Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa bằng tin nhắn SMS và ứng dụng trong lĩnh vực cơ điện tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ




HOÀNG VĂN MẠNH










LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ HỌC KỸ THUẬT







HÀ NỘI – 2013
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ XA BẰNG TIN NHẮN SMS VÀ ỨNG DỤNG
TRONG LĨNH VỰC CƠ ĐIỆN TỬ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ



HOÀNG VĂN MẠNH







Ngành: Cơ học kỹ thuật
Chuyên ngành: Cơ học kỹ thuật
Mã số: 60 52 02


LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ HỌC KỸ THUẬT


NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHẠM MẠNH THẮNG



HÀ NỘI – 2013
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ XA BẰNG TIN NHẮN SMS VÀ ỨNG DỤNG
TRONG LĨNH VỰC CƠ ĐIỆN TỬ
MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2
1.1. Công nghệ mạng cơ sở 2
1.1.1. Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM 2
1.1.1.1. Cấu trúc mạng GSM 2
1.1.1.2. Đặc điểm mạng GSM 8
1.1.2. Công nghệ SMS 8
1.1.2.1. Các loại dịch vụ và đặc điểm của tin nhắn SMS 8
1.1.2.2. Các thành phần cơ bản của tin nhắn SMS 10
1.1.2.3. Cấu trúc cơ bản của tin nhắn SMS 10
1.1.2.4. Ứng dụng của SMS 13
1.2. Chuẩn truyền thông công nghiệp TIA/EIA-485 15
1.2.1. Phƣơng pháp truy cập Chủ - Tớ 15
1.2.2. Chuẩn truyền dẫn TIA/EIA–485 17
1.2.2.1. Đƣờng truyền cân bằng trong RS485 17
1.2.2.2. Đặc tính điện học 19
1.2.2.3. Mối quan hệ giữa tốc độ truyền và chiều dài dây dẫn 20
1.2.2.4. Cáp nối trong mạng RS-485 21
1.2.2.5. Vai trò của trở đầu cuối 21
1.2.2.6. Vai trò của đất 24
1.3. Giao thức truyền thông Modbus–RTU 24
1.3.1. Cơ chế giao tiếp 25
1.3.2. Các chế độ giao tiếp 27
1.3.3. Cấu trúc khung truyền 28
1.3.4. Bảo toàn dữ liệu 30
1.3.5. Sơ đồ trạng thái của Modbus 31
Chƣơng 2. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CỨNG 33

2.1. Yêu cầu và lựa chọn phƣơng án thiết kế 33
2.1.1. Yêu cầu thiết kế 33
2.1.2. Lựa chọn phƣơng án thiết kế 33
2.2. Sơ đồ khối của hệ thống 34
2.3. Thiết kế và thi công phần cứng cho hệ thống 35
2.3.1. Khối giao tiếp GSM 35
2.3.1.1. Giới thiệu mô-đun GPRS/GSM SIM900 35
2.3.1.2. Thiết kế và thi công khối giao tiếp GSM 37
2.3.2. Khối điều khiển trung tâm 39
2.3.2.1. Vi điều khiển dsPIC-30F4011 39
2.3.2.2. Thiết kế và thi công khối điều khiển trung tâm 41
2.3.3. Khối điều khiển tầng 43
2.3.3.1. Vi điều khiển PIC-16F887 43
2.3.3.2. Thiết kế và thi công khối điều khiển tầng 44
2.3.4. Khối công suất 47
Chƣơng 3. THIẾT KẾ PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN 50
3.1. Giới thiệu phần mềm lập trình PIC C Complier 50
3.2. Tập lệnh AT và tin nhắn với định dạng PDU 51
3.2.1. Tập lệnh AT cơ bản 51
3.2.2. Mã hoá và giải mã tin nhắn theo chế độ PDU 52
3.3. Cấu trúc tin nhắn điều khiển và phản hồi trạng thái thiết bị 54
3.3.1. Cấu trúc tin nhắn điều khiển thiết bị 55
3.3.2. Cấu trúc tin nhắn phản hồi thông tin trạng thái thiết bị 55
3.4. Danh sách các file mã nguồn 56
3.5. Xây dựng thuật toán cho khối điều khiển trung tâm 57
3.6. Xây dựng thuật toán cho khối điều khiển tầng 61
Chƣơng 4. THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 62
4.1. Thử nghiệm hoạt động của khối công suất 62
4.2. Thử nghiệm chức năng nhận và giải mã tin nhắn với định dạng PDU 62
4.3. Thử nghiệm chức năng giao tiếp truyền thông RS-485 Modbus-RTU 63

4.4. Thử nghiệm hoạt động của toàn hệ thống 63
4.5. Đánh giá kết quả 65
KẾT LUẬN 66
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN VĂN 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
PHỤ LỤC 70

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Cấu trúc tổng quan mạng GSM 2
Hình 1.2. Sơ đồ đấu nối BSS 3
Hình 1.3. Tổng quan về NSS 4
Hình 1.4. Các giao diện trong mạng GSM 7
Hình 1.5: Cấu trúc cơ bản của SMS 11
Hình 1.6. Mô hình Chủ/Tớ 15
Hình 1.7. Mô tả quá trình trao đổi dữ liệu giữa hai trạm tớ 16
Hình 1.8. Đƣờng truyền không cân bằng 17
Hình 1.9. Đƣờng truyền cân bằng trong RS485 17
Hình 1.10. Cấu hình bus RS485 truyền nhận đơn công 18
Hình 1.11. Cấu hình bus RS485 truyền nhận song công 19
Hình 1.12. Quy định trạng thái logic của tín hiệu RS-485 19
Hình 1.13. Mức điện áp vi sai tại bộ phát và bộ nhận 20
Hình 1.14: Quan hệ giữa tốc độ truyền và chiều dài dây dẫn 21
Hình 1.15. Chặn đầu cuối sử dụng thuần trở 22
Hình 1.16. Chặn đầu cuối sử dụng R và C 22
Hình 1.17: Mạch phân cực an toàn 23
Hình 1.18: Modbus và mô hình IOS/OSI 25
Hình 1.19: Cơ chế giao tiếp chủ/tớ ở chế độ truy vấn một thiết bị tớ 25
Hình 1.20: Cơ chế giao tiếp chủ/tớ ở chế độ quảng bá 26

Hình 1.21: Chu trình yêu cầu – đáp ứng của Modbus 27
Hình 1.22: Cấu trúc khung truyền của Modbus RTU 30
Hình 1.23: Sơ đồ trạng thái của trạm chủ 31
Hình 1.24: Sơ đồ trạng thái của trạm tớ 31
Hình 1.25: Sơ đồ trạng thái chế độ truyền Modbus RTU 32
Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thiết bị điện bằng SMS 34
Hình 2.2: Mô-đun SIM900 36
Hình 2.3: Sơ đồ chân vi mạch LM2576S-ADJ 37
Hình 2.4: Sơ đồ khối và mạch ứng dụng cơ bản của LM2576S-ADJ 37
Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý khối giao tiếp GSM 38
Hình 2.6: Khối giao tiếp GSM sau khi chế tạo 39
Hình 2.7: Sơ đồ chân dsPIC4011 41
Hình 2.8. Sơ đồ khối của IC ổn áp nguồn LM7805 41
Hình 2.9: Mạch nguyên lý khối điều khiển trung tâm 42
Hình 2.10: Khối điều khiển trung tâm sau khi lắp ráp linh kiện 43
Hình 2.11: Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F887 44
Hình 2.12: Sơ đồ khối PIC16F887 44
Hình 2.13: Ký hiệu MAX485 45
Hình 2.14: Mạch ứng dụng của MAX485 45
Hình 2.15: Mạch nguyên lý bộ điều khiển tầng 46
Hình 2.16: Bộ điều khiển tầng sau khi chế tạo 47
Hình 2.17: Sơ đồ chân IC đệm dòng ULN2803 47
Hình 2.18: Mạch nguyên lý khối công suất 48
Hình 2.19: Khối công suất sau khi chế tạo 49
Hình 3.1: Quy trình viết và nạp chƣơng trình cho Vi điều khiển 50
Hình 3.2: Thuật toán chƣơng trình chính cho khối trung tâm 57
Hình 3.3: Lƣu đồ thuật toán khởi tạo mô-đun GSM SIM900 58
Hình 3.4: Lƣu đồ thuật toán nhận tin nhắn SMS 58
Hình 3.5: Lƣu đồ thuật toán xử lý tin nhắn 59
Hình 3.6: Lƣu đồ thuật toán giải mã tin nhắn dạng PDU 59

Hình 3.7: Lƣu đồ thuật toán gửi lệnh điều khiển tới trạm tƣơng ứng 60
Hình 3.8: Lƣu đồ thuật toán mã hóa dữ liệu kiểu PDU 60
Hình 3.9: Thuật toán chƣơng trình chính cho khối điều khiển tầng 61
Hình 4.1: Thử nghiệm chức năng của khối công suất 62
Hình 4.2. Khởi tạo mô-đun GSM và nhận, giải mã tin nhắn dạng PDU 62
Hình 4.3. Bật 4 thiết bị tại tầng sử dụng giao tiếp RS-485 Modbus-RTU 63
Hình 4.4. Hình ảnh lắp ráp toàn bộ hệ thống 63
Hình 4.5. Gửi tin nhắn điều khiển bật 8 thiết bị tại bộ điều khiển tầng 1 64
Hình 4.6. Gửi tin nhắn điều khiển bật 4 thiết bị tại bộ điều khiển tầng 1 64
Hình 4.7. Tin nhắn gửi lại sau khi hoàn thành quá trình điều khiển 65





DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Một số thông số của chuẩn truyền dẫn RS-485 20
Bảng 1.2. Trở kháng bộ nhận khi không có mạch phân cực an toàn 23
Bảng 1.3. Trở kháng đầu vào bộ nhận khi có mạch phân cực an toàn 24
Bảng 2.1. Một số thông số điện học của mô-đun SIM900 36
Bảng 2.2. Đặc tính điện học giao tiếp với SIM CARD 37
Bảng 3.1: Một số lệnh AT cơ bản 51
Bảng 3.2. Mã hoã chuỗi dữ liệu bộ bảy (septet) thành chuỗi bộ tám (octet) 52
Bảng 3.3. Mã hoã chuỗi dữ liệu bộ tám (octet) thành chuỗi bộ bảy (septet) 53
Bảng 3.4: Cấu trúc cơ bản tin nhắn PDU Mode 53
Bảng 3.5: Liệt kê các file mã nguồn sử dụng cho hệ thống đƣợc thiết kế. 56


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ASCII American Standard Code for Information Interchange
AuC Authentication Centre
AT Attention Commands
BTS Base Transceiver Station
BSC Base Station Controller
BSS Base Station Subsystem
CBC Cell Broadcast Center
CDMA Code Division Multiple Access
CMOS Complementary Metal–Oxide Semiconductor
CRC Cyclic Redundancy Check
DRC Dedicated Radio Channel
EIA Electronic Industries Association
EIR Equipment Identity Register
EFR Enhanced Full Rate
ETSI European Telecommunications Standards Institute
FAX Facsimile
GMSC Gateway Mobile Switching Centre
GPRS General Packet Radio Service
GSM Global System for Mobile
HLR Home Location Register
IMEI International Mobile Equipment Identity
IMSI International mobile subscriber identity
ISDN Integrated services digital network
ISO International Standard Organization
LPC Linear predictive coding
LRC Longitudinal Redundancy Check
MAP Manufacturing Message Protocol
MS Mobile Station
MSC Mobile Switching Centre

NSS Network switching subsystem
OMC Operation and Maintenance Centre
OSI Open Systems Interconnection Model
PDN Public Data Network
PDU Packet Data Unit
PLMN Public land mobile network
PSTN Public Switched Telephone Network
RTU Remote Terminal Unit
SC Service Centre
SCADA Supervisory Control And Data acquisition
SIM Subcriber Identity Module
SME Short Message Entity
SM-TL Short message Transfer Layer
SMS Short Message Services
SMSC Short Message Service Center
SMS-CB SMS Cell Broadcasting
SMS-PP SMS Point to Point
STP Signaling Transfer Point
TRAU Transcoder and Rate Adapter Unit
TDM Time Division Multiplexing
TDMA Time Division Multiple Access
TIA Telecommunications Industry Association
TTL Transistor–Transistor Logic
TPDU Transport Protocol Data Unit
TRX Transceiver
VLR Visitor Location Register
2G Second Generation

1

MỞ ĐẦU

Đối với các nƣớc phát triển, việc nghiên cứu và triển khai ứng dụng hệ thống
điều khiển thiết bị điện từ xa theo xu hƣớng tự động hóa đạt nhiều kết quả rất khả
quan. Tại Việt Nam, mặc dù đã có những xu hƣớng tự động hóa quá trình điều khiển
các thiết bị điện từ xa bằng cách sử dụng tin nhắn SMS, xong cho tới thời điểm này
quy trình tự động hóa vẫn còn rời rạc, đơn lẻ, chƣa thành hệ thống.
Với những luận cứ trên, tác giả đã lựa chọn thực hiện đề tài “NGHIÊN CỨU,
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ XA
BẰNG TIN NHẮN SMS VÀ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC CƠ ĐIỆN TỬ”
với mục đích thiết kế, chế tạo một hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa bằng tin nhắn
SMS nhằm đáp ứng nhu cầu tự động hóa quá trình điều khiển. Việc sử dụng tin nhắn
SMS để điều khiển thiết bị điện có thuận lợi là tiết kiệm chi phí, có tính cơ động cao (ở
đâu có phủ sóng mạng điện thoại di động ta cũng có thể điều khiển thiết bị đƣợc).
Ngoài ra, sản phẩm của đề tài này có tính mở, có thể áp dụng cho nhiều đối tƣợng
khác nhau trong dân dụng cũng nhƣ trong công nghiệp.
Hệ thống bao gồm một mô-đun điều khiển trung tâm (Master) và các mô-đun
điều khiển tầng (Slave) với mạng giao tiếp truyền thông RS485 Modbus-RTU, mô-đun
công suất để điều khiển đóng/ngắt các thiết bị điện.
Cấu trúc luận văn bao gồm 4 chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Cơ sở lý thuyết
Chƣơng 2: Thiết kế và thi công phần cứng hệ thống
Chƣơng 3: Thiết kế phần mềm điều khiển
Chƣơng 4: Thử nghiệm hệ thống và đánh giá kết quả
Để thực hiện đề tài luận văn tác giả đã chọn phƣơng pháp tham khảo tài liệu, tƣ
liệu, trao đổi ý kiến với các đồng nghiệp để thống kê, phân tích, thiết kế hệ thống; thử
nghiệm và đánh giá kết quả với mục tiêu là lựa chọn đƣợc mô hình hệ thống tự động
điều khiển thiết bị điện từ xa thích hợp có thể ứng dụng trong điều khiển thực tế.

2

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Công nghệ mạng cơ sở
1.1.1. Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM
GSM là một chuẩn toàn cầu cho viễn thông kỹ thuật số; là công nghệ không dây
thuộc thế hệ 2G có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền âm thanh và chuyển
giao dữ liệu chất lƣợng cao với các băng tần khác nhau (400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz,
1900Mhz) và đƣợc Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định.
Công nghệ GSM cho phép các thuê bao sử dụng phƣơng thức giao tiếp với chi
phí thấp hơn đó là dịch vụ tin nhắn SMS. Ngoài ra, công nghệ GSM đƣợc xây dựng
trên cơ sở hệ thống mở nên có thể dễ dàng kết nối thiết bị từ các nhà cung cấp khác
nhau.
1.1.1.1. Cấu trúc mạng GSM
Cấu trúc cơ bản của mạng GSM đƣợc mô tả nhƣ Hình 1.1 dƣới đây:
Giao diện Abis Giao diện A
Giao diện Um
OMC
NSS
BSS
MS
MS
MS

PSTN
BSC
BTS
TRX
MSC
VLR
HLR
AuC
EIR

Hình 1.1. Cấu trúc tổng quan mạng GSM
Hệ thống GSM đƣợc chia thành hệ thống chuyển mạch (NSS), hệ thống trạm gốc
(BSS) và trạm di động (MS). Mạng GSM đƣợc thực hiện nhƣ một mạng gồm nhiều ô
vô tuyến đặt cạnh nhau để cùng đảm bảo toàn bộ vùng phục vụ đƣợc phủ sóng. Mỗi ô
có một trạm vô tuyến gốc (BTS) làm việc ở một tập hợp các kênh vô tuyến. Các kênh
này khác với các kênh đƣợc sử dụng ở các ô lân cận để tránh hiện tƣợng nhiễu giao
thoa. Một bộ điều khiển trạm gốc (BSC) điều khiển một nhóm BTS. Chức năng
chuyển giao và điều khiển công suất đƣợc điều khiển bởi các BSC. Một trung tâm
chuyển mạch các nghiệp vụ di động (MSC) điều khiển một số BSC. Ngoài ra, MSC

3

còn điều khiển các cuộc gọi đến và từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng
(PSTN), mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN), mạng di động mặt đất công cộng (PDN)
và các mạng riêng khác.
Trạm di động MS
Trạm di động (MS) có thể là thiết bị đặt trong ôtô, thiết bị xách tay hay cầm tay.
Thiết bị cầm tay là loại thiết bị trạm di động phổ biến nhất. Ngoài chức năng xử lý vô
tuyến chung và giao diện vô tuyến, MS còn phải cung cấp giao diện với ngƣời sử dụng
(micro, loa, màn hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với một số các

thiết bị khác (giao diện với máy tính cá nhân, FAX). Hiện nay các nhà sản xuất đang
cố gắng sản xuất các thiết bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với trạm di động. Quá trình
lựa chọn các thiết bị đầu cuối hãy còn để mở cho các nhà sản xuất.
Các chức năng chính của MS:
- Kết nối trạm di động thực hiện các chức năng liên quan đến truyền dẫn ở giao
diện vô tuyến.
- Bộ thích ứng đầu cuối làm việc nhƣ một cửa nối thông thiết bị đầu cuối với
kết nối di động. Cần sử dụng bộ thích ứng đầu cuối khi giao diện ngoài trạm di động
tuân theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối.
Hệ thống trạm cơ sở BSS
Có thể nói, BSS là một hệ thống các thiết bị đặc thù riêng cho các tính chất tổ
ong vô tuyến của GSM. Hệ thống BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động thông
qua giao diện vô tuyến. Vì thế nó bao gồm các thiết bị phát và thu đƣờng truyền vô
tuyến và quản lý các chức năng này. Mặt khác, BSS thực hiện giao diện với các tổng
đài NSS. Nhƣ vậy, hệ thống BSS thực hiện chức năng kết nối các MS với tổng đài và
nhờ vậy sẽ kết nối những ngƣời sử dụng các trạm di động với những ngƣời sử dụng
mạng viễn thông khác.



Ring
Star
BSC
BSC
BSC
Chain

Hình 1.2. Sơ đồ đấu nối BSS
Trạm thu phát cơ sở BTS
Một trạm BTS bao gồm các bộ thu phát và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện

vô tuyến. Có thể coi BTS là các mô-đem vô tuyến phức tạp mà trong nó có một bộ
phận quan trọng là bộ chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ (TRAU). Bộ phận này thực

4

hiện việc mã hoá và giải mã tiếng đặc thù cho hệ thống di động, thích ứng tốc độ cho
quá trình truyền dữ liệu. TRAU là một bộ phận của BTS nhƣng trên thực tế nó có thể
đặt cách xa BTS và thậm chí trong nhiều trƣờng hợp nó có thể đƣợc đặt giữa BSC và
MSC.
Các chức năng chính của BTS bao gồm: Biến đổi truyền dẫn (dây dẫn–vô tuyến);
các phép đo vô tuyến; phân tập anten, mật mã; nhảy tần; truyền dẫn không liên tục;
đồng bộ thời gian; giám sát và kiểm tra.
Bộ điều khiển trạm gốc BSC
BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển
từ xa BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến
và quản lý chuyển giao. Một phía BSC đƣợc nối với BTS và một phía nối với MSC
của NSS. Vai trò chủ yếu của BSC là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyển
giao. Một BSC trung bình có thể quản lý tới vài chục BTS phụ thuộc vào lƣu lƣợng
của các BTS này. Giao diện giữa BSC với MSC đƣợc gọi là giao diện A, còn giao diện
với BTS đƣợc gọi là giao diện Abis.
Các chức năng chính của BSC bao gồm: Giám sát các trạm vô tuyến gốc; quản lý
mạng vô tuyến; điều khiển nối thông đến các máy di động; định vị và chuyển giao;
quản lý tìm và gọi; khai thác vào bảo dƣỡng BSS; quản lý mạng truyền dẫn; chức năng
chuyển đổi máy; mã hoá tiếng.
Hệ thống chuyển mạch NSS
Hệ thống chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM
cũng nhƣ các cơ sở dữ liệu cần thiết cho thuê bao và quản lý di động của thuê bao. Nó
quản lý thông tin giữa những ngƣời sử dụng GSM với nhau và với mạng khác.

GMSC
MSC
VLR
EIR
HLR
AuC
PSTN/ISDN
SS7
Network

Hình 1.3. Tổng quan về NSS
Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động MSC
Chức năng chuyển mạch ở NSS đƣợc thực hiện bởi MSC. Nhiệm vụ chính của
MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những ngƣời sử dụng mạng GSM. Một

5

mặt, MSC giao tiếp với hệ thống con BSC, mặt khác giao tiếp với mạng ngoài thông
qua GMSC. Để đảm bảo thông tin cho những ngƣời sử dụng mạng GSM giao tiếp với
mạng ngoài đòi hỏi cổng phải thích ứng. Hệ thống NSS cũng cần giao tiếp với mạng
ngoài để sử dụng các khả năng truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu
của ngƣời sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử của mạng GSM. Trung tâm MSC
thƣờng là một tổng đài lớn có khả năng điều khiển và quản lý một số bộ điều khiển
trạm gốc (BSC).
Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền
dẫn của GSM với các mạng này. Các thích ứng này đƣợc gọi là các chức năng tƣơng
tác.
Bộ ghi địa chỉ thường trú HLR

Ngoài MSC, hệ thống NSS còn bao gồm các cơ sở dữ liệu. Các thông tin liên
quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông đƣợc lƣu trữ ở HLR không phụ thuộc
vào vị trí hiện thời của thuê bao. HLR cũng chứa các thông tin liên quan đến vị trí hiện
thời của thuê bao. Thông thƣờng HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng
chuyển mạch nhƣng có khả năng quản lý hàng trăm nghìn thuê bao. Một chức năng
con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực AuC mà nhiệm vụ của trung tâm này
là quản lý an toàn số liệu của các thuê bao đƣợc phép.
Bộ ghi địa chỉ tạm trú VLR
VLR là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng GSM. Nó đƣợc nối với một hay nhiều
MSC và có nhiệm vụ lƣu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao hiện đang nằm
trong vùng phục vụ của MSC tƣơng ứng và đồng thời lƣu giữ số liệu về vị trí của các
thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR. Mỗi MSC có một VLR. Ngay khi MS
lƣu động vào một vùng MSC mới, VLR liên kết với MSC sẽ yêu cầu số liệu về MS
này từ HLR. Đồng thời HLR sẽ đƣợc thông báo là MS đang ở vùng phục vụ nào. Nếu
sau đó MS muốn thực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các thông tin cần thiết để
thiết lập cuộc gọi mà không cần hỏi HLR.
Tổng đài di động cổng GMSC
Hệ thống NSS có thể chứa nhiều MSC, VLR, HLR. Để thiết lập một cuộc gọi
đến ngƣời sử dụng GSM, trƣớc hết cuộc gọi phải đƣợc định tuyến đến một tổng đài
cổng (GMSC) mà không cần biết hiện thời thuê bao đang ở đâu. Các tổng đài cổng có
nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài đang
quản lý thuê bao ở thời điểm hiện thời (MSC tạm trú). Để đƣợc nhƣ vậy, trƣớc tiên các
tổng đài cổng phải dựa trên số danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần thiết và hỏi
HLR này. Tổng đài có một giao diện với các mạng bên ngoài thông qua giao diện này
nó làm nhiệm vụ cổng để kết nối các mạng bên ngoài với mạng GSM. Ngoài ra tổng
đài này cũng có hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) để có thể tƣơng tác với các phần tử khác
của NSS.

6

Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR
Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR) là một cơ sở dữ liệu chứa một danh sách của tất
cả các máy điện thoại di dộng hợp lệ trên mạng với mỗi máy điện thoại đƣợc phân biệt
bởi mã số nhận dạng quốc tế cho thiết bị di động (IMEI). Một IMEI bị đánh dấu là
không hợp lệ nếu nó đƣợc báo là bị mất cắp hoặc có kiểu không tƣơng thích.
Trung tâm nhận thực AuC
Trung tâm nhận thực (AuC) quản lý việc hoạt động đăng ký thuê bao nhƣ nhập
hay xoá thuê bao ra khỏi mạng. Ngoài ra, AuC còn có một nhiệm vụ quan trọng khác
là tính cƣớc cuộc gọi. Cƣớc phí phải đƣợc tính và gửi tới thuê bao. Trung tâm nhận
thực quản lý thuê bao thông qua khoá nhận dạng bí mật và duy nhất đƣợc lƣu trong
HLR. Trung tâm nhận thực cũng đƣợc lƣu giữ vĩnh cửu trong bộ nhớ SIM Card.
Điều khiển, quản lý và bảo dưỡng OMC
OMC cho phép các nhà khai thác mạng theo dõi và kiểm tra các hành vi trong
mạng nhƣ: tải của hệ thống, số lƣợng chuyển giao giữa các cell. Nhờ vậy mà các nhà
khai thác có thể giám sát đƣợc toàn bộ chất lƣợng dịch vụ cung cấp cho khách hàng và
kịp thời xử lý sự cố. Khai thác và bảo dƣỡng cũng bao gồm việc thay đổi cấu hình để
giảm những sự cố xuất hiện, nâng cấp mạng về dung lƣợng tăng vùng phủ sóng, định
vị và sửa chữa các sự cố. Việc kiểm tra có thể nhờ một thiết bị có khả năng phát hiện
sự cố hay dự báo sự cố thông qua việc tự kiểm tra nhờ tính toán. Việc thay đổi mạng
có thể thực hiện “mềm” qua báo hiệu hay thực hiện “cứng” đòi hỏi can thiệp trực tiếp
tại hiện trƣờng. Việc khai thác có thể đƣợc thực hiện bằng máy tính đặt trong một
trạm.
Chức năng chính của OMC bao gồm một số chức năng sau: Quản lý, cảnh báo
sự kiện; quản lý việc thực hiện; quản lý cấu hình; quản lý sự an toàn.
Các giao diện trong mạng GSM
Trong mạng GSM tồn tại các giao diện có vai trò nối các thành phần của hệ
thống GSM với nhau nhƣ đƣợc mô tả trong Hình 1.4 dƣới đây:
Giao diện A (MSC – BSS): Giao diện giữa MSC và BSS đƣợc dùng để mang các
thông tin liên quan đến quản lý BSS, quản lý cuộc gọi, quản lý di động.
Giao diện Abis (BTS – BSC): Giao diện này đƣợc sử dụng giữa BTS và BSC để

hỗ trợ các dịch vụ cho ngƣời dùng và thuê bao GSM. Giao diện này cũng cho phép
việc điều khiển các thiết bị vô tuyến và tần số vô tuyến cấp phát cho BTS.
Giao diện B (MSC – VLR): Bất cứ khi nào MSC cần dữ liệu liên quan tới một
MS đang trong khu vực của nó, nó sẽ hỏi VLR thông qua giao diện này. Ví dụ, khi MS
bắt đầu thủ tục cập nhật vị trí với một MS, MSC thông báo cho VLR của nó các thông
tin liên quan.

7

Giao diện D (VLR – HLR): Giao diện này đƣợc sử dụng để trao đổi dữ liệu liên
quan đến vị trí của MS và việc quản lý thuê bao. Dịch vụ chính đƣợc cung cấp cho
thuê bao di động là khả năng thiết lập hay nhận các cuộc gọi trong toàn bộ miền phục
vụ. Để hỗ trợ điều này, các bộ ghi nhận địa chỉ phải trao đổi dữ liệu. Quá trình trao đổi
dữ liệu xảy ra khi thuê bao di động đòi hỏi dịch vụ cụ thể hay khi muốn thay đổi dữ
liệu gắn với thông tin thuê bao.
Giao diện E (MSC – MSC): Khi một MS di chuyển từ MSC sang MSC khác
trong cùng một cuộc gọi, thủ tục chuyển giao (Handover) phải đƣợc tiến hành để có
thể duy trì liên lạc. Vì vậy mà các MSC phải trao đổi dữ liệu để bắt đầu và thực hiện
công việc này.
Sau khi thủ tục chuyển giao hoàn tất, các MSC sẽ trao đổi thông tin để truyền tải
báo hiệu giao diện A nếu cần thiết. Khi một thông điệp ngắn đƣợc truyền giữa MS và
MSC theo cả 2 chiều, giao diện này đƣợc dùng để truyền thông điệp giữa MSC phục
vụ MS và MSC có giao diện với SC.
Giao diện F (MSC – EIR): Giao diện này dùng cho trao đổi dữ liệu giữa MSC
và EIR để EIR có thể xác nhận trạng thái khi nhận đƣợc IMEI từ MS.
Giao diện G (VLR – VLR): Khi MS di chuyển từ miền VLR này sang miền VLR
khác, thủ tục đăng ký vị trí sẽ đƣợc thực hiện. Thủ tục này có thể bao gồm việc lấy
IMSI và các thông số xác thực trong VLR cũ.
Giao diện H (HLR – AuC): Khi HLR nhận đƣợc yêu cầu xác thực và mã hóa dữ
liệu cho MS, HLR sẽ yêu cầu dữ liệu từ AuC. Giao thức đƣợc sử dụng để truyền dữ

liệu thông qua giao diện này không đƣợc chuẩn hóa.
Giao diện U
m
(MS – BTS): Giao diện này là giao diện vô tuyến.

AuC

MSC

EIR

EIR

EIR

MSC

BSS
NSS
MS
MS
MS
Abis
A
Um
B
D
C
H
F

BTS
TRX

Hình 1.4. Các giao diện trong mạng GSM

8

1.1.1.2. Đặc điểm mạng GSM
Cũng nhƣ các công nghệ truyền thông khác, công nghệ GSM có một số đặc điểm
chính sau:
- Cho phép truyền nhận dữ liệu cũng nhƣ FAX giữa các mạng GSM.
- Công nghệ GSM cho phép truyền nhận dữ liệu trong mạng nội bộ cũng nhƣ
giữa các mạng GSM khác nhau trên toàn cầu mà không cần bất kỳ một sự thay đổi,
điều chỉnh nào. Đây là một trong những tính năng nổi bật nhất của công nghệ GSM.
- Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian (TDM) để chia ra 8 kênh với toàn
tốc (Full Rate) hay 16 kênh với bán tốc (Haft Rate).
- GSM sử dụng nhiều kiểu mã hóa thoại để nén tần số âm thanh 3.1 kHz vào
trong khoảng 6.5 kbps và 13 kbps. Có hai kiểu mã hoá là bán tốc (6.5 kbps) và toàn tốc
(13 kbps).
- GSM đƣợc cải tiến hơn vào năm 1997 với mã hóa mã hóa toàn tốc cải tiến
(EFR), kênh toàn tốc sau khi nén chỉ còn 12.2 kbps.
1.1.2. Công nghệ SMS
1.1.2.1. Các loại dịch vụ và đặc điểm của tin nhắn SMS
Dịch vụ thông điệp ngắn (SMS) là một dịch vụ không dây. SMS tồn tại nhƣ là
một tập con trong vùng mạng truyền thông không dây kỹ thuật số nhƣ GSM, GPRS,
TDMA, CDMA. Ban đầu công nghệ SMS đƣợc xem xét nhƣ là một công nghệ nhỏ đi
kèm. Ban đầu, SMS đƣợc các nhà cung cấp dịch vụ GSM đƣa vào nhƣ là một cách để
tận dụng khả năng còn dƣ thừa của các mạng GSM. Tuy nhiên, không ai có thể tiên
đoán đƣợc sự phát triển của loại hình dịch vụ này.
SMS cung cấp một cơ chế truyền các thông điệp tới từ các thiết bị di động. Nó

hoạt động dựa trên Trung tâm Dịch vụ Tin nhắn (SMSC), trung tâm này hoạt động nhƣ
một hệ thống lƣu trữ và chuyển tiếp các thông điệp. Mạng truyền thông không dây
cung cấp sự vận chuyển cho các thông điệp giữa các SMSC và các thiết bị di động.
Trái ngƣợc so với các dịch vụ truyền thông điệp văn bản trƣớc đó nhƣ dịch vụ nhắn tin
thì những thành phần của SMS đƣợc thiết kế để cung cấp sự bảo đảm khi phân phối
các thông điệp đến đích.
Các loại hình dịch vụ SMS
Đối với hệ thống GSM có hai loại dịch vụ SMS khác nhau là Dịch vụ Thông điệp
ngắn điểm – điểm (SMS-PP) và Dịch vụ Thông điệp ngắn quảng bá (SMS-CB).
SMS-PP là dịch vụ SMS trong đó cho phép nhận và gửi một bản tin văn bản từ
một máy di động. Việc trao đổi bản tin ở đây có tính chất hai chiều tƣơng đối. Nói một
cách chính xác hơn, MS có thể gửi đi một bản tin ngắn và cũng có thể nhận về một bản
tin ngắn từ một MS khác hoặc từ thuê bao của các mạng cố định khác. Các bản tin

9

ngắn đƣợc gửi có địa chỉ và yêu cầu định tuyến từ điểm xác định này đến điểm xác
định khác.
Đối với SMS-CB các bản tin ngắn đƣợc gửi từ CBC một cách quảng bá tƣơng tự
nhƣ đối với truyền hình. Điều đó có nghĩa là bản tin ngắn không chỉ đƣợc gửi tới một
MS duy nhất mà tới rất nhiều MS khác nhau đang nằm trong một vùng địa lý nhất
định. Vùng địa lý này có thể là một cell (tối thiểu) hoặc nhiều cell tùy theo yêu cầu của
tin nhắn. Ở đây cũng có yêu cầu về định tuyến nhƣng thay vì bản tin ngắn chỉ đƣợc gửi
tới một MS duy nhất thì bản tin ngắn này sẽ tối thiểu đƣợc gửi tới tất cả các MS trong
cùng một cell. Các MS hoạt động nhƣ các máy thu hình sẽ lựa chọn các bản tin ngắn
mà nó quan tâm nhƣ ngƣời xem lựa chọn các kênh truyền hình yêu thích.
Đặc điểm của SMS
Bản tin ngắn đƣợc định nghĩa trong tiêu chuẩn của hệ thống GSM có các đặc
điểm chính sau:
- Bản tin văn bản (Text Message) có thể bao gồm các chữ cái, các chữ số hay cả

hai. Loại bản tin này có tối đa 160 ký tự (140 octets) khi sử dụng bảng mã Latin và 70
chữ cái khi sử dụng một bảng mã không phải là Latin nhƣ tiếng Arập hoặc tiếng Trung
Quốc.
- Cũng có thể truyền các bản tin ngắn không phải dạng văn bản, ví dụ nhƣ dạng
nhị phân (Binary). Các bản tin này thƣờng đƣợc sử dụng trong các dịch vụ nhạc
chuông hay dịch vụ hình ảnh.
- SMS là một dịch vụ lƣu trữ và chuyển tiếp (Stored and Forward) hay nói một
cách khác là các bản tin ngắn không đƣợc gửi trực tiếp từ ngƣời gửi tới ngƣời nhận mà
phải gửi qua một SMSC. Mỗi một mạng điện thoại di động có hỗ trợ SMS sẽ có một
hoặc nhiều SMSC để điều khiển và quản lý các bản tin.
- SMS là một dịch vụ có tính năng xác nhận bản tin đã đƣợc gửi đi. Ngƣời gửi
sau khi gửi bản tin sẽ nhận đƣợc một thông báo về sự thành công của quá trình gửi tin.
Trong trƣờng hợp gửi không thành công thì ngƣời gửi không chỉ nhận đƣợc một báo
cáo về sự thất bại mà còn nhận đƣợc một báo cáo về lý do thất bại.
- SMS có thể nhận cùng lúc với dịch vụ thoại, dữ liệu cũng nhƣ là bản Fax.
Điều này có thể thực hiện đƣợc là bởi thay vì sử dụng kênh vô tuyến dành riêng
(DRC) trong suốt quá trình cuộc gọi nhƣ các dịch vụ thoại, Fax thì SMS đƣợc chuyển
thông qua các kênh báo hiệu. Chính vì vậy mà ngƣời sử dụng SMS rất ít khi thấy có
tín hiệu báo bận ngay cả khi sử dụng dịch vụ trong giờ cao điểm.
- SMS cho phép truyền nhiều bản tin cùng một lúc. Điều này dựa trên khả năng
nối và nén các bản tin để có thể chứa nhiều hơn 160 ký tự.

10

1.1.2.2. Các thành phần cơ bản của tin nhắn SMS
Validity–Period: Là một yếu tố thông tin dùng để MS gửi SMS–SUBMIT tới SC
bao gồm thông số giá trị thời gian xác định trong SM. Thông số trƣờng TP–Validity–
Period là giá trị chỉ ra thời gian SC bảo đảm sự tồn tại của SM trong bộ nhớ của SC
trong bao lâu trƣớc khi thực hiện quá trình gửi tới ngƣời nhận.
Service–Center–Time–Stamp: Là một thành phần thông tin trong bản tin nhờ đó

SC thông báo cho MS về khoảng thời gian đến của bản tin tại lớp chuyển giao bản tin
ngắn (SM–TL) của SC. Giá trị thời gian chứa trong SMS–DELIVER (trong trƣờng
TP–Service–Centre–Time–Stamp) đƣợc chuyển tới MS.
Protocol Identifier: Là yếu tố thông tin mà SM–TL chuyển tới giao thức lớp cao
hơn cho việc sử dụng. Yếu tố thông tin Protocol-Identifier đƣợc sử dụng trong trƣờng
riêng biệt ở các loại bản tin SMS–SUBMIT, SMS–DELIVER và SMS–COMAND
(trƣờng TP–Protocol–Identifier).
More–Message–to–Send: Là các yếu tố thông tin đƣợc SC thông báo cho MS
biết có một hay nhiều bản tin đang đợi trong SC để đƣợc chuyển tới MS. Thông tin
này đƣợc sử dụng trong SMS–DELIVERY (trƣờng TP–More–Message–to–Send).
Delivery of Priorty and non–Priority Messages: Ƣu tiên là yếu tố thông tin cung
cấp bởi SC hoặc SME để chỉ định cho PLMN biết một bản tin có phải là ƣu tiên hay
không. Việc chuyển các bản tin ƣu tiên sẽ không đƣợc thực hiện nếu MS đƣợc xác
định ở trạng thái tắt máy, hoặc không đủ dung lƣợng bộ nhớ.
Message–Waiting: Là yếu tố dịch vụ cho phép PLMN cung cấp HLR cũng nhƣ
VLR về MS nhận, liên quan đến thông tin về bản tin đang chờ ở SC để chuyển tới MS
do MS đang ở trạng thái tắt máy hoặc tràn bộ nhớ MS. Các thông tin này đƣợc biểu thị
ở Message–Waiting–Indication (MWI), bao gồm Message–Waiting-Data (MWD),
Mobile–Station–Not–Reachable–Flag (MNRF) và Mobile–Station–Memory– Capacity
–Exceeded–Flag (MCEF) đặt tại HLR và Mobile–Station–Not–Reachable–Flag
(MNRF) tại VLR.
Alert–SC: Là yếu tố dịch vụ đƣợc cung cấp bởi GSM PLMSs để thông báo với
SC về tình trạng MS khi:
- Chuyển bản tin lỗi do MS tắt máy hoặc tràn bộ nhớ.
- Có sự phản hồi từ quá trình tìm gọi (MS bật máy) hay bộ nhớ đã thích hợp cho
việc nhận bản tin.
1.1.2.3. Cấu trúc cơ bản của tin nhắn SMS
Trong khuôn khổ luận văn, tác giả chỉ đề cập tới dịch vụ tin nhắn điểm – điểm.
Dƣới đây là cấu trúc và các thành phần cơ bản của loại dịch vụ tin nhắn này.

11

SC
SMS-GMSC
SMS-IWMSC
HLR
VLR
MSC
1
4
5
MS
2
3

Hình 1.5: Cấu trúc cơ bản của SMS
(1) SC gửi một bản tin ngắn tới SMS–GMSC.
(2) SMS–GMSC truy vấn HLR tìm thông tin định tuyến cần thiết để chuyển bản
tin đi.
(3) Chuyển bản tin tới MSC cần thiết.
(4) MSC lấy các thông tin thuê bao từ VLR với thủ tục nhận thực.
(5) Truyền bản tin tới MS.
Chức năng của SC
- SC có khả năng đệ trình một bản tin tới MS, ghi nhớ phản hồi của bản tin cho
đến khi đã nhận đƣợc báo cáo hoặc kết thúc thời hạn Validty–Period.
- Nhận báo cáo từ PLMN.
- Nhận bản tin đƣợc gửi từ MS.
- Gửi báo cáo tới PLMN cho bản tin ngắn nhận đƣợc tiếp theo.
Chức năng của MS
Chức năng MS liên quan tới dịch vụ SMS điểm – điểm giữa SC và MS. MS phải

đƣợc hỗ trợ về dịch vụ và thực hiện những chức năng sau:
- Gửi một bản tin ngắn TPDU tới SC và duy trì phản hồi của bản tin cho đến khi
nhận đƣợc báo cáo từ mạng hoặc hết hạn thời gian.
- Nhận bản tin TPDU từ SC.
- Gửi lại báo cáo gửi tới mạng khi nhận đƣợc bản tin chuyển tới.
- Nhận báo cáo từ mạng.
- Thông báo cho mạng khi bộ nhớ đã thích hợp để nhận bản tin mà nó đã từ chối
nhận trƣớc đó do tràn bộ nhớ.

12

- Thông báo với SC khi một bản tin nhắn đƣợc dành để thay thế cho bản tin
ngắn lần trƣớc đƣợc gửi tới cùng một địa chỉ nhận.
Chức năng của SMS–GMSC
Khi nhận đƣợc bản tin TPDU từ SC, SMS–GMSC sẽ nhận bản tin TPDU và
kiểm tra các thông số. Khi các tham số bị lỗi nó sẽ gửi thông tin về lỗi thích hợp tới
SC trong một báo cáo thất bại. Nếu lỗi không tìm thấy ở các tham số nó sẽ thẩm vấn
HLR để lấy thông tin định tuyến hoặc thông tin lỗi có thể, nếu HLR gửi lại thông tin
lỗi nó sẽ gửi thông tin lỗi thích hợp tới SC trong một báo cáo thất bại. Nếu không có
lỗi nào đƣợc tìm thấy bởi HLR nó sẽ truyền bản tin ngắn TPDU tới MSC sử dụng
thông tin định tuyến HLR.
Khi nhận đƣợc báo cáo liên kết với bản tin ngắn từ MSC, SMS–GMSC đƣợc
phản hồi lại nhƣ sau:
- Nếu báo cáo chỉ định gửi tin thành công, SMS-GMSC thông báo cho HLR
việc chuyển thành công để HLR cảnh báo tới bất kì SC nào còn lƣu địa chỉ trong
MWD cho MS.
- Nếu báo cáo thất bại do thuê bao tắt máy hoặc do MS tràn ô nhớ SMS-GMSC
sẽ yêu cầu HLR thêm địa chỉ lƣu lại trên MWD, thiết lập kết nối khi cần thiết với địa
chỉ SC, tạo và gửi báo cáo tới SC.
Chức năng của SMS–IWMSC

Khi nhận bản tin ngắn TPDU từ MSC, SMS–IWMSC sẽ thiết lập kết nối tới địa
chỉ SC nếu cần thiết và truyền bản tin ngắn TPDU tới SC (nếu địa chỉ thích hợp).
Nếu một báo cáo liên kết với bản tin ngắn nhận đƣợc từ SC, SMS–IWMSC sẽ
chuyển báo cáo tới MSC, nếu không nhận đƣợc từ SC trƣớc khi hết hạn thời gian hoặc
nếu nhƣ địa chỉ SC không thích hợp, SMS–IWMSC sẽ gửi thông tin lỗi thích hợp tới
MSC bằng bản báo cáo lỗi.
Ngoài ra, khi nhận đƣợc cảnh báo từ HLR, SMS–IWMSC sẽ kiểm tra địa chỉ SC,
phát RP–Alert–SC và truyền RP–Alert–SC tới SC.
Chức năng của MSC
Chức năng của MSC đối với SMS–GMSC
Khi nhận đƣợc bản tin ngắn TPDU từ SMS-GMSC, MSC sẽ thực hiện quá trình
nhƣ sau:
- Nhận bản tin ngắn TPDU.
- Lấy thông tin từ VLR, nếu lỗi đƣợc chỉ ra bởi VLR, MSC sẽ gửi thông tin lỗi
thích hợp tới SMS–GMSC trong một thông báo lỗi, nếu không có lỗi nó sẽ truyền bản
tin ngắn tới MS.

13

- Khi nhận đƣợc sự xác thực đã nhận đƣợc bản tin tới MS, MSC sẽ chuyển sự
xác nhận tới SMS–GMSC trong một thông báo gửi tin.
- Khi nhận một thông báo lỗi của bản tin truyền tới MS, MSC sẽ gửi thông tin
lỗi thích hợp tới SMS–GMSC trong một thông báo lỗi.
- Khi nhận thông báo từ MS bộ nhớ đã thích hợp để có thể nhận bản tin đến,
MSC sẽ chuyển thông báo tới VLR, nếu lỗi đƣợc chỉ ra bởi VLR, MSC sẽ gửi thông
tin lỗi thích hợp tới MS trong một thông báo lỗi.
Chức năng của MSC đối với SMS–IWMSC
- Khi sẽ nhận đƣợc bản tin ngắn TPDU từ MS, MSC sẽ lấy thông tin từ VLR
(MSISDN của MS khi thích hợp, thông tin lỗi). Việc lấy thông tin từ VLR theo thẩm
vấn VLR từ MWF (đƣợc dùng trong thủ tục cảnh báo).

- Nếu lỗi đƣợc chỉ ra bởi VLR, MSC chuyển thông tin lỗi thích hợp tới MS
bằng bản thông báo lỗi nếu không có lỗi đƣợc chỉ ra bởi VLR thì MSC sẽ kiểm tra
tham số TPDU. Nếu các tham số lỗi, MSC sẽ gửi thông tin lỗi thích hợp tới MS bằng
bản thông báo lỗi, nếu không có tham số lỗi nào đƣợc tìm thấy, MSC sẽ kiểm tra địa
chỉ đích và truyền bản tin ngắn TPDU tới SMS–IWMSC.
- Khi nhận thông báo của bản tin ngắn từ SMS–IWMSC, MSC sẽ chuyển thông
báo tới MS.
1.1.2.4. Ứng dụng của SMS
Sự phát triển của các SMSC đã nâng cao khả năng truyền tải tin nhắn SMS trên
các mạng, giảm thiểu nguy cơ rớt mạng vào các giờ cao điểm.
Sự hợp tác liên mạng giữa các nhà cung cấp dịch vụ trong cùng một quốc gia hay
trên toàn thế giới đã cho phép các khách hàng của các mạng khác nhau có khả năng
gửi và nhận tin nhắn SMS cho nhau. Khả năng này làm gia tăng số lƣợng tin nhắn
đƣợc sử dụng.
Việc ra đời các điện thoại di động sử dụng giải thuật T9 hay các điện thoại thông
minh có khả năng đoán trƣớc những từ ngữ sẽ đƣợc nhập vào từ ngƣời dùng đã đơn
giản hóa đáng kể việc tạo ra các tin nhắn SMS.
Sự hợp tác giữa các nhà cung cấp dịch vụ mạng với các công ty khác càng làm
cho SMS có giá trị ứng dụng cao. Các hãng truyền hình, các câu lạc bộ thể thao, các
siêu thị và các nhà bán lẻ, các hãng hàng không và các ngân hàng đều có thể ứng dụng
SMS vào công việc của mình.
Trao đổi thông tin hai chiều
Ngƣời dùng điện thoại di động có thể liên lạc, trao đổi thông tin với nhau qua
SMS. Chỉ bằng một tin nhắn họ có thể nhắc nhở hoặc hỏi han ngƣời khác về một việc
gì đó, sắp xếp một cuộc hẹn, trao đổi tin tức. Khác với trƣớc kia, khi SMS chỉ đƣợc

14

nhà cung cấp dịch vụ sử dụng trong việc gửi thông báo đến ngƣời dùng thì ngày nay
khả năng trao đổi thông tin hai chiều đã làm số lƣợng sử dụng SMS tăng nhanh.

Thông báo Mail, Voice và Fax
Khi nhận một thƣ điện tử mới, phần lớn ngƣời dùng thƣ điện tử không nhận đƣợc
thông báo. Thƣờng họ phải truy cập vào Internet và kiểm tra hộp thƣ của mình. Tuy
nhiên bằng cách liên kết thƣ điện tử với SMS, ngƣời dùng có thể đƣợc thông báo bất
cứ khi nào một thƣ điện tử mới đƣợc nhận.
Thông báo thƣ điện tử đƣợc cung cấp dƣới dạng một tin nhắn văn bản ngắn với
một vài chi tiết nhƣ: ngƣời gửi thƣ, chủ đề thƣ và một vài từ đầu tiên trong nội dung
thƣ. Phần lớn các thƣ điện tử sẽ đƣợc lọc bởi vì ngƣời dùng chỉ cần đƣợc thông báo có
thƣ điện tử mới khi trong nội dung thƣ điện tử đó chứa đựng những từ khóa mà họ đã
định nghĩa trƣớc. Điều này cũng có thể giúp họ tránh đƣợc các thông báo khi có các
thƣ rác.
Với sự phát triển không ngừng của dịch vụ thƣ điện tử thì việc ứng dụng SMS
vào thông báo thƣ điện tử sẽ phát triển nhanh và trở nên phổ biến.
Dịch vụ cung cấp thông tin
SMS có thể dùng để phân phối một phạm vi rộng lớn của thông tin đến ngƣời
dùng điện thoại di động nhƣ điểm thi, thông tin giá cả, thời tiết, kết quả bóng đá, kết
quả xổ số. Các Công ty, tổ chức có thể sử dụng dịch vụ tin nhắn SMS để thông báo
đến các khách hàng của mình thông tin về các sản phẩm mới, các chƣơng trình khuyến
mãi.
Thương mại điện tử
Quá trình chuyển tiền giữa các tài khoản, thực hiện thanh toán trong mua bán.
Tất cả đều có thể thực hiện bằng tin nhắn SMS.
Định vị
Chỉ bằng một tin nhắn ngƣời sử dụng có thể biết mình đang ở đâu trên thế giới
thông qua sự kết hợp giữa SMS và hệ thống định vị toàn cầu GPS.
Điều khiển từ xa
SMS có thể dùng để quản lý và điều khiển các hệ thống trong môi trƣờng điều
khiển từ xa. Ứng dụng này cung cấp cho ngƣời dùng các thông tin và sự kiện từ một
hệ thống ở xa. Khi một sự kiện quan trọng xuất hiện trong hệ thống, một tin nhắn sẽ
đƣợc gửi đến ngƣời dùng để thông báo cho họ biết về sự kiện đó. Ngƣời dùng sau đó

có thể gửi lại một tin nhắn đến hệ thống để yêu cầu hệ thống thực hiện một công việc
nào đó để giải quyết vấn đề.