短信的歷史
1992年12月3日,年僅22歲的通信工程師Neil Papworth通過一臺電腦,打出了“Merry Christmas(圣誕快樂)”這個(gè)信息,并通過英國沃達(dá)豐的GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到一臺重達(dá)2公斤的“便攜式電話”——Orbitel 901。
“短信”概念的提出,其實(shí)比這個(gè)要早得多。1984年,芬蘭工程師Matti Makkonen設(shè)計(jì)和提出了現(xiàn)代短信系統(tǒng)的雛形。他也因此被稱為“短信之父”。
話說,當(dāng)Orbitel 901收到第一條短信之后,它的主人并沒有進(jìn)行回復(fù)。不是不想回復(fù),而是沒辦法回復(fù)——因?yàn)檫@貨沒有發(fā)短信的功能。
到了1993年,諾基亞終于推出了全球首部支持發(fā)送短信的GSM手機(jī)——Nokia 1011。由此,短信時(shí)代才算是正式開啟。
不過,隨后幾年短信的發(fā)展并不算很火。直到2000年,短信才迎來了真正的爆發(fā)。
就以我們國家為例吧。
2000年,中國移動(dòng)、中國聯(lián)通先后推出短信業(yè)務(wù)(中國第一條短信是誰發(fā)的,已經(jīng)無從考證了)。
2001年,只一年的時(shí)間,全國短信發(fā)送量就達(dá)到驚人的189億條,給運(yùn)營商帶來約20億元的收入。
2005年,“超級女聲”火爆全國,比賽是采取短信投票的方式??倹Q賽那天,冠軍李宇春得到352萬條短信投票,前三名一共收獲了超過900萬條短信,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)一度癱瘓。
短信的迅速普及,改變了人們的交流方式。尤其是年輕人,為了隱私方便,越來越喜歡通過短信進(jìn)行聯(lián)系和交談。
除了年輕人之外,中年人甚至老年人也逐漸開始接受短信這種交流方式。尤其是逢年過節(jié),祝福短信取代了電話,成了主流。
2009年,除夕至大年初七,全國的手機(jī)短信發(fā)送量超過180億條。
到了2012年,我國的短信業(yè)務(wù)達(dá)到巔峰——全年手機(jī)用戶共發(fā)送了9000億條短信。
盛極必衰,從那以后,受智能手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊工具的影響,我國手機(jī)用戶發(fā)送的短信數(shù)量開始逐年下降。
到2017年,全國短信發(fā)送總量降至6644億條,日均18.2億條。
而互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊工具呢?以微信為例,根據(jù)騰訊提供的數(shù)據(jù),2017年11月時(shí),日均發(fā)送消息數(shù)是380億條。
18.2億 VS 380億,已經(jīng)完全不是一個(gè)數(shù)量級了。
短信業(yè)務(wù)曾經(jīng)為運(yùn)營商貢獻(xiàn)了大量的利潤。如今,這筆錢我們普通用戶不再掏了,但是,企業(yè)們還在掏,并且樂此不疲。
因?yàn)橛脩羰褂昧?xí)慣和隱私保護(hù)的原因,除了電話之外,短信仍然是觸達(dá)消費(fèi)者最有效的手段。畢竟,只需要一個(gè)號碼,就可以把消息送到你眼前。
因此,企業(yè)市場對短信群發(fā)仍然有強(qiáng)烈的需求。不管是金融證券,還是電商物流,甚至政府機(jī)構(gòu),都離不開短信業(yè)務(wù)。而且,隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)達(dá),反而帶動(dòng)了短信業(yè)務(wù)的增長,為什么?短信驗(yàn)證碼呀。。。
綜上原因,短信業(yè)務(wù)迎來自己的“第二春”,就不難理解了。
短信的工作原理
說完短信的歷史,我們再來看看短信的工作原理。
“短信”,也叫“短消息(Short Message)”。
我們經(jīng)??吹降腟MS,也就是“短消息服務(wù)(Short Message Service)”。
短消息服務(wù)分為兩種,MO和MT,分別是Mobile Originate(短信起呼)和Mobile Terminated(短信終呼)。其實(shí)也就是發(fā)短信和收短信。
短信之所以稱為短信,就是因?yàn)樗?ldquo;短”。短信的文本信息最大發(fā)送量只有160個(gè)字符(字母、數(shù)字或拉丁字母中的符號)。如果是中文的話,一條短信的最大發(fā)送量為70個(gè)漢字。
為什么是160個(gè)字符?主要是因?yàn)楹ε孪到y(tǒng)過載。早期系統(tǒng)容量很低,開發(fā)人員經(jīng)過協(xié)商后,一致同意使用一次160個(gè)字符的最大發(fā)送量。
但是160個(gè)字符的限制并不是絕對的。許多手機(jī)可以自動(dòng)將短信拆分成若干個(gè)小于等于160個(gè)字符的信息塊。這樣,您就可以鍵入并發(fā)送一長條短信,只不過它會(huì)以幾條短信的方式傳輸(當(dāng)然,錢也多收幾次)。
手機(jī)短信是一種存儲和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù),這意味著,如果您向朋友發(fā)送一條短信,短信不會(huì)直接進(jìn)入到您朋友的手機(jī)上,而是存儲在運(yùn)營商的短信中心(SMC,Short Message Center)。
這種方法的優(yōu)勢在于,您朋友的手機(jī)不必開機(jī)或處于服務(wù)區(qū)內(nèi),您也可以發(fā)送短信。您發(fā)出的短信將被存儲在短信中心(可以根據(jù)需要存儲數(shù)日),當(dāng)您的朋友打開手機(jī)或進(jìn)入服務(wù)區(qū)時(shí),就會(huì)立即收到這條信息。如果不將它刪除,這條短信將始終存儲在您朋友的SIM卡上。
下面,我們以GSM網(wǎng)絡(luò)為例,介紹一下短信的具體業(yè)務(wù)流程。
如果A用戶要給B用戶發(fā)短信。
首先,A用戶的手機(jī)終端,通過隨機(jī)接入信道(RACH),申請專用控制信道(SDCCH)。獲得信道后,發(fā)起呼叫管理服務(wù)(CM Service Request),其中包含了服務(wù)類型信息,表明該服務(wù)是SMS服務(wù)。
和MSC(移動(dòng)交換中心)合設(shè)的VLR(拜訪位置寄存器),會(huì)對手機(jī)終端進(jìn)行鑒權(quán)。鑒權(quán)通過后,通過無線接口協(xié)議(CP)和分程轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(RP),MSC建立起信令連接。其實(shí)就是UE向MSC發(fā)送CP DATA消息,消息中包括短消息數(shù)據(jù)以及相關(guān)地址信息。
在MAP層,MSC會(huì)通過MAP信令發(fā)送至SMS-IWMSC(短消息-互聯(lián)移動(dòng)交換中心),然后再到SMC(短信中心)。
SMC收到短消息后,會(huì)檢查數(shù)據(jù)有效性,如果沒問題,則會(huì)回復(fù)確認(rèn)消息。
然后MSC會(huì)向手機(jī)終端發(fā)送CP-DATA消息,表示短消息已經(jīng)成功送到了短信中心。此時(shí),A用戶的手機(jī),會(huì)顯示短消息發(fā)送成功。
這一段,就屬于MO(短信起呼)。怎么樣?暈了沒?
還沒結(jié)束呢!接下來,是MT(短信終呼)。
SMC會(huì)通過MAP協(xié)議,向短信接收方號碼所在的HLR(歸屬位置寄存器),查詢號碼的合法性。同時(shí),獲取號碼的IMSI,以及當(dāng)前所在的VLR號。其實(shí)說白了,就是找到接收方的當(dāng)前位置。
找到接收號碼的MSC之后,SMC就會(huì)把短信發(fā)送過去。
MSC會(huì)對用戶發(fā)起尋呼。當(dāng)收到尋呼響應(yīng),就進(jìn)行鑒權(quán)等工作。
如果B用戶處于空閑狀態(tài)(沒有在打電話),那么短消息還是會(huì)通過專用控制信道(SDCCH)下發(fā)。
如果B用戶處于非空閑狀態(tài),那么短消息會(huì)通過慢速隨路控制信道(SACCH)下發(fā)。(因此,你打電話時(shí)也可以收到短信。)
但是,如果B用戶當(dāng)前存在一些問題,例如沒信號或者手機(jī)存儲空間滿了。那么MSC會(huì)告訴HLR,HLR會(huì)對B用戶做一些記錄。例如,標(biāo)記B用戶為MNRF(Mobile Not Reachable Flag,移動(dòng)用戶不可及),或者M(jìn)CEF(Memory Capacity Exceeded Flag,存儲能力溢出)。
當(dāng)B用戶手機(jī)位置更新,或者刪除短消息騰出空間之后,會(huì)告訴VLR,短消息功能可用。VLR再告訴HLR,HLR再提醒SMSC重新發(fā)起MT流程。
當(dāng)B用戶的短信最終下發(fā)成功后,B用戶的MSC會(huì)提交確認(rèn)報(bào)告給SMC。如果用戶A登記了短信發(fā)送報(bào)告,那么用戶A會(huì)收到短信已成功發(fā)送的提示。
以上就是GSM網(wǎng)絡(luò)中,短信的工作流程。
短信的演進(jìn)
在早期GSM網(wǎng)絡(luò)中,短消息的信息容量小,而且只能發(fā)送文本消息。
到了GSM Phase2+,出現(xiàn)了增強(qiáng)型短消息業(yè)務(wù)(EMS)。
EMS的實(shí)現(xiàn)方式其實(shí)和SMS沒有區(qū)別,無需升級網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,只需做一些軟件擴(kuò)展。簡單來說,就是把多個(gè)SMS通道聯(lián)合起來用。這樣的話,可以發(fā)送10余倍于短信的消息,使短信業(yè)務(wù)從傳送文本,擴(kuò)展到黑白圖片、簡單動(dòng)畫以及鈴聲。盡管如此,EMS的信息量還是有限。
再后來,GSM引入了GPRS(通用分組無線服務(wù)),增加了分組承載通道,也就是能上網(wǎng)了。SMS可以分流到GPRS承載通道上,大幅增加了SMS的信息容量,降低了信令信道的負(fù)荷。
這就意味著,短信開始進(jìn)入了MMS(多媒體短信服務(wù))時(shí)代,可以發(fā)送動(dòng)畫、音頻和視頻文件。MMS還有一個(gè)更廣為人知的名字,叫做“彩信”。
如今,不管是SMS,還是EMS、MMS,都已經(jīng)無法滿足用戶的需要。傳統(tǒng)CS時(shí)代正在落幕,現(xiàn)在已經(jīng)是IMS時(shí)代。而IMS,能夠提供更為豐富的融合通信服務(wù)(Rich Communication Suite,RCS),包括即時(shí)消息、語音、文件傳輸、內(nèi)容共享、位置服務(wù)等。