اس‌ام‌اس یا همان پیام کوتاه چیست و چگونه کار می‌کند؟
پنج شنبه 13 شهریور 1393 9:31 AM
همه ما به‌نوعی با اس‌ام‌اس یا همان پیام کوتاه آشنایی داریم و میدانیم که این روش ارتباط، جزو قدیمی‌ترین روش‌ها در دنیای موبایل محسوب می‌شود، ولی کمتر کسی نسبت به فنّاوری‌ها و فنون و چگونگی کارکردی که در پس‌زمینه این پیام کوتاه قرار دارد آگاهی دارد.
برای شروع بایستی بدانیم که اس‌ام‌اس مخفف ( short messaging service ) است، یک پروتکل که برای فرستادن پیام‌های کوتاه بر روی شبکه‌های بدون سیم مورداستفاده قرار می‌گیرد. برخلاف بسیاری از سرویس‌های کنونی مثل MMS، SMS همچنان بر روی شبکه‌های صوتی پایه‌ای کار می‌کند و بر اساس سه فنّاوری بزرگ شبکه‌ای یعنی GSM و CDMA و TDMA ساخته‌شده است و همین نکته این سرویس را جهانی می‌کند.
ازنظر ابعادی ما در یک پیام کوتاه می‌توانیم 160 کاراکتر را ارسال کنیم که این کاراکترها می‌توانند شامل حروف یا اعداد و یا علامت‌ها باشند، البته این محدودیت برای دیگر حروف الفبا به‌غیراز انگلیسی مثل فارسی، چینی و یا عربی به 70 کاراکتر محدود می‌شود. همیشه ممکن است سؤالی که پیش میاید این باشد که چرا بایستی پیام کوتاه چنین محدودیتی ازنظر طول داشته باشد؟که در پاسخ باید گفت که بخش بزرگی از این محدودیت به خاطر این است که اصولا SMS یک سرویس اضافه‌شده بر روی پهنای باند موجود در شبکه‌های صوتی بدون سیم است و ازاین‌رو این سرویس دارای محدودیت‌های زیادی ازنظر ابعاد است.
نکته جالب دیگر درباره اینکه چرا حروف انگلیسی تا 160 کاراکتر محدودیت دارند ولی برای دیگر حروف الفبا این محدودیت تا 70 کاراکتر تقلیل پیدا می‌کند این است که کاراکترهای حروف انگلیسی درون رشته‌های کوچک‌تری قرار می‌گیرد ولی کاراکترهای دیگر حروف الفبا درون رشته‌های بزرگ‌تری برای ارسال قرار می‌گیرد.
جالب است بدانید که محدودیت 160 کاراکتری اولین بار توسط Friedhelm Hillebrand کسی که اولین پیام کوتاه ازنظر استانداردهای آن زمان ( با توجه به محدودیت پهنای باند و … ) را تعریف کرده است. اما امروزه دیگر پهنای باندهای ارتباطی دیگر آن‌چنان موضوع نگران‌کننده‌ای نیستند زیرا به‌سادگی پیام‌های کوتاه را می‌شود پشت‌به‌پشت هم برای دریافت‌کننده ارسال کرد.
استانداردهای مورداستفاده در سرویس‌های SMS به‌منظور تبدیل حروف و اعداد و علامت‌ها به کدهای باینری و متعاقباً هنگام رسیدن پیام به مقصد تبدیل مجدد آن کدهای باینری به حروف قابل‌تشخیص توسط کاربر است. قالب اصلی اطلاعات برای یک پیام کوتاه شامل مواردی همچون طول پیام کوتاه و شماره تلفن مقصد و زمان ارسال و البته اصل پیام است.
این جزئیات توسط واحد توضیحات پروتکل ( PDU ) بیان می‌شوند، که هنگام تبدیل به فرم بایت‌های شانزده‌تایی و نیمه ده‌دهی تبدیل می‌شوند.
در توضیح رشته‌های شانزده‌تایی باید گفته شود که این قالب حروف 0 تا 9 را از 0 تا 9 ارزش گزاری می‌کند و 10 تا 15 را با حروف A , B , C , D , E , F نام‌گذاری می‌کند.
شما می‌توانید مبنای تبدیلات ده‌دهی و شانزده‌تایی را به قالب باینری ( دو دویی ) در جدول زیر مشاهده کنید.
در اینجا ما بیشتر به بحث کردن در مورد موضوعات دو دویی و یا شانزده‌تایی نخواهیم پرداخت ولی در این حد بدانید که یکی از بهترین راه‌های انتقال پیام‌های کوتاه همان مبناهای شانزده‌تایی است که البته امروزه بسیاری از وسایل ارتباطی نیز از همین پروتکل‌ها استفاده می‌کنند.
البته در مورد اطلاعات ارسالی در هر پیام کوتاه مختصری بحث شد ولی برای اینکه موضوع بیشتر باز شود بایستی بگوییم که هر پیام کوتاه برخلاف ظاهرش علاوه بر متن اصلی پیام شامل یک سری اطلاعات دیگری نیز می‌شود که شامل آدرس فرستنده و آدرس گیرنده و پروتکل‌های مورداستفاده و تاریخ ارسال و … درون آن پیام کوتاه وجود دارد که برای درک بهتر این موضوع تصویر زیر می‌تواند کمک شایانی به شما کند.
در مورد نحوه تبدیل پیام به مبناهای دیگر نیز برای مثال می‌شود به 48656C6C6F اشاره کرد که معادل HELLO است، در واقع هر کاراکتر با 7 بیت از الفبایGSM توصیف می‌شود که به کمک آن‌هاپیام‌های کوتاه منتقل می‌شوند.
در حقیقت سازوکار سرویس پیام کوتاه بدین گونه است که ابتدا پیام کوتاه فرستاده‌شده به یک مرکز پیام مرکزی ( SMC ) منتقل می‌شود و بعد از ذخیره شدن پیام آن مرکز پیام ارسالی را مجدداً به مقصد موردنظر ارسال می‌کند. جالب توجه است که بدانید به دلیل استفاده از کانال‌های ارتباطی متفاوت، پیام‌های کوتاه هیچ‌گونه تداخلی با سرویس‌های صوتی و تصویری نخواهند داشت.
شاید برای خیلی از شما این سؤال پیش بیاید که چرا بایستی پیام‌های ارسالی قبل از رسیدن به دست گیرنده در یک مرکز داده ذخیره شوند؟ خوب جواب بسیار ساده است زیرا با این کار در صورت در دسترس نبودن گیرنده و یا خاموش بودن دستگاه موردنظر این مرکز به‌صورت مکرر این پیام را تا وقتی‌که گیرنده مجدداً در دسترس قرار گرفت ارسال می‌کند، بدین گونه پیام موردنظر حتماً به دست گیرنده می‌رسد، جالب است که بدانید این سرویس و ایده در زمان خود نوعی انقلاب محسوب می‌شد و همگان را برای مدتی به وجد آورده بود!
مراحل کار را می‌توانید در شکل زیر مشاهده فرمایید.
حال برای اینکه مرکز سرویس پیام متوجه بشود که باید پیام‌ها را به کدام نقطه و به کدام برجک اطلاعاتی ارسال کند نیاز به آدرس گیرنده‌ها دارد. در اینجاست که ثبت‌کننده موقعیت‌های خانگی ( HLR ) باید وظیفه خود را انجام دهد، در حقیقت HLR یک پایگاه داده است که تمام اطلاعات مشترکین شبکه‌ها را درون خود ثبت دارد، در کل وظیفه اصلی این سرویس همان‌گونه که گفته شد مشخص کردن مکان گیرنده‌ها است تا از طریق کمک به SMC بتوان پیام‌ها را به نقاط صحیح شبکه انتقال داد و ازآنجا به دست گیرنده رساند.
حال زمانی که پیام متوجه شد که به کدام منطقه باید برود اینجاست که مرکز سوئیچینگ موبایل ( MSC ) وارد عمل می‌شود و مسئولیت برقراری ارتباط را بین دو موبایل بر عهده می‌گیرد، در این زمان MSC پیام را از طریق سیستم مرکز پاسخ ( BSS ) پیام را به گیرنده موردنظر از طریق امواج ارسال می‌کند و آن گیرنده نیز پیام را دریافت می‌کند، و در این بین BSS مسئول ارسال و دریافت سیگنال‌های ارسالی از طریق هوا است.
عجب مسیر پرپیچ‌وخمی برای ارسال یک پیام کوتاه ساده باید طی شود!
امروزه به دلیل پیشرفت دیگر وسایل ارتباطی مثل اینترنت و غیره روزبه‌روز شاهد افول سلطنت این سرویس افسانه‌ای هستیم ولی موضوعی که همواره مشهود است، چنین است که ما در آینده نزدیک شاهد ناپدید شدن این سرویس از بین کاربران وسایل اجتماعی نخواهیم بود.
