Todos estamos familiarizados con los mensajes SMS, después de todo es uno de los métodos más antiguos y más utilizados de comunicación móvil. Pero hay una cantidad sorprendente de coordinación y tecnología trabajando en segundo plano para enviar mensajes tan aparentemente simples. Así que veamos cómo funciona todo.
Para empezar, SMS significa servicio de mensajería corta, un protocolo utilizado para enviar mensajes cortos a través de redes inalámbricas. A diferencia de muchos servicios que se utilizan hoy en día, como el MMS y otros servicios basados en datos, el SMS sigue funcionando en la red de voz fundamental, y se basa en las tres grandes tecnologías de red GSM, CDMA y TDMA, lo que lo convierte en un servicio universal.
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El SMS permite enviar mensajes de texto de 160 caracteres (letras, números y símbolos). Para otros alfabetos, como el chino o el árabe, el tamaño máximo de los mensajes está limitado a sólo 70 caracteres. En parte, esto se debe a que la mensajería SMS se consideraba originalmente como una idea de última hora que se añadía al ancho de banda disponible en las redes de voz inalámbricas. Siempre hubo un límite en el tamaño de estos mensajes, de ahí que ciertos caracteres, como los alfabetos extranjeros o las letras oscuras, sigan ocupando varios espacios de los 160 permitidos.
El límite de 160 fue finalmente decidido por Friedhelm Hillebrand, que observó y probó el número típico de caracteres en la frase media, combinado con un compromiso sobre el ancho de banda disponible en ese momento. Hoy en día, el ancho de banda no es tan preocupante, y los mensajes pueden enviarse fácilmente de forma sucesiva y recomponerse en el teléfono receptor. Los requisitos de ancho de banda, ahora considerados bajos, para transmitir estas cortas cadenas alfanuméricas permiten enviar mensajes a nivel mundial con una latencia muy baja.
El estándar SMS
El estándar SMS define qué información se envía en un mensaje de texto, qué bits de código binario componen cada letra y cómo se organizan estos datos para que los dispositivos emisores y receptores puedan comunicarse entre sí. El formato real de los datos del mensaje incluye cosas como la longitud del mensaje, una marca de tiempo, el número de teléfono de destino y, por supuesto, el mensaje real.
Estos detalles se describen mediante la unidad de descripción del protocolo (PDU), que adopta la forma de una cadena de octetos hexadecimales y octetos semidecimales. Los hexadecimales son valores en base 16, con 0-9 para representar los valores de cero a nueve, y A, B, C, D, E y F para representar los valores de diez a quince.
Esta tabla muestra cómo convertir de decimal a hexadecimal a binario y viceversa.
No vamos a entrar en más detalles sobre el binario, basta con saber que el hexadecimal es sólo una forma más organizada y eficiente de representar el código binario, que es utilizado por varios dispositivos para enviar, recibir y descifrar el mensaje SMS. El formato PDU comprende los siguientes elementos de información en cada mensaje de texto. Los primeros octetos contienen información sobre a dónde enviar el mensaje, a qué centro de mensajes cortos (SMC) y también el número propio del remitente. La longitud de la información también tiene que estar definida en la cadena, para que el receptor sepa exactamente lo que tiene que buscar.
Después de la información del emisor y del receptor viene un identificador de protocolo y una etiqueta para identificar el esquema de codificación de datos utilizado en el mensaje, que permitirá a los diferentes receptores saber cómo decodificar el mensaje real. También hay una marca de tiempo e información sobre la longitud del mensaje del usuario antes de que se codifique el mensaje real del usuario.
En cuanto al mensaje en sí, como ya se ha mencionado, puede contener hasta 160 caracteres, donde cada carácter está definido por el alfabeto GSM de 7 bits. Un alfabeto de 7 bits da como resultado 128 (2^7) letras, números y signos de puntuación disponibles que pueden utilizarse para crear un mensaje SMS. Por ejemplo, 48656C6C6F es el equivalente en alfabeto GSM de la palabra Hola.
El diagrama que aparece a continuación puede ayudar a explicar un poco mejor todo este estándar.
Como puedes ver, hay mucha más información que se envía con un mensaje SMS que sólo una o dos frases. Hay otras piezas vitales de información que ayudarán a entregar el mensaje al destinatario correcto y asegurarse de que cada dispositivo en la línea de entrega puede entender correctamente lo que se está enviando.
Enviando los datos
En cuanto a la transmisión real de un SMS, el mensaje de texto del dispositivo móvil de envío se almacena en un SMC central, que luego reenvía el mensaje al destino deseado. Como la mensajería SMS hace uso de un canal separado, normalmente utilizado para la transferencia de la mensajería de control para transferir sus paquetes, las llamadas de voz y datos no serán interrumpidas por la transferencia de SMS.
Este canal de control se utiliza normalmente para rastrear la celda en la que se encuentra su teléfono en ese momento, lo que le permite cambiar de celda a medida que se desplaza y para que las llamadas y los mensajes puedan ser enviados a los teléfonos correctos en las ubicaciones correctas.
Como ya se ha mencionado, el SMC se encarga de almacenar y reenviar los mensajes hacia y desde la estación móvil y otras entidades de mensajes cortos, que suele ser un teléfono móvil. La ventaja de almacenar los mensajes aquí es que se pueden hacer varios intentos de entregar un mensaje si no se puede contactar con el dispositivo receptor. Si un destinatario inalámbrico está apagado, fuera del alcance, o si hay una interrupción de la red, el mensaje SMS se almacenará en la red y se entregará cuando el destinatario vuelva a estar disponible. Aunque esto no parezca una característica tan revolucionaria en la era de la mensajería basada en datos, en el momento de su introducción fue la primera tecnología que ofrecía tal característica.
El diagrama muestra la estructura organizativa típica de una red GSM que soporta SMS. Fuente: Wireless Developer Network
Sin embargo, para saber exactamente dónde hay que enviar el mensaje, el SMC necesita conocer la ubicación del destinatario. Aquí es donde el Registro de Localización de Domicilio (HLR) resulta útil. El HLR es una base de datos que contiene la información de todos los abonados de la red y se encarga de emparejar los teléfonos con los números de teléfono, las cuentas y con la información del plan de servicio. Pero lo más importante es que hace un seguimiento de la ubicación del usuario para que las llamadas y los mensajes entrantes puedan dirigirse a la torre de red correcta.
Una vez que el mensaje sabe a dónde dirigirse, el Centro de Conmutación Móvil (MSC) se encarga de cambiar la conexión a la estación móvil correcta. También hay un Registro de Localización de Visitantes adjunto a cada MSC, que ayuda a acotar la ubicación exacta de la celda en la que se encuentra el terminal receptor. El mensaje se transfiere finalmente al Sistema de Estación Base (BSS) correspondiente.
El BSS consta de transceptores que envían y reciben información por el aire, hacia y desde la estación móvil. Esta información se transmite a través de los canales de señalización para que el móvil pueda recibir mensajes aunque se esté realizando una llamada de voz o de datos. El BSS es el dispositivo final que transmite el mensaje de texto al móvil correcto. Es un viaje sorprendentemente largo y complicado para sólo 160 caracteres.
El SMS puede haber sido la columna vertebral de las comunicaciones de texto rápidas durante décadas, pero el estándar se enfrenta a la creciente competencia de los servicios de mensajería alternativos. En los países occidentales, en concreto, los clientes basados en datos son cada vez más populares y podrían sustituir al viejo y fiel estándar SMS en algún momento del futuro, aunque probablemente no sea hasta dentro de un tiempo.