SMPP — ein Peer-to-Peer-Protokoll für Kurzmitteilungen

Hallo! Obwohl Messenger und soziale Netzwerke die traditionellen Kommunikationswege zunehmend verdrängen, mindert dies nicht die Beliebtheit von SMS. Die Verifizierung auf einer beliebten Website oder die Benachrichtigung über eine Transaktion werden weiterhin genutzt und werden auch in Zukunft bestehen bleiben. Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie das alles funktioniert? Sehr oft wird für den Versand von Massen-Nachrichten das SMPP-Protokoll verwendet, über das wir im Folgenden sprechen werden.

Auf Habr gab es bereits Artikel über SMPP, 1,2, aber deren Ziel war es nicht, das Protokoll selbst zu beschreiben. Natürlich können Sie direkt beim Ursprung beginnen — Spezifikationen, aber ich denke, es wäre nicht schlecht, wenn es auch eine kurze Zusammenfassung gäbe. Ich werde es am Beispiel von v3.4 erklären. Ich freue mich auf Ihre objektive Kritik.

Das SMPP-Protokoll ist ein Protokoll für Peer-to-Peer-Nachrichten. Das bedeutet, dass jeder Peer/HUB-Server gleichberechtigt ist. Im einfachsten Fall sieht das Schema für den Austausch von SMS-Nachrichten so aus:

Wenn jedoch der nationale Betreiber keine Route zu einer abgelegenen Region hat, bittet er einen Vermittler — einen SMS-Hub. Manchmal muss für den Versand einer SMS eine Kette zwischen mehreren Ländern oder sogar Kontinenten aufgebaut werden.

Über das Protokoll

SMPP — ein Anwendungsprotokoll, das auf dem Austausch von PDUs basiert und über TCP/IP oder X.25-Sitzungen zum Versand von SMS- und USSD-Nachrichten übertragen wird. In der Regel wird SMPP im Modus einer permanenten Verbindung verwendet, was Zeit spart. SMPP nutzt das Client-Server-Kommunikationsmodell.

Kommunikationsmodus

Der Nachrichtenwechsel zwischen dem Absender und dem SMS-Zentrum über SMPP kann in den folgenden Modi erfolgen:

Transmitter (Sender) — Übertragung der Nachricht in eine Richtung, nacheinander.
Receiver (Empfänger) — nur Empfang von Nachrichten vom SMS-Zentrum.
Transreceiver (Sende- und Empfangsgerät) — Nachrichtenwechsel zwischen dem SMS-Zentrum und dem Benutzer.

Struktur

Nachrichtendauer

Eine SMS-Nachricht kann 70 Zeichen in kyrillischer Schrift und höchstens 157 lateinische Zeichen + 3 UDH enthalten. Wenn Sie eine SMS mit einer größeren Anzahl von Zeichen senden, wird sie in mehrere Segmente aufgeteilt und im empfangenden Gerät zusammengefügt. Bei der Segmentierung reduziert sich die Anzahl der Zeichen aufgrund der Kopfzeilen der Nachricht, in denen der Teil der Nachricht angegeben wird. Daher enthält eine große SMS-Nachricht maximal 153 lateinische Zeichen oder 67 unübliche Zeichen.

Data Coding Scheme

Für die Übertragung von Nachrichten müssen die Zeichen kodiert werden. Im SMPP-Protokoll übernimmt ein spezielles Feld die Kodierung – das Data Coding Scheme, oder DCS. Dieses Feld gibt an, wie Nachrichten erkannt werden sollen. Darüber hinaus beinhaltet das DCS-Feld:

• ein Zeichensatz, der die Kodierung definiert;
• die Klassifikation der Nachricht;
• die Aufforderung zur automatischen Löschung nach dem Lesen;
• die Angabe zur Kompression der Nachricht;
• die Sprache der Broadcast-Nachricht;

Der standardisierte 7-Bit-Zeichensatz (GSM 03.38). Er wurde für das Nachrichtensystem im GSM entwickelt. Diese Kodierung eignet sich für Englisch und eine Reihe von lateinischen Sprachen. Jedes Zeichen besteht aus 7 Bits und wird in einem Oktett kodiert.

UTF-16 (im GSM UCS2) wurde entwickelt, um fehlende Zeichen im 7-Bit-Zeichensatz zu integrieren. Diese Kodierung fügt zusätzliche Zeichen (einschließlich kyrillischer) hinzu, indem die Nachrichtenlänge von 160 auf 70 Zeichen reduziert wird. Dieser Kodierungstyp spiegelt fast vollständig Unicode wider.

Benutzerdefinierte 8-Bit-Daten. Dazu gehören KOI8-R und Windows-1251. Obwohl diese Lösung wirtschaftlicher erscheint als UTF-16, stellt sich die berechtigte Frage der Kompatibilität auf verschiedenen Geräten. In diesem Fall müssen beide Geräte im Voraus konfiguriert sein.

Nachrichtentyp

• Class0 oder Flash-Nachrichten, die im Speicher des Telefons nach Wunsch des Benutzers gespeichert werden;
• Class1 oder solche, die im Speicher des Telefons gespeichert werden;
• Class1 oder solche, die im Speicher des Telefons gespeichert werden;
• Class2, die garantieren muss, dass die Nachricht im Speicher des Mobilgeräts gespeichert wird; andernfalls muss sie dem SMS-Zentrum eine Benachrichtigung über die Unmöglichkeit der Speicherung übermitteln;
• Class3 – in diesem Fall muss das Telefon eine Benachrichtigung senden, dass die Nachricht gespeichert werden kann, unabhängig von der verfügbaren Speicherkapazität des Geräts. Dieser Nachrichtentyp impliziert, dass die Nachricht den Empfänger erreicht hat;

Nachrichtentyp

Stille Nachricht (SMS0) – SMS-Nachricht ohne Inhalt. Diese SMS kommt ohne Benachrichtigung und wird nicht auf dem Bildschirm des Geräts angezeigt.

PDU

Jede PDU-Operation ist paarweise und besteht aus einer Anfrage und einer Antwort. Zum Beispiel: der Befehl, der die Verbindung herstellt (bind_transmitter / bind_transmitter_resp) oder der angibt, dass eine Nachricht übermittelt wurde (deliver_sm / deliver_sm_resp).

Jedes PDU-Paket besteht aus zwei Teilen – Header und Body. Die Struktur des Headers ist für jedes PDU-Paket gleich: die Befehlslänge steht für die Länge des Pakets, die ID ist der Name des Pakets, und der Statusbefehl zeigt an, ob die Nachricht erfolgreich übermittelt wurde oder ob ein Fehler aufgetreten ist.

Zusätzliche TLV-Parameter

TLV (Tag Length Value) oder zusätzliche Felder. Solche Parameter werden verwendet, um die Funktionen des Protokolls zu erweitern und sind nicht obligatorisch. Dieses Feld wird am Ende des PDU-Felds angegeben. Als Beispiel kann mithilfe von TLV dest_addr_np_information die Übertragung von Informationen zur Rufnummernportabilität organisiert werden.

TON und NPI

TON (Type of Number) ist ein Parameter, der der SMSC das Adressierungsformat und den Netztyp mitteilt.
NPI (Numbering Plan Identification) ist ein Parameter, der den Plan zur Nummerierung angibt.

Die Quelladresse der Nachricht oder der Alpha-Name.

Die an das Telefon gesendeten Nachrichten lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: digitale und alphanumerische. Digitale Nachrichten können lang (ähnlich einer Telefonnummer) oder kurz sein. Manchmal haben Anbieter Einschränkungen bezüglich der Absendernamen, wie z. B. Infosms, Alert usw. Gelegentlich wird der Datenverkehr nicht durchgelassen, wenn der Name nicht im Netzwerk registriert ist. Dies sind jedoch eher Eigenheiten des jeweiligen Anbieters.

Übermittlungsphasen

SMS-SUBMIT — dies ist die Übermittlung einer MO FSM-Nachricht (kurze Nachricht von einem mobilen Terminal)
SMS-SUBMIT REPORT — Bestätigung, dass die Nachricht an den SMSC gesendet wurde
SRI SM (SendRoutingInfo) — der SMSC erhält Informationen vom HLR über den MSC / VLR Standort des Teilnehmers
SRI SM RESP — Antwort vom HLR bezüglich des Standorts des Teilnehmers
MT-FSM — nach Erhalt des Standorts wird die Nachricht mittels der Operation „Forward Short Message“ gesendet
MT-FSM ACK — Antwort vom SMSC, dass die Nachricht gesendet wurde
SMS-STATUS REPORT — der SMSC sendet den Status zur Zustellung der Nachricht.

Der Zustellstatus der Nachricht

SMS-STATUS REPORT kann mehrere Werte annehmen:
DELIVRD Nachricht erfolgreich zugestellt
REJECTD — Nachricht wurde vom SMS-Zentrum abgelehnt
EXPIRED — Nachricht wurde aus der Versandwarteschlange nach Ablauf der TTL (Lebensdauer der Nachricht) entfernt
UNDELIV — andere Zustellfehler
UNBEKANNT- keine Rückmeldung über den Versand erhalten.

Übertragungsfehler

Es gibt verschiedene Gründe, warum SMS-Nachrichten nicht an den Empfänger zugestellt werden. Diese Gründe führen zu Fehlern. Fehler werden in PDUs_sms_resp zurückgegeben. Alle Fehler können in vorübergehende (Temporary) und permanente (Permanent) unterteilt werden.

Ein Beispiel für vorübergehende Fehler wäre 'absent_subscriber' – der Abonnent ist nicht erreichbar oder nicht im Netz, während permanente Fehler darauf hinweisen, dass der Abonnent nicht existiert. Die Art der auftretenden Fehler beeinflusst die Richtlinien für die Wiederzusendung dieser Nachrichten.

Wenn der Abonnent beispielsweise während eines Gesprächs beschäftigt war und den Fehler 'MT handset is busy' erhielt, könnte die Nachricht nach einigen Minuten erneut gesendet werden. Wenn jedoch der Dienst zum Empfang von Nachrichten beim Abonnenten gesperrt wurde, hätte eine erneute Versendung keinen Sinn. Eine Liste der Fehler finden Sie auf den Seiten der SMSC, zum Beispiel, wie diesem.

Quelle: habr.com