Vi är alla bekanta med vanliga SMS eller textmeddelanden. Det är trots allt en av de äldsta och mest använda mobilkommunikationsmetoderna. I modern tid kan SMS verka väldigt förvirrande, men det finns en överraskande mängd koordination och teknik som arbetar i bakgrunden för att skicka sådana till synes enkla meddelanden. Så låt oss se hur det hela fungerar.
Till att börja med – SMS står för short messaging service. Det är ett protokoll som används för att skicka korta meddelanden över ett trådlöst nätverk. Till skillnad från många tjänster som används idag, såsom MMS och andra datadrivna snabbmeddelandetjänster, fungerar SMS fortfarande på grundläggande röst snarare än datadelen av nätverket. Det byggdes ursprungligen för GMS-nätverk men fortsätter att köras på CDMA och HSPA i en tid präglad av 3G, 4G LTE och till och med moderna 5G-nätverk.
Se mer: De bästa meddelandeapparna och SMS-apparna för Android
SMS gör det möjligt att skicka textmeddelanden på upp till 160 tecken (bokstäver, siffror och symboler) i längd. Eller för andra alfabet med fler tecken, som kinesiska eller arabiska, är den maximala meddelandestorleken begränsad till endast 70 tecken. En del av anledningen till detta är att SMS-meddelanden från början ansågs vara en metod efter att ha lagts till den extra bandbredden som finns tillgänglig på trådlösa röstnätverk. Det finns alltid en gräns för storleken på dessa meddelanden.
Gränsen på 160 bestämdes slutligen av Friedhelm Hillebrand, som observerade och undersökte det typiska antalet tecken i den genomsnittliga meningen, kombinerat med en kompromiss om den tillgängliga bandbredden vid den tiden. Idag är bandbredd inte längre ett problem och meddelanden kan enkelt skickas fram och tillbaka och kompileras om på den mottagande handenheten. Långa SMS-meddelanden har funnits i flera år, vilket gör att på varandra följande SMS-meddelanden kan kombineras till längre texter.
SMS-meddelanden kan också skicka emojis, eftersom de är en del av den officiella karaktärslistan. Men den här standarden stöder inte bilder, gifs, videor och andra funktioner som vi förväntar oss av RCS-meddelanden och andra avancerade meddelandetjänster.
SMS-standarder förklaras
SMS-standarden definierar vilken information som skickas i ett textmeddelande, vilka bitar av binär kod som utgör varje bokstav och hur denna data är organiserad så att sändande och mottagande enheter kan kommunicera med varandra. Det faktiska dataformatet för meddelandet inkluderar saker som meddelandets längd, tidsstämpeln, destinationstelefonnumret och naturligtvis det faktiska meddelandet.
Dessa detaljer beskrivs av en protokollbeskrivningsenhet (PDU), som har formen av en sekvens av hexadecimala och semi-decimala oktetter. Hexadecimal är i bas 16, så det är 16 bitar information per tecken av data som skickas. Vi går inte in på några detaljer om SMS-kryptering. Det är viktigt vilken information PDU innehåller. Formatet inkluderar vart meddelandet ska skickas, vilken kortmeddelandecentral (SMC) som ska användas och avsändarens eget nummer. Längden på informationen måste också anges i strängen, så att mottagaren vet exakt vad den ska leta efter.
Läs mer: Så här felsöker du meddelandeappar på din Android-telefon
Efter att ha skickat och tagit emot information finns det en protokollidentifierare och en tagg för att identifiera datakrypteringsschemat som används i meddelandet, vilket gör att olika mottagare kan veta hur de ska dekryptera meddelandet. Detta är viktigt eftersom det tillåter användning av unika teckenscheman som används av språk runt om i världen. Det finns också en tidsstämpel och information om längden på användarens meddelande innan användarens faktiska meddelande krypterades.
När det gäller själva meddelandet kan det som sagt innehålla upp till 160 tecken, där varje tecken identifieras av 7-bitars GSM-alfabet bestående av latinska och grekiska bokstäver. ETT 7-bitars alfabet resulterar i 128 (2^7) tillgängliga bokstäver, siffror och skiljetecken som kan användas för att skapa SMS-meddelanden. Till exempel, 48656C6C6F är GSM-alfabetet som motsvarar ordet Hej. Diagrammet nedan kan hjälpa till att förklara hela standarden lite bättre.
Som du kan se är det mycket mer information som skickas via SMS än bara en mening eller två. Det finns annan viktig information som hjälper till att leverera meddelandet till rätt mottagare och säkerställa att varje enhet i leveransvägen kan förstå vad som skickas.
Skicka data
För själva SMS-överföringen lagras textmeddelandet från den sändande mobila enheten i en separat kanal som kallas SMSC (Short Message Service Center). Dess huvudsakliga uppgift är att vidarebefordra meddelandet till mottagaren och lagra SMS-meddelandet om mottagaren inte är tillgänglig direkt. I början av GSM- och 2G-nätverk dirigerades meddelanden sedan genom delar av det avancerade mobilväxlingscentret och basstationen i nätverket innan de hamnade på den mottagande enheten. Att lagra meddelanden på det här sättet låter enkelt men det här var en ny uppsättning på den tiden och systemet var också fast i 3G-eran.
Övergången till 4G LTE utgör ett problem, eftersom den nya nätverkstopologin eliminerar gamla transceivrar och switchar, och textdata kan inte skickas på röstsamtalsplanet. Ett alternativ är att gå tillbaka till gamla nätverk för att skicka SMS, tidiga smartphones och nätverk gjorde men detta är inte en permanent lösning. För att lösa detta problem introducerar 4G-nätverket ett nytt IP-SM-GW-nätverkselement som kommunicerar direkt med SMSC för att hämta meddelanden.
Beroende på nätverk finns det många sätt att hämta SMS-meddelanden från tjänsteleverantörens värd.
Moderna 5G-nätverk komplicerar den gamla meddelandestandarden ytterligare och ger två sätt att hämta SMS-data utöver den ursprungliga GSM-metoden. Den första är via SMS över IP, som i huvudsak är meddelanden över 4G-nätverket. Detta är bra för tidiga utrullningar av 5G, men när de fristående 5G-nätverken är aktiverade måste de distribuera SMS över NAS:en. SMS över NAS implementerar nätverkselementet Short Message Service Function (SMF) i 5G Core Network, vilket gör att det kan kommunicera direkt med SMSC.
Den goda nyheten är att alla dessa implementeringar kan köras parallellt, vilket ger flera vägar för att skicka och ta emot textmeddelanden. Men vem skulle ha trott att det kunde vara så komplicerat att skicka 160 tecken över nätverket?
Skicka SMS – Tiden för internetmeddelanden
SMS har varit ryggraden i snabb textkommunikation i decennier men det är också en av anledningarna till att implementeringen verkar så komplicerad jämfört med datadrivna tjänster som utnyttjar internet. Tyvärr har inte heller SMS-funktionerna hållit jämna steg med moderna meddelandefunktioner. Den kan inte skicka video, platsdata, läskvitton och andra livskvalitetsfunktioner som vi är vana vid. Den enda fördelen som fortfarande är till fördel är att SMS finns överallt över enheter och länder över hela världen.
Internetbaserade meddelandeappar som Signal, Telegram och WhatsApp erbjuder funktioner långt utöver SMS. De fortsätter också att förnya sig och ger sina användare ytterligare sekretess- och kommunikationsverktyg som du inte hittar med SMS. Men du kommer troligen att använda flera appar för att hålla kontakten med alla på din kontaktlista, vilket är långt ifrån idealiskt.
Nästa: Allt du behöver veta om RCS-meddelanden
Rich Communications Services (RCS) har utformats för att överbrygga detta gap och tillhandahåller mer avancerade funktioner än SMS samtidigt som det tillhandahåller brett enhetsstöd genom att använda operatörens nätverksinfrastruktur, istället för att förlita sig på en tredjepartsserver. Stödet för RCS är dock fortfarande lågt i många delar av världen, och tjänsten erbjuder inte inbyggt end-to-end-krypteringsstöd. En mycket eftertraktad funktion i den moderna tidsåldern av snokning och digital integritet. Lyckligtvis har Google nu stöd för den här funktionen via Messages-appen för Android.
Trots sin svaga funktionsuppsättning förblir SMS ett ovärderligt världsomspännande meddelandesystem för såväl företag som privatpersoner. Den här standarden kommer ingenstans, även när nätverk övergår till nästa generations 5G-teknik.
