Zprávy SMS známe všichni, vždyť je to jedna z nejstarších a nejpoužívanějších metod mobilní komunikace. Na pozadí odesílání tak zdánlivě jednoduchých zpráv však pracuje překvapivé množství koordinace a technologií. Podívejme se tedy, jak to všechno funguje.
Na začátek – SMS je zkratka pro službu krátkých zpráv, protokol používaný pro posílání krátkých zpráv prostřednictvím bezdrátových sítí. Na rozdíl od mnoha dnes používaných služeb, jako jsou MMS a další datové služby, SMS stále funguje na základní hlasové síti a je založena na třech velkých síťových technologiích GSM, CDMA a TDMA, což z ní činí univerzální službu.
Související obsah: Co je to Android
SMS umožňuje posílat textové zprávy o délce 160 znaků (písmen, číslic a symbolů). Nebo pro jiné abecedy, například čínskou nebo arabskou, je maximální velikost zprávy omezena na pouhých 70 znaků. Částečně je to způsobeno tím, že zasílání zpráv SMS bylo původně považováno za dodatečný prvek přidaný k volné šířce pásma dostupné v bezdrátových hlasových sítích. Vždy existovalo omezení, jak velké tyto zprávy mohou být, a proto některé znaky, například cizí abecedy nebo nejasná písmena, stále zabírají více míst z povolených 160.
Omezení na 160 znaků nakonec stanovil Friedhelm Hillebrand, který pozoroval a testoval typický počet znaků v průměrné větě v kombinaci s kompromisem ohledně tehdy dostupné šířky pásma. V dnešní době již šířka pásma není takovým problémem a zprávy lze snadno posílat zpět a překompilovávat na přijímacím sluchátku. Dnes považované požadavky na nízkou šířku pásma při přenosu těchto krátkých alfanumerických řetězců umožňují celosvětové zasílání zpráv s velmi nízkou latencí.
Standard SMS
Standard SMS definuje, jaké informace se posílají v textové zprávě, jaké bity binárního kódu tvoří jednotlivá písmena a jak jsou tato data uspořádána, aby odesílající a přijímající zařízení mohla vzájemně komunikovat. Vlastní formát dat pro zprávu zahrnuje například délku zprávy, časové razítko, cílové telefonní číslo a samozřejmě vlastní zprávu.
Tyto podrobnosti popisuje jednotka popisu protokolu (PDU), která má podobu řetězce hexadecimálních oktetů a polodecimálních oktetů. Šestnáctkové jsou hodnoty v základu 16, přičemž 0-9 reprezentuje hodnoty nula až devět a A, B, C, D, E a F reprezentují hodnoty deset až patnáct.
Tato tabulka ukazuje způsob převodu z desítkové do šestnáctkové soustavy a zpět.
Nebudeme se podrobněji zabývat binární soustavou, stačí vědět, že hexadecimální soustava je pouze organizovanější a efektivnější způsob reprezentace binárního kódu, který používají různá zařízení k odesílání, přijímání a dešifrování SMS zpráv. Formát PDU se skládá z následujících informací v každé textové zprávě. Prvních několik oktetů obsahuje informace o tom, kam má být zpráva odeslána, do kterého centra krátkých zpráv (SMC) a také vlastní číslo odesílatele. V řetězci musí být také definována délka informace, aby příjemce přesně věděl, co má hledat.
Po informacích o odesílateli a příjemci následuje identifikátor protokolu a značka pro identifikaci schématu kódování dat použitého ve zprávě, která umožní různým příjemcům poznat, jak dekódovat vlastní zprávu. Před zakódováním vlastní zprávy uživatele je zde také časové razítko a informace o délce zprávy.
Co se týče samotné zprávy, jak již bylo uvedeno, může obsahovat až 160 znaků, přičemž každý znak je definován 7bitovou abecedou GSM. Výsledkem 7bitové abecedy je 128 (2^7) dostupných písmen, číslic a interpunkčních znamének, které lze použít k vytvoření zprávy SMS. Například 48656C6C6F je ekvivalentem slova Hello v abecedě GSM.
Následující schéma by mohlo pomoci celý tento standard trochu lépe vysvětlit.
Jak vidíte, se zprávou SMS se posílá mnohem více informací než jen jedna nebo dvě věty. Jsou zde další důležité informace, které pomohou doručit zprávu správnému příjemci a zajistit, aby každé zařízení v doručovací lince správně pochopilo, co se posílá.
Odesílání dat
Co se týče samotného přenosu SMS, textová zpráva z odesílajícího mobilního zařízení je uložena v centrálním SMC, které pak zprávu předá požadovanému cíli. Vzhledem k tomu, že při přenosu zpráv SMS se k přenosu jejich paketů využívá samostatný kanál, který se obvykle používá pro přenos řídicích zpráv, nebudou hlasové a datové hovory přenosem SMS přerušeny.
Tento řídicí kanál se obvykle používá ke sledování buňky, ve které se telefon právě nachází, což umožňuje měnit buňky při pohybu a odesílat hovory a zprávy na správná sluchátka na správných místech.
Jak již bylo zmíněno, SMC má na starosti ukládání a předávání zpráv do a z mobilní stanice a dalších subjektů krátkých zpráv, což je obvykle mobilní telefon. Výhodou ukládání zpráv zde je, že lze provést několik pokusů o doručení zprávy, pokud se nelze spojit s přijímajícím zařízením. Pokud je bezdrátový příjemce vypnutý, mimo dosah nebo pokud dojde k výpadku sítě, zpráva SMS bude uložena v síti a doručena, jakmile bude příjemce opět dostupný. I když se to v době datově řízených zpráv nemusí zdát jako tak převratná funkce, v době svého zavedení to byla první technologie, která takovou funkci nabízela.
Schéma ukazuje typickou organizační strukturu sítě GSM, která podporuje SMS. Zdroj: ČTK, s. r. o: Wireless Developer Network
Aby však bylo možné zjistit, kam přesně má být zpráva odeslána, musí mít SMC k dispozici polohu příjemce. K tomu se hodí registr domovské polohy (HLR). HLR je databáze, která obsahuje informace o všech účastnících sítě a je zodpovědná za přiřazování telefonů k telefonním číslům, účtům a s informacemi o plánu služeb. Především však sleduje polohu uživatele, aby bylo možné příchozí hovory a zprávy přesměrovat na správnou věž sítě.
Jakmile zpráva ví, kam má směřovat, má mobilní přepojovací centrum (MSC) na starosti přepojení spojení na správnou mobilní stanici. Ke každému MSC je také připojen registr polohy návštěvníků, který pomáhá zúžit přesnou polohu buňky, kde se přijímající sluchátko právě nachází. Zpráva je pak nakonec přenesena do příslušného systému základnové stanice (BSS).
Systém BSS se skládá z vysílačů, které vysílají a přijímají informace vzduchem, do mobilní stanice a z ní. Tyto informace se předávají přes signalizační kanály, takže mobilní stanice může přijímat zprávy, i když probíhá hlasový nebo datový hovor. BSS je konečné zařízení, které přenáší textovou zprávu do správného mobilního telefonu. Pro pouhých 160 znaků je to překvapivě dlouhá a složitá cesta.
SMS jsou sice po desetiletí páteří rychlé textové komunikace, ale tento standard čelí rostoucí konkurenci alternativních služeb pro zasílání zpráv. Konkrétně v západních zemích jsou stále populárnější datoví klienti, kteří by mohli někdy v budoucnu nahradit starý věrný standard SMS, i když to pravděpodobně ještě dlouho nebude.
.