SMS履歴：音声チャネル経由でテキストを送信する方法

SMSは非常に馴染みがあるため、多くの人は音声指向のネットワークでメッセージングがどのように機能するかを考えさえせず、そのような短いメッセージ長によって制限される理由を覚えていません。 ショートメッセージがどこから来たのか、そして何であるのかを思い出しましょう。

サービス開発としてのSMS

今年、「ショートメッセージ」は25歳になります。 最初のSMSは1992年に英国で送信され、1993年にフィンランドで商用SMSサービスが登場したと考えられています。



GSM標準の出現前は、SMSアナログは存在していませんでしたが、現時点では、つまり 約25年後、オペレーターは発信メッセージと場合によっては着信メッセージに料金を請求するという事実にもかかわらず、このサービスは非常に人気を博しました。



もちろん、このサービスの人気への道はやや厄介でした。 1984年に、電話機間で短いメッセージを送信するサービスのアイデアが初めて登場しました。 1985年に「非音声」GSM委員会を率いたドイツのエンジニアFriedhelm Hillebrandは、ほとんどの家庭用メッセージを送信するにはラテン語の160文字（140バイトに相当）で十分であることをすでに示しています。 彼の声明はそれほど科学的ではない実験（ランダムな家庭の質問と回答の手検索、およびビジネスユーザー向けのハガキとテレックスメッセージの分析がほぼ常に150文字未満であるという観察）に基づいていましたが、彼らはサービスの性質を数十人で決定しました歳。



160文字で十分ですか？ もちろん、トルストイの提案はそれらに対応することはできませんでしたが、オンスクリーンキーボードが表示されるまで（タッチスクリーンを備えたデバイスで）または少なくともT9まで、ユーザー自身はより長いテキストを送信しようとしませんでした。 さらに、最初はSMSがGSM標準で規定されていましたが、一部のデバイスでダイヤルおよびショートメッセージの送信をサポートすることは珍しくありませんでした。



技術的な観点から、SMSはほとんど変更されていません（GSM 03.40- https: //en.wikipedia.org/wiki/GSM_03.40への移行に伴い、おそらくメッセージ本文でサポートされている文字セットのみが大幅に変更されています）。 さまざまな事業者のネットワークでほぼ同じように開発された商用サービスは、発売時期、マーケティング、収益化のアプローチに合わせて調整されています。



今日、ネットワーク上のユーザーメッセージに加えて、オペレーターからの膨大な数のサービスメッセージ（配信通知など）と、サードパーティのサービスプロバイダー（銀行、プロバイダー、インターネットサービス）からのサービスSMSが送信されます。 さらに、それらは本質的に情報を提供するだけでなく（口座の残高について通知し、契約に基づく次の支払いについて警告し、小包の配達を通知します）、2要素認証のツールの1つとしても機能します。 さらに、ショートメッセージを使用して、Twitterへの投稿など、多数のサービスを管理できます。

メッセージフォーマット

SMSメッセージは、最大140バイトのテキストとサービス情報のブロックで構成されます。

• メッセージタイプ -2ビット （SMS-DELIVER-携帯電話へのメッセージ配信、SMS-DELIVER-REPORT-配信確認、SMS-SUBMIT-モバイルデバイスからのメッセージ送信、SMS-SUBMIT-REPORT-送信確認、SMS-COMMAND-パラメータの変更または、SMSセンターに保存されているメッセージを削除する、SMS-STATUS-REPORT-メッセージの運命に関する送信者への通知）。
  
  

メッセージのタイプに応じて、後続のフィールドが存在する場合と存在しない場合があります。 すべてのフィールドの詳細な説明は、GSM 03.40仕様に記載されています。ここでは、メッセージ転送プロセスの解析の観点から興味深い主なもののみを提供します。

• 宛先アドレス -2〜12バイト 。
  
  
• 送信日時 （SMSセンターのマーク） -7バイト 。
  
  
• プロトコル識別子 -1バイト 。
  
  
• エンコーディングスキーム -1バイト ：エンコーディング、メッセージクラス（デバイスのメッセージ処理方法に影響します：保存せずに表示され、SIMまたはデバイスのメモリに保存されます）、読み取り後の自動削除の要求、未読のFAXまたは音声メッセージに対応するフラグのステータス、情報メッセージコンテンツの圧縮、言語（ブロードキャストSMS用）;
  
  
• ユーザーデータエリアの長さは1バイトです;
  
  
• メッセージテキスト - 最大140バイト 。 「文字での」メッセージの長さは、使用されるエンコーディングによって異なります。 これらは、7ビットエンコーディングの場合は160文字（ラテン文字+基本文字-GSM仕様03.38に準拠）、8ビットの場合は140文字（ラテン文字+発音区別文字）、UCS-2の場合は70文字です（ロシアの演算子はこのエンコーディングで動作し、したがって、キリル文字の場合、メッセージの長さは70文字以下です。
  
  

当初（GSMフェーズ2ドキュメント）、各SMSメッセージは自己完結型のオブジェクトでしたが、後続のエディション（GSMフェーズ2+）によると、この方法で送信されるメッセージには複数のメッセージが含まれる場合があります-この場合、それぞれにシリアル番号のマークが含まれます（各メッセージの「本文」の長さが短縮されるため）。

SMSメッセージング

モバイルネットワークの個々のユーザー間では、SMSセンター（SMSCまたはSMS-SC-ショートメッセージサービス-サービスセンター）を介してメッセージが送信されます。



メッセージのテキストとともに、メッセージセンターのアドレスを含む追加情報が携帯電話から基地局に送信されます（2000年代初期には、この番号は購入したデバイスの初期セットアップ中に入力する必要がありました）。 メッセージがネットワーク間を移動する場合、送信者のネットワークのSMSセンターがその配信を主に担当します。



SMSCは、必要に応じてメッセージを配信および転送するだけでなく、保存します。 メッセージの送信時に受信者の電話がオフになっている場合、デバイスがネットワークに表示されるまで、SMSCに残ります。 通常、オペレーターはそのようなメッセージの最大保存期間を設定します（技術的には、この設定はモバイルネットワークユーザーも利用できる場合があります）。 SMSCは、ユーザー設定で指定されている場合、メッセージ配信レポートも送信します。



あるユーザーから別のユーザーにメッセージを送信するプロセスでは、SMSCだけが関係しません。 簡単に言うと、プロセスは次のとおりです。

• メッセージの送信要求がモバイルスイッチングセンター（MSC）に到着し、
  
  
  
  
• MSCは、送信者がGSMサブスクライバーデータベース（HLR / VLR-ホーム/ビジターロケーションレジスタ-一般データベースと個別のスイッチのデータベース）でメッセージを処理できるかどうかを確認し、送信者と受信者のアドレスとともにメッセージをSMSCに転送します。
  
  
  
  
• SMSCは受信確認を送信し、メッセージに「未配信」の一時ステータスを割り当てます。
  
  
  
  
• そして、テキストを宛先に配信しようとします。
  
  
  
  
• 配信の前に、SMSC送信者はHLRから一意の受信者識別子（IMSI-International Mobile Subscriber Identity）を要求します。これはネットワーク内の加入者とのすべての操作に必要であり、SMSの使用の禁止もチェックします。 同時に、加入者にサービスを提供するMSCのアドレスが要求されます。
  
  
  
  
• その後、加入者のロケーション（LAI-ロケーションエリアID）と一時識別子（TMSI-一時的なモバイル加入者ID）がMSCから要求され、メッセージを直接送信するためにデバイスとの接続が開始されます。
  
  
  
  
• 転送が完了すると、携帯電話は配信確認を送信します（したがって、SMSCのメッセージのステータスは「配信済み」に変わります）。 配信が失敗した場合、「未配信」ステータスが保存されますが、その理由はHLRで修正されます-ネットワーク内のメモリまたはサブスクライバーの不足。 繰り返し配信は、受信者のアクション（ネットワーク上での出現またはデバイスのメモリのクリア）によって開始されます。
  
  

ユーザーの設定とメッセージ自体のプロパティに応じて、メッセージが受信者の電話に届くと、画面に表示されるか、SIMカード/デバイスのメモリに保存されます。

ゲートウェイ、ゲートウェイ...

歴史的な理由により、GSMを含む電話は、OKS-7プロトコル（Common Signaling Channel-7）に基づいて動作します。 この標準の用語では、SMSは音声データを含むトラフィックチャネルではなく、シグナリングチャネルを介して送信されます。 これは、SMSが音声トラフィックの送信（会話中）と並行して自由に通過できるように考案されました。 さらに、信号チャネルはほとんどの場合「アイドル」であるため、短いメッセージを送信することは非常に経済的なソリューションです。



ただし、SMSCはOKS-7をサポートしていないため、SMSセンターと他のオペレーターシステム（HLR / VLRおよびMSC）との通信には、追加のゲートウェイを使用する必要があります。 他のオペレーターのサブスクライバーにメッセージを配信するために、特別なゲートウェイも使用されます。 最初のゲートウェイは1999年にのみ世界に登場しましたが、2000年代前半にはオペレーター間の本格的なメッセージ転送はありませんでした（ゲートウェイは少し遅れて登場しました）。



通信ネットワーク（固定またはモバイル）を接続する必要性の到来

IPネットワーク-世紀の変わり目に-IPネットワークを介してOKS-7ストリームを送信できるSIGTRAN仕様が作成されました。 そのため、インターネット上で動作するSMSゲートウェイなどがありました。 これらのゲートウェイは、インターネットからSMSにコンテンツを「送信」するだけでなく、たとえば電話から電子メールアドレスにSMSメッセージを送信するなど、データを返すこともできます（ただし、電話でのインターネットアクセスの出現により、このようなサービスの開発のピークはすでに過ぎています） 、組み込みのメールクライアントとスマートフォンOS用のアプリケーションは、メールを直接送信することがはるかに簡単になりました）。



SMSゲートウェイは、SMSメーリング用の商用企業ソフトウェアへの追加としてなど、オペレーターに属することも、独立して存在することもできます。 このようなゲートウェイの不十分なセキュリティ、および不正なゲートウェイを構築し、SMSに関連するスパム、ハッキング、その他のトラブルの拡散につながる非常に現実的な機会です。 しかし、可能な限り、そして確かに、規制当局の圧力の下で、モバイル事業者はこれらの問題に対処しようとしています。

SMSに関する興味深い事実

他の一般的な技術と同様に、SMSはその存在の間に伝説と神話の山に成長しました。 確認を見つけることができた興味深いストーリーを次に示します。

• 2003年、マレーシアは配偶者間の合法的なSMS離婚を認めました。
  
  
  
  
• 2007年、平均的なアメリカ人によって送信されたSMSメッセージの数は、彼が行った呼び出しの数を超えました。
  
  
  
  
• 2008年、SMSはコンゴの患者に複雑な外科手術を実施するのに役立ちました。ボランティアの外科医がテキストメッセージを通じて同僚から指示を受けました。
  
  
  
  
• SMSコミュニケーションの一部としてのテキストの略語は、言語開発の新しい方向になりつつあります。2011年には、人気のある英語のLOLとOMGがOxford辞書に追加されました。
  
  
  
  
• SMSのアイデアを提案したドイツのエンジニアF.ヒルブランドは、最終的に世界的な名声のみを受けました。開発者はライセンス料や特許サービスを提供しませんでした。
  
  

結論の代わりに、SMSは長い間技術的に開発されていませんが、サービスの世界での人気のピークは最近（2012〜2014年）過ぎています。 技術の大規模な離陸が2000年代初頭に発生したことを考えると、驚くほど長い間台座にとどまりました（斬新性に非常に熱心な世界の観点から）。 明日、SMSメッセージが待ち受けているのは、人気の低下または安定した未来でしょうか？ 時間はわかります。