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GSM/GPRS之一-GSM基礎知識

目錄:

一、GSM基礎知識

1、SMS的體系結構

2、重要概念

3、SMS由哪些要素組成

二、SIM卡插入檢測原理

1、SIM卡電路

2、卡檢測電路

3、卡檢測原理

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一、GSM基礎知識

SMS 短信也是一種存儲和轉發服務。也就是說,短消息并不是直接從發送人發送到接收人,而始終通過 SMS 中心進行轉發的。如果接收人處于未連接配接狀态(可能電話已關閉),則消息将在接收人再次連接配接時發送。

SMS 短信具有消息發送确認的功能。這意味着 SMS 與尋呼不同,使用者不是簡單地發出短消息然後相信消息已發送成功;而是短消息發送人可以收到傳回消息,通知他們短消息是否已經發送成功。

SMS 短消息的發送和接收可以和 GSM 語音同步進行。

1、SMS的體系結構

GSM标準中定義的點-點短消息服務使得短消息能在移動台和短消息服務中心之間傳遞。這些服務中心是通過稱為SMS- GMSC的特定MSC同GSM網絡聯系的。涉及SMS管理的協定如圖一所示。

圖1 SMS管理協定

SME:Short Messaging Entity,短消息實體。它可以接收或改善短消息,位于固話系統、移動基站或其他服務中心内;

SMSC:Short Message Service Center,短消息服務中心,負責在基站和SME間中繼、儲存或轉發短消息;移動台(ME)到SMSC的協定能傳輸來自移動台或朝向移動台的短消息,協定名為SMTP(Short Message Transmission Protocol);

SMCGWMS或SMCGMSC:SMS-Gateway MSC,SMS網關。接收由SMSC發送的短消息,向HLR查詢路由資訊,并将短消息傳送給接收者所在基站的交換中心;

HLR:Home Location Register,歸屬位置寄存器。用于永久儲存管理使用者和服務記錄的資料庫,由SMSC産生。SMS網關與HLR之間的協定使前者可以要求HLR搜尋可找到的使用者位址。它與MSC與HLR之間的協定一起,能在移動台因超出覆寫區而丢失封包、随後又可找到時加以提示。

MSC:Mobile Switching Center,移動交換中心。負責系統切換管理并控制來自或發向其他電話或資料系統的拔叫。

VLR:Visitor Location Register:,通路位置寄存器。含有使用者臨時資訊的資料庫。交換中心服務通路使用者時需要這些資訊。

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2、重要概念

移動起始短消息:Mobile Originated Short Message。

一個GSM使用者發送短消息時,他必須至少在其内容中包含最終位址的識别符,和處理這消息的服務中心号碼,然後請求傳遞。

短消息的傳輸要求在移動台和MSC之間建立信令連接配接。消息本身的傳遞要求在無線路徑上建立專用的鍊路層連結,并要求采用專用的消息傳遞協定。在規定的協定棧的頂部是所謂的傳輸層協定,在移動起始短消息情形下,它是一條單獨的封包,即SMTP(不是TCP/IP的SMTP)短消息傳送封包,低層處理應答的傳送,它隻指出SMSC已收到封包。

移動終接短消息:Mobile Terminated Short Message。

目的地為GSM使用者的短消息必須首先先從發送方路由至短消息服務中心,然後再被路由至實際位址。

當SMSC有短消息需發送到期某一GSM使用者時,它建立一條包含各種利于接收者的資訊的SMS-DELIVER封包。此資訊包括使用者的内容,最初的發送者身份及用于批示短消息已被SMSC接收的時間标記。與MO情形相似,SMS-DELIVER封包将在各種接口上傳送。

在達到目的地前,封包的實際路由必須利用MAP/C查詢功能獲得,采用的是如下方法:SMSC将短消息傳到與服務中心相連的SMS網關,網關的選擇依賴于它想到在的使用者,因為通常網關僅能處理某些使用者(某家營運商或某個國家的使用者)。這樣,使用者通過目錄号(一般同電話一樣)來識别,這些目錄号最初是由短消息發送者輸入的,這使得SMS網關能識别有關的HLR并查詢它。查詢是通過發送一個專用封包,即用于短消息的MAP/C SEND ROUTING INFOR封包來實作;對其應答既可采用包含使用者正在通路的MSC/VLR的SS7位址的MAP/C SEND ROUNTING INFO FOR SHORT MESSAGE RESULT封包,又可當已知使用者此時不可到達時采用拒絕封包。

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3、SMS由哪些要素組成

SMS由幾個與送出或接收相關的服務要素組成,如:有效期(在将短消息成功送達使用者前SMSC需要保證的儲存時間),優先性。此外,短消息還提供送出消息的時間、告訴移動台是否還有更多消息要發送,以及還有多少條消息要發送等。

短消息不可到達的情況有三種:

當被SMS網關查詢時,移動台不在服務區域、未獲得服務授權、或有未成功發送封包正等待告警,HLR就會立即知道不能發送;

第二種情形是,MSC/VLR已收到封包但不能傳送的情況。此時,它先向SMS網關發送一故障訓示,作為MAP/H FORWARD SHORT MESSAGE封包的應答;然後,網關一方面會向SMSC發送否定報告,另一方面向HLR發送MAP/C SET MESSAGE WAITING DATA封包,在收到封包确認後進行表格更新。該事件會儲存在VLR和HLR内的使用者記錄中;

第三種情況是MSC/VLR向使用者發送有效封包後發現不可送達。

ISDN(Integrated Service Digital Network)中文名稱是ISDN,就是采用的數字交換和數字傳輸的電信網的簡稱,中國電信将其俗稱為"一線通"。

ISDN是以電話綜合數字網為基礎發展而成的通信網,能提供端到端的數字連接配接,可承載話音和非話音業務,使用者能夠通過多用途使用者----網絡接口接入網絡。ISDN采用數字傳輸和數字交換技術,将電話、傳真、資料、圖像等多種業務綜合在一個統一的數字網絡進行傳輸和處理,向使用者提供基本速率(2B+D,144kbit/s)和一次群速率(30B+D,2Mbit/s)兩種接口。基本速率接口包括兩個能獨立工作的B信道(64Kbit/s)和一個D信道(16Kbit/s)。其中B信道一般用來傳輸話音、資料和圖像,D信道用來傳輸信令或分組資訊。

ISDN能夠向使用者提供三大類業務:承載業務(與使用者終端類型無關);使用者終端業務(如數字電話、四類傳真、資料通信、視訊通信等);豐富的補充業務(如主/被叫使用者号碼識别顯示/限制、呼叫等待、呼叫轉移、多使用者号碼、子位址、三方通信等)。

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二、SIM卡插入檢測原理

1、SIM卡電路

SIM卡的電源一般包含兩種,3V和1.8V電源。

GSM/GPRS之一-GSM基礎知識

上圖中的USIM_Persence就是卡檢測引腳。

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2、卡檢測電路

SIM卡的卡檢測引腳(USIM_Persence)是通過電阻上拉到電源的,是以未插入卡時,該引腳一定是高電平。

GSM/GPRS之一-GSM基礎知識

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3、卡檢測原理

以下表示插入卡和未插卡。插卡檢測原理是實體金屬觸片發生形變進而導緻卡檢測引腳(USIM_Persence)電平變化。

GSM/GPRS之一-GSM基礎知識

以上顔色說明:

黑色線條:SIM卡座金屬外殼,接地;藍色線條:為卡檢測引腳的金屬觸片;粉色:為SIM卡。

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4、卡檢測過程

未插卡:未插卡時金屬接地外殼和卡檢測引腳(USIM_Persence)未接觸,但是因為卡檢測引腳是上拉到VCC的,是以保持高電平;

插入卡:當卡插入時,因為實體空間關系,卡檢測引腳(USIM_Persence)金屬觸片被擠壓到接觸金屬接地外殼,此時卡檢測引腳被短路到地,此時變為低電平。

基于此,CPU通過軟體标志位判斷卡已經插入。

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