SMSとはどのようなもので、どのように機能するのですか?

私たちは皆、SMSメッセージに精通しています。なぜなら、SMSはモバイル通信の最も古く、最も一般的な方法の1つだからです。 しかし、一見シンプルなメッセージを送信するためには、驚くほどの量の調整と技術がバックグラウンドで動作しています。

まず最初に、SMS はショート・メッセージング・サービスの略で、ワイヤレス・ネットワーク上で短いメッセージを送信するためのプロトコルです。 MMS やその他のデータ駆動型サービスなど、現在使用されている多くのサービスとは異なり、SMS は基本的な音声ネットワーク上で動作し、GSM、CDMA、TDMA の 3 大ネットワーク技術に基づいているため、ユニバーサル サービスになっています。 Androidとは

SMSでは、160文字(文字、数字、記号)のテキストメッセージを送信することができます。 あるいは、中国語やアラビア語など他のアルファベットの場合、メッセージの最大サイズはわずか 70 文字に制限されています。 この理由の一つは、SMSメッセージはもともと、ワイヤレス音声ネットワークで利用可能な予備の帯域幅に追加される後付けのものとして考えられていたことです。 そのため、外国語のアルファベットや不明瞭な文字など、特定の文字が 160 の許容範囲内で複数のスペースを占めています。

160 の制限は最終的に Friedhelm Hillebrand によって決定され、彼は平均的な文章の文字数を観察およびテストし、当時の利用可能な帯域幅の妥協点と組み合わせて決定しました。 現在では帯域幅はそれほど気にする必要はなく、メッセージは簡単に往復して受信側の携帯電話で再コンパイルすることができます。 現在では、これらの短い英数字の文字列を送信するための低帯域幅要件が考慮され、非常に低遅延で世界中にメッセージを送ることができます。

SMS 標準

SMS 標準では、テキストメッセージで送られる情報、各文字がどのバイナリコードのビットによって構成され、送信および受信装置が互いに通信できるようにこのデータを編成する方法について定義します。 メッセージの実際のデータ形式には、メッセージの長さ、タイムスタンプ、宛先の電話番号、そしてもちろん実際のメッセージが含まれます。

これらの詳細はプロトコル記述単位(PDU)によって記述され、16進オクテットと半10進オクテットの文字列の形をとります。 16進数は16進数で、0~9で0~9を、A、B、C、D、E、Fで10~15を表します。

この表は、10進数を16進数に、また2進数に変換する方法について示しています。

バイナリについてこれ以上詳しくは説明しませんが、16進数はバイナリコードをより整理して効率的に表現したもので、さまざまなデバイスがSMSメッセージの送信、受信、デコードに使用していることを知っていれば十分でしょう。 PDU形式は、各テキストメッセージに含まれる以下の情報で構成されています。 最初の数オクテットは、メッセージの送信先、どのショートメッセージセンター(SMC)、および送信者自身の番号に関する情報を含んでいます。

送信者と受信者の情報の後に、プロトコル識別子と、メッセージで使用されるデータエンコーディングスキームを識別するためのタグがあります。

メッセージ自体については、すでに述べたように、最大160文字を含むことができ、各文字は7ビットのGSMアルファベットで定義されています。 7 ビットのアルファベットは、128 (2^7) 個の文字、数字、および句読点となり、SMS メッセージを作成するために使用することができま す。 例えば、48656C6C6Fは、Helloという単語に相当するGSMアルファベットです。

下の図は、この規格全体をもう少しうまく説明する助けになるかもしれません。 SMSメッセージングは、そのパケットを転送するために、通常は制御メッセージングの転送に使用される別のチャネルを使用するので、音声およびデータ通話はSMS転送によって中断されません。

この制御チャネルは通常、携帯電話が現在いるセルを追跡するために使用されるので、移動しながらセルを変更でき、通話やメッセージが正しい場所の正しい携帯電話に送られるようにします。

すでに述べたように、SMCは移動局や他のショートメッセージエンティティ(通常は携帯電話)との間でメッセージを保存し、転送する役割を担っている。 ここでメッセージを保存することの利点は、受信側の機器と連絡が取れない場合に、メッセージの配信を何度か試みることができることである。 ワイヤレスの受信者が電源を切ったり、圏外になったり、ネットワークが停止した場合、SMSメッセージはネットワークに保存され、受信者が再び利用できるようになったときに配信されます。 8293>

図は、SMS をサポートする GSM ネットワークの典型的な組織構造を示しています。 出典はこちら Wireless Developer Network

しかしながら、メッセージを送信しなければならない場所を正確に把握するために、SMC は受信者の場所を提供される必要があります。 ここで、HLR(Home Location Register)が役に立ちます。 HLRは、ネットワークの全加入者の情報を含むデータベースで、電話番号、アカウント、サービス・プラン情報とのマッチングを担当します。 しかし、最も重要なのは、ユーザーの位置を追跡して、着信通話やメッセージを正しいネットワークタワーにルーティングできるようにすることです。

メッセージが行き先を知ったら、モバイル スイッチング センター (MSC) が正しい移動局への接続を切り替えます。 また、各MSCには訪問者位置登録があり、受信端末が現在置かれているセルの正確な位置を絞り込むのに役立ちます。 その後、メッセージは最終的に対応する基地局システム(BSS)に転送されます。

BSSは、移動局と無線で情報を送受信するトランシーバで構成されています。 この情報は、音声またはデータ通話が進行中であっても、移動機がメッセージを受信できるように、信号チャネルを介して渡されます。 BSSは、テキストメッセージを正しい携帯電話に送信する最終的な装置です。

SMS は何十年もの間、高速テキスト通信のバックボーンであったかもしれませんが、この標準は代替メッセージング サービスとの競争の激化に直面しています。 特に欧米諸国では、データ ベースのクライアントがますます普及しており、忠実な古い SMS 標準に将来取って代わる可能性は十分にありますが、それはおそらくまだ先のことでしょう。

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