãn sàng lưu tin trong một khoảng thời gian nhất đinh kể từ lúc SMSC goi tới. 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, Program 11 various melody ring and 7 different LCD backlit to distinguish VIP calls(Optional), 12 melody ringing selectable, and ring volume adjustable(Optional) XL-2048 IDM XL-2003 IDM XL-2031 IDM XL-2027 IDM XL-2011 XL-2885 IDM XL-2006 IDM Chức năng: 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 Chức năng: 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 Hãng Viking-Telecom 3. SMSC (Short Message Service Centre) 3.1. Nhiệm vụ của SMSC Hình 5: Nhệm vụ của SMSC Đối với cả tin nhắn gửi đi và tin nhắn gửi tới(outgoing và incoming message), SMSC hoạt động như là một trung tâm lưu giữ và truyền(store and forward). Có thể có nhiều hơn một SMSC được kết nối tới PSTN. Mỗi SMSC có thể có các kết nối tới các SMSC khác(ví dụ PLMN SMSC). SMSC phải phải thiết lập và kết cuối liên kết lớp vật lý giữa môi trường của nhà cung cấp SMS và mạng. SMSC phải hỗ trợ định dạng bản tin lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu. Trong trường hợp người gửi(sending user) có yêu cầu một bản tin trạng thái(status report) cùng chung với outgoing messge, một bản tin(positive hoặc negative) sẽ được gửi tới SMTE nguồn(Originating SMTE) ngay khi thông tin này sẵn sàng. Status report : Là thông tin được sử dụng để chỉ cho SMTE nguồn biết được trạng thái của SM mà nó đã submis tới SMSC trước đó ví dụ như SMSC đã forward SM tới SMTE đích(Destination SMTE) thành công hay không, hay là tin nhắn đã được lưu lai trong SMSC để deliver lại sau đó. Chú ý : - SMSC sẽ deliver SM trong một định dạng thích hợp, định dạng này phụ thuộc vào giao thức được 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 phương tiện viễn thông thích hợp. Outgoing message : Là bả tin được gửi đi từ SMTE nguồn đến SMSC trong quá trình Submission SM. Bản tin này chứa đựng địa chỉcủa người nhận(receive user). SMSC sẽ gửi một bản tin Submis report cho SMTE nguồn. Hình 6: Outgoing message Submit report : Đây là bản tin được 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 SM Submission đã không thành công và lý do tai sao. Trong trường hợp negative hoặc không có submit report thì SMTE có thể có gắng lại. Incomming message : là tin nhắn được gửi từ SMSC tới SMTE đích, nó có chứa thời điểm SM được Submit tới SMSC. SMTE đích sẽ gửi một bản tin Deliver report lai cho SMSC. Hình 7: Incoming Message Deliver report : Là bản tin được 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 như 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. Hình 8: Sơ đồ cấu trúc hệ thống MUCOS_FLSMC 3.2.2. Các thành phần của hệ 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 dưới 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 phương 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 cước. 3.2.2.3. SC Server Thực hiện chức năng lưu và truyền phát bản tin đến thuê bao SMTE của mạng di động, mạng cố định và mạng Internet. 3.2.2.4. EIs Server Với giao diện mở rộng EIs Server cho phép các thuê bao PSTN có thể gửi tin nhắn từ PSTN đến email hoặc ngược lại cũng như là cho phép khả năng truy nhập 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 với Fixed – SMSC, cũng như hỗ trợ cho quá trình phát triển các dịch vụ gia tăng và Internet. 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 như 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 được nói tới ở phần II.2.1.3. Phần này sẽ đi vào tìm hiểu sâu về giao thức được sử dụng để truyền SMS trong PSTN. ở đây chỉ nói tới là các giao thức được sử dụng giữa SMSC với SMTE, còn các giao thức sử dụng giữa các bộ phận của SMSC không đựơc nói tới ở đây mà đã được đề cập trong phần II.2.3. 4.1. Tổng quan 4.1.1 Các chồng giao thức chuẩn ITUT không đưa 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 giao thức 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, được tách ra từ AT&T năm 1984, và nay là tập đoàn Telcordia), đưa ra chuẩn ADSI (Analog Display Services Interface), đây là chuẩn mở cho phép các dịch vụ voice và data xen rẽ nhau trên mạng PSTN. Đầu tiên chuẩn này được áp dụng ở Mỹ, sau này ETSI (European Telecommunications Standards Institute) có điều chỉnh và đưa ra chuẩn mới SDSS (Server Display and Script Services) để phù hợp và có thể áp dụng được ở châu âu, trong đó về đặc tính kỹ thuật hoàn toàn giống chuẩn ADSI. Cũng dựa trên ADSI, ZTE một tập đoàn truyền thông của Trung Quốc, cũng đưa ra chuẩn riêng để phát triển sản phẩm và dịch vụ. Lucent cũng đưa ra chuẩn RADIUS (Remote Authentication Dial-in User Service), để phát 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 và data trên mạng điện thoại công cộng (PSTN). Chuẩn ADSI cho phép dữ liệu được truyền trên đường thoại analog, theo cơ chế truyền không đồng bộ 8 bit dữ liệu, 1 bit start, 1 bit stop và không bit chẵn lẻ. ADSI sử dụng kỹ thuật điều chế FSK để truyền dữ liệu. Điều đáng chú ý là các dịch vụ được phát triển dựa theo chuẩn ADSI sử dụng chính mạng Viễn thông hiện tại mà không cần bất cứ một loại chi phí nào cho việc nâng cấp cơ sở hạ tầng. Thủ tục ADSI bao gồm 3 lớp được định nghĩa như 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 các bit trong suốt. Chuẩn ADSI mở ra khả năng truyền thông kết hợp voice và data giữa một hệ thống SMSC (Short Message Service Centre), một SMSC ADSI, và một SMTE (Short Message Terminal Equiment) tương ứng. Quá trình truyền voice và data xen kẽ có thể được 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 được phát triển dựa trên cơ chế truyền thông được sử dụng cho dịch vụ CALL– ID. Trong đó một tone cảnh báo được tạo ra, đặt nó vào trạng thái nhận dữ liệu và chỉ thị cho nó tắt (Mute) voice. Message dữ liệu sau đó được gửi theo FSK và được hiển thị trên màn hình SMTE. ADSI về căn bản mở rộng cấu trúc thủ tục này bằng cách định nghĩa một cú pháp phức tạp, một tập hợp các message và các nguyên tắc cho cả SMTE và server phải tuân theo khi mà giao tiếp với nhau. SMTE nhận dữ liệu dưới dạng FSK và Respond dưới dạng các tone DTMF. 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 số cao trong dải voice và sử dụng công nghệ chuẩn trên nền modem hiện nay được sử dụng để truyền các thông tin về chủ gọi và các thông tin liên quan từ một SMSC 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 sử dụng DTMF, một tone TAS (TE Alerting Signal), và phương thức điều chế FSK để cung 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 của các tone DTMF để gửi các xác nhận và Respone lại cho SMSC. SMSC sử dụng tín 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, nó cho phép người sử dụng duyệt và đọc các nội dung tin nhắn của mình, giống như duyệt Web, nó cũng hiển thị tên (hoặc số máy) của người đang gọi đến, người sử dụng 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 người sử dụng lựa chọn, truy nhập tới các dịch vụ từ menu và hướng dẫn người sử dụng thông qua một chuỗi các cuộc gọi cùng với thông tin tương ứng với nội dung của cuộc gọi. Nó bao gồm các đặc tính, các dịch vụ, các ứng dụng nào đó hoặc các thiết bị trợ giúp khách trên mạng PSTN bằng cách hiển thị nội dung thông tin tương ứng theo khuôn dạng có thể nhìn thấy. Hình 10. Thiết bị đầu cuối ADSI (SMTE) Quá trình truyền thông giữa SMSCvà SMTE bao gồm hai quá trình sau: Thủ tục truyền dữ liệu từ SMSC tới SMTE: Quá trình truyền thông giữa SMSCvà SMTE xen kẽ voice và dữ liệu. Server truyền thông cùng với SMTE bằng cách gửi đi một tín hiệu TAS. Tín hiệu TAS được tạo ra từ tổ hợp hai tần số (2130 Hz và 2750 Hz) với duration là 85 ms. Tín hiệu TAS có mục đích hỏi SMTE là đã sẵn sàng nhận dữ liệu chưa. Nếu SMTE đã sẵn sàng cho việc nhận dữ liệu thì SMTE gửi lại DTMF A để xác nhận (ACK = DTMF A), khi nhận được tín hiệu này, server bắt đầu quá trình truyền dữ liệu sử dụng kỹ thuật điều chế FSK, truyền không đồng bộ theo chuẩn V.23 với tốc độ 1200 bps. Khi SMTE nhận được các gói tin mà Server gửi đến nó sẽ trả lời lại Server bằng cách gửi bản tin với thông tin là số gói tin đã nhận được thành công. Thủ tục truyền thông từ SMTE tới SMSCđược thực hiện theo các trường hợp sau: Trong trường hợp dữ liệu nhỏ, nghĩâ là trong các xử lý real-time và các ứng dụng thông tin thông thường. SMTE thực hiện giao tiếp với Server bằng cách gửi các byte dữ liệu bằng các tín hiệu DTMF. Khi khối lượng dữ liệu là lớn hơn, nghĩa là trong các ứng dụng real-time đặc biệt, SMTE truyền thông cùng với server bằng cách sử dụng kỹ thuật điều chế dữ liệu FSK để truyền với tốc độ 1200 bps. Điều này có thể thực hiện cùng với hoặc không có khả năng mã hoá. Các hãng cung cấp thiết bị theo chuẩn ADSI, có thể hỗ trợ cả hai phương thức truyền dữ liệu ADSI một chiều (One-Way ADSI) và ADSI hai chiều (Two-Way ADSI). Tuỳ theo ứng dụng cụ thể, người phát triển dịch vụ có thể lựa chọn một trong hai phương thức này. 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. Các SMTE gửi các message bằng DTMF tới server để chỉ ra ở đó dữ liệu có được nhận thành công hay không. Dữ liệu chỉ có thể được truyền tới SMTE tuân theo chuẩn ADSI. Trước tiên server sẽ gửi đI một tone TAS (SMTE Altering Signal) để xác định loại thiết bị SMTE, SMTE sẽ trả lời lại một tín hiệu thích hợp. Nếu thiết bị tuân theo chuẩn ADSI, quá trình truyền dữ liệu được thực hiện. 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 dưới đây của ADSI một chiều: + Truyền dữ liệu tới On-Hook ADSI: Đặc tính này cung cấp khả năng truyền các message dữ liệu FSK tới các thiết bị SMTE đang được giữ trong 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 được ở trong trạng tháI On-Hook. + Gửi nhận message hai chiều bằng phương thức đIề chế FSK, cho phép người sử dụng gửi và nhận dữ liệu text/nhị phân với tốc độ 1200 bps giữa server và các thiết bi tương thích, như ADSI phone. FSK (Frequency Shift Keying) là kỹ thuật đIều chế được sử dụng để truyền dữ liệu trên các kênh voice. ADSI cơ sở chỉ cung cấp khả năng truyền FSK một chiều, trong đó một message FSK được gửi từ server tới SMTE ADSI trong trạng tháI Off-Hook. Thuê bao (SMTE) gửi các message DTMF tới server. Khi các message DTMF được 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 nhưng không thích hợp cho việc truyền các khối dữ liệu lớn trong cuộc gọi hướng vào từ SMTE. FSK hai chiều với ADSI hỗ trợ cả quá trình truyền và nhận dữ liệu FSK giữa server và SMTE. Server khởi tạo quá trình nhận dữ liệu từ SMTE bằng cách gửi một TAS để xác nhận SMTE đã sẵn sàng nhận dữ liệu chưa. 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 trình truyền 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 chế dựa trên DTMF. 4.1.1.2. Giao thức SDSS Dựa trên các đặc tính kỹ thuật của ADSI, năm 1996 ETSI (European Telecommunications Standards Institute) đã bắt đầu chuẩn hoá và xây dựng chuẩn mới, với mục đích xây dựng một chuẩn riêng áp dụng ở Châu âu, có tên là SDSS. Quá trình chuẩn hoá gồm ba bước 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 và một SDSS server (SMSC) với nền tảng công nghệ được định nghĩa trong các đặc tính kỹ thuật của ADSI nhưng được sửa đổi và mở rộng để có khả năng sử dụng trong báo hiệu các mạng của châu âu và các yêu cầu truy cập vật lý. Phase 1: Đề cập đến khả năng nâng cấp cảI tiến thủ tục SDSS, vấn đề này sẽ được 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 được xem xét trong phase 1. Sau này ETSI và Bellcore cùng nghiên cứu trong việc xác định khả năng nâng cấp mở rộng thủ tục để làm cho các phiên bản tiếp theo ở châu mỹ và châu âu được phù hợp hơn. Để có thể truyền tin nhắn trên mạng PSTN, ETSI đã đưa ra hai loại giao thức chuẩn: gọi là Giao thức 1 (Protocol 1) và Giao thức 2 (Protocol 2). Trong giao thức 1, lớp SM Transfer Layer được xây dựng theo chuẩn của lớp GSM Transfer Layer trong chồng giao thức của GSM, đIều này tạo thuận lợi cho quá trình roaming với mạng GSM sau này. Giao thức 2 là chồng giao thức được xây dựng hoàn toàn cho quá trình cung cấp dịch SMS cho PSTN, phù hợp với môI trường truyền dẫn riêng của mạng PSTN. Với giao thức 2 này chúng ta có thể truyền một bản tin SM có kích thước 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 tương lai. 4.1.1.3. Giao thức CTSI Cũng xuất phát từ ADSI, CTSI được tập đoàn Viễn thông của Trung Quốc (ZTE) nghiên cứu và đưa ra chuẩn riêng trong việc phát triển các sản phẩm và dịch vụ của mình. Đặc đIểm kỹ thuật của CTSI là một thủ tục giao tiếp truyền thông 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, cung cấp khung mô tả lệnh hoạt động cho Teleco Server (SMSC) hoặc SMTE. Quy định hoạt động của các lệnh được đưa 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 đường voice analog. Nó chấp nhận các tín hiệu DTMF, kỹ thuật 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 giữa client và server, nó được phát triển bởi phòng thí nghiệm của Lucent. Server RADIUS đặt tất cả các thông tin xác nhận user trên một server để quản lý, cung cấp thủ tục RADIUS tại thiết bị đầu cuối client và gửi tất cả các thông tin xác nhận user (username và password) tới RADIUS server để xác nhận. Chỉ khi nào các thông tin giống như các thông tin được lưu trữ trong database server của các user thì các user đó mới được phép truy nhập vào mạng. Các message được mã hoá và được truyền giữa client terminal và server. Tại cùng một thời điểm này, RADIUS server có thể thực hiện việc quản lý cước 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 như qua các điều kiện thực tế, nhóm thiết đã quyết định lựa chọn lựa chọn giao thức CTSI cho quá trình thiết kế, xây dung phát triển sản phẩm (trong thời gian thử nghiệm) và các điều kiện sau: Khi sử dụng giao thức CTSI của Trung Quốc chúng ta sẽ được hỗ trợ gần như đầy đủ về mặt kỹ thuật cũng như về quá trình phát triển và có cấu trúc mở. CTSI đã được triển khai thử nghiệm thành công tại thị trường Trung Quốc, với mật độ thuê bao rất lớn. Điều này cũng khẳng định thêm về độ ổn định, tính quy chuẩn của giao thức. Hiện tại trên thị trường 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 ưu điểm là giá thành giảm, hỗ trợ đầy đủ các yêu cầu của một thiết bị đầu cuối sử dụng dịch vụ SMS. CTSI được 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,…) thì hoàn toàn vẫn có thể sử dụng được 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 như gửi các tin nhắn SMS trong mạng di động. Dịch vụ chuyển giao tin nhắn SMS cho mạng 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). Người sử dụng lựa chọn menu “Send short message” để vào phần soạn thảo nội dung tin nhắn SMS. Sau khi soạn song nội dung, người sử dụng nhập vào số của user nhận (tối đa 5 user phân cách nhau bằng dấu #). Theo mặc định, mỗi một số có một hộp thư chung và 3 hộp thư riêng. Mỗi hộp thư có thể lưu lại tối đa 30 tin nhắn. Mỗi khi gửi message (tin nhắn), nó quy định rầng message có thể được gửi tối 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 nhân như: dự báo thời tiết, thông tin thể thao, tin nhanh, kết quả xổ số, … Dịch vụ này cần 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 sách các dịch vụ trên ICP, như kết quả xổ số, … Các thông tin yêu cầu từ phía user, sẽ được SMSC (SMS Center) gửi tới ICP thông qua SMSG, SMSG sẽ gửi các thông tin này tới SMSC, SMSC sẽ gửi thông tin kết quả cho user dưới 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 như trên, SMSC cũng cung cấp các chức năng truy vấn thông tin tương tác thời gian thực. User có thể sử dụng các dịch vụ truy vấn thông tin được cung cấp bởi SMSC theo mode “e-touch” hoặc menu tương tác trực tuyến. Bên cạnh đó, user cũng có thể có được số lượng lớn thông tin thời gian thực từ Internet và các nhà cung cấp dịch vụ thông tin khác thông qua dịch vụ information broadcast on-demand. 4.1.2.4. Dịch vụ gửi nhận email Trước đây chúng ta phải có một máy tính hoặc một máy di động để gửi và nhận email. Như vậy, nó đòi hỏi một chi phí rất đắt đối với người dân có thu nhập trung bình và thấp. Chúng ta không thể biết vào thời điểm nào đó chúng ta có email hay 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. Nhưng bây giờ, ICP mail-server nhận emai của user và thông báo cho thiết bị đầu cuối qua platform. Thuê bao có thể lựa chọn nhận email khi đó họ có thể đọc email tại nhà hoặc nơi khác. Cũng tại lúc này, user có thể soạn thảo email (tại máy điện thoại - offline), connect và gửi tới SMSC, SMSC gửi tới SMSG và lúc này 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 báo email 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 được nhiều dịch vụ khác, chẳng hạn như: Voice Short Message, Short Message Fax, Telecom Service… Chi tiết dịch vụ này sẽ được trình bày trong các phụ lục đính kèm. 4.2. Giao thức 1 của ETSI Vì lý do bản quyền cho nên người làm đề tài chưa được tiếp xúc với giao thưc CTSI chi tiết. Vì vậy phần này thay vì trình bày chi tiết về giao thức CTSI của trung quốc, sẽ trình bày về Protocol 1 của ETSI. Đây là một chuẩn rất phổ biến và được dùng rộng rãi trên thế giới. Các giao thức được đưa ra bởi các nhà quản lý mạng khác cũng tương tự chỉ nói chung chỉ khác nhau một vài chi tiết. 4.2.1. Tổng quan Như đã nói ở trên, giao thức 1 của ETSI là một giao thức có lớp SM Transfer Layer được xây dựng theo chuẩn của lớp GSM transfer layer, vì vậy mà nó tạo điều kiện roaming dễ dàng với mạng GSM. Đây chính là nguyên nhân mà nó được nhiều nhà cung cấp dịch vụ cho mạng cố định lựa chọn. Hình dưới cho thấy mối liên hệ giữa chồng giao thức SMS cho GSM và chồng giao thức SMS cho mạng 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 được thiết lập quá trinhf truêng SM có thể được 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 của SMSC theo pương thức pulse hoặc tone(DTMF). Sau khi cuộc gọi được SMSC trả lười, kết nối sẽ sẵn sàn để truyền SM giữa SMTE và SMSC. SMSC sẽ khởi sướng việc truyêng dữ liệu bằng cách gửi đi một tin nhắn lớp liên kết dữ liệu thích hợp(DLL_SMS_ETS) Trường hợp có nhiểu hồn một thưch thể SM được nối tới cùng một đương dây thuê bao đích(ví dụ như có 2 hay nhiều SMTE, hoặc hai hay nhiều hơn SME đươc chỉ đinh cho các người dung khác nhau). Người gửi có thể địa chỉ hoá các SME đích(người dùng) bằng cách thêm một SME Subaddress là địa chỉ con cho riêng từng SME(một chữ số từ 0 đến 9) vào cuối của số điên thoại đích. Thông tin địa chỉ đích đầy đủ sẽ được truyền trong thông số “Destination Address” của lớp GSM TL, và được gửi tới SMSC trong quá trình SM Submission. Còn thông số điạ chỉ đầy đủ của người gửi(tức số điện thoại nguồn hay địa chỉ SME nguồn) sẽ được truyền bởi SMSC tới SMTE đích trong thông số “Originating Address” của lớp GSM TL trong qua trình SM delivery. SMSC của mạng cố đinh có nhiệm vụ định nghĩa thang địa chỉ con được hỗ trợ, và giá trị địa chỉ con mặc định(ví dụ là “0”) để sử dụng khi mà nó không được chỉ ra bởi người 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/người dùng được nối tới cùng một đường dây thuê bao). SMC cũng có thể cung cấp cho người dùng khả năngdịnh nghĩa password hay PIN-protected SMS mailboxes trong SMSC, ứng dụng này cho phép truy nhập tới các mailboxes thông qua một hash code thích hợp như đã được dung trong GSM. Tất cả các thông tin giữa các thực thể được truyền trong băng thoại sử dụng phương pháp điều chế FSK 1200 baud, chi tiết hôn sẽ được nói tới ở phần sau. Hình 10 là đồ thị tuần tự thời gian mô tả nguyên tắc thiết lập kết nối chuyển mạch kênh và bước đầu tiên để submit một SM từ SMTE đến SMSC, chi tiêt hơn sẽ được đưa 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 party number để nhân dạng ra SMSC và quyết đinh cách bắt tay cuộc goi. để làm được điều này một hoặc nhiều hơn của SMSC được lưu giữ trong SMTE. Nếu Basic SMSC Number và Called SME Subaddress giống với giá trị được lưu giữ trong SMTE thì cuộc gọi tới là cho đầu cuối này. Trong trương hợp đó gia trị của trường Deliver Mode Indentify sẽ quyết định chấp nhận cuộc gọi này hay sẽ gọi lai cho SMSc trong vài giây sau đó cho quá trình SM delivery Hình 13: Cấu trúc của Calling party number Deliver Mode Indentify cho phép hai khả năng có thể để khởi sướng kết nối giữa SMSc và SMTE để deliver SM tới SMTE.Sự khác nhau của hai cách này là tầm 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 được đứ đến và phân tích. Trong trương hợp này chi phí của kết nối được 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 được SMTE. Trong lựa chon này thì SMTe 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 trương hợp này thì chi phí cho kết nối được tính cho SMTE. 4.2.2. Kiến trúc giao thức 4.2.2.1. Lớp vật lý Lớp vật lý cung cấp dịch vụ cho lớp SM DLL. Dịch vụ này cho phép truyêng dữ liệu của lớp SM DLL trên băng thoại. Mọi tín hiệu giữa SMSC và SMTE đều được truyền trên băng thoại theo cơ chế bán song công (half duplex) sử dụng phương 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 như message type, message length, checksum, mỗi octet của tin nhắn lớp TL) phải được bao boc bởi một bit Start(Space) và một bit Stop(Mark) trong một khung như hình 4. Các bit theo thứ tự đầu tiên là Start bit, cuối cùng là Stop bit. Các octet được truyền theo thứ tự từ octet 1, octet 2.... Điều chế FSK được sử dụng trong suốt quá trình truyêng dữ liệu, nó sẽ lạp tức dừng lạ khi mà bit cuối cùng của tin nhắn lớp DLL được truyền. Sâu đây là các phương thức truyền dữ liệu giữa SMTE và SMSC. Trình tự truyền diễn ra như sau: SMSC khởi đầu một chuỗi bắt tay bằng cách gửi đi một tín hiệu TAS(TE Alterning Signal). Sau khi phát hiện TAS, SMTE sẽ làm câm đường thoại và gửi lại một TE-ACK và làm mất khả năng báo hiệu bằng tay. TE tự động rơi vào trạng thái off-hook SMSC nhân TE-ACK đúng và bắt đầu truyền dữ liệu tới SMTE Sau khi cuộc truyền hoàn tất thì SMTE và SMSC giải phóng liên kết. SMTE khôi phục đường thoại và khả năng báo hiệu bằng tay. Nếu SMSC không nhân đúng TE-ACK thì sau một khoảng thười gian time-out liên kết được giả phống và SMTE khôi phuc đương thoại và khả năng báo hiệu bằng tay. Các đặc tính của TAS SMTE sẽ tìm kiếm TAS là DTAS(Dual Tone Alterning Signal) Tần số danh định 2 130Hz và 2 750Hz với độ chính sác ± 5% Mức tín hiệu -12 tới –35 dBV/tone trên đường đây Twist 6 dB max Thời gian tồn tại 85 ms ± 5ms Bảng 4: các thông số của TAS(DTAS) Twist là mức chênh lệch lớn nhất cho phép khác nhau giữa các tin hiệu có các tần số khác nhau. Các yêu cầu định thời. Hình 14: Tuần tự bắt tay và thời gian yêu cầu SMTE sẽ làm câm đường thoại và khả năng báo hiệu bằng tay. Trước khi bắt đầu truyền TE-ACK. Đương thoại và khả năng báo hiệu bằng tay sẽ bị chặn trong suốt quá trình truyền dữ liệu, và được khôi phục lại trong thời gian TU. Nếu dữ liệu không được truyền thì nó được khôi phục sau khoảng thời gian time-out. TE-ACK được SMTE gửi tới SMSC trong khoảng thời gian TA kể tử lúc kết thúc TAS. TE-ACK tồn tại trong một khoảng thời gian như đã chỉ ra trong bảng 4. Timer Giá trị Mô tả TA 85 ms Thời gian lớn nhất kể từ thười 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”) 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 được 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 trưng của tín hiệu mang dữ liệu: Tần số SMTE sẽ nhận đúng dữ liệu FSK tại tần số: + Mark bit = logical “1” có tần số : 1300 Hz ± 1,5% + Space bit = logical “0” có tần số : 2100 Hz ± 1,5% Tốc độ truyền Tốc độ truyền là 1 200 bit/s ± 1% Mức tín hiệu SMTE sẽ nhận đúng tín hiệu nằm trong thang -11dBV ¸ -33dBV giữa hai dây. Twist giữa Mark và Space không vượt quá 6dB 4.2.2.2. Lớp liên kết dữ liệu 4.2.2.2.1. Tổng quan Lớp liên kết dữ liệu (Data Link Layer) cung cấp một dịch vụ cho lớp truyền tải(Transfer Layer). Dịch vụ này cho phép lớp Transfer Layer có thể gửi và nhân bản tin với thực thẻ ngang hàng. Độ dài lớn nhất của trường playload của tin nhắn lớp DLL là tương ứng với độ dài lớn nhất của Transfer Layer là 176 byte. Trong trương hợp tin nhắn lớp Transfer Layer là dài hơn 176 byte thì lớp Data Link Layer sẽ phân mảnh những tin nhắn này sử dụng kĩ thuật mở rộng bit khi mã hoá trương 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 phếp truyền các tin nhắn có độ dài lên tới 39 015 kí tự. Định dạng khung tin lớp DLL như sau. Mark Signal : chứa một khối 80 mark bit ± 25 mark bit. Nó được dùng để thực thể nhận đông bộ việc nhận dữ liệu FSK. Nó được truyền theo cả hai hướng (từ SMSC tới SMTE và ngược 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 được set lên “0” thì trương playload(tức là tin nhắn lớp Transfer Layer) đựoc mang bởi tin nhắn lớp DLL này là một playlaod dã được phân mảnh. Nếu bit này là “1” thì playload này là một playload hoàn chỉnh. Các loại tin nhắn được chỉ ra trong bảng 6 dưới 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 bản tin 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 tin nhắn ( kể cả bản thân octet checksum) Loại bản tin Mã hex Mã nhị phân Mô tả Tương ứng với tin nhắn lớp GSM RL DLL_SMS_DATA 11h x001 0001b Mang dữ liệu RP-MO-DATA RP-MT-DATA DLL_SMS_ERROR 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 được thiết lập Không có DLL_SMS_REL 14h x001 0100b Chỉ thị giải phóng kết nối lớp DLL Không có DLL_SMS_ACK 15h x001 0101b Mang positve SM_ACK RP-ACK DLL_SMS_NACK 16h x001 0110b Mang negative SM_ACK RP-ERROR Bảng 6: các loại bản tin lớp DLL 4.2.2.2.2. Lỗi liên kết Trong trườn hợp có lỗi(ví dụ như checksum sai, không hiểu message type...), lớp DLL của thực thể nhận sẽ gửi một tin nhắn với message type “DLL_SMS_ERROR” tới thực thể gửi. Tin nhắn này chứa các thông số chỉ ra lỗi. Message length của tin nhắn này được set là 1. Các nguyên nhân lỗi được chỉ ra trong bảng 7. Mã lỗi Mô tả 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 được hỗ trợ 0000 0100 b Không chỉ nguyên nhan lỗi Bảng 7: các nguyên nhân lỗi Khi có được báo lỗi, lớp DLL của tthẹc thể gửi sẽ gửi lại bản tin sau cùng. Nếu một bản tin được báo sai hai lần thì liên kết có thể được giải phóng bởi cả hai thực thể. 4.2.2.2.3 Đinh thời Đáp ứng tới tin nhắn lớp DLL được điều khiển bởi một bộ đinh thời đinh vị tại người khởi sương tin nhắn. Giá trị thời gian này là: T12 = 4000 ms Nếu thời gian hết han thì liên kết sẽ được giải phóng bởi người 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 ứng dụng(Aplication Layer). Dịch vụ này cho phép lớp Aplication Layer có thể gửi và nhân bản tin với thực thẻ ngang hàng. Như đã nói tới ở trên, lớp SMS_TL được 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 như moc nối các tin nhắn để cho phẽp có thể truyêng một tin nhắn có độ dài coa thể lên tới 39 015 kí tự và mở ra những hỗ trợ mới như 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 thiết SMS-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 tin SMS_SUBMIT, SMS_DELIVERY, SMS_COMMAND Và SMS_STATUS-REPORT sẽ được người nhận xác nhận. Mô tả chi tiết về dòng các bản tin sẽ đươch trình bày ở phần 2.4.2.3. 4.2.2.2.2. Lỗi liên kết Trong trường hợp có báo lỗi(SMS_DELIVERY_REP hoặc SMS_SUBMIT_REP với nội dung sai như “đầy bộ nhớ”), kết nối giữa SMSC và SMTE có thể được giải phóng bởi người nhận tin lỗi. 4.2.2.2.3 Định thời Lớp Transfer Layer chứa một đinh thời để điều khiển thiết lập kết nối bởi CM(Conection Manager). Giá trị thời gian này là phụ thuộc và các dặc trưng của mạng. 4.2.2.4. Các yêu cầu đối với Gateway Gateway là một giao diện giữa PSTN và SMSC. Gateway phải thiết lập và kết cuối lớp vật lý giữa môi trương của SMS-provider và mạng. Sau khi cài đặt kết nối, gateway kết nối chuyển mạch kênh tới SMTE. Gateway sẽ hỗ trợ đóng khung tin nhắn lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu như đã được chỉ ra ở trên. 4.2.2.5. Các yêu cầu đối với SMTE SMS trong PSTN chỉ được hỗ trợ bởi SMTE được thiết kế cho các đặc tính này. Phần náy sẽ mô tả các yêu cầu chính thoả mãn việc hỗ trợ SMS trong PSTN. 4.2.2.5.1 Số SMSC SMTE phải chứa được ít nhất một số SMSC chứa đựng một chữ số địa chỉ con SME(SME Subaddress digit). Nếu SMTE chưa nhiều hơn một SMS, SMTE sẽ cung cấp khả năng có thể để lưu giữ một giá trị SME Subaddress cho mỗi SME được chứa đựng trong SMTE. Số SMSC được lưu giữ trong SMTE để sử dụng trong hai trương hợp. Thứ nhất là dùng để thiết lập kết nối tới SMSC cho quá trình SM Subsmission. Thứ hai là để nhận dạng Incoming call đến từ SMSC cho quá trình SM Delivery. Giá trị SME Subaddress cho phép địa chỉ hoá các tin nhắn để chỉ ra SMTE hay SME được chứa trong SMTE trên một đương dây thuê bao. SMTE có thể bảo vệ sự truy nhập của người dung tới các SM nhân được phụ thuộc vào SME Subaddres, SME sẽ nhân đươc SM cho riêng nó, nghĩa là SM sẽ được nhận thông qua một mã PIN(Personal Identificaton Number). SMTE sẽ phát hiện và phân tích Caller ID nhận được để quyết định phương thức tiếp nhận incoming call từ SMSC tới. Xa hơn nữa nó còn có khả năng có thể thiết lập một giá trị Called SME Subaddress và Deliver Mode Indentifier (Xem hình 11). SMTE sẽ chỉ sử lý các cuộc gọi từ SMSC nếu như giá trị Called SME Subaddress giống với một giá trị được lưu giữ trong SMTE. Phụ thuộc vào giá trị Deliver Mode Indentifier mà SMTE sẽ chấp nhận cuọc gọi hay sẽ gọi lai SMSC sau vài giây. 4.2.2.5.2. Ngắt chuông Các SMTE có hỗ trợ SMS có thể không đổ chuông nếu như cuộc gọi được gọi tới từ SMSC. SMTE được nối tới PSTN có thể nuốt nhịp chuông đầu tiên nếu như PSTN truyền thông tin Caller ID giữa nhịp chuông đầu tiên và nhịp chuông thứ hai. Nếu như thông tin Caller ID nhân được giống với số của SMSC thì SMSC sẽ nhuốt tất cả các nhịp chuông sau đó. Nếu không, SM sẽ bắt đầu đổ chuông từ nhip chuông thứ hai. Trong trường hợp thông tin Caller ID được truyền trươc hồi chuông đầu tiên thì SMTE phải bắt đầu đổ chuông tại ngay hồi chuông đầu tiên nếu như Caller ID không giống với số của SMSC. 4.2.2.5.3. Bộ nhớ tin nhắn bị đầy Nếu như bộ nhớ SM của SMTE bị đầy, SMTE sẽ chỉ lựa chon cuộc gọi có Deliver Mode Indentifier bằng “0” và đáp lại với một negative Deliver Report( xem TS 100 901 để biết thêm chi tiết) Trong các trương hợp khác(Deliver Mode Indentifier = “1” ¸ “9”), SMTE sẽ không chấp nhận cuộc gọi tới. Nếu Deliver Mode Indentifier = “2” ¸ “9’, thì SMTE có thể sinh ra một cuộc gọi quay trở lại SMSC sau khi người dùng đã xoá đi một hoặc nhiều các SM. Trong trường hợp này SMTE sẽ giới han thời gian giữa cuộc gọi tới từ SMSC và cuộc gọi quay trở lại SMSC. Nếu không thể gọi lại SMSC trong suôt thời gian này thì SMTE sẽ xoá các thông tin của cuộc gọi tới từ SMSC. Sau một thời gian timeout, SMSC có thể gọi cho SMTE một lần nữa. Chi tiết xem trong bảng 8. 4.2.2.5.4. SMTE bận Trong một vài trường hợp, SMTE có thể bận với một cuộc gọi bên ngoài, SMTE có thể không chấp nhân cuộc goi tới từ SMSC. Nếu như SMTE nhận các thông tin về cuộc gọi này( bằng Off hook Caller ID), SMTE sẽ chỉ sinh ra cuộc gọi quay trở lại SMSC sau đó nêú như Deliver Mode Indentifier ¹ ”0” và “1”. Trong trường hợp này SMTE sẽ giới han thời gian giữa cuộc gọi tới từ SMSC và cuộc gọi quay trở lại SMSC. Nếu không thể gọi lại SMSC trong suôt thời gian này thì SMTE sẽ xoá các thông tin của cuộc gọi tới từ SMSC. Nếu SMTE không chấp nhận cuộc gọi thì SMSC sẽ gọi lại SMTE một lần nữa để hoàn tất cuộc gọi. Nếu có thể SMSC có thể sử dụng dịch vụ phụ CCBS(Complation of Calls to Busy Subscriber) để hoàn tất cuộc gọi ngay khi có thể.(Xem bảng 8 và phần 2.4.2.2.5.5. để biết thêm chi tiết). Trạng thái của SMTE Incoming call có Deliver Mode Indentifier = 0 Incoming call có Deliver Mode Indentifier = 1 Incoming call có Deliver Mode Indentifier =2..9 Rỗi; Đủ bộ nhớ cho ít nhất một SM SMTE sẽ chấp nhận cuộc gọi SMTE sẽ chấp nhận cuộc gọi SMTE sẽ không chấp nhận cuộc gọi. Nó sẽ gọi lai cho SMSC sau khi cuọc gọi kết thúc. Rỗi; Không đủ bộ nhớ cho ít nhất một SM. SMTE chấp nhận cuộc gọi và loại bỏ SM có tin nhắn lớp TL SMS_SUBMIT_REPORT, nguyên nhân hỏng”SIM storage full” (xem TS 123 040) SMTE sẽ không chấp nhận cuộc gọi. SMSC sẽ gọi lại SMTE một lần nữa sau đó. SMTE sẽ không chấp nhận cuộc gọi. Nó sẽ gọi lai cho SMSC sau khi cuọc gọi kết thúc. SMTE có thể gọi lại cho SMSC sau khi đủ bộ nhớ Bận; Không được hỗ trợ khả năng nhận CLIP ở trạng thái off-hook. SMTE không biết có cuộc gọi tới được SMSC thiết lập. Vì vậy nó không thể chấp nhận cuộc gọi. SMSC sẽ gọi lại cho SMTE sau đó. Nếu có thể SMSC có thể sử dụng dịch vụ phụ CCBS(Complation of Calls to Busy Subscriber) để hoàn tất cuộc gọi ngay khi có thể Bận; Được hỗ trợ khả năng nhận CLIP ở trạng thái off-hook. CLI(Calling Line Identification Presentation) SMTE không chấp nhận cuộc gọi. SMSC sẽ gọi lại cho SMTE sau đó. Nếu có thể SMSC có thể sử dụng dịch vụ phụ CCBS để hoàn tất cuộc gọi ngay khi có thể. SMTE không chấp nhận cuộc gọi. SMSC sẽ gọi lại cho SMTE sau đó. Nếu có thể SMSC có thể sử dụng dịch vụ phụ CCBS để hoàn tất cuộc gọi ngay khi có thể. SMTE không chấp nhận cuộc gọi. SMSC sẽ gọi lại cho SMTE sau đó. Nếu có thể SMSC có thể sử dụng dịch vụ phụ CCBS để hoàn tất cuộc gọi ngay khi có thể. SMTE gọi lại cho SMSC sau khi nó vào trạng thái rỗi. 4.2.2.5.5.Quá trình cuộc gọi tới mang SM SMTE chỉ sử lý các tin nhắn mà coa giá trị Called SME Subaddress gôpng với giá trị SME Subaddress được lưu giữ trong SMTE. Bảng 8 cho ta cái nhìn tổng quát cách SMTE đối sử với incoming call Nếu giá trị Called SME Subaddress không phù hợp với giá trị SME Subaddress được lưu giữ trong SMTE thì sẽ không được SMTE xử lý, trả lời hay quan tâm. 4.2.2.5.6. Cuộc gọi đi Nếu có một SM để submit hoặc collect, SMTE sẽ theo dõi đường dây ngoài đến khi sẵng sàng để đảm bảo cho quá trình submission hoặc collection của SM được thực hiện ngay khi có thể. Nếu đường dây ngoài là sẵng sàng thì SMTE sẽ nắm lấy và quay số của SMSC. Người sử dụng có thể thiết lập cuộc gội bằng tay tới SMSC. Nếu có một SM để submit, SMTE sẽ quay số cơ bản của SMSC(mà đã được lưu trong SMTE) được mở rộng bởi SME Subaddress của chính nó và con số “0”. Nếu có một SM để collect(quá trình SM collection là quá trình SMTE gọi lại cho SMSC vì SMTE đã nhận trước đó một cuộc gọi tới từ SMSC với Deliver Mode Indentifier = 2..9 nhưng không chấp nhận do đang bận hay đang đầy bộ nhớ), SMTE sẽ quay số của SMSC được mở rộng bởi SME Subaddress của chính nó và Deliver Mode Indentifier đã nhận trước đó. Nếu SMSC không thể thiết lập cuộc gọi ngay ở lần cố gắng đầu tiên thì nó có thể cố gắng một vài lần nữa trược khi quyết định là cuộc gọi đã bị hỏng. 4.2.2.5. Sự mở rộng tới tiêu chuẩn GSM Để thực hiện đầy đủ SMS cho PSTN/ISDN, một vài nguyên nhân lỗi thêm vào được đinh nghĩa. Các nguyên nhân lỗi này được truyền trong thông số”TP-FCS” trong bản tin SUBMIT-REPORT và DELIVER-REPORT.(Xem TS 100 901). Giá trị của TP-FCS (hex) ý nghĩa Khi sử dụng SM-TE-O SM-TE-T E0 - FE Các giá trị đặc trưng cho úng dụng x x E0 Không nhận ra SMTE(quá trình truyền của SMTE Calling Line Identification bị hạn chế) x E1 Header Indicator = 1 không được hỗ trợ x x 4.2.3. Đồ thị trình tự dòng các bản tin 4.2.3.1. Từ SMTE đến SMSC Trường hợp bình thường Phát hiện lỗi trong SMSC Transfer Layer Phát hiện lỗi trong SMSC DL Layer, sửa đúng Phát hiện lỗi trong SMTE DL Layer, sửa đúng Phát hiện lỗi trong SMSC DL Layer, sửa sai Phát hiện lỗi trong SMTE DL Layer, sửa sai Timeout bản tin thiết lập(establish mesage) trong SMTE DL Layer Timeout bản tin ACK trong SMTE DL Layer Kênh quản lýliên kết(CM chennel) trong SMTE không sẵn sàng TL Message dài hơn 176 octet 2.4.2.3.1. Từ SMSC đến SMTE Trường hợp bình thường, SMTE không bắt được cuộc gọi từ SMSC Trường hợp bình thường, SMTE bắt được cuộc gọi từ SMSC Gửi nhiều nhơn 1(ví dụ là 2) SM trong một phiên Phát hiện lỗi trong SMTE Transfer Layer Phát hiện lỗi trong SMTE DL Layer, sửa đúng Phát hiện lỗi trong SMSC DL Layer, sửa đúng Phát hiện lỗi trong SMTE DL Layer, sửa sai phát hiện lỗi trong SMSC DL Layer, sửa sai Timeout bản tin thiết lập(establish mesage) trong SMSC DL Layer Timeout bản tin ACK trong SMSC DL Layer Kênh quản lý liên kết(CM chennel) trong SMSC không sẵn sàng TL Message dài hơn 176 octet III. Thiết kế sơ đồ khối tổng quát điện thoại cố định có SMS Đặt vấn đề Như đã nói tới ở phần trên, với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu ngày cang phong phú của khách hàng, việc phát triển thực hiện dịch vụ SMS cho mạng cố định là một đòi hỏi tất yếu đối với nớc ta hiện nay. Muốn làm đợc điều đó phải nghiên cứu và chế tạo các điện thoại phù hợp cho chức năng này. Với khả năng công nghệ hiện nay thì đó là một công việc dễ dàng. Nhiều nhà kinh doanh trong lĩnh vục viễn thông đã cho ra đời nhiều loại điện thoại có tích hợp khả năng này và con xa. Trong hoàn cảnh đó, đề tài này sẽ đi vào nghiên cứu thiết kế điện thoại cố định có khả năng SMS. Tuy nhiên, vì điều kiện thời gian và phạm vi có hạncủa báo dáo thực tập, phần này sẽ chỉ thực hiện các nội dung sau. Nghiên cứu và thiết kế sơ đồ tổng quan của điện thoại cố định có khả năng SMS. Việc thiết kế chi tiết và thử nghiệm sẽ được làm trong phần đồ án tốt nghiệp Thiết kế sơ đồ tổng quát cho máy điện thoại có khả năng SMS Nh phần II.2.2.1.1.1. đã đa ra sơ đồ khối của điện thoại thông thờng. Ta có thể vẽ gọn lại nh sau: Chống quá áp (*) Hook (*) Chống đảo cực (*) Khối Thoại (*) Khối chuông Khối (*) phím số tổng đài loa Máy điện thoại có khả nằng SMS phải đảm bảo ngaòi chức nằng SMS còn pahỉ đảm bảo các nhiệm vụ thoại thông thờng. Vì vậy sơ đồ khối tổng thể của điện thoại có khẳ năng SMS sẽ nh chỉ ra ở hình 2: Nhận dạng dich vụ Khối SMS Khối thoại Bàn phím Màn hình Hình 2 : tổng quát về điện thoại có SMS Khối nhận dạng dịch vụ: có nhiệm vụ triệt hồi chuông đầu tiên và phát hiện TAS để nhận dạng xem cuôc gọi tới có phải là từ SMSC không. Nếu đúng thì nó sẽ ngăn đờng không cho khối thoại giao tiêp với tổng đài và kích hoạt khối SMS làm việc. Nếu sai thi khối thoại sẽ đợc nối với tổng đài và cuộc gọi sẽ diễn ra nh bình thờng. Khối nhận dạng dịch vụ Triệt hồi chuông đầu Phát hiện TAS Giao tiếp đờng dây Khối thoại khối SMS Khối Thoại: làm nhiêm vụ nh đảm bảo khả năng đàm thoại cho các cuộc gọi là thoại thông thờng. Khối SMS: làm nhiệm vụ gửi và nhận tin nhắn. Hình 3 cho ta cái thấy sơ đồ khối chi tiết của điện thoại có khả năng nhắn tin Hook (*) Chống đảo cực (*) Khối Thoại (*) Khối (*) phím số Màn hình Khối chuông Khối nhận dạng dịch vụ Giao tiếp đường dây Phối Hợp FSK Gửi FSK Nhận Xử lý Tin theo giao thức Mã hoá phím Phối ghép lcd memory Auto Hook &Dial quay số Phối ghép bàn phím Khối thoại (tổng đài) Khối SMS Hình 3 : Cấu trúc của điện thoại có khẳ năng nhắn tin Tài liệu tham khảo 049-2003-TCT-RDP-TH-29 : của trung tâm CdiT “Nghiên cứu phát triển dịch vụ nhắn tin ngắn cho mạng cố định, thử nghiệm cung cấp dịch vụ tích hợp nhắn tín ngắn di động và internet” 080-99-tct-ap-cn : của trung tâm CdiT “nghiên cứu chế thử máy điện thoại đa chức năng”. ETSI ES 201 912 : "Access and Terminals (AT); Short Message Service (SMS) for PSTN/ISDN Short Message Communication between a fixed network Short Message Terminal Equipment and a Short Message Service Centre". ETSI EN 300 659-2 (V1.3.1) : “Access and Terminals (AT); Analogue access to the Public Switched Telephone Network (PSTN); Subscriber line protocol over the local loop for display(and related) services; Part 2: Off-hook data transmission". ETSI EN 300 778-2 (V1.2.1) : "Access and Terminals (AT); Analogue access to the PublicSwitched Telephone Network (PSTN); Protocol over the local loop for display and relatedservices; Terminal Equipment requirements; Part 2: Off-hook data transmission". ETSI TS 100 901 (V7.4.0) : "Digital cellular telecommunications system (Phase 2+) (GSM); Technical realization of the Short Message Service (SMS) (GSM 03.40 version 7.4.0 Release 1998)". Các từ viết tắt: APP APPlication CCBS Completion of Calls to Busy Subscriber CLI Calling Line Identity CLIP Calling Line Identification Presentation CM Connection Manager DLC Data Link Control DLL Data Link Layer DSS1 Digital Subscriber Signalling No 1 DTMF Dual Tone Multi-Frequency FSK Frequency Shift Keying GSM Global System for Mobile communication ISDN Integrated Services Digital Network ISUP ISDN User Part ITU International Telecommunication Union LSB Least Significant Bit MSB Most Significant Bit OSI Open System Interface PIN Personal Identification Number PL Presentation Layer PSTN Public Switched Telephone Network SIM Subscriber Identification Module SM Short Message(s) SM-AL Short Message Application Layer SME Short Message Entity SMS Short Message Service SMSC Short Message Service SM-TE Short Message Terminal Equipment SM-TL Short Message Transfer Layer SS7 Signalling System No. 7 TE Terminal Message TAS TE Alerting Signal 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 lược 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 lược 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 hướng 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. aác 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