Служба SMS в мобильных сетях стандарта GSM

Процедура обработки речевых сообщений в сетях IP-телефонии

1. После оцифровки речевого сигнала "удаляется" эхо из динамика (телефона) в микрофон, затем - "комнатное" эхо и непрерывные фоновые шумы (например, шум приборов климатики, тепловые шумы, внешние шумы), затем отфильтровываются шумы переменного тока на низких частотах звукового спектра.

Поскольку АТС и УК (узлы коммутации) ТфОП, а также УАТС (учрежденческие АТС) ведомственных телекоммуникационных сетей эффективно обеспечивают снижение и фильтрацию шумов, а также удаления эха, шлюзам IP-телефонии требуется выполнять незначительный объем этих процедур.

2. На передающем конце осуществляется подавление пауз в речи.

3. Сжатие оцифрованного речевого сигнала с помощью цифровых сигнальных процессоров.

В IP-телефонии используются 2 способа компрессии (сжатия) речевого сигнала:

-GSM - с компрессией исходного сигнала 5:1;

-True Speech (компания DSP) с компрессией 18:1 (коэффициент компрессии).

4. Пакетирование сжатого цифрового сигнала на короткие сегменты равной длины, нумерация пакетов по порядку, добавление заголовков и передача в сеть. Маршрутизаторы обрабатывают небольшие пакеты быстро и рассматривают все передаваемые по одному и тому же IP-адресу пакеты одного размера одинаково. В результате чего пакеты, проходят по одному маршруту и их не надо переупорядочивать.

5. На приемном конце главной целью является ликвидация переменной задержки, а также задержек пакетов. Решение этой проблемы осуществляется в буфере, в котором накапливаются пакеты.

Служба коротких сообщений SMS является услугой узкополосной NB-ISDN – сети и позволяет передавать небольшие объемы данных (короткие сообщения) по ядру сети с помощью ОКС №7. Конечно, служба SMS может быть реализована и на ТфОП, но на ней в настоящее время еще имеется большое количество оборудования, не предоставляющего услуг ISDN, в первую очередь аналоговый абонентский доступ.

Служба SMS предоставляет абонентам возможность глобального проникновения во все типы и виды сетей передачи данных: Интернет (службы WWW и электронная почта), пейджинговые сети, мобильные сети других операторов и стандартов, информационно-справочные сети различных поставщиков услуг, факсимильная связь и т. д. Это позволяет абонентам вести обмен короткими сообщениями и получить доступ к самой разнообразной информации (новости, финансы, расписание поездов, справки, уведомления и т.п.) в любое время и в любом месте.

Идея обмена небольшими блоками текстовой информации между мобильными абонентскими станциями была предложена в начале 90-х годов С появлением мобильных аппаратов, небольшие экраны которых могли отображать алфавитно-цифровую информацию, их владельцам была предоставлена возможность набора и чтения коротких текстов на экране карманного телефона, что вызвало желание использовать его и в качестве средства двусторонней пейджинговой связи. В дальнейшем, по мере совершенствования сетевой инфраструктуры и мобильных станций, круг приложений, поддерживаемых службой SMS, расширялся. Сначала он охватил функции электронной почты и факсимильной связи, различные виды информационного обслуживания мобильных пользователей (биржевые сводки, новости, погода), а затем - и интерактивные услуги (доступ к

банковским счетам и ресурсам Интернет).

Отличительной особенностью службы SMS (и одним из ее

преимуществ перед традиционной пейджинговой связью) является гарантированная доставка сообщения адресату. Сообщение поступит на мобильный телефон независимо от того, ведется ли в данный момент по нему разговор (обмен данными) или он находится в режиме ожидания, оно в конце концов, дойдет до адресата и в том случае, если последний временно недоступен (например, он находится вне зоны действия сотовой сети или его телефон выключен). Система автоматически определяет факт неудачной попытки соединения, запоминает сообщение и хранит его до тех пор, пока Стандарт GSM предусматривает возможность реализации двух режимов услуги SMS:

• Режим индивидуального обмена сообщениями по схеме «точка – точка»

Этот режим предполагает передачу между мобильной станцией абонента и центром обработки сообщений блока данных размером не более 163 байт (ограничение вызвано длиной СЕ ОКС № 7, передающей сообщение) с подтверждением его получения принимающей стороной. При этом внутренний формат SMS сообщения выглядит следующим образом: 1 байт заголовка, содержит тип сообщения; 7 байт «временная отметка SMS – центра»; до 12 байт – адрес источника сообщения; 1 байт – идентификатора протокола; 1 байт - схема кодирования данных; 1 байт – длина пользовательской области данных; до 140 байт – сообщение.

• Широковещательный режим (точка-многоточка)

Этот режим предназначен для односторонней передачи сведений общего характера (сводки погоды, условия дорожного движения и т.д.) мобильным пользователям, находящимся в данный момент в пределах всей сотовой сети или определённой её части. Текстовые сообщения формируются в центре вещания SMS (Cell Broadcast Short Message Service). Они адресованы одновременно всем абонентам и подтверждения факта приёма не требуется, поэтому сообщения поступают (непосредственно или через контроллер) на базовые приёмо-передающие станции, минуя центр мобильной коммутации. От базовой станции до мобильной станции сообщения передаются по одному из служебных каналов общего пользования (Broadcast Control Channel -BCCH), предусмотренных спецификациями GSM.

Для организации службы SMS на СПСС создается центр обработки сообщений (Short Message Service Center - SMSC), который и выполняет все функции, связанные с получением, промежуточным хранением и контролем за доставкой сообщений абонентам. Хотя состав входящего в SMSC оборудования и ПО может быть различным для разных сетей, в его структуре обычно выделяют типовые компоненты: это сервер сообщений (непосредственно занимается обработкой сообщений и отслеживает их доставку) и шлюзовое устройство. Последнее обеспечивает взаимодействие сервера с элементами сетевой инфраструктуры (центром коммутации мобильной связи MSC, опорным регистром местонахождения HLR), интерфейс со службами голосовой и электронной почты, а также связь с внешними для данной сети источниками сообщений, например центрами SMSC других мобильных систем (рис. 1).

Поступающие в центр SMS короткие сообщения фиксируются в базе данных системы и отправляются адресатам в соответствии с прописанной схемой доставки. Доставленное сообщение удаляется из базы данных (схема удаления тоже является настраиваемой). Для организации маршрута доставки сообщения центр SMS взаимодействует с базой данных HLR. В случае невозможности доставить сообщение в данный момент времени центр SMS периодически возобновляет попытки передачи (после активизации терминала) при этом технология SMS обеспечивает возможность взаимодействия и обмена информацией между абонентами различных сетей.

Рис. 1 Структура взаимодействия центра SMS с коммутаторами

мобильной связи и внешними сетями

Описание взаимодействия при передаче SMS

Процесс передачи SMS можно разделить на несколько этапов. Как

правило, основными этапами являются: представление сообщения и доставка сообщения. Ниже эти этапы будут рассмотрены отдельно и в совокупности,

составляя непосредственно процесс передачи сообщения.

Этапы процесса передачи SMS

Представление сообщения

Этап представления сообщения представляет собой процесс передачи

SMS от мобильного абонента до центра коротких сообщений. Мобильно

порождёнными сообщениями являются сообщения, представленные

мобильной станцией SMS центру. SME-инициатор определяет период

достоверности сообщения, по истечении которого сообщение более не

является действительным. Сообщение, которое более не считается

действительным, может быть удалено SMS-центром во время передачи.

Процедура представления сообщения известен также как SM-MO (Short

Message – Mobile Originated (Короткое Сообщение – Порождённое мобильно)). Описанная выше процедура представлена на рис. 2

Рис.2 Процедура представления сообщенияНа приведённом выше рисунке показана последовательность

следующих действий, выполняемых при передаче SMS от мобильного

абонента к SMS-центру:

1. MS устанавливает соединение с сетью, как в случае обычного

исходящего вызова. Этот шаг отсутствует, если MS уже находится в

активном состоянии, то есть если соединение уже было установлено

до этого.

2. Если аутентификация была пройдена успешно, MS посылает

SMS к MSC, обслуживающему абонента в данный момент.

3. Обслуживающий MSC направляет SMS к IWMSC.

4. IWMSC в свою очередь направляет SMS к SMSC. На этом этап

предоставления сообщения заканчивается.

5. SMSC информирует MS об успешной (неуспешной) доставке

сообщения до SMSC.

Доставка сообщения

Мобильно-завершёнными сообщениями являются сообщения,

доставленные SMS-центром (SMSC) на мобильную станцию (рис.3). Этот

процесс известен также как SM-MT (Short Message – Mobile Terminated

(Короткое Сообщение – Завершённое мобильно)).

Рис. 3 Процедура доставки сообщения

На приведённом выше рисунке показана последовательность

следующих действий, выполняемых при передаче SMS от SMS-центра к

мобильному абоненту:

1. SMSC передаёт сообщение к GMSC.

2. GMSC запрашивает у HLR информацию маршрутизации.

3. HLR посылает информацию маршрутизации к GMSC.

4. GMSC направляет сообщение к MSC/VLR.

5. MS выполняет процедуру “paging” и устанавливает соединение

между MS и сетью.

6. Если аутентификация пройдена успешно, то MSC/VLR

передаёт сообщение к MS.

7. Если сообщение доставлено до абонента, то MSC/VLR

посылает к SMSC отчёт об удачной доставке.

8. Если сообщение не доставлено до абонента, то MSC/VLR

посылает отчёт о неудавшейся доставке сообщения. В случае

неудачной доставки сообщения, SMSC информирует HLR и VLR,

Дата добавления: 2014-01-05