Nghiên cứu, triển khai dịch vụ cung cấp thông tin tương tác qua mạng viễn thông cho trường đại học

:

mở ĐầU

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông trên thế giới hiện
nay, các ứng dụng cho phép tương tác với người dùng qua mạng viễn thông đ• và đang
ngày càng chiếm một vị thế quan trọng trên thị trường bởi đặc tính mọi lúc mọi nơi của
nó.
ở Việt Nam, rất nhiều các dịch vụ viễn thông đ• ra đời nhưng chủ yếu nhằm phục vụ cho
các mục đích và nhu cầu kinh doanh như: các hệ thống tổng đài trả lời tự động chăm sóc
khách hàng với các đầu số: 1900, 1800, 6xxxx, 8xxxx; các công ty thương mại điện tử
hàng đầu Việt Nam như vatgia.com sử dụng các tổng đài cho phép các khách hàng nạp
tiền để mua các gian hàng mà không cần phải đến tận công ty để trả chi phí cho việc
quảng cáo; còn thư viện giáo trình điện tử ebook.edu.vn thì sử dụng các tổng đài như
8577, 8677, 8777 để bán các ebook cho bạn đọc bằng cách nhắn tin về tổng đài.
Tuy nhiên, trong lĩnh vực giáo dục thì việc phát triển các ứng dụng tương tác qua mạng
viễn thông còn rất hạn chế do nhiều nguyên nhân như: hạ tầng phần cứng, phần mềm
chưa đồng bộ, nguồn kinh phí hạn hẹp nên chưa có điều kiện để đầu tư và duy trì hoạt
động của các dịch vụ.
Phát triển ứng dụng tương tác qua mạng viễn thông đang là một nhu cầu và xu thế rất lớn
đối với trong lĩnh vực giáo dục nói chung và các trường đại học nói riêng. Chẳng hạn
như: các sinh viên vẫn có thể tra cứu kết quả học tập của mình trong khi ở các vùng quê
điều kiện mạng Internet không sẵn có như các thành phố, thị x• và sinh viên lại không có
máy vi tính, hoặc không có điều kiện mua các loại điện thoại di động có cấu hình cao cho
phép lướt web nhanh, hay các thiết bị vào mạng như USB 3G, GSM modem,…; phụ
huynh có thể biết được kết quả học tập của con em mình ở trường như thế nào khi xa nhà,
hiện tại một số trường đại học có gửi kết quả học tập về quê cho con em mình qua bưu
điện nhưng quy trình còn rườm rà và mất khá nhiều thời gian, còn chưa kể đến việc các
thư bị thất lạc; các hệ thống có thể thông báo các lịch học cho sinh viên khi lớp mà sinh
viên đăng ký được mở, hoặc thông báo lịch họp cho các cán bộ, giảng viên tự động qua
điện thoại đi động mà không cần phải gửi các công văn hay thông báo đến tận nơi cho

giảng viên; các hệ thống phát ra các tín hiệu cảnh báo trộm hoặc khi phát hiện các sự cố
đến điện thoại di động của các cán bộ, giảng viên; v.v…
Với các ý tưởng như trên, trong phạm vi đề tài này em xin đề xuất xây dựng một hệ thống
cho phép sinh viên và phụ huynh tra cứu điểm học tập qua điện thoại di động dưới dạng
voice và dạng tin nhắm sms. Ngoài ra, hệ thống cung cấp dịch vụ nhắc việc cho phép liên
lạc giữa cán bộ quản lý và giảng viên.
MụC đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của Đề TàI
Mục đích: Việc thực hiện đề tài trong luận văn nhằm nghiên cứu, đề xuất, xây dựng mô
hình tương tác giữa phụ huynh, sinh viên với nhà trường; giữa giảng viên với cán bộ quản
lý qua mạng viễn thông dưới hình thức thoại (voice) và SMS (Short Message Service).
Hệ thống đảm bảo dễ dàng triển khai, tiết kiệm chi phí, hiệu quả, giao diện chương trình
thân thiện và dễ sử dụng với người dùng. Chương demo thực hiện thành công dịch vụ
thông báo điểm cho sinh viên dưới hình thức voice, SMS và dịch vụ nhắc việc cho cán
bộ, giảng viên dưới dạng SMS.


Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu các hình thức trao đổi thông tin giữa phụ huynh, sinh
viên với nhà trường; giữa cán bộ quản lý với giảng viên; Nghiên cứu hình thức trao đổi
thông tin qua mạng viễn thông.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu hình thức trao đổi thông tin giữa phụ huynh, sinh viên
với nhà trường; giữa cán bộ quản lý với giảng viên trong các trường đại học qua mạng
viễn thông dưới dạng thông tin thoại (voice) và tin nhắn SMS.

Nhiệm vụ của luận văn
Khảo sát quá trình liên lạc giữa phụ huynh, sinh viên với trường đại học trong việc quản
lý học tập, rèn luyện tại trường; giữa giáo viên với các các cán bộ quản lý trong nhà
trường. Từ đó tìm hiểu các giải pháp, công nghệ và xây dựng chương trình ứng dụng cho
phép tương tác giữa các bậc phụ huynh, sinh viên, giảng viên với các cán bộ quản lý
trong nhà trường nhằm nâng cao hiệu quả trong quản lý và học tập dưới hình thức thoại
(voice) và dạng tin nhắn (SMS).

LờI CAM ĐOAN
Em xin cam đoạn các nội dung trong luận văn hoàn toàn do em tự viết và xây dựng lên,
không sao chép, không trùng lặp với nội dung của các đề tài, các công trình nghiên cứu
đ• được công bố.
Mục lục
Mở đầu
1
Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài 3
Nhiệm vụ của luận văn
4
Lời cam đoan 5
Danh mục các từ viết tắt
9
Danh mục các bảng 11
Danh mục các hình vẽ 12
Chương 1:
Tổng quan về hệ thống
13
1.1. Liên lạc giữa phụ huynh, sinh viên với trường đại học hiện nay13
1.2. Liên lạc giữ các cán bộ, giảng viên với người quản lý tại trường đại học
1.3. Đề xuất hệ thống mới
14
1.3.1. ý tưởng 14
1.3.2. Mô hình hệ thống
15
1.3.2.1. Người quản trị hệ thống
15
15
1.3.2.2. Máy chủ (Server) lưu trữ cơ sở dữ liệu
1.3.2.3. Modem GSM 16

1.3.2.4. Tính năng thông báo lịch họp dưới dạng SMS
16
1.3.2.5. Tính năng trả lời điểm tự động dưới dạng voice
17
1.3.2.6. Tính năng thông báo điểm dưới dạng SMS 18

13


1.4. Các đặc điểm của hệ thống đề xuất
19
1.4.1. Khả năng ứng dụng
19
1.4.2. Phụ thuộc vào hoạt động của mạng viễn thông
19
1.4.3. Khả năng cung cấp dịch vụ cuộc gọi 19
Chương 2:
Phân tích hệ thống 21
2.1. Hệ thống quản lý đào tạo của các trường đại học
21
2.2. Thông tin đầu vào của các dịch vụ cuộc gọi và dịch vụ tin nhắn SMS 21
2.3. Dịch vụ thông báo điểm dạng thông tin thoại 23
2.4. Dịch vụ thông báo điểm dưới dạng tin nhắn SMS
26
2.5. Dịch vụ nhắc việc dưới dạng tin nhắn SMS
28
2.6. Dịch vụ thông báo tiền học phí 29
2.7. Các thông số của GSM modem 31
2.8. Lập trình modem GSM/GPRS trên ngôn ngữ java
31

Chương 3:
Thiết kế hệ thống 33
3.1. Kiến trúc hệ thống
33
3.1.1. Giao diện ứng dụng
33
3.1.2. Khối điều khiển truy cập cơ sở dữ liệu 34
3.1.3. Khối xử lý trung tâm 34
3.1.4. Khối điều khiển trao đổi dữ liệu dạng SMS 34
3.1.5. Khối điều khiển trao đổi dữ liệu dạng voice 35
3.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu
35
3.2.1. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện voice 35
3.2.2. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện gửi điểm dưới dạng SMS
35
3.2.3. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện gửi tin nhắn nhắc việc dưới dạng
SMS 36
3.2.4. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện gửi tin nhắn thông báo học phí dưới
dạng SMS
36
3.3. Thiết kế file config
37
3.4. Thiết các module chương trình 38
3.4.1. Module LoadConfig 38
3.4.2. Module ConnectDatabase
39
3.4.3. Lớp ConnectionSerial 40
3.4.4. Lớp SerialParameters 42
3.4.5. Module SendSMS
42

3.4.6. Module VoiceProcess 42
3.4.7. Module FeesProcess 42
3.5. Thiết kế giao diện hệ thống
43
3.5.1. Hệ thống menu 43
3.5.2. Giao diện chính của hệ thống 43
3.5.3. Giao diện dịch vụ thông báo điểm dưới dạng voice 46
3.5.4. Giao diện dịch vụ thông báo điểm dưới dạng tin nhắn SMS 47
3.5.5. Giao diện dịch vụ nhắc việc 47
Chương 4:
Công nghệ phát triển ứng dụng 48
4.1. Mạng GSM (Global System for Mobile Communications)
48
4.1.1. Các yêu cầu hoạt động của hệ thống GSM
50
4.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật của công nghệ GSM
51


4.1.3. Các dịch vụ được cung cấp bởi công nghệ GSM
52
4.1.4. Kiến trúc mạng GSM 53
4.2. Mạng GPRS (General Packet Radio Service) 55
4.2.1 Kiến trúc GPRS 57
4.2.2. Nút hỗ trợ phục vụ GPRS
58
4.2.3. Nút hỗ trợ Gateway GPRS
59
4.3. Tổng quan về tập lệnh AT (ATtention) 59
4.4. Các modem GSM/GPRS không dây

61
4.4.1. GSM Modem là gì?
61
4.4.2. Một modem GPRS là gì
62
4.4.3. Điện thoại đi động và modem GSM hoặc GPRS
62
4.5. Tin nhắn SMS 63
4.5.1. Tin nhắn SMS thông thường 63
4.5.2. Tin nhắn SMS dài
64
4.5.3. Dịch vụ tin nhắn nâng cao - EMS (Enhanced Messaging Service) 65
4.6. Các lệnh AT điều khiển việc gửi và nhận tin nhắn SMS giữa máy tính với điện thoại
65
4.6.1. Gửi tin nhắn SMS từ máy tính tới điện thoại 65
4.6.2. Các lệnh AT cơ bản làm việc với cuộc gọi
66
4.6.2.1. Chuyển vào chế độ voice
66
4.6.2.2. Thiết lập đầu vào thoại cho modem GSM/GPRS 67
4.6.2.3. Trả lời cuộc gọi trong chế độ 67
4.6.2.4. Kết thúc cuộc gọi
67
4.7. Kết quả thực nghiệm
67
4.7.1. Dịch vụ trả lời điểm dạng voice
67
69
4.7.2. Dịch vụ thông báo điểm dưới dạng tin nhắn SMS
4.7.3. Dịch vụ nhắc việc

69
Kết luận và kiến nghị 71
Tài liệu tham khảo 72
Phụ lục
73
1. M• nguồn file file ConnectionSerial.java 73
2. M• nguồn file Loadconfig.java
79

Danh mục các từ viết tắt
Từ viết tắt
Mô tả
1. SMS
Service
2. GSM
Global System for Mobile Communications
3. CTI Computer telephony integration
4. AT Attention command
5. SQL Structured Query Language
6. USB Universal Serial Bus

Short Message


7. NMT
Nordic Mobile Telephone
8. TACS
Total Access Communication System
9. ETSI
European Telecommunication Standards Institute

10. TDMA
Time Division Multiple Access
11. ISDN
Integrated Services Digital Network
12. CEPT
European Post Offices and Telecommunication
13. MS Mobile Station
14. GMSK
Gaussian Minimum Shift Keying
15. MSC
Mobile Services Switching Center
16. BSC
Base Station Controller
17. BTS
Base Transceiver Station
18. PSTN
Public Switched Telephone Networks
19. VLR
Visitor Location Register
20. HLR
Home Location Register
21. AUC
Authentication Center
22. EIR
Equipment ldentity Register
23. PLMN
Public Land Mobile Network
24. IMEI
International Mobile Equipment Identity
25. IWF

Interworking Function
26. OMC
Operational and Maintenance Center
27. BSS
Base Station System
28. NMC
Network Management Center
29. GPRS
General Packet Radio Service
30. EDGE
Enhanced Data Rate for Global Evolution
31. SGSN
Serving GPRS Support Node
32. GGSN
Gateway GPRS Support Node
33. APN
Access Point Name
Danh mục các bảng
Bảng 3.1. Bảng thông tin về quá trình thực hiện voice
35
Bảng 3.2. Bảng thông tin về quá trình thực hiện gửi điểm dạng SMS
Bảng 3.3. Bảng thông tin về quá trình thực hiện nhắc việc dạng SMS
Bảng 4.1. Các đặc tả của công nghệ GSM 52
Bảng 4.2. Các lớp GPRS đa khe
56

36
36

Danh mục các hình vẽ

Hình 2.2. Biểu đồ trình tự của quá trình thông báo lịch họp qua SMS
Hình 2.3. Biểu đồ trình tự của quá trình thông báo điểm dạng voice 18
Hình 2.4. Biểu đồ trình tự của quá trình thông báo điểm dạng SMS 18
Hình 2.5: Sơ đồ thuật toán thực hiện quá trình voice 25

17


Hình 2.6: Sơ đồ thuật toán thực hiện quá trình gửi điểm dạng SMS 27
Hình 2.7. Lưu đồ thuật toán quá trình nhắc việc dưới dạng SMS 29
Hình 2.8: Lưu đồ thuật toán thực hiện quá trình thông báo học phí dạng SMS
Hình 3.1: Kiến trúc của hệ thống
33
Hình 3.2. Giao diện hệ thống menu 43
Hình 3.3. Giao diện menu Dịch vụ 44
Hình 3.4. Giao diện chính của hệ thống
44
Hình 3.5. Giao diện dịch vụ voice khi chưa được kích hoạt 45
Hình 3.6. Giao diện dịch vụ voice khi đang được kích hoạt 45
Hình 3.7. Giao diện dịch vụ voice khi đang trả lời cuộc gọi 46
Hình 3.8. Giao diện dịch vụ thông báo điểm dạng SMS
46
Hình 3.9. Giao diện dịch vụ nhắc việc
47
Hình 4.1: Sự tăng trưởng số lượng thuê bao ở Châu Âu
49
Hình 4.2. Kiến trúc hệ thống GSM điển hình 54
Hình 4.3. Kiến trúc mạng GPRS
58
Hình 4.4. Kết quả thực nghiệm khi dịch vụ voice chưa được kích hoạt

67
Hình 4.5. Kết quả thực nghiệm khi đang chờ cuộc gọi
68
Hình 4.6. Kết quả thực nghiệm khi trả lời cuộc gọi 68
Hình 4.7. Kết quả thực nghiệm khi dịch thông báo điểm dạng SMS 69
Hình 4.8. Kết quả thực nghiệm khi nhắc việc cho một nhóm giáo viên
70
Hình 4.9. Kết quả thực nghiệm khi nhắc việc cho một giáo viên
70
Chương 1:

30

tổng quan về hệ thống

1.1. Liên lạc giữa phụ huynh, sinh viên với trường đại học hiện nay
Hầu hết các trường đại học đều có hệ thống website để thông báo các hoạt động thường
xuyên của nhà trường như: lịch họp, hội thảo khoa học, thời khóa biểu dạy và học, thông
báo kết quả học tập, rèn luyện của sinh viên, thông báo việc đăng ký học và kết quả đăng
ký của sinh viên. Ngoài ra còn các hoạt động khác như hoạt động văn hóa văn nghệ, thể
dục thể thao,….
Trong khi đó, các bậc phụ huynh sinh viên thì rất quan tâm đến việc học tập của con em
mình ở trường. Nhưng nhiều bậc phụ huynh thì lại không biết sử dụng vi tính hoặc không
biết sử dụng mạng Internet để theo dõi việc học tập của con em mình. Nhiều bậc phụ
huynh nghe các con nói thế nào thì biết vậy, chứ không biết thực tế. Với xu thế phát triển
của x• hội đựa trên nền kinh tế thị trường hiện nay đ• đem lại những thành tựu về mặt
kinh tế x• hội to lớn, nhưng đồng thời cũng để lại không ít những mặt hạn chế như tệ nạn
x• hội, trò chơi điện tử…, không ít các sinh viên ở các trường Đại học khi ở xa gia đình
đ• đính vào các tệ nạn này. Hậu quả là các sinh viên này thường xuyên bỏ học, nợ nần
chồng chất đẫn đến kết quả học tập yếu kém, bỏ học rất lâu mà gia đình không biết.

Để giúp các gia đình theo dõi về việc học tập của con em mình, nhiều trường đại học đ•
gửi kết quả học tập của mỗi sinh viên về tận gia đình thông qua hòm thư của bưu điện.
Tuy nhiên, hình thức này cũng không ít tốn kém cả về thời gian, nhân lực và chi phí,
đồng thời cũng không tránh khỏi trường hợp các thư bị thất lạc không đến được tận gia
đình.


Vì vậy, trong đề tài này em đề xuất ý tưởng xây dựng hệ thống cho phép thông báo kết
quả học tập của sinh viên đến số điện thoại của phụ huynh để họ có thể nắm được tình
hình học tập của con em mình và có các biện pháp quản lý phù hợp nhằm góp phần nâng
cao hiệu quả đào tạo của nhà trường.
1.2. Liên lạc giữ các cán bộ, giảng viên với người quản lý tại trường đại học
Trong các nhà trường đại học, một giảng viên ngoài công việc lên lớp còn phải hoàn
thành rất nhiều các công việc khác như: nghiên cứu khoa học, đi học, hướng dẫn sinh
viên làm đồ án, luận văn, luận án, có thể cả kiêm nhiệm làm quản lý hành chính,…. Hàng
ngày các cán bộ, giảng viên sẽ nhận được rất nhiều các thông báo về các công việc phải
làm, phải hoàn thành trong thời gian nhất định từ các cán bộ quản lý. Người thông báo
thường gửi email đến các cán bộ, giảng viên, hoặc gọi điện thoại, hoặc nhắn tin, hoặc dán
thông báo ở bảng tin. Hình thức phổ biến nhất hiện nay là cán bộ quản lý sẽ gửi email vì
hình thức này tiết kiệm kinh phí nhất nhưng lại có hạn chế là giảng viên phải kiểm tra
email thì mới biết được. Nếu hệ thống mạng Internet tại văn phòng gặp sự cố thì gảng
viên có thể bị trễ lịch; hoặc giảng viên đi công tác ở vùng sâu, vùng xa nơi không có
mạng Internet thì cũng không kiểm tra mail được. Hình thức gửi tin nhắn SMS (Short
Message Service) cũng tiết kiệm được chi phí về tài chính nhưng lại mất thời gian soạn
tin nhắn trên điện thoại.
Hệ thống đề xuất trong luận văn này sẽ hỗ trợ cán bộ quản lý thông báo các công việc tới
các cán bộ, giảng viên dưới hình thức tin nhắn SMS qua máy tính.
1.3. Đề xuất hệ thống mới
1.3.1. ý tưởng
Trên các máy chủ của các nhà trường sẽ được cài đặt chương trình phần mềm. Tùy theo

thời điểm thích hợp, người quản trị hệ thống sẽ kích hoạt dịch vụ nhận cuộc gọi và dịch
vụ dạng tin nhắn SMS hoạt động. Để sử dụng các dịch vụ này hàng năm các bậc phụ
huynh hoặc các sinh viên sẽ phải đăng ký với nhà trường để sử dụng dịch vụ (service).
Điểm học phần của sinh viên sau khi được cập nhật vào cơ sở dữ liệu sẽ tự động được gửi
tới số điện thoại đ• được đăng ký dưới dạng tin nhắn SMS. Đối với dịch vụ cuộc gọi thì
hệ thống sẽ tự động trả lời các điểm mà sinh viên đạt được của từng môn theo từng kỳ và
người gọi (là sinh viên hoặc phụ huynh) sẽ phải trả chi phí cuộc gọi.
Để duy trì hoạt động của dịch vụ dạng tin nhắn SMS, mỗi sinh viên sẽ phải trả một khoản
chi phí khoảng 5000VND đến 7000VND trong một kỳ và đăng ký một số điện thoại
không thay đổi với nhà trường. Nếu sinh viên hoặc phụ huynh thay đổi số điện thoại thì
có thể báo lại với nhà trường để cập nhật lại.
Bên cạnh đó, hệ thống còn có tính năng thống báo lịch họp đến cán bộ, giảng viên dưới
dạng SMS và được lưu vào cơ sở dữ liệu của hệ thống. Các giảng viên sẽ được phân theo
từng nhóm: như nhóm theo các viện, các bộ môn, theo khoa,…. Khi gửi tin nhắn có thể
chọn gửi cho cả nhóm hoặc gửi đến riêng từng cá nhân.
1.3.2. Mô hình hệ thống
Hình 2.1. Mô hình tổng thể của hệ thống
Hình 2.1 là mô hình tổng thể của hệ thống, trong đó mỗi loại đối tượng có vai trò như
sau:
1.3.2.1. Người quản trị hệ thống
Người quản trị hệ thống là những người được quyền truy cập vào máy chủ và cập nhật dữ
liệu vào hệ thống như: cập nhật điểm, cập nhật dữ liệu về tài chính, thông báo lịch họp.


Ngoài ra, những người quản trị có vai trò bật tắt các chương trình phần mềm, khởi động
các dịch vụ, thiết lập các thông số và điều khiển quá trình trao đổi dữ liệu giữa máy tính
với GSM modem.
1.3.2.2. Máy chủ (Server) lưu trữ cơ sở dữ liệu
Các máy chủ có nhiệm vụ lưu trữ cơ sở dữ liệu bao gồm cơ sở dữ liệu về điểm của sinh
viên, cơ sở dữ liệu chứa thông tin về lịch công tác, cơ sở dữ liệu về học phí của sinh viên,

lịch họp của cán bộ giáo viên. Đối với các trường đại học lớn, cơ sở dữ liệu về điểm có
thể rất lớn và có thể được phân tải trên nhiều máy chủ. Mỗi máy chủ sẽ được kết nối với
một modem GSM qua cổng COM hoặc cổng USB. Trên mỗi máy chủ sẽ được được cài
đặt chương trình cho phép điều khiển quá trình nhận/gửi dữ liệu dạng voice hoặc SMS.
Người quản trị hệ thống sẽ thường xuyên cập nhập dữ liệu lên máy chủ và bật/tắt các tính
năng gửi nhận voice/SMS vào các thời điểm thích hợp.
1.3.2.3. Modem GSM
Các modem cho phép kết nối hệ thống với mạng điện thoại, chúng khác các điện thoại di
động là có thể hoạt động 24/24 giờ đồng hồ và tốc độ gửi và nhận tin nhắn cũng nhanh
hơn so với các điện thoại thông thường. Tuy nhiên, với GSM modem thì tính năng voice
sẽ có nhiều hạn chế như chúng không được phân kênh nên sẽ không đáp ứng được khi có
nhiều cuộc gọi cùng một lúc. Trên thế giới cũng có các loại GSM modem nhiều kênh (8
kênh) và các loại thiết bị CTI như SHT, SHD,… là các loại thiết bị chuyên dụng được
phân thành nhiều kênh nhưng chi phí khá đắt và hiện tại không có bán trên thị trường
Việt Nam nên tính khả thi trong việc sử dụng đối với các trường đại học Việt Nam hiện
nay là không cao. Hầu hết các loại thiết bị trên đều hỗ trợ tập lệnh AT (Attention
command) và có thể trao đổi dữ liệu với máy tính thông qua bất kỳ một module phần
mềm điều khiển nào sử dụng tập lệnh AT. Do đó, trong đề tài này em sẽ cài thử nghiệm
quá trình thực hiện voice và SMS trên các loại thiết bị thông thường như điện thoại di
động, USB 3G, modem GSM. Trong quá trình triển khai thực tế tùy theo nguồn kinh phí
các trường có thể đầu tư mua các thiết chuyên dụng cho phù hợp mà vẫn có thể áp dụng
bởi module phần mềm được thiết kế và xây dựng trong đề tài.
1.3.2.4. Tính năng thông báo lịch họp dưới dạng SMS
Mỗi khi có lịch họp thường kỳ hoặc các cuộc họp được triệu tập bất thường, hệ thống cho
phép người quản trị gửi tin nhắn tới từng cán bộ, giảng viên có liên quan, hoặc gửi tới
một nhóm các cán bộ theo từng đơn vị hoặc bộ phận công tác.
Khi cán bộ nhận được tin nhắn hệ thống sẽ thông báo lại là đ• gửi thành công. Trong
trường hợp nào đó mà cán bộ chưa nhận đươc tin nhắn do các nguyên nhân như máy hết
pin, ra ngoài vùng phủ sóng, nghẽn mạch hệ thống sẽ lưu lại trọng thái gửi vào cơ sở dữ
liệu để người quản trị biết và gửi lại tin nhắn hoặc có các biện pháp khác thích hợp nhằm

đảm bảo thông báo được gửi đến cán bộ, giảng viên.
Hình 2.2. Biểu đồ trình tự của quá trình thông báo lịch họp qua SMS
1.3.2.5. Tính năng trả lời điểm tự động dưới dạng voice
Tất cả điểm của sinh viên sau khi được cập nhật vào cơ sở dữ liệu sẽ được chuyển thành
các file âm thanh khi dịch vụ trả lời điểm hoạt động. Để nghe điểm thì phụ huynh/sinh
viên sẽ gọi điện đến số điện thoại của dịch vụ, hệ thống sẽ phát các file âm thanh trả lời
điểm của các môn theo từng học kỳ. Khi đ• thông báo hết điểm các môn của sinh viên, hệ
thống sẽ tự động ngắt kết nối. Với GSM modem một kênh, nếu hệ thống đang phục vụ trả


lời cuộc gọi mà có một cuộc gọi khác gọi đến thì yêu cầu mới đó không được đáp ứng và
phải đợi cho đến khi hệ thống kết thúc phục vụ cuộc gọi hiện hành.
Trong trường hợp hệ thống kiểm tra nếu thấy số điện thoại gọi đến dịch vụ mà chưa được
đăng ký thì hệ thống sẽ từ chối kết nối và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra, hệ thống có thể
kiểm tra các ràng buộc khác như số điện thoại đ• được đăng ký nhưng sinh viên chưa trả
phí sử dụng dịch vụ,… Nhưng trong hệ thống được đề xuất ở đây chỉ yêu cầu sinh viên
phải trả phí cho việc nhận tin nhắn dưới dạng SMS vì quá trình thực hiện trả lời cuộc gọi
chỉ bên gọi đến mất phí.
Hình 2.3. Biểu đồ trình tự của quá trình thông báo điểm dạng voice
1.3.2.6. Tính năng thông báo điểm dưới dạng SMS
Khi phụ huynh/sinh viên đăng ký sử dụng dịch vụ thì mỗi khi có điểm mới được cập nhật
vào cơ sở dữ liệu hệ thống sẽ tự động gửi điểm này đến số điện thoại đ• đăng ký khi dịch
vụ được kích hoạt. Mỗi sinh viên có thể đăng ký một hoặc nhiều số điện thoại, khi đó chi
phí mà họ phải trả sẽ tăng lên theo số lượng số điện thoại đăng ký.
Hình 2.4. Biểu đồ trình tự của quá trình thông báo điểm dạng SMS
Điểm của mỗi học phần sẽ chỉ được gửi duy nhất một lần, hệ thống sẽ đánh dấu lại trạng
thái gửi tin nhắn là thành công hoặc không thành công vào cơ sở dữ liệu. Nếu tin nhắn
được thực hiện chưa thành công thì hệ thống sẽ tự động gửi lại sau một khoảng thời gian
được thiết lập bởi người quản trị.
1.4. Các đặc điểm của hệ thống đề xuất

1.4.1. Khả năng ứng dụng
Với sự phát triển của giáo dục đại học Việt Nam trong giai đoạn hiện nay, số lượng các
trường đại học, cao đẳng ngày càng tăng, số lượng sinh viên trong các trường đại học
cũng ngày một tăng mạnh làm cho nhu cầu kết nối giữa gia đình và các nhà trường trong
việc quản lý sinh viên cũng tăng lên, đặc biệt là tỉ lệ sinh viên ở ngoại trú còn cao do kí
túc xá của các nhà trường còn hạn hẹp. Bên cạnh đó, với sự phổ biến của điện thoại di
động như hiện nay thì hầu hết các sinh viên và phụ huynh đều dễ dàng có thể sở hữu và
biết cách sử dụng điện thoại di động, nên việc tham gia sử dụng dịch vụ là hoàn toàn có
thể. Hơn nữa chi phí để sử dụng dịch vụ thấp và phù hợp với túi tiền của người dân đồng
thời lại tiết kiệm được chi phí cho các trường đại học.
Đối với dịch vụ nhắc việc dưới dạng SMS cho cán bộ, giảng viên thì nhà trường sẽ hỗ trợ
chi phí gửi tin nhắn, chi phí này nhỏ hơn các hình thức khác nhưng cũng rất hiệu quả khi
hoạt động.
1.4.2. Phụ thuộc vào hoạt động của mạng viễn thông
Hệ thống mạng viễn thông là môi trường trung gian kết nối giữa những người dùng thiết
bị đầu cuối (phụ huynh, sinh viên, giảng viên) với các dịch vụ của nhà trường nên hệ
thống đề xuất ở đây sẽ duy trì hoạt động phụ thuộc một phần vào các nhà cung cấp dịch
vụ mạng viễn thông. Nếu các nhà cung cấp dịch vụ mạng viễn thông ngừng hoạt động
hoặc gặp lỗi thì hệ thống sẽ không hoạt động được. Tuy nhiên, với sự phát triển của mạng
viễn thông như hiện nay thì người dùng không cần phải quá lo lắng về vấn đề này.
1.4.3. Khả năng cung cấp dịch vụ cuộc gọi
Khả năng cung cấp dịch vụ cuộc gọi của hệ thống đề xuất ở đây mạnh hay yếu là phụ
thuộc vào khả năng của các modem GSM được sử dụng. Nếu sử dụng các thiết bị công
nghệ CTI hoặc các modem GSM phân kênh thì tính năng thoại (voice) sẽ mạnh hơn rất


nhiều và khả năng phụ vụ sẽ tốt hơn. Đề tài này chỉ demo chương trình trên modem GSM
chỉ có một kênh.
chương 2:

phân tích hệ thống

2.1. Hệ thống quản lý đào tạo của các trường đại học
Đối với một trường đại học, các thông tin cần được quản lý đối với sinh viên từ khi trúng
tuyển vào trường đến lúc nhận bằng tốt nghiệp ra trường là rất lớn: sơ yếu lý lịch, thông
tin về lớp, chuyên ngành, các môn phải học, quá trình học của sinh viên, điểm qua các lần
học và thi, điểm tổng kết học tập, điểm rèn luyện qua các kỳ học và năm học, số môn
đăng ký và số tiền học phí phải đóng cho mỗi đợt học, lịch học…. Tất cả là một hệ thống
hoạt động thống nhất và liên hệ chặt chẽ với nhau dưới sự quản lý của nhiều phòng chức
năng khác nhau như: Phòng tài vụ, Phòng đào tạo, các Bộ môn, các Viện, Phòng công tác
học sinh sinh viên,…. Hầu hết các trường đại học hiện nay đều chuyển sang hình thức
đào tạo theo tín chỉ. Để quản lý được hoạt động đào tạo của mình hầu hết các trường đ•
có phần mềm quản lý trên máy tính và cho phép cung cấp thông tin trên website. Vì vậy,
mục tiêu của hệ thống được đề xuất ở đây là phải làm sao tích hợp được vào hệ thống
quản lý đào tạo của các trường một cách dễ dàng.
Đề tài sẽ không đặt ra vấn đề thiết kế toàn bộ hệ thống quản lý học tập của các trường
như thế nào để có thể tích hợp được vào hệ thống đề xuất. Vì trên thực tế, mỗi trường đại
học có hình thức tổ chức đào tạo khác nhau, có trường học theo ba ca (sáng, chiều, tối),
có trường chỉ học theo hai ca (sáng, chiều), giời giấc vào/ra là khác nhau, mô hình tổ
chức quản lý cũng là khác nhau nên việc thiết kế và xây dựng nên một chương trình quản
lý đào tạo phù hợp với tất cả các trường là rất khó khăn vào khó đạt được. Vì vậy, đề tài
chỉ đề cập đến vấn đề là làm sao để lấy được thông tin về sinh viên, thông tin về điểm của
sinh viên để làm thông tin đầu vào cho các dịch vụ cuộc gọi (voice) và SMS hoạt động.
2.2. Thông tin đầu vào của các dịch vụ cuộc gọi và dịch vụ tin nhắn SMS
Hệ thống cơ sở dữ liệu quản lý đào tạo của các trường đại học hiện nay được thiết kế trên
các hệ quản trị cơ sở dữ liệu khác nhau như: SQL Server 2000 (hoặc 2005, hoặc 2008),
oracle, MySQL, …. Từ các cơ sở dữ liệu này ta sẽ xây dựng các câu truy vấn cho phù
hợp để lấy được các thông tin cần thiết. Trong đó:
Thông tin về sinh viên bao gồm: M• số sinh viên, họ và tên, số điện thoại đ• đăng ký.
Thông tin về môn học: M• môn học, tên môn học

Thông tin về điểm: M• môn học, m• sinh viên, điểm môn học. ở đây chỉ lấy điểm tổng
kết của từng môn học, vì mỗi môn học có điểm thường xuyên và điểm thi và được tính
theo tỉ lệ phần trăm khác nhau tùy từng môn.
Để lấy thông tin về điểm của sinh viên sử dụng câu truy vấn: Select MASV, HOVATEN,
MAMON, TENMONHOC, DIEMTB FROM <danh sách các bảng> WHERE ...
Câu truy vấn này sẽ được lưu trữ vào trong một file config dưới dạng file .ini hoặc XML.
Tùy theo cơ sở dữ liệu của các trường mà phần <danh sách các bảng> và điều kiện sau
câu lệnh WHERE của câu truy vấn sẽ được thiết kế khác nhau. Khi chương trình phần
mềm hoạt động sẽ đọc câu truy vấn để lựa chọn ra được các bảng ghi thích hợp.
Tuy nhiên, mỗi sinh viên trong suốt quá trình đào tạo có thể học nhiều môn nên điều kiện
sau câu lệnh WHERE sẽ hạn chế chỉ cho phép chọn ra một danh sách các môn cần thông
báo theo từng đợt học, mỗi môn chỉ thông báo điểm dưới dạng voice và dạng SMS một
lần, khi đ• được thông báo thì hệ thống sẽ đánh dấu lại để không thông báo lần thứ hai.


Một sinh viên có thể học nhiều lần đối với một môn học nếu học lần một có điểm trung
bình không đạt yêu cầu hoặc muốn học cải thiện điểm của môn học khi đạt được điểm D.
Khi phòng đào tạo cập nhật lại điểm của môn học thì môn học sẽ được dánh dấu là chưa
thông báo điểm để có thể thông báo lại lần nữa cho sinh viên. Như vậy, cần bổ sung thêm
hai trường vào bảng dữ liệu điểm trong cơ sở dữ của các trường. Một trường thể hiện
điểm đ• được thông báo dưới dạng voice, một trường thể hiện điểm đ• được thông báo
dưới dạng SMS hay chưa. Khi lựa chọn hệ thống sẽ bỏ qua những bản ghi đ• được thông
báo. Khi phụ huynh hoặc sinh viên muốn được thông báo lại tất cả các điểm của mình thì
có thể liên hệ với nhà trường và có thể phải trả thêm một khoản chi phí nếu trường yêu
cầu.
Ngoài ra, các thông tin về cơ sở dữ liệu như: tên người dùng đăng nhập, mật khẩu, trình
điều khiển truy cập, địa chỉ cổng hoạt động của cơ sở dữ liệu cũng được lưu trữ trong file
config. Chương trình phần mềm sẽ đọc các thông tin này từ file config để xử lý việc kết
nối cơ sở dữ liệu. Khi triển khai phần mềm, người quản trị hệ thống sẽ phải cung cấp đầy
đủ các thông tin này trong file config thì hệ thống mới hoạt động được.

2.3. Dịch vụ thông báo điểm dạng thông tin thoại
Dịch vụ này được thiết kế với hai trạng thái hoạt động là được kích hoạt hoặc không
được kích hoạt. Khi được kích hoạt thì phụ huynh và sinh viên có thể gọi điện từ số điện
thoại đ• đăng ký với nhà trường để nghe thông tin về điểm của mình. Bảng dữ liệu sinh
viên trong cơ sở dữ liệu của nhà trường sẽ phải chứa trường địa chỉ liên lạc, hầu hết các
cơ sở dữ liệu hiện nay của các nhà trường đều có trường này, trong trường hợp không có
thì nhất thiết phải bổ sung.
Hệ thống chỉ chấp nhận những số điện thoại đ• được đăng ký vì đảm bảo việc phục vụ chỉ
đối với các sinh viên của nhà trường, đồng thời hạn chế được việc sử dụng hệ thống một
cách quá tải vì khả năng phục vụ của các thiết bị là có hạn.
Khi có cuộc gọi đến hệ thống sẽ kiểm tra xem số điện thoại gọi này có đăng ký không,
nếu số điện thoại không được đăng ký hệ thống sẽ từ chối cuộc gọi ngay, ngược lại hệ
thống sẽ lựa chọn các bản ghi trong cơ sở dữ liệu dựa trên m• sinh viên tương ứng với số
điện thoại. Mỗi bậc phụ huynh và sinh viên có thể đăng ký nhiều số điện thoại cho một
sinh viên. Danh sách các số điện thoại sẽ được phân cách nhau bởi đấu chấm phẩy, thí
dụ: một bảng ghi trong bảng dữ liệu lưu trữ hồ sơ sinh viên có trường địa chỉ liên hệ của
sinh viên là: 0987706830; 0982166789; 0979111000;.... Chương trình sẽ dựa vào các dấu
chấm phẩy (;) để tách riêng biệt các số điện thoại ra để kiểm tra.
Nếu danh sách các bảng ghi (record) lựa chọn được đối với các sinh viên là rỗng, có
nghĩa điểm của các môn đ• được thông báo hết dưới dạng voice thì hệ thống sẽ phát ra lời
cảnh báo “Điểm của sinh viên đ• được thông báo hết” và kết thúc cuộc gọi ngay. Ngược
lại, điểm của từng môn chưa được thông báo sẽ lần lượt được đọc.
Số lượng môn học tại các trường đại học là có hạn nên trong hệ thống ta sẽ lưu trữ các
file âm thanh lần lượt có tên trùng với m• của môn học. Khi thông báo điểm dưới dạng
voice, tên của các môn học này sẽ được đọc lên và theo sau đó là điểm. Điểm của sinh
viên là các số thực, ta sẽ tạo ra các file âm thanh đọc các số từ một đến mười và cả file
âm thanh đọc đấu phẩy. Thí dụ, điểm một môn nào đó của sinh viên là 7.58 thì sẽ phát
các file âm thanh tương ứng với số bảy, sau đó đến dấu phẩy, tiếp theo là số 5 và cuối
cùng là số 8.
Trong phạm vi đề tài này các file âm thanh được sinh ra bằng cách ghi âm trực tiếp. Vì

vậy tên sinh viên sẽ không được đọc vì số lượng sinh viên là rất lớn nên không thể ghi âm


được tất cả tên của sinh viên. Trong tương lai đề tài sẽ được tiếp tục phát triển để tích hợp
tính năng tự động chuyển văn bản thành tiếng nói hoặc tích hợp sử dụng phần mềm
chuyển đổi văn bản thành tiếng nói sẵn có hiện nay để tự động sinh ra các file âm thanh
tương ứng giữa m• sinh viên và tên sinh viên, giữa m• môn học và tên môn học.
Tên các file âm thanh thể hiện tên môn học sẽ được đặt tên là m• môn học, thí dụ file âm
thanh phát ra lời: “Môn trí tuệ nhân tạo” sẽ có tên ITTTNT. M• môn học và m• sinh viên
do các trường quy định với cách đặt tên khác nhau.
Các file âm thanh này sẽ được lưu trữ trong thư mục gốc của hệ thống và chương trình
phần mềm sẽ tìm kiếm các file trong thư mục này.
Mỗi khi thông báo điểm dưới dạng voice, hệ thống sẽ cập nhật các thông tin này vào
trong cơ sở dữ liệu. Dữ liệu này sẽ được lưu trữ trong bảng voice.
Bảng này gồm các trường sau:
M• cuộc gọi: Lưu trữ m• số cuộc gọi, trường này sẽ được thiết kế có kiểu dữ liệu là số
nguyên và tự động tăng sau mỗi lần bổ sung thêm một bản ghi vào cơ sở dữ liệu.
M• sinh viên: Lưu trữ m• sinh viên để cho biết điểm của sinh viên nào đ• được thông báo.
M• môn học: Lưu trữ m• môn học được thông báo điểm đối với từng sinh viên dưới dạng
cuộc gọi.
Trạng thái thực hiện voice: Lưu trữ kết quả của cuộc gọi có thực hiện thành công hay
không, nếu đang trong quá trình thực hiện cuộc gọi mà xảy ra sự cố trường này sẽ được
thiết lập giá trị 0-nghĩa là thực hiện không thành công; ngược lại được thiết lập giá trị
bằng 1 nghĩa là thực hiện thành công.
Hình 2.5: Sơ đồ thuật toán thực hiện quá trình voice
Ngày giờ thực hiện cuộc gọi: Lưu trữ thông tin về ngày, giời phụ huynh hoặc học sinh
thực hiện cuộc gọi và sẽ cần thiết đối với người quản trị hệ thống khi muốn thống kê lại.
Bên cạnh việc lưu trữ các thông tin về cuộc gọi vào cơ sở dữ liệu, hệ thống còn cho phép
lưu trữ các thông tin này vào file nhật ký voice.log để người quản lý có thể quan sát theo
dõi khi cần thiết. Thông tin về mỗi cuộc gọi sẽ được lưu trữ trên một dòng gồm: M• cuộc

gọi, m• sinh viên, m• môn học, trạng thái voice, ngày giờ thực hiện.
Khi đang thực hiện trả lời cuộc gọi trên màn hình hệ thống sẽ hiện ra các thông tin về
sinh viên đang được thông báo: như họ và tên, môn học, điểm số.
2.4. Dịch vụ thông báo điểm dưới dạng tin nhắn SMS
Dịch vụ thông báo điểm dưới dạng SMS cũng hoạt động ở hai trạng thái là được kích
hoạt và ngừng phục vụ. Khi được kích hoạt hệ thống sẽ tự động lựa chọn các bản ghi
điểm của từng sinh viên trong cơ sở dữ liệu mà chưa được gửi để gửi điểm dưới dạng tin
nhắn SMS đối với các sinh viên có đăng ký sử dụng dịch vụ, hệ thống sẽ cho phép gửi tin
nhắn đến tất cả các số thuê bao mà sinh viên và phụ huynh đăng ký.
Mỗi môn học chỉ được gửi điểm dưới dạng tin nhắn SMS một lần, nếu đang trong quá
trình gửi hệ thống gặp lỗi thì bản ghi này sẽ được đánh dấu để gửi lại. Nếu điểm của sinh
viên khi đ• được thông báo mà trong cơ sở dữ liệu lại có sự thay đổi (trong trường hợp
điểm không đạt phải học lại hoặc sinh viên đăng ký học cải thiện môn học) thì điểm sẽ
được thông báo lại.
Mỗi khi gửi một tin nhắn thông báo về điểm thì thông tin về tin nhắn sẽ được cập nhật lại
vào bảng SMS trong cơ sở dữ liệu. Bảng này sẽ gồm các trường thông tin sau:
M• tin nhắn: Lưu trữ m• tin nhắn được gửi đi, trường này sẽ thường được thiết là tăng tự
động mỗi khi có một tin nhắn được gửi đi và bổ sung thêm một bản ghi vào bảng dữ liệu.


M• sinh viên: Lưu trữ m• sinh viên để cho biết điểm của sinh viên nào đ• được thông báo.
Hình 2.6: Sơ đồ thuật toán thực hiện quá trình gửi điểm dạng SMS
M• môn học: Lưu trữ m• môn học được thông báo điểm và đối với từng sinh viên dưới
dạng SMS. Để tiết kiệm chi phí đối với số lượng tin nhắn gửi đi, một tin nhắn SMS có
thể chứa thông tin về nhiều điểm của môn học. Khi đó trường m• môn học sẽ chứa danh
sách các m• môn, mỗi m• môn sẽ ngăn cách nhau bởi dấu phẩy (,).
Nội dung: Trường n•y lưu trữ nội dung tin nhắn SMS được gửi đi. Nội dung này sẽ cần
thiết khi hệ thống gặp sự cố người quản trị hệ thống sẽ muốn quan sát lại. Nội dung này
có dạng như sau: M• sinh viên: Họ tên sinh viên.[Tên môn: Điểm] ...
Trạng thái thực hiện gửi SMS: Lưu trữ kết quả của tin nhắn có thực hiện thành công hay

không, nếu đang trong quá trình thực hiện gửi tin nhắn mà xảy ra sự cố trường này sẽ
được thiết lập giá trị 0-nghĩa là gửi không thành công; ngược lại được thiết lập giá trị
bằng 1-nghĩa là gửi thành công.
Ngày giờ thực hiện gửi tin nhắn: Lưu trữ thông tin về ngày, giời hệ thống thực hiện gửi
tin nhắn và sẽ cần thiết đối với người quản trị hệ thống khi muốn thống kê lại hoặc khi có
thắc mắc từ phía phụ huynh và học sinh.
Quá trình gửi SMS cũng sẽ lưu lại các thông tin về quá trình gửi vào file nhật ký
SMS.log sẽ cần thiết khi bảo trì và phát triển hệ thống. Thông tin về mỗi SMS sẽ được
lưu trữ trên một dòng theo cú pháp đúng như trường nội dung của tin nhắn SMS được gửi
đi: M• sinh viên: Họ tên sinh viên.[Tên môn: Điểm] ...
2.5. Dịch vụ nhắc việc dưới dạng tin nhắn SMS
Mỗi khi có công việc cần thông cán bộ quản lý có thể kịch hoạt dịch vụ nhắc việc và
nhập nội dung tin nhắn cần thông báo để gửi cho một nhóm cán bộ, giảng viên. Dạng tin
nhắn có cú pháp:
Người gửi: Nội dung gửi
Mỗi tin nhắn được gửi đi hệ thống sẽ cập nhật vào bảng nhắc việc trong cơ sở dữ liệu.
Bảng này sẽ gồm các trường thông tin như sau:
M• tin nhắn: Lưu trữ m• tin nhắn được gửi đi, thông thường trường này sẽ được thiết kế
tăng tự động mỗi khi có thêm một bản ghi được cập nhật vào cơ sở dữ liệu.
Nội dung tin nhắn: Lưu trữ nội dung mà người gửi đ• gửi đi. Nội dung tin nhắn gửi phải
viết ngắn gọn. Trong trường hợp tin nhắn dài quá 160 ký tự thì hệ thống sẽ cắt ra thành
các tin nhắn có độ dài phù hợp để gửi.
Người nhận: Trường này sẽ lưu trữ danh sách các số điện thoại sẽ nhận tin nhắn. Chỉ các
số điện thoại nhận được tin nhắn thành công thì mới được cập nhật vào cơ sở dữ. Căn cứu
vào thông tin này mà người gửi có thể biết được ai đ• nhận được tin nhắn, ai chưa. Trên
thực tế tại mỗi thời điểm thiết bị GSM chỉ gửi đi được một tin nhắn đến một số điện
thoại, nên từ danh sách các cán bộ nhận tin nhắn, hệ thống sẽ lấy ra từng số điện thoại để
gửi.
Ngày gửi tin nhắn: Hệ thống lưu lại ngày gửi tin nhắn để cần thiết khi tra cứu lại và bảo
trì hệ thống.

Hình 2.7. Lưu đồ thuật toán quá trình nhắc việc dưới dạng SMS
Quá trình gửi tin nhắn nhắc việc cũng sẽ được lưu trữ vào một file alarm.log
2.6. Dịch vụ thông báo tiền học phí


Dịch vụ này cũng hoạt động trong hai chế độ, chế độ được kích hoạt và chế độ không
được kích hoạt. Khi được kích hoạt hoạt động, người quản trị sẽ cung cấp thông tin về
khoảng thời gian đăng ký học, đựa vào khoảng thời gian này hệ thống sẽ lấy ra danh sách
các sinh viên đăng ký học trong khoảng thời gian này để thông báo tới số điện thoại của
sinh viên đ• đăng ký.
Dịch vụ này chỉ được kích hoạt động sau mỗi đợt đăng ký học của sinh viên. Tin nhắn
SMS thông báo đóng tiền học phí có dạng:
M• sinh viên: Họ và tên: Học phí: Số tiền:Thời hạn nộp.
Thí dụ một tin nhắn có dạng: DTC01200111295:Nguyễn Văn An:Học phí:5 800 000:
Nộp trước ngày 23/12/2009.
Thời hạn nộp sẽ do người quản trị nhập trực tiếp trên giao diện của hệ thống.
Hình 2.8: Lưu đồ thuật toán thực hiện quá trình thông báo học phí dạng SMS
Khi gửi tin nhắn thành công hay không thành công hệ thống sẽ cập nhật lại trạng thái của
quá trình gửi tin nhắn vào cơ sở dữ liệu và file nhật ký của hệ thống.
2.7. Các thông số của GSM modem
Các GSM modem cho phép kết nối với hệ thống máy tính thông qua cổng COM hoặc
USB, nếu kết nối qua cổng USB thì vẫn là chuyển đổi từ USB to COM ở đầu kia. Để
điều khiển truy cập đếm GSM modem từ máy tính người lập trình phải thiết lập các thông
số cho modem như:
Số cổng: Số cổng sẽ do hệ điều hành sẽ gán sao cho không trùng với các cổng COM đ•
được sử trên hệ thống. Các cổng được sử dụng ở đây là các cổng COM ảo.
Tốc độ: Mỗi GSM modem có tốc độ thu và phát dữ liệu khác nhau tùy thuộc vào khả
năng của từng loại được sử dụng. Các tốc độ phổ biến là: 4900, 9600, 115200, 230400,
460800, 921600.
Số bít dữ liệu: Cổng nối tiếp truyền dữ liệu theo từng bít trong một khung truyền. Số biết

dữ liệu có thể nhận các giá trị là 5, 6, 7 hoặc 8.
Bít start: Một bít start đánh dấu bắt đầu của khung truyền.
Bít stop: Cổng nối tiếp có thể sử dụng từ 1 hoặc 1,5 bít stop.
Bít kiểm tra chẵn lẻ: có thể có 1 biết kiểm tra chẵn lẻ hoặc không.
Ngoài ra còn các thông số như flowControlIn, flowControlOut được sử dụng để đồng bộ
dữ liệu trong quá trình thu và phát.
Khi triển khai hệ thống, người lập trình sẽ thiết lập các thông số cho phù hợp với loại
modem GSM sử dụng. Tất cả các thông số trên đều được định nghĩa trong file config của
hệ thống và sẽ được đọc ra khi thực thi chương trình phần mềm.
2.8. Lập trình modem GSM/GPRS trên ngôn ngữ java
Hệ thống được lập trình cài đặt bởi ngôn ngữ java bởi tính ưu việt là có thể dễ dàng cài
đặt và chạy trên mọi nền phần cứng và hệ điều hành.
Để lập trình được cho modem GSM trên java cần cung cấp thư việc wincom32.dll trong
thư mục Windows/system32 của hệ điều hành Windows. Thư viện này sẽ cung cấp các
hàm cho phép điều khiển kết nối giữa ứng dụng java với cổng COM ảo. Ngoài ra, người
lập trình cần sử dụng thư viện comm.jar để sử dụng các hàm cho phép làm việc với cổng
COM trên java như: Mở cổng, thiết lập các thông số cho cổng, đọc, ghi lên cổng trong
quá trình truyền thông.


Chương 3:

Thiết kế hệ thống

Hệ thống được thiết kế theo từng module chức năng, mỗi module đảm nhiệm các nhiệm
vụ cụ thể. Chương này sẽ trình bày chi tiết về các thiết kế của hệ thống.
3.1. Kiến trúc hệ thống
Hình 3.1: Kiến trúc của hệ thống
Trong hình 3-1 là kiến trúc của hệ thống bao gồm các khối chức năng và được phân tầng
xử lý. Trong đó:

3.1.1. Giao diện ứng dụng
Tầng này làm nhiệm vụ cho phép người dùng (người quản trị hệ thống) tương tác với hệ
thống nhằm điều khiển các chức năng của hệ thống. Người quản trị sẽ kịch hoạt hệ thống,
cung cấp các thông tin đầu vào cho hệ thống qua giao diện chương trình.
3.1.2. Khối điều khiển truy cập cơ sở dữ liệu
Khối này làm nhiệm vụ giao diện giữa cơ sở dữ liệu với hệ thống, nó điều khiển kết nối
đến cơ sở dữ liệu, trực tiếp truy vấn dữ liệu và trả về kết quả cho khối xử lý trung tâm của
hệ thống và ngược lại.
3.1.3. Khối xử lý trung tâm
Khối này làm nhiệm vụ kết nối các thành phần của hệ thống và điều phối mọi hoạt động
của hệ thống, nó bao gồm các khối nhỏ chính:
Khối xử lý cuộc gọi: Khối này làm nhiệm vụ xử lý các cuộc gọi đến của phụ huynh hoặc
sinh viên để nghe điểm. Nó cũng làm nhiệm vụ lấy ra các file âm thanh từ dữ liệu văn
bản tương ứng với điểm của sinh viên. Khi có cuộc gọi đến nó sẽ kiểm tra số điện thoại
hợp lệ thì sẽ lấy các file âm thanh tương ứng với điểm của sinh viên để phát.
Khối xử lý điểm: Làm nhiệm vụ chuyển dữ liệu điểm của sinh viên dưới dạng văn bản
thành dạng các thông điệp dạng SMS để có thể gửi đi. Dữ liệu điểm của sinh viên có thể
được cắt ra thành nhiều thông điệp vì mỗi thông điệp dạng SMS chỉ cho phép gửi một số
lượng giới hạn các ký tự nhất định (nhỏ hơn 160 ký tự).
Khối xử lý thông báo lịch họp: Khối này làm nhiệm vụ xử lý cập nhật các thông báo lịch
họp vào cơ sở dữ liệu và gửi đến các cán bộ, giảng viên dưới dạng SMS. Sau khi gửi
xong sẽ cập nhật lại kết quả gửi tin nhắn vào cơ sở dữ liệu và file nhật ký.
Khối xử lý thông báo tiền học phí: Khối này làm nhiệm vụ xử lý thông báo đóng tiền học
phí của học viên theo từng đợt học và thông báo dưới dạng tin nhắn SMS. Cập nhật lại
kết quả gửi tin nhắn vào cơ sở dữ liệu và file nhật ký.
3.1.4. Khối điều khiển trao đổi dữ liệu dạng SMS
Khối này làm nhiệm vụ điều khiển quá trình trao đổi dữ liệu dạng SMS giữa hệ thống với
modem GSM dựa trên các thông số đ• được thiết lập trước.
3.1.5. Khối điều khiển trao đổi dữ liệu dạng voice
Khối này làm nhiệm vụ điều khiển quá trình trao đổi dữ liệu dạng voice giữa hệ thống với

modem GSM dựa trên các thông số của modem đ• được thiết lập trước trong file config
và thông tin về sinh viên đ• được lựa chọn.
3.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu
Khi triển khai hệ thống cần bổ sung vào cơ sở dữ liệu của các trường các bảng dữ liệu
sau:
3.2.1. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện voice


Bảng này chứa kết quả của quá trình thực hiện voice khi dịch vụ voice hoạt động. Bảng
này gồm các trường sau:
Số thứ tự
Tên trường
Kiểu dữ liệu Mô tả
1
idvoice Integer M• cuộc gọi
2
masinhvien Char(50)
M• sinh viên
3
mamonhoc
Char(50)
M• môn học
4
voiced Integer Trạng thái cuộc gọi thành công hay không. Nhận giá trị 1 (cuộc gọi
thành công), 0 (nếu cuộc gọi không thành công)
5
datevoice
datetime
Ngày thực hiện cuộc gọi.
Bảng 3.1. Bảng thông tin về quá trình thực hiện voice

3.2.2. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện gửi điểm dưới dạng SMS
Bảng này chứa kết quả của quá trình thực hiện gửi điểm dưới dạng tin nhắn SMS. Bảng
này gồm các trường sau:
Số thứ tự
Tên trường
Kiểu dữ liệu Mô tả
1
id
Integer M• tin nhắn
2
masinhvien Char(50)
M• sinh viên
3
mamonhoc
Char(50)
M• môn học
4
noidung
Text Nội dung tin nhắn đ• được gửi đến số điện thoại của sinh
viên.
5
datesms
datetime
Ngày gửi tin nhắn
6
trangthai
Integer Kết quả gửi tin nhắn thành công (=1) hoặc không (=0)
Bảng 3.2. Bảng thông tin về quá trình thực hiện gửi điểm dạng SMS
3.2.3. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện gửi tin nhắn nhắc việc dưới dạng
SMS

Bảng này chứa kết quả của quá trình thực hiện nhắc việc dưới dạng tin nhắn SMS. Bảng
này gồm các trường sau:
Số thứ tự
Tên trường
Kiểu dữ liệu Mô tả
1
id
Integer M• tin nhắn
2
noidungsms Char(50)
Nội dung tin nhắn gửi đi
3
nguoinhan
Char(50)
Họ tên và số điện thoại người nhận
4
ngaygui
Datetime
Ngày gửi tin nhắn
5
trangthai
Integer Kết quả gửi tin nhắn thành công (=1) hoặc không (=0)
Bảng 3.3. Bảng thông tin về quá trình thực hiện nhắc việc dạng SMS
3.2.4. Bảng lưu trữ thông tin về quá trình thực hiện gửi tin nhắn thông báo học phí dưới
dạng SMS
Bảng này chứa kết quả của quá trình thực hiện gửi tin nhắn thông báo học phí dưới dạng
tin nhắn SMS. Bảng này gồm các trường sau:
Số thứ tự
Tên trường
Kiểu dữ liệu Mô tả

1
id
Integer M• tin nhắn
2
nguoinhan
Varchar(50) Họ và tên và số điện thoại người nhận
3
sotien Char(50)
Số tiền đ• thông báo
4
ngaygui
Datetime
Ngày gửi tin nhắn
5
trangthai
Integer Kết quả gửi tin nhắn thành công (=1) hoặc không (=0)
Bảng 3.3. Bảng thông tin về quá trình thực hiện nhắc việc dạng SMS
3.3. Thiết kế file config


File config sẽ được thiết kế dưới dạng file .ini gồm các mục riêng rẽ cho từng mục như
sau:
Khái báo các thông tin về cơ sở dữ liệu:
[DATABASE]
user=root
pass=
classforname=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/usdb
Khai báo các thông tin về cổng COM
[COMPORT]

portname=COM17
baudRate=115200
flowControlIn=0
flowControlOut=0
databits=8
stopbits=1
parity=0
Khai báo câu truy vấn phục vụ tính năng voice:
[VoiceQuert]
Quyery = 'SELECT sinhvien.masv, hodem,ten,ngaysinh, monhoc.mamon,
monhoc.tenmon, diemtb FROM sinhvien,monhoc,diemsinhvien WHERE sinhvien.masv
= diemsinhvien.masv and diemsinhvien.mamon = monhoc.mamon and
diemsinhvien.mamon not in (select mamon from diemvoice) and diemsinhvien.masv not
in (select masv from diemvoice)'
Khai báo câu truy vấn phục vụ tính năng thông báo điểm dưới dạng SMS:
[SMSQuery]
quyery='SELECT sinhvien.masv, hodem,ten,ngaysinh, monhoc.mamon, monhoc.tenmon,
diemtb FROM sinhvien,monhoc,diemsinhvien WHERE sinhvien.masv =
diemsinhvien.masv and diemsinhvien.mamon = monhoc.mamon and
diemsinhvien.mamon not in (select mamon from diemsms) and diemsinhvien.masv not in
(select masv from diemsms)'
Khai báo câu truy vấn phục vụ tính năng thông báo tiền học phí dưới dạng SMS:
[SchoolFees]
Quyery = 'SELECT sinhvien.masv, hodem,ten,ngaysinh, sotien FROM sinhvien, hocphi
WHERE sinhvien.masv = hocphi.masv'
Các điều kiện sau WHERE sẽ được bổ sung thêm khi hệ thống thực thi. Thí dụ: để thông
báo điểm dưới dạng voice cho một sinh viên sẽ dựa thên vào điều kiện số điện thoại gọi
đến; để thông báo học phí sẽ dựa thêm thông tin về số tiền cho đợt học nào.
3.4. Thiết các module chương trình
3.4.1. Module LoadConfig

Module này làm nhiệm vụ đọc nội dung của file Config.ini để lấy các thông tin về cơ sở
dữ liệu, thông tin về cổng nối tiếp, thông tin về các câu truy vấn cơ sở dữ liệu.
Để đọc được file Config.ini cần khai báo đối tượng file như sau:
File file=new File(getPath()+"Config.ini");
Ini ini = new Ini();
ini.load(new FileReader(file));


Để lấy thông tin về cơ sở dữ liệu trong file Config.ini sử dụng các lệnh sau:
Ini.Section section = ini.get("DATABASE");
user= section.get("user").toString();
pass=section.get("pass").toString();
classforname=section.get("classforname").toString();
url=section.get("url").toString();
Để lấy thông tin về cổng COM trong file Config.ini sử dụng các lệnh sau:
Ini.Section sectionCom = ini.get("COMPORT");
portname= sectionCom.get("portname").toString();
baudRate=Integer.parseInt(sectionCom.get("baudRate"));
flowControlIn =Integer.parseInt(sectionCom.get("flowControlIn"));
flowControlOut=Integer.parseInt(sectionCom.get("flowControlOut"));
databits =Integer.parseInt(sectionCom.get("databits"));
stopbits=Integer.parseInt(sectionCom.get("stopbits"));
parity=Integer.parseInt(sectionCom.get("parity"));
Để lấy thông tin về câu truy vấn phụ vụ lấy điểm cho sinh viên dưới dạng voice trong file
Config.ini sử dụng các lệnh sau:
Ini.Section sectionvoicequery = ini.get("VoiceQuery");
voicequery= sectionvoicequery.get("query").toString();
Để lấy thông tin về câu truy vấn phụ vụ lấy điểm cho sinh viên dưới dạng SMS trong file
Config.ini sử dụng các lệnh sau:
Ini.Section sectionsmsquery = ini.get("SMSQuery");

smsquery= sectionsmsquery.get("query").toString();
Để lấy thông tin về câu truy vấn phụ vụ tính tiền học phí cho sinh viên dưới dạng SMS
trong file Config.ini sử dụng các lệnh sau:
Ini.Section sectionfeesquery = ini.get("SchoolfeesQuery");
feesquery= sectionfeesquery.get("query").toString();
3.4.2. Module ConnectDatabase
Module này làm nhiệm vụ kết nối ứng dụng với cơ sở dữ liệu, gồm các hàm cơ bản sau:
Hàm connect(): cho phép kết nối đến cơ sở dữ liệu:
public void connect(){
try{
String userName = LoadConfig.user;
String password = LoadConfig.pass;
String url = LoadConfig.url;
Class.forName (LoadConfig.classforname).newInstance ();
conn = DriverManager.getConnection (url,userName, password);
System.out.println("Đ• kết nối đến cơ sở dữ liệu thành công");
}
catch (Exception e){
System.err.println ("Kết nối đến cơ sở dữ liệu không thành công");
e.printStackTrace();
}}
Hàm closeconnect(): cho phép đóng kết nối đến cơ sở dữ liệu:
public void closeConnect(){
if (conn != null){


try{
conn.close ();
System.out.println ("Đóng kết nối");
}

catch (Exception e) { }
}}
3.4.3. Lớp ConnectionSerial
Lớp này chứ các hàm xử lý giao diện giữa modem GSM hoặc GPRS với chương trình,
gồm các hàm chính sau:
Hàm openconnect() có các nhiệm vụ chính:
•
Chỉ định cổng được mở:
portId = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(LoadConfig.portname);
•
Thiết lập các tham số cho cổng:
sPort.setSerialPortParams(LoadConfig.baudRate,
LoadConfig.databits,
LoadConfig.stopbits,
LoadConfig.parity);
sPort.setFlowControlMode(LoadConfig.flowControlIn
| LoadConfig.flowControlOut);
•
Gắn kết các luồng stream vào và ra trên cổng:
os = sPort.getOutputStream();
is = sPort.getInputStream();
•
Gắn bộ lắng nghe trên cổng:
sPort.addEventListener(this);
Hàm closeConnection() làm nhiệm vụ đóng kết nối tới cổng COM khi xả ra lỗi hoặc kết
thúc ứng dụng.
if (sPort != null) {
try {
os.close();
is.close();

} catch (IOException e) {
System.err.println("L?i dúng cỏc lu?ng vào ra");
}
sPort.close();
portId.removePortOwnershipListener(this);
Hàm serialEvent(SerialPortEvent e) làm nhiệm vụ lắng nghe các sự kiện xảy ra trên cổng
COM được sử dụng. Với các sự kiện khác nhau chương trình sẽ xử lý hoặc bỏ qua. Thí
dụ khi có cuộc gọi đến cổng COM sẽ hiển thị thông tin về số điện thoại gọi đến và các
xâu “RING”.
Hàm send(String message) cho phép gửi một xâu ra cổng COM:
byte[] theBytes= (message+"\n").getBytes();
for (int i=0; ichar newCharacter = (char)theBytes[i];
if ((int)newCharacter==10) newCharacter = '\r';
try {
os.write((int)newCharacter);


} catch (IOException e) {
System.err.println("Lỗi ghi ra cổng COM");
}
}
Hàm sendvoice(String message) cho phép phát một file âm thanh ra cổng COM.
3.4.4. Lớp SerialParameters
Lớp này cho phép thiết lập các thông số của của cổng COM với các đầu vào phù hợp:
public SerialParameters(String portName,
int baudRate,
int flowControlIn,
int flowControlOut,
int databits,

int stopbits,
int parity) {
this.portName = portName;
this.baudRate = baudRate;
this.flowControlIn = flowControlIn;
this.flowControlOut = flowControlOut;
this.databits = databits;
this.stopbits = stopbits;
this.parity = parity;
}
3.4.5. Module SendSMS
Module này chứa hàm send() cho phép gửi tin nhắn qua cổng COM.
3.4.6. Module VoiceProcess
Module này làm nhiệm vụ xử lý các cuộc gọi đến của sinh viên. Truy cập cơ sở dữ liệu
lấy thông tin về điểm của sinh viên, đồng thời lấy các file âm thanh phù hợp với môn và
điểm của sinh viên và phát ra file âm thanh qua cổng COM sử dụng hàm sendvoice trong
module ConnectionSerial.
3.4.7. Module FeesProcess
Module này làm nhiệm vụ xử lý việc thông báo đóng tiền học phí của sinh viên để gửi
dưới dạng tin nhắn SMS.
3.5. Thiết kế giao diện hệ thống
Để kiểm thử hệ thống em kiểm thử trên ba tính năng thông báo điểm dưới dạng voice,
sms và tính năng nhắc việc. Dưới đây sẽ trình bày một số giao diện cơ bản phục vụ cho
ba tính năng này.
3.5.1. Hệ thống menu
Hệ thống gồm gồm ba menu chính, trong đó menu hệ thống gồm bốn menu con cho phép
chuyển đến các giao diện: kiểm tra kết nối đến cơ sở dữ liệu, kiểm tra kết nối đến
modem, tải file cấu hình hệ thống và kết thúc ứng dụng.
Hình 3.2. Giao diện hệ thống menu
Menu Dịch vụ gồm ba menu con cho phép chuyển đến giao điện dịch vụ trả lời cuộc gọi,

gửi điểm dưới dạng tin nhắn sms, và nhắc việc trong hình 3.3.
Menu trợ giúp cho phép hiển thị hướng dẫn sử dụng hệ thống.
3.5.2. Giao diện chính của hệ thống


Giao diện chính trong hình 3.4 chứa ba nút cuộc gọi, SMS, nhắc việc cho
Hình 3.3. Giao diện menu Dịch vụ
Hình 3.4. Giao diện chính của hệ thống
phép chuyển đến các giao diện dịch vụ trả lời cuộc gọi, gửi điểm dưới dạng tin
nhắn SMS và nhắc việc. Giao diện dịch vụ trả lời điểm dạng voice mặc định sẽ
hiện lên đầu tiên.
Hình 3.5. Giao diện dịch vụ voice khi chưa được kích hoạt
Hình 3.6. Giao diện dịch vụ voice khi đang được kích hoạt
Hình 3.7. Giao diện dịch vụ voice khi đang trả lời cuộc gọi
Hình 3.8. Giao diện dịch vụ thông báo điểm dạng SMS
3.5.3. Giao diện dịch vụ thông báo điểm dưới dạng voice
Giao diện dịch vụ khi chưa được kích hoạt hình 3.5, khi được kích hoạt hình 3.6, khi
đang trả lời điểm cho một sinh viên hình 3.7.
3.5.4. Giao diện dịch vụ thông báo điểm dưới dạng tin nhắn SMS
Giao diện dịch vụ thống báo điểm hình 3.8. Để kích hoạt dịch vụ gửi tin nhắn, người
dùng sẽ chọn từng khóa học và sau đó nhấn nút kích hoạt để hệ thống bắt đầu gửi tin
nhắn. Khi hệ thống đang trong quá trình gửi tin nhắn nếu người dùng nhấn nút “Dừng”
thì hệ thống sẽ dừng lại.
3.5.5. Giao diện dịch vụ nhắc việc
Giao diện dịch vụ nhắc việc hình 3.9. Sau khi nhập nội dung tin nhắn, nếu người dùng có
thể chọn nhập số điện thoại, các số điện thoại này sẽ cách nhau bởi dấu chấm phẩy (;),
nếu người dùng chọn tùy chọn giảng viên thì phải chọn đợn vị mà giảng viên đó thuộc
sau đó nhấn nút “>>” để thêm các giảng viên thuộc đơn vị đó vào danh mục các giảng
viên được gửi tin nhắn. Nếu người dùng không muốn gửi tin nhắn đến một giảng viên
nào đó thì có thể chọn giảng viên và nhấn nút “<<” để loại khỏi danh sách được gửi.

Hình 3.9. Giao diện dịch vụ nhắc việc
CHƯƠNG 4:

công nghệ phát triển ứng dụng

4.1. Mạng GSM (Global System for Mobile Communications)
Viễn thông di động là một trong những lĩnh vực phát triển nhanh và mạnh mẽ hơn bao
giờ hết. Nó thể hiện ở tỷ lệ phần trăm của tất cả các thuê bao điện thoại lớn và liên tục
tăng trên thế giới. Công nghệ kỹ thuật số di động có thể ảnh hưởng đến các phương thức
giao tiếp. Các thị trường truyền thông di động đ• tăng trưởng nhanh chóng trên thế giới.
Điều này đ• được thúc đẩy bởi sự phát triển công nghệ và các hình thức hợp tác mới
nhằm tạo ra các hệ thống các tiêu chuẩn và phương pháp triển khai. Một trong những
chuẩn này đ• ra đời là chuẩn cho hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM (Global


System for Mobile Communications) được giới thiệu vào năm 1991. Mười tám quốc gia
châu Âu quyết định áp dụng các tiêu chuẩn ban đầu. Hong Kong và Australia cũng đ• có
các hệ thống GSM phù hợp. ở châu Âu có một số hệ thống lớn di động lớn như Nordic
Mobile Telephone (NMT), Total Access Communication System (TACS)….
Chất lượng, khả năng và diện tích phủ sóng của các hệ thống mạng này có khác nhau
nhưng nhu cầu sử dụng trong nhiều trường hợp đ• vượt quá dự đoán gần như ở mọi quốc
gia. Hầu hết các hệ thống ở các quốc gia này không cho phép dùng dùng sử dụng điện
thoại di động khi người dùng ở nước ngoài. Điều này làm nảy sinh yêu cầu tất yếu là phải
có một mạng di động được phủ sóng rộng r•i trên toàn châu Âu. GSM là một chuẩn cho
điện thoại di động số được đưa ra bởi tổ chức viễn thông Châu Âu ETSI (European
Telecommunication Standards Institute) cho phép người sử dụng điện thoại di động có
thể sử dụng điện thoại di động của họ trên toàn châu Âu. Số thuê bao ở Châu Âu tăng
trưởng từ 1991-1994 được thể hiện trong hình 4.1.
Hình 4.1: Sự tăng trưởng số lượng thuê bao ở Châu Âu
Trước những năm 1980, thị trường di động châu Âu đ• được đặc trưng bởi một số lượng

lớn các tiêu chuẩn không tương thích nhau (như TACS và NMT), dẫn đến tình trạng các
dịch vụ thường bị giới hạn trong các vùng l•nh thổ có quy mô kinh tế nhỏ. Đồng thời, sự
tăng lên về số thuê bao điện thoại di động rất nhanh chóng cho thấy dấu hiệu rõ ràng về
sự tăng tốc độ tăng trưởng trong tương lai.
Năm 1982, hai dảI băng tần 890 MHz đến 915 MHz và 935MHz đến 960 MHz chủ yếu
được sử dụng bởi các hệ thống di động.
Trong năm 1985, quyết định sử dụng một hệ thống kỹ thuật số đ• được đưa ra, tiếp đó là
lựa chọn giữa các giải pháp băng thông hẹp và băng thông rộng.
Năm 1987, công nghệ GSM được kết luận rằng kỹ thuật số TDMA (Time Division
Multiple Access) đang được sử dụng sẽ là các giải pháp tối ưu cho hệ thống tương lai.
Các giải pháp TDMA băng thông hẹp đ• được lựa chọn (một hệ thống TDMA băng thông
hẹp có số kênh trên tần số sóng mang nhỏ hơn 10). Một hệ thống TDMA có những ưu
điểm sau:
•
Cung cấp một khả năng tách kênh và m• hóa tiếng nói trong tương lai làm cho
hiệu suất phổ được cải thiện.
•
Cung cấp nhiều dịch vụ hơn các hệ thống tương tự.
•
Có khả năng tích hợp ISDN (Integrated Services Digital Network).
•
Kế thừa mạnh mẽ sự phát triển của các thành phần hiện đại làm giảm chi phí của
hệ thống.
•
Cho phép cải tiến đáng kể được các yếu tố liên quan đến bảo vệ thông tin trong hệ
thống.
4.1.1. Các yêu cầu hoạt động của hệ thống GSM
•
Chất lượng âm thanh cao và liên kết toàn vẹn.
•

Hiệu quả quang phổ cao.
•
Các hệ thống phải đồng nhất trong tất cả các quốc gia.
•
Cần chuẩn hóa cơ chế roaming trong các hệ thống.
•
Mức độ linh hoạt cao (kiến trúc mở cho phép các dịch vụ mới sẽ được tích hợp
trong tương lai).
•
Kinh tế ở cả vùng đông và thưa dân cư.


•
Tích hợp với hệ thống ISDN;
•
Có tính năng bảo mật;
•
Có các tính năng bổ sung, chẳng hạn như dịch vụ tin nhắn ngắn và sử dụng hệ
thống fax.
•
Dễ dàng để giới thiệu hệ thống;
•
Chi phí cơ sở hạ tầng thấp.
Tổ chức CEPT (European Post Offices and Telecommunication) đưa ra hệ các quy định
thống không rõ ràng. Ngược lại, một hợp đồng lớn đ• được đưa ra để giải quyết tốt nhất
các yêu cầu xung như phổ tần cao, chi phí thấp, chất lượng âm thanh tốt. Hệ thống thông
tin thoại dần dần là một nhu cầu cho hệ thống cung cấp dịch vụ dữ liệu tiên tiến. Điểm
chính là hệ thống ít nhất phải bằng với hệ thống của thế hệ đầu tiên đang tồn tại về mặt
hiệu quả phổ, chi phí cho đơn vị điện thoại di động, chi phí của các cơ sở hạ tầng mạng,
chất lượng truyền dẫn phát biểu và dễ dàng giới thiệu các dịch vụ mới. Để có thể cạnh

tranh với các hệ thống thế hệ đầu tiên, hệ thống GSM phải mạnh hơn ít nhất một trong
các lĩnh vực trên. Dần dần, người ta nhận ra rằng trong khoảng thời gian dài, hệ thống
GSM phải cung cấp những cải tiến trong tất cả các lĩnh vực khác.
Một câu hỏi quan trọng là làm thế nào để xây dựng đặc tả kỹ thuật của công nghệ GSM?
đó là quy định những phần nào mà các hệ thống mạng cần giống hệt nhau trên tất cả quốc
gia, phần nào có thể dành cho các nhà khai thác và nhà cung cấp dịch vụ phát triển. Nếu
không có lớp giao tiếp giống hệt nhau trong tất cả các mạng, các thuê bao sẽ không được
miễn phí khi chuyển vùng giữa các mạng. Điều này đ• được coi là yêu cầu tối thiểu về
mức độ tiêu chuẩn hoá tuyệt đối và các yêu cầu này đ• được ủng hộ. Một số nhà cung cấp
mạng có thể đ• thấy đó như là sự thuận lợi để xác định tất cả mọi thứ trong hệ thống, bao
gồm cả các phần cứng của trạm di động (MS-mobile station) và thậm chí cả các thành
phần khác của hệ thống. Các thành viên của tôt chức CEPT sẽ không xác định hệ thống
cụ thể, mà về cơ bản là chỉ xác định các chức năng giao diện giữa các khối chính cần
được xây dựng. Cách tiếp cận này có một số ưu điểm, trong đó ưu điểm quan trọng nhất
là đối với mỗi khối lớn, sự cụ thể hóa các các chức năng sẽ do các nhà khai thác cung
cấp. Do đó khách hàng có thể mua các thành phần, dịch vụ mà họ mong muốn, đồng thời
cũng phát huy sự cạnh tranh tối đa giữa các nhà sản xuất. Chẳng hạn, khách hàng muốn
sử dụng các dịch vụ từ một nhà cung cấp nhất định nhưng không bắt buộc phải các mua
thiết bị từ các nhà cung cấp đó. Tiêu chuẩn giao tiếp về mặt điện cũng là giao thức được
cung cấp cho cả các thiết bị cố định và không dây. Chúng cũng được chuẩn hóa để tương
thích với các định nghĩa truyền thống của hệ thống ISDN. Đối với các kiến trúc mạng mở
với giao diện và tiêu chuẩn được định nghĩa cùng với yêu cầu về khả năng tương tác giữa
các thiết bị từ nhiều nhà cung cấp, đảm bảo khả năng thích ứng và ảnh hưởng lẫn nhau
giữa các hệ thống cho phép sự linh hoạt điều hành trong việc lựa chọn nhà cung cấp thiết
bị ở cấp độ hệ thống con thay vì chỉ đơn thuần là hệ thống tổng thể.
4.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật của công nghệ GSM
Dưới đây là bảng đặc tả các thông số kỹ thuật của công nghệ GSM:
Đặc tả Giá trị
Phương pháp truy cập TDMA/FDMA
Dải tần số (MHz)

Điện thoại di động đến cell
Cell đến điện thoại di động
890-915


935-960
Băng thông (kHz)
200
Điều chế
GMSK
Tốc độ (Kbps) 270.833
Lọc 0.3 Gaussian
Voice kênh m• hóa 13 Kbps
Voice khung (ms)
4.6
Đan xen (ms) 40
Kệnh điều khiển kết hợp
Mở rộng kênh
Phương thức bàn giao MAHO
Thích ứng cân bằng Có
Người sử dụng trên mỗi kênh 8
Công suất của thuê bao
0.8W, 2W, SW, 8W, 20W
Số kênh
124
Quy mô thị trường
15 triệu
Bảng 4.1. Các đặc tả của công nghệ GSM
4.1.3. Các dịch vụ được cung cấp bởi công nghệ GSM
Các dịch vụ được định nghĩa là những gì mà người dùng nhìn thấy rõ ràng giá trị của nó

khi họ trả tiền mua. Dịch vụ được phân loại thành ba nhóm: (1) teleservices, (2) bearer
services và (3) supplementary services.
Teleservices là một loại dịch vụ viễn thông cung cấp đầy đủ các khả năng, bao gồm các
chức năng thiết bị đầu cuối để liên lạc giữa những người sử dụng theo giao thức đ• được
thiết lập.
bearer services là một loại hình dịch vụ cung cấp khả năng cho việc truyền tín hiệu giữa
các giao diện người sử dụng mạng, một số dịch vụ như sau.
•
Dịch vụ dữ liệu
•
Dịch vụ ngắn nhắn tin (SMS)
•
Quảng bá Cell
•
Các tính năng nội bộ
Supplementary services thêm những tính năng bổ sung và cả hai teleservices và bearer
services. Nói cách khác, đây là những dịch vụ ở trên các teleservices và bearer services.
4.1.4. Kiến trúc mạng GSM
Một hệ thống GSM là cơ bản thiết kế như là một sự kết hợp của ba hệ thống con chính:
các hệ thống mạng, hệ thống radio và thống hỗ trợ hoạt động của mạng. Các nhà khai
thác mạng sẽ có một số nguồn cơ sở hạ tầng thiết bị riêng. GSM không chỉ cung cấp giao
diện tầng không mà còn cung cấp giao diện chính giữa các bộ phận khác nhau. Có ba
giao diện nổi trội là: giao diện giữa MSC (mobile services switching center) và trạm
điều khiển (BSC - Base Station Controller), giao diện giữa BSC và các trạm thu phát cơ
bản (BTS - Base Transceiver Station), và một giao diện giữa BTS và MS (mobile
station). Ba giao diện được thể hiện trong hình 4.2.
Các hệ thống phụ bao gồm các thiết bị mạng và các chức năng liên quan đến thiết bị đầu
cuối để kết thúc cuộc gọi, quản lý thuê bao di động và giao diện với PSTN cố định.
Trong đó, các hệ thống con chuyển đổi bao gồm các MSC, kiểm tra vị trí đăng ký (VLR Visitor Location Register), đăng ký tại gia đình (HLR - Home Location Register), trung
tâm xác thực (AUC - Authentication Center), và đăng ký định danh thiết bị (EIR Equipment ldentity Register). MSC cung cấp thiết lập cuộc gọi, định tuyến, và bàn giao

giữa BSCs trong khu vực riêng của nó và từ hoặc tới MSC khác; một giao diện với PSTN
(Public Switched Telephone Networks ) cố định, và các chức năng khác như thanh toán.
HLR là một cơ sở dữ liệu tập trung của tất cả thuê bao đăng ký trong một PLMN (Public
Land Mobile Network). Có thể có nhiều hơn một HLR trong PLMN, nhưng các thuê bao
cá nhân chỉ có một trong số đó. VLR là một cơ sở dữ liệu của tất cả các điện thoại di
động hiện đang chuyển vùng trong khu vực kiểm soát của MSC. Ngay sau khi một MS
chuyển vào một vùng MSC mới, VLR được kết nối với MSC sẽ yêu cầu dữ liệu về MS từ
HLR.
Hình 4.2. Kiến trúc hệ thống GSM điển hình
Đồng thời, các HLR sẽ được thông báo khu vực MSC mà MS nội bộ. Nếu, sau một thời
gian, MS muốn thực hiện cuộc gọi, các VLR sẽ có tất cả các thông tin cần thiết cho việc
thiết lập cuộc gọi mà không cần phải kiểm tra HLR mỗi lần. Do đó, VLR theo trực quan
là một HLR phân phối. VLR cũng chứa nhiều thông tin chính xác về vị trí thiết bị di
động. AUC được kết nối đến HLR. Chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các thông
số xác thực và các bản m• được sử dụng cho mục đích an ninh. EIR là cơ sở dữ liệu, nơi
nhận dạng các số định danh các thiết bị di động quốc tế (IMEI - International Mobile
Equipment Identity) cho tất cả các thiết bị di động đăng ký được lưu trữ.
Một số thành phần khác của mạng là Echo Canceler, làm giảm hiệu lực gây nhiễu gây ra
bởi các mạng di động khi kết nối với một mạch PSTN. Mạng giao tác chức năng (IWF Interworking Function) là giao diện giữa MSC và các mạng khác như PSTN và ISDN.
Các hệ thống phụ phát thanh bao gồm các thiết bị và chức năng liên quan đến việc quản
lý theo sóng radio, bao gồm cả việc quản lý bằng tay. Nó chủ yếu bao gồm một BSC,
BTS và MS. MS truyền thống được xem như là một một phần của hệ thống phụ phát
thanh mặc dù nó luôn là một đầu cuối trên đường dẫn hội thoại và tổ chức đối thoại với
các hệ thống mạng con để quản lý các di động của mình. MS bao gồm cả khả năng ngừng
hoạt động của mạng và của người sử dụng. Hệ thống GSM được thực hiện như là một
mạng lưới các tế bào radio cùng cung cấp thông tin đầy đủ về khu vực dịch vụ. Mỗi tế
bào có một trạm BTS số thu phát riêng. Một nhóm các BTS được điều khiển bởi một
BSC. Cấu hình của BSC-BTS là đa dạng. Một số cấu hình phù hợp nhất với lưu lượng

truy cập cao và một số là để phục vụ cho vùng có lưu lượng truy cập trung bình đến thấp.
Một BSC điều khiển các chức năng như chuyển giao và kiểm soát nguồn. BSS và BTS
cùng được biết đến như là một BSS, được quan sát bởi các MSC thông qua một giao diện
duy nhất như là các thực thể chịu trách nhiệm thông tin liên lạc với các MS ở một khu
vực nhất định. Một BSS được kết hợp với sự quản lý các kênh radio, chức năng truyền
tải, điều khiển kết nối vô tuyến, và đánh giá chất lượng và chuẩn bị chuyển giao. BSS
đảm bảo độ che phủ của N tế bào, trong đó N có thể là một hoặc nhiều hơn.
Trung tâm hoạt động và bảo trì (OMC- Operational and Maintenance Center) bao gồm
các hệ thống con hoạt động, bảo trì thiết bị GSM và hỗ trợ các nhà điều hành giao diện
mạng. Nó được kết nối với tất cả các thiết bị trong hệ thống chuyển mạch và các BSC.
OMC thực hiện chức năng quản trị của GSM (thí dụ cho thanh toán) trong một quốc gia.
Một trong những chức năng quan trọng nhất của OMC là việc duy trì HLR quốc gia. Tùy
thuộc vào kích thước mạng, mỗi quốc gia có thể có nhiều hơn một OMC. Việc quản lý
toàn cầu và tập trung của mạng được cung cấp bởi trung tâm quản lý mạng NMC
(Network Management Center), trong khi OMC chịu trách nhiệm quản lý mạng cho các
khu vực.