SMS trong PSTN

uyên 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. Các 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 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 á15V. 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._.