XÂY DỰNG ỨNG DỤNG SI-SMS

Đồ án tốt nghiệp Danh mục các từ viết tắt
Từ viết
tắt
Từ đầy đủ Chú thích
SM-AL Short Message - Application
Layer
Lớp ứng dụng bản tin ngắn
SM-TL Short Message - Tranfer Layer Lớp chuyển giao bản tin ngắn
SM-RL Short Message - Relay Layer Lớp chuyển tiếp bản tin ngắn
SM-LL Short Message - Link Layer Lớp liên kết bản tin ngắn
TACS Total Access Communication
Service
Dịch vụ truyền thông hoàn toàn truy
nhập
TMN Telecommunication Management
Network
Mạng quản lý viễn thông
TRAU Transcode/Rate Adapter Unit Khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ
TPDU Tranfer Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức chuyển giao
USIM UMTS Subcriber Identify Module Modul chứng thực thuê bao mạng
UMTS
UMTS Universal Mobile
Telecommunications System
Hệ thống thông tin di động đa năng
UDH User-Data - Header Mào đầu dữ liệu người sử dụng
UDHL User-Data-Header - Length Thành phần mào đầu chỉ thị độ dài
VLR Visitor Location Register Bộ định vị tạm trú
WDP WAP datagram protocol Giao thức gói tin
WML Wireless Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu vô tuyến
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
5
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các từ viết tắt
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
6
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Tế bào (Cell) Error: Reference source not found
Hình 1.2: Cấu trúc mạng GSM Error: Reference source not found
Hình 1.3: Kiến trúc GPRS Error: Reference source not found
Hình 1.4: Dịch vụ 3G Error: Reference source not found
Hình 1.5: Kiến trúc UMTS (giai đoạn 1) Error: Reference source not found
Hình 1.6: Kiến trúc UMTS (giai đoạn 2) Error: Reference source not found
Hình 1.7: Kiến trúc WAP Error: Reference source not found
Hình 2.1: Cấu trúc mạng GSM có hỗ trợ SMS Error: Reference source not found
Hình 2.2: SMS Gateway với chức năng chuyển tiếp Error: Reference source not found
Hình 2.3: Mô hình kết nối của hệ thống ứng dụng tin nhắn văn bản với các SMSC không sử
dụng SMS Gateway Error: Reference source not found
Hình 2.4: Mô hình kết nối của hệ thống ứng dụng tin nhắn văn bản với các SMSC có sử
dụng SMS Gateway Error: Reference source not found
Hình 2.5: Mô hình kết nối giữa hệ thống ứng dụng tin nhắn văn bản với các thiết bị thông
qua một SMS Gateway Error: Reference source not found
Hình 2.6: Delivery report Error: Reference source not found
Hình 2.7: Ví dụ về sub - address Error: Reference source not found
Hình 2.8: Submisstion report Error: Reference source not found
Hình 2.9: Các lớp giao thức SMS Error: Reference source not found
Hình 2.10: Chuyển giao tin nhắn giữa hai SME Error: Reference source not found
Hình 2.11: Hoạt động của tin nhắn trong cùng một mạng Error: Reference source not found
Hình 2.12: Mô hình hoạt đông của tin nhắn khác mạng thông qua một Originator SMSC
Error: Reference source not found
Hình 2.13: Mô hình hoạt động của tin nhắn khác mạng thông qua một Originator SMSC và
Recipient SMSC Error: Reference source not found
Hình 2.14: Cấu trúc tin nhắn Error: Reference source not found
Hình 2.1 5 : Cấu trúc TP-Data-Unit Error: Reference source not found
Hình 2.1 6 : Các loại chuyển đổi Error: Reference source not found
Hình 3.1: Giao thức SMPP theo mô hình OSI Error: Reference source not found
Hình 3.2: Nhóm các phiên làm việc SMPP Error: Reference source not found
Hình 3.3: Giao thức kết nối mạng giữa ESME và SMSC Error: Reference source not found
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
7
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
Hình 3.4: Quá trình trao đổi các PDU giữa một máy phát ESME và SMSC Error: Reference
source not found
Hình 3.5: Quá trình trao đổi các PDU giữa một SMSC và ESME Error: Reference source not
found
Hình 3.6: Quá trình trao đổi các PDU giữa SMSC và một ESME thu phát Error: Reference
source not found
Hình 4.1: Mô hình hệ thống SI-SMS Error: Reference source not found
Hình 4.2: Sơ đồ chức năng (WBS) Error: Reference source not found
Hình 4.3: Minh hoạ nguồn bóc tách thông tin chứng khoán Error: Reference source not found
Hình 4.4: Thuật toán cho luồng chính module bóc tách thông tin . Error: Reference source not
found
Hình 4.5: Flowchart cho các module handle tags Error: Reference source not found
Hình 4.6: Giải pháp thuê cổng trực tiếp từ công ty viễn thông Error: Reference source not
found
Hình 4.7: Giải pháp thuê cổng qua nhà cung cấp dịch vụ trung gian Error: Reference source
not found
Hình 4.8: Tạo kết nối giữa SI-SMS Server và SMSC Error: Reference source not found
Hình 4.9: Cơ chế nhắn tin tra cứu thông tin Error: Reference source not found
Hình 4.10: Cơ chế tin nhắn xác nhận Error: Reference source not found
Hình 4.11: Lưu đồ thuật toán tin nhắn xác thực Error: Reference source not found
Hình 4.12: Quan hệ các bảng trong CSDL Error: Reference source not found
Hình 4.13: Minh họa màn hình SMSC Error: Reference source not found
Hình 4.14: Minh họa màn hình dòng lệnh của SI-SMS Server Error: Reference source not
found
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
8
Đồ án tốt nghiệp Lời giới thiệu
LỜI GIỚI THIỆU
Thông tin di động ngày nay đã trở thành một dịch vụ kinh doanh không thể thiếu
được đối với tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới. Đối với các khách hàng
viễn thông, thông tin di động trở thành một phương tiện liên lạc quen thuộc và hữu
ích. Các dịch vụ thông tin di động đang phát triển rất mạnh mẽ đa dạng tạo nên một
bước đột phá mới trong lĩnh vực công nghệ thông tin và là nền tảng cho sự ra đời của
các ứng dụng mới như các dịch vụ tin nhắn ngắn SMS. Hiện nay ở nước ta cũng như
trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều dịch vụ kiểu này chẳng hạn như: dịch vụ
download nhạc chuông hay hình nền cho điện thoại di động, các dịch vụ tra cứu tỉ giá
ngoại tệ, giá cả thị trường, thông tin thời tiết…
Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS - Short Messages Service) đã được ứng dụng thành
công và đang ngày càng được phát triển trong thông tin di động. Cứ hình dung với số
lượng thuê bao di động hiện nay ở Việt Nam vào khoảng 25 triệu thuê bao thì cứ mỗi
ngày một thuê bao nhắn 5 tin nhắn thì số lượng tin nhắn được gửi và nhận sẽ là 125
triệu tin nhắn, một con số rất lớn. Từ đó ta có thể thấy được tiềm năng về hiệu quả
kinh tế của các ứng dụng dựa trên nền SMS.
Đồ án “Nghiên cứu phát triển dịch vụ SMS và ứng dụng” nghiên cứu các kĩ
thuật liên quan đến SMS để có thể phát triển các ứng dụng trên nền SMS, vì các ứng
dụng này ngày càng thiết thực trong cuộc sống.
Thực tế tại Việt Nam, có rất ít các kênh cung cấp thông tin chứng khoán được
thực hiện trên ứng dụng WAP, còn kênh thông tin SMS thì lại mới chỉ phục vụ cho
nhu cầu tra cứu đơn giản. Trong khi đó, đa số người dùng thiết bị di động ở Việt
Nam-vốn hầu hết chỉ được dịch vụ tin nhắn SMS mong muốn có thể thoải mái thu
thập các thông tin quan tâm về chứng khoán, mà không cần cài đặt phần mềm và sử
dụng các tính năng nâng cao như ở smart-phone và PDA.
Đây chính là động lực để em muốn xây dựng kênh cung cấp thông tin về chứng
khoán một cách đơn giản mà cực kỳ hiệu quả này (SI-SMS). Hy vọng với kết quả
của sự nghiên cứu tìm hiểu này, ứng dụng sẽ trở thành mô hình cho nhiều loại hình
thương mại điện tử khác trên mobile.
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
9
Đồ án tốt nghiệp Lời giới thiệu
Đồ án gồm 4 chương chính, Chương 1 trình bày cơ sở lý thuyết chung.
Chương 2 trình bày về dịch vụ nhắn tin SMS, các đặc trưng cơ bản của SMS, trao
đổi tin nhắn…Chương 3 trình bày về giao thức SMPP. Chương 4 bước đầu xây
dựng chương trình ứng dụng SI-SMS dùng để tra cứu thông tin chứng khoán thông
qua tin nhắn SMS.
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
10
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Cơ sở lý thuyết chung
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG
Trong chương này ta sẽ tìm hiểu những kiến thức cơ bản về hệ thống thông tin
di động hiện nay. Về lịch sử mạng thông tin di động, những bước phát triển của hệ
thống thông tin di động trong thời gian qua và hướng đi trong tương lai. Nghiên cứu
về các công nghệ được sử dụng trong hệ thống thông tin di động hiện nay ở Việt
Nam như GSM, CDMA, PHS. Đồng thời cũng tìm hiểu về một số ứng dụng liên
quan như WAP, GPRS…
1.1 LỊCH SỬ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Để mở đầu cho việc tìm hiểu tổng quan về mạng thông tin di động, chúng ta
cùng nhìn lại lịch sử phát triển của ngành thông tin liên lạc bằng vô tuyến.
Sự phát triển của thông tin di động bằng sóng vô tuyến được bắt đầu từ cuối
thế kỷ 19. Tuy nhiên, việc đưa thông tin di động vào kinh doanh công cộng chỉ được
thực hiện sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, khi các công nghệ về điện tử cho phép.
Do sự phát triển ngày càng cao của công nghệ điện tử viễn thông và công nghệ thông
tin, mạng thông tin di động ngày càng được phổ biến, giá cả ngày càng hạ, chất
lượng và độ tin cậy của mạng ngày càng được nâng cao. Trong quá trình phát triển,
mạng thông tin di động đã trải qua các giai đoạn sau:
- Giai đoạn 1: xuất hiện sau năm 1946, với khả năng phục vụ nhỏ, chất lượng
và độ tin cậy của mạng thấp, giá cả lại đắt và không phù hợp với đại đa số khách
hàng.
- Giai đoạn 2: phát triển vào những năm 1970 đến 1979 cùng với sự phát triển
của kỹ thuật vi xử lý (Micro Processor) đã mở ra một hệ thống phức tạp hơn. Nhưng
do vùng phủ sóng của các anten phát của các máy di động bị hạn chế, nên hệ thống
được chia thành các trạm phát và có thể dùng nhiều trạm thu cho một trạm phát.
- Giai đoạn 3: bắt đầu xuất hiện khái niệm mạng tế bào (tổ ong). Đây là mạng tổ
ong tương tự, các trạm thu phát được sắp xếp theo các ô hình tổ ong, mỗi ô được gọi
là một cell. Mạng này đã có khả năng sử dụng lại tần số, cho phép chuyển giao giữa
các cell trong cùng một cuộc gọi.
Hệ thống sử dụng tần số 450÷900 MHz, với các mạng điển hình là:
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
11
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Cơ sở lý thuyết chung
AMPS (Advanced Mobile Phone Service - Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến)
là hệ thống điện thoại di động tổ ong do AT&T và Motorola - Hoa Kỳ đề xuất sử
dụng vào năm 1982. AMPS được sử dụng ở khoảng 70 nước khác nhau trên thế giới
và là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
NMT (Nordic Mobile Telephone - Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu) là hệ
thống được sử dụng rộng rãi ở các nước Bắc Âu. NMT sử dụng tần số 450÷900
MHz, dùng cho các hệ thống nhỏ và trung bình.
TACS (Total Access Communications Service - Dịch vụ truyền thông hoàn toàn
truy nhập), là tiêu chuẩn được sử dụng ở châu Âu và nhiều nước khác. TACS là
mạng thiết kế cho số lượng thuê bao lớn, sử dụng tần số 900 MHz và được vận hành
vào năm 1985.
Tất cả các mạng nói trên đều dựa trên mạng truyền thoại tương tự bằng phương
pháp điều tần. Vùng phủ sóng chỉ ở mức quốc gia, không có khả năng chuyển vùng
giữa các nước với nhau.
- Giai đoạn thứ tư: là các thế hệ dựa trên truyền dẫn số.
GSM (Global System for Mobile communication - Hệ thống thông tin di động
toàn cầu) sử dụng dải tần 900 MHz, bắt đầu hoạt động vào năm 1992, ở châu Âu và
nhiều nước khác trên thế giới.
DCS (Digital Cellular System - Dịch vụ điện thoại tổ ong số) là sự mở rộng của
GSM sử dụng ở dải tần 1800 MHz.
CDMA (Code Division Multiple Access - Đa truy nhập phân chia theo mã).
1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TOÀN CẦU
Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di
động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá
bởi CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations)
và tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu
Âu.
Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào
sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan.
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
12
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Cơ sở lý thuyết chung
Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn và phát triển mạng GSM được
chuyển cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications Standards
Institute - ETSI), và các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công
bố vào năm 1990. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM
của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile
Communications; viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động.
Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ.
Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những
máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được
nhiều nơi trên thế giới.
GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới. Khả
năng phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế
giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế
giới. GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng
cuộc gọi. Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second
generation, 2G). GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd
Generation Partnership Project (3GPP).
Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc
gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn. Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng
là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng. GSM cho phép nhà điều hành
mạng có thể sẵn sàng dịch vụ ở khắp nơi, vì thế người sử dụng có thể sử dụng điện
thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới.
GSM là mạng điện thoại di động thiết kế gồm nhiều tế bào do đó các máy điện
thoại di động kết nối với mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất. Các mạng di
động GSM hoạt động trên 4 băng tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900 Mhz và 1800
Mhz. Vài nước ở Châu Mỹ thì sử dụng băng 850 Mhz và 1900 Mhz do băng 900
Mhz và 1800 Mhz ở nơi này đã bị sử dụng trước.
Và cực kỳ hiếm có mạng nào sử dụng tần số 400 Mhz hay 450 Mhz chỉ có ở
Scandinavia sử dụng do các băng tần khác đã bị cấp phát cho việc khác.
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
13
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Cơ sở lý thuyết chung
Các mạng sử dụng băng tần 900 Mhz thì đường uplink sử dụng tần số trong dãi
890-915 MHz và đường downlink sử dụng tần số trong dải 935-960 MHz. Và chia
các băng tần này thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25 Mhz, mỗi kênh cách
nhau 1 khoảng 200 Khz. Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (time
division multiplexing) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate. Có 8 khe thời
gian gộp lại gọi là một khung TDMA. Tốc độ truyền dữ liệu của một kênh là 270.833
kbit/s và khoảng thời gian của một khung là 4.615 m.
Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watt đối với băng
GSM 850/900 Mhz và tối đa là 1 watt đối với băng GSM 1800/1900 Mhz.
Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1 Khz
đó là mã hoá 6 và 13 kbps gọi là full rate (13 kbps) và haft rate (6 kbps). Để nén họ
sử dụng hệ thống có tên là linear predictive coding (LPC).
Vào năm 1997 thì họ cải tiến thêm cho mạng GSM là bộ mã GSM-EFR sử dụng
full rate 12,2 kbps.
Có tất cả bốn kích thước cell site trong mạng GSM đó là macro, micro, pico và
umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trường. Macro cell
được lắp trên cột cao hoặc trên các toà nhà cao tầng, micro cell lại được lắp ở các khu
thành thị, khu dân cư, pico cell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng vài chục mét trở lại nó
thường được lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrella lắp bổ sung vào các vùng bị che
khuất hay các vùng trống giữa các cell.
Bán kính phủ sóng của một cell tuỳ thuộc vào độ cao của anten, độ lợi anten
thường thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả năng phủ
sóng xa nhất của một trạm GSM là 32 km (22 dặm).
Một số khu vực trong nhà mà các anten ngoài trời không thề phủ sóng tới như
nhà ga, sân bay, siêu thị thì người ta sẽ dùng các trạm pico để chuyển tiếp sóng từ
các anten ngoài trời vào.
1.2.1 Khái niệm tế bào (Cellular)
Các hệ thống thông tin di động số tế bào là các hệ thống thông tin bao gồm
nhiều trạm gốc (Base Stations) hay điểm truy nhập (AP_Access Points), mỗi trạm
gốc hỗ trợ kết nối thông tin trong một vùng địa lý xác định gọi là tế bào - Cell, tại đó
Nguyễn Trung Nhất HVCNBCVT
14

Xem chi tiết: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG SI-SMS