Wszyscy znamy wiadomości SMS, w końcu jest to jedna z najstarszych i najczęściej używanych metod komunikacji mobilnej. Ale jest zaskakująco dużo koordynacji i technologii pracującej w tle, aby wysłać takie pozornie proste wiadomości. Przyjrzyjmy się więc, jak to wszystko działa.
Na początek – SMS to skrót od Short Messaging Service, protokołu używanego do wysyłania krótkich wiadomości przez sieci bezprzewodowe. W przeciwieństwie do wielu usług używanych obecnie, takich jak MMS i innych usług opartych na danych, SMS nadal działa na podstawowej sieci głosowej i jest oparty na trzech wielkich technologiach sieciowych GSM, CDMA i TDMA, co czyni go usługą uniwersalną.
Related Content: Co to jest Android
SMS pozwala na wiadomości tekstowe o długości 160 znaków (liter, cyfr i symboli). Lub dla innych alfabetów, takich jak chiński lub arabski, maksymalny rozmiar wiadomości jest ograniczony do zaledwie 70 znaków. Częściowo powodem tego jest to, że wiadomości SMS był pierwotnie uważany za afterthought dodane do wolnego pasma dostępnego na bezprzewodowych sieci głosowych. Zawsze był limit na jak duże te wiadomości mogą być, stąd dlaczego niektóre znaki, takie jak obce alfabety lub niejasne litery, nadal zajmują wiele spacji z 160 allowance.
The 160 limit został ostatecznie zdecydował się Friedhelm Hillebrand, który obserwował i testował typową liczbę znaków w przeciętnym zdaniu, w połączeniu z kompromisem na dostępnej przepustowości w czasie. Obecnie przepustowość nie jest tak dużo z problemem, a wiadomości mogą być łatwo wysyłane z powrotem do tyłu i ponownie skompilowane na słuchawce odbiorczej. Obecnie uważa się, że niskie wymagania przepustowości transmisji tych krótkich ciągów alfanumerycznych pozwala na komunikację na całym świecie z bardzo małym opóźnieniem.
Standard SMS
Standard SMS określa, jakie informacje są wysyłane w wiadomości tekstowej, jakie bity kodu binarnego tworzą każdą literę i jak te dane są zorganizowane tak, że urządzenia wysyłające i odbierające mogą komunikować się ze sobą. Rzeczywisty format danych dla wiadomości zawiera takie rzeczy jak długość wiadomości, znacznik czasu, docelowy numer telefonu i oczywiście samą wiadomość.
Te szczegóły są opisane przez jednostkę opisu protokołu (PDU), która ma postać ciągu szesnastkowo-oktetowego i półdziesiątkowo-oktetowego. Szesnastkowy to wartości w bazie 16, z 0-9 reprezentującymi wartości od zera do dziewięciu oraz A, B, C, D, E i F reprezentującymi wartości od dziesięciu do piętnastu.
Ta tabela pokazuje, jak konwertować z dziesiętnego na szesnastkowy na binarny i z powrotem.
Nie będziemy wchodzić w szczegóły na temat binarnego, wystarczy wiedzieć, że szesnastkowy jest po prostu bardziej zorganizowany i skuteczny sposób reprezentowania kodu binarnego, który jest używany przez różne urządzenia do wysyłania, odbierania i odszyfrowywania wiadomości SMS. Format PDU składa się z następujących części informacji w każdej wiadomości tekstowej. Pierwsze kilka oktetów zawiera informacje o tym, gdzie wysłać wiadomość, do którego centrum krótkich wiadomości (SMC), a także numer własny nadawcy. Długość informacji również musi być określona w łańcuchu, aby odbiorca wiedział dokładnie, czego ma szukać.
Po informacji o nadawcy i odbiorcy następuje identyfikator protokołu oraz znacznik identyfikujący schemat kodowania danych użyty w wiadomości, dzięki czemu różne odbiorniki będą wiedziały, jak zdekodować rzeczywistą wiadomość. Jest tam również znacznik czasu oraz informacja o długości wiadomości użytkownika, zanim rzeczywista wiadomość użytkownika zostanie zakodowana.
As for the message itself, as already mentioned it can contain up to 160 characters, where each character is defined by the 7-bits GSM alphabet. 7-bitowy alfabet daje 128 (2^7) dostępnych liter, cyfr i znaków interpunkcyjnych, które mogą być użyte do stworzenia wiadomości SMS. Na przykład, 48656C6C6F jest odpowiednikiem alfabetu GSM dla słowa Witaj.
Poniższy diagram może pomóc wyjaśnić cały ten standard nieco lepiej.
Jak widać, jest o wiele więcej informacji wysyłanych za pomocą wiadomości SMS niż tylko zdanie lub dwa. Istnieją inne istotne informacje, które pomogą dostarczyć wiadomość do właściwego odbiorcy i upewnić się, że każde urządzenie w linii dostawy może prawidłowo zrozumieć, co jest wysyłane.
Wysyłanie danych
Jeśli chodzi o faktyczną transmisję wiadomości SMS, wiadomość tekstowa z wysyłającego urządzenia mobilnego jest przechowywana w centralnym SMC, który następnie przekazuje wiadomość do żądanego miejsca docelowego. Ponieważ przesyłanie wiadomości SMS wykorzystuje oddzielny kanał, normalnie używany do przesyłania wiadomości kontrolnych w celu przesyłania swoich pakietów, połączenia głosowe i połączenia danych nie zostaną przerwane przez przesyłanie wiadomości SMS.
Ten kanał kontrolny jest zwykle używany do śledzenia komórki, w której aktualnie znajduje się telefon, umożliwiając zmianę komórek w miarę przemieszczania się i tak, aby połączenia i wiadomości mogły być wysyłane do właściwych telefonów w odpowiednich miejscach.
Jak już wspomniano, SMC jest odpowiedzialny za przechowywanie i przekazywanie wiadomości do i ze stacji komórkowej i innych podmiotów krótkich wiadomości, co zwykle jest telefonem komórkowym. Zaletą przechowywania wiadomości w tym miejscu jest to, że można podjąć kilka prób dostarczenia wiadomości, jeśli nie można skontaktować się z urządzeniem odbierającym. Jeśli odbiorca bezprzewodowy jest wyłączony, poza zasięgiem lub jeśli wystąpi przerwa w działaniu sieci, wiadomość SMS będzie przechowywana w sieci i dostarczona, gdy odbiorca stanie się ponownie dostępny. Chociaż może to nie wydawać się tak rewolucyjną funkcją w erze wiadomości napędzanych danymi, w momencie wprowadzenia była to pierwsza technologia oferująca taką funkcję.
Diagram pokazuje typową strukturę organizacyjną sieci GSM, która obsługuje SMS. Źródło: Wireless Developer Network
Jednakże, aby dowiedzieć się dokładnie, gdzie wiadomość ma być wysłana, SMC musi otrzymać lokalizację odbiorcy. W tym miejscu przydaje się Home Location Register (HLR). HLR to baza danych, która zawiera informacje o wszystkich abonentach sieci i jest odpowiedzialna za dopasowanie telefonów do numerów telefonów, kont oraz informacji o planach taryfowych. Ale co najważniejsze, to śledzi lokalizację użytkownika tak, że przychodzące połączenia i wiadomości mogą być kierowane do właściwej wieży sieci.
Odkąd wiadomość wie, gdzie iść Mobile Switching Center (MSC) jest odpowiedzialny za przełączanie połączenia do właściwej stacji mobilnej. Istnieje również Visitor Location Register dołączony do każdego MSC, który pomaga zawęzić dokładną lokalizację komórki, w której aktualnie znajduje się słuchawka odbiorcza. Wiadomość jest następnie ostatecznie przekazywana do odpowiedniego systemu stacji bazowej (BSS).
BSS składa się z nadajników, które wysyłają i odbierają informacje w powietrzu, do i od stacji komórkowej. Informacje te są przekazywane przez kanały sygnalizacyjne, dzięki czemu telefon komórkowy może odbierać wiadomości nawet wtedy, gdy trwa połączenie głosowe lub transmisja danych. BSS jest końcowym urządzeniem, które przekazuje wiadomość tekstową do właściwego telefonu komórkowego. Jest to zaskakująco długa i skomplikowana podróż dla zaledwie 160 znaków.
SMS może być podstawą szybkiej komunikacji tekstowej od dziesięcioleci, ale standard ten staje w obliczu rosnącej konkurencji ze strony alternatywnych usług przesyłania wiadomości. W krajach zachodnich szczególnie, dane oparte klienci stają się coraz bardziej popularne, i może dobrze zastąpić wierny stary standard SMS w pewnym momencie w przyszłości, choć to prawdopodobnie nie będzie na dość chwilę jeszcze.
.