TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
XÂY DỰNG HỆ THỐNG SMS
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN
TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Ngành:

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Chuyên ngành: MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Lê Quốc Tuấn
Sinh viên thực hiện

: Phan Ngọc Lâm

MSSV: 0951120043

Lớp: CN09A

TP. Hồ Chí Minh, 2013.


Khoa: Công nghệ thông tin
Bộ môn: Mạng máy tính & truyền thông

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP


 Hệ thống xây dựng có khả năng thay thế được hệ thống hiện tại trường đang
dùng.

BM-LVTN-03


5. Kết quả tối thiểu phải có:
1) Tìm hiểu và so sánh để tìm ra giải pháp tốt nhất cho hệ thống.
2) Lập trình được hệ thống tra cứu kết quả học tập của sinh viên.
3) Hệ thống có khả năng thông báo các tin tức cho nội bộ trong trường.
4) Nắm rõ được nguyên lý vận hành của hệ thống SMS và xử lý các sự cố.

Ngày giao đề tài: ……./……../……… Ngày nộp báo cáo: ……./……../………

TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG KHOA

TRƯỞNG BỘ MÔN

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

BM-LVTN-03


LỜI CẢM ƠN

từ Giáo viên hướng dẫn là ThS. Lê Quốc Tuấn. Các nội dung nghiên cứu và kết
quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ
công trình nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục
vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các
nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử
dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ
chức khác, và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách
nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình.

TP.HCM, ngày 11 tháng 12 năm 2013
Tác giả

Phan Ngọc Lâm


MỤC LỤC

MỤC LỤC ............................................................................................................................ I
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................. IV
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................................. VI
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................... IX
LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1

1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................1
2. Tình hình nghiên cứu ..........................................................................................1
3. Mục đích nghiên cứu ...........................................................................................1
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ..........................................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................2
6. Các kết quả đạt được của đề tài...........................................................................2

3.1.1 Mô hình ....................................................................................................25
3.1.2 Đặc điểm tính năng của hệ thống ............................................................26
3.2 Phân tích các giải pháp thay thế ......................................................................27
3.2.1 Liệt kê các giải pháp ................................................................................27
3.2.2 Giới thiệu giải pháp sử dụng modem GSM ..............................................28
3.3 Thiết kế hệ thống .............................................................................................30
3.3.1 Định hướng xây dựng sản phẩm ..............................................................30
3.3.2 Chức năng của sản phẩm .........................................................................30
3.3.3 Một số tiền đề có sẵn................................................................................30
3.3.4 Mô hình và phương thức hoạt động .........................................................32
3.3.5 Yêu cầu phần cứng ...................................................................................33
3.3.6 Các vấn đề cần giải quyết ........................................................................34
3.3.7 Kiến trúc hệ thống và phối hợp hoạt động...............................................34
3.3.8 Thuật toán điều phối giao tiếp với thiết bị modem ..................................36
3.3.9 Transaction SQL đảm bảo toàn vẹn dữ liệu ............................................37
3.3.10 Thiết kế cơ sở dữ liệu .............................................................................39
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG HỆ THỐNG SMS TRA CỨU VÀ GỬI THÔNG TIN ..... 48

4.1 Giới thiệu hệ thống GTS SMS Gateway .........................................................48

Trang ii


4.2 Lưu đồ chức năng hệ thống .............................................................................49
4.2.1 Lưu đồ xử lý chức năng tra cứu thông tin ................................................49
4.2.2 Lưu đồ xử lý chức năng gửi thông tin nội bộ ...........................................54
4.3 Triển khai chương trình...................................................................................56
4.3.1 Khởi tạo kết nối với cổng COM ...............................................................56
4.3.2 Đóng kết nối giải phóng cổng COM ........................................................57
4.3.3 Gửi tin nhắn .............................................................................................58

THÊM MỘT CÚ PHÁP NHẮN TIN ...........................................................94

Trang iii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A
AN

Access Network

AuC

Authentication Center

B
BTS

Base Transceiver Station

BSC

Base Station Controller

BSS

Base Station Subsystem

C

GMSC

Gateway Mobile Switching Center

H
HLR

Home Location Register

I
IMEI

International Mobile Equipment Identity

IMSI

International Mobile Subscriber Identity

ISDN

Integrated Services Digital Network

IM

Instant Messaging

M
MS

Mobile Station

OMC

Operation & maintenance Center

P
PSTN

Public Switched Telephone Network

PLMN

Public Land Mobile Network

R
RSS

Radio SubSystem

RSC

Rich Communication Services

S
SIM

Subscriber Identity Module;

SMS

Shot Message Service

Visitor Location Register

Trang v


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Mạng tế bào vô tuyến. .............................................................................7
Hình 2.2: Cấu trúc chung của một mạng GSM. ......................................................8
Hình 2.3: Thống kê dịch vụ SMS năm 2012[7]. ....................................................16
Hình 2.4: Tốc độ phát triển nhanh chóng của SMS[7]. ..........................................17
Hình 2.5: Cấu trúc một tin nhắn SMS. ..................................................................18
Hình 2.6: Một mẫu modem Viettel HSPA. ...........................................................21
Hình 2.7: Cấu tạo modem 3G Viettel HSPA. .......................................................23
Hình 2.8: Quy trình tháo lắp thiết bị. ....................................................................24
Hình 3.1: Mô hình hệ thống Bulk SMS của FiboSMS. ........................................25
Hình 3.2: Sơ đồ kết nối các thành phần của hệ thống. ..........................................32
Hình 3.3: Mô hình hoạt động của các môđun .......................................................35
Hình 3.4: Cấu trúc bảng MSGIN. .........................................................................39
Hình 3.5: Cấu trúc bảng MSGOUT. .....................................................................40
Hình 3.6: Cấu trúc bảng DANHBA. .....................................................................41
Hình 3.7: Cấu trúc bảng GROUPS. ......................................................................42
Hình 3.8: Cấu trúc bảng INGROUP. ....................................................................42
Hình 3.9: Cấu trúc bảng SINHVIEN. ...................................................................43
Hình 3.10: Cấu trúc bảng MONHOC. ..................................................................44
Hình 3.11: Cấu trúc bảng DIEM. ..........................................................................45
Hình 3.12: Cấu trúc bảng CAUTRUCSMS. .........................................................46
Hình 3.13: Biểu đồ quan hệ thực thể.....................................................................47
Hình 4.1: Lưu đồ tiến trình Đọc SMS. ..................................................................50
Hình 4.2: Lưu đồ tiến trình Xử Lý SMS. ..............................................................51

Hình 4.30: Giao diện màn hình tổng quan. ...........................................................80
Hình 4.31: Chọn Run AutoRun.exe trong hộp thoại AutoPlay. ...........................81
Hình 4.32: Chọn ngôn ngữ và chế độ cài đặt. .......................................................81
Hình 4.33: Kết thúc quá trình cài đặt. ...................................................................82
Hình 4.34: Cài đặt xong trình điều khiển cho thiết bị. ..........................................82
Hình 4.35: Thiết bị đã nhận được tín hiệu sóng. ...................................................83

Trang vii


Hình 4.36: Xác định cổng COM thiết bị kết nối đến. ...........................................83
Hình 4.37: Chọn số điện thoại nhận tin nhắn. .......................................................84
Hình 4.38: Xác nhận đã chọn xong danh sách người nhận. ..................................84
Hình 4.39: Màn hình khi đã nhập nội dung và chọn người nhận..........................85
Hình 4.40: Thông báo kết quả gửi tin nhắn. .........................................................85
Hình 4.41: Tin nhắn từ hệ thống đến điện thoại của người nhận..........................86
Hình 4.42: Chức năng tra cứu đang hoạt động. ....................................................86
Hình 4.43: Người dùng gửi tin nhắn truy vấn và nhận phản hồi. .........................87

Trang viii


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật modem 3G Viettel HSPA. ......................................22
Bảng 3.1: So sánh chức năng các dịch vụ của Fibo SMS Hosting. ......................26
Bảng 3.2: Tính năng tổng quát của dịch vụ Fibo SMS Hosting. ..........................26
Bảng 3.3: Bảng giá gói dịch vụ LC SMS của Fibo SMS Hosting. .......................27
Bảng 3.4: Yêu cầu phần cứng cài đặt hệ thống. ....................................................33
Bảng 4.1: Tham số kết nối cổng COM. ................................................................56

tại đạt mức xấp xỉ 70% dân số, với tình hình này việc phổ cập thông tin qua SMS là
điều thuận tiện nhất và tiết kiệm công sức hơn nhiều so với giao tiếp truyền thống.
Hệ thống sẽ tạo một kênh thông tin tiện lợi, nhanh chóng với chi phí hợp lý giữa nhà
trường với các phụ huynh, học sinh cũng như giáo viên và cả nhân viên của trường.
2. Tình hình nghiên cứu
Vấn đề ứng dụng SMS trong doanh nghiệp đã được triển khai từ rất sớm để
phục vụ cho quảng bá sản phẩm cũng như thông tin doanh nghiệp đến đông đảo người
dùng di động, nhưng những ứng dụng sử dụng SMS trong trường học thì vẫn đang
còn khá mới lạ. Nổi bật là một số dịch vụ của các nhà cung cấp như: tính năng SMS
Parents trong gói phần mềm quản lý nhà trường SMAS 2.0 của công ty viễn thông
quân đội Viettel; ứng dụng School SMS quản lý tình trạng học tập của học sinh của
công ty TNHH Fibo; hệ thống Sổ Liên Lạc Điện Tử của công ty TNHH viễn thông
Sao Xanh.
3. Mục đích nghiên cứu
Với mục đích tạo ra một hướng tiếp cận thông tin mới cho sinh viên, phụ
huynh, cán bộ giảng viên của trường Đại Học Giao thông Vận tải TP.HCM. Người
dùng có thể lấy được các thông tin một cách linh động hơn thông qua tin nhắn điện
thoại, từ đó nâng cao mối quan hệ nhà trường, phụ huynh và sinh viên. Đồng thời hệ
Trang 1


thống còn mở ra một hướng mới cho công tác trao đổi thông tin trong nhà trường giữa
các phòng ban một cách nhanh chóng, kịp thời và tiết kiệm chi phí.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
 Khảo sát thực trạng và nhu cầu của trường trong việc trao đổi thông tin.
 Tìm hiểu các lựa chọn và so sánh để tìm giải pháp tốt nhất.
 Xây dựng và thực nghiệm được hệ thống thông tin SMS.
5. Phương pháp nghiên cứu
 Tham khảo tài liệu số về hệ thống GSM trên mạng.
 Tham khảo tài liệu giấy từ nguồn luận văn của thư viện trường.

pháp thực hiện đề tài và ý nghĩa của đề tài.
Chương 2. Tìm hiểu về hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM.
Chương 2 trình bày các khái niệm cũng như tìm hiểu một cách tổng quan hệ
thống thông tin di động toàn cầu, các kiến thức nền tảng về tin nhắn SMS.
Chương 3. Phân tích thiết kế hệ thống tra cứu thông tin.
Chương 3 tập trung vào phân tích hệ thống đang sử dụng, đưa ra các giải pháp
và thiết kế hệ thống tra cứu thông tin, thiết kế cơ sở dữ liệu.
Chương 4. Xây dựng hệ thống SMS tra cứu và gửi thông tin.
Chương 4 đi sâu thể hiện các chức năng và các thuật toán đã phân tích ở
chương 3 bằng lưu đồ, trình bày các bước để triển khai xây dựng hệ thống SMS tra
cứu và gửi thông tin.
Chương 5. Kết quả và hướng phát triển.
Chương 5 trình bày các vấn đề sau khi xây dựng ứng dụng, các kết quả đạt
được cũng như những mặt hạn chế và những hướng phát triển cho ứng dụng.

Trang 3


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 Lý do chọn đề tài
Dịch vụ SMS xuất hiện đầu tiên trên hệ thống vô tuyến vào năm 1991 ở châu
Âu. Đến nay SMS đang trở thành một loại hạ tầng thông tin không thể thiếu trong
cuộc sống thường ngày từ vui chơi giải trí, thương mại, xã hội, mức độ phổ biến của
nó là rất cao. Những lợi ích mà dịch vụ SMS mang lại tập trung ở những điểm như
sự thuận tiện, tính linh hoạt và tính hợp nhất của dịch vụ nhắn tin và truy nhập dữ
liệu. SMS cũng loại bỏ sự cần thiết phải có các thiết bị riêng biệt cho việc nhắn tin
do các dịch vụ có thể tích hợp vào một thiết bị vô tuyến đầu cuối đơn nhất là di động.
Hướng tới sự thuận tiện và linh hoạt trong hoạt động trao đổi thông tin giữa nhà
trường và sinh viên, phụ huynh, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài “Xây dựng hệ thống


CHƯƠNG 2
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TOÀN CẦU GSM
2.1 Giới thiệu
2.1.1 Hệ thống thông tin di động GSM
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile
Communications, viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động.
GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động trên thế giới. Trong thời gian đầu
những năm 1980, hệ thống điện thoại cố định đã và đang tăng trưởng nhanh chóng
không chỉ ở châu Âu, đặc biệt ở Bắc Âu và Vương quốc Anh, mà còn ở Pháp và Đức.
Tuy nhiên mỗi quốc gia phát triển một hệ thống riêng của mình, không hề tương thích
về thiết bị và cả phương pháp hoạt động với bất kỳ quốc gia nào khác. Những người
châu Âu đã sớm nhận ra điều này. Vào năm 1982, Hội nghị châu Âu về Bưu chính
và Viễn thông (Conference of European Posts and Telegraphs, viết tắt: CEPT) đã
thành lập một nhóm nghiên cứu đặc biệt về điện thoại di động (Groupe Spécial
Mobile, viết tắt: GSM) để phát triển một chuẩn tế bào số mới đáp ứng với nhu cầu
ngày càng tăng của mạng di động châu Âu. Vào năm 1989, công việc quản lý tiêu
chuẩn và phát triển mạng GSM được chuyển giao cho viện Tiêu chuẩn viễn thông
châu Âu (European Telecommunication Standards Institute, viết tắt: ETSI), và các
tiêu chuẩn, đặc tính cũng như thông số kỹ thuật của GSM đã được công bố vào năm
1990. “Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà
cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia. Vào cuối năm 1995, GSM vượt ngưỡng 10 triệu,
vào năm 1998 con số đó là 100 triệu và đến 2004 GSM cán mốc 1 tỉ thuê bao” (số
liệu dịch từ Wikipedia tiếng Anh)[10].
GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động trên thế giới. Khả năng
phủ sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến, cho phép người
sử dụng có thể sử dụng điện thoại di động của họ ở nhiều vùng. GSM khác với các
tiêu chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ cũng như chất lượng cuộc gọi và
được xem là một hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ 2 (Second Generation, viết


đáp ứng những nhu cầu căn bản hiện tại của khách hàng như thoại, nhắn tin, truyền
số liệu tốc độ thấp, GSM được dự đoán sẽ vẫn còn tiếp tục thống trị thị trường thoại
di động toàn cầu trong thời gian tới.
2.1.2 Cấu trúc mạng GSM
Một mạng GSM bao gồm một số thực thể có chức năng và giao diện được chỉ
định.

Hình 2.2: Cấu trúc chung của một mạng GSM.
Mạng GSM có thể được chia làm ba phân hệ chính là phân hệ vô tuyến, phân
hệ chuyển mạch, phân hệ khai thác và hỗ trợ.
Phân hệ vô tuyến (Radio Subsystem, viết tắt: RSS) bao gồm:
 Trạm di động MS chính là các thuê bao di động.

Trang 8


 Hệ thống trạm gốc (Base Station Subsystem, viết tắt: BSS) hay còn gọi là mạng
lưới truy cập (Access Network, viết tắt: AN) điều khiển kết nối vô tuyến với trạm
di động.
Phân hệ chuyển mạch (Network Switching Subsystem, viết tắt: NSS) bao gồm:
 Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động (Mobile Switching Center, viết tắt: MSC)
thực hiện việc chuyển đổi các cuộc gọi giữa những thuê bao di động với nhau và
giữa những thuê bao cố định và di động.
 Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng (Public Switched Telephone Network,
viết tắt: PSTN) là một hệ thống chuyển mạch điện, truyền tải cuộc gọi bằng tín
hiệu tương tự (analog).
 Bộ định vị thường trú (Home Location Register, viết tắt: HLR) chứa các thông tin
liên quan đến hợp đồng thuê bao của người dùng, mang tính cố định, không thay
đổi.
 Bộ định vị tạm trú (Visitor Location Register, viết tắt: VLR) chứa các thông tin

cấp các giao diện với người dùng như màn hình, bàn phím, loa. Ở nhiều nơi trên thế
giới, các thiết bị di động được xác định duy nhất nhờ vào số nhận dạng quốc tế
(International Mobile Equipment Identity, viết tắt: IMEI).
SIM là một thẻ thông minh gắn chặt với người dùng trong vai trò là một thuê
bao duy nhất, được thiết kế tách rời để có thể làm việc với nhiều thiết bị di động khác
nhau. SIM chứa số nhận dạng thuê bao (International Mobile Subscriber Identity, viết
tắt: IMSI) để xác định thuê bao trong hệ thống, một khoá bí mật để xác thực và các
thông tin về dịch vụ khác.
 Hệ thống trạm gốc BSS
Gồm hai thành phần chính đó là trạm thu phát gốc BTS và bộ điều khiển trạm
gốc (Base Station Controller, viết tắt: BSC). Mỗi BTS bao gồm các thiết bị anten
thu/phát xử lý các giao thức vô tuyến liên kết với các trạm di động, đồng thời BTS
cũng tạo ra một khu vực phủ sóng gọi là tế bào (cell). Bộ phận quan trọng của BTS
Trang 10


là khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ (Trancoder and Rate Adapter Unit, viết tắt:
TRAU) có nhiệm vụ chuyển đổi mã thông tin từ các kênh vô tuyến 16 Kb/s theo tiêu
chuẩn GSM sang các kênh thoại tiêu chuẩn 64 Kb/s trước khi chuyển đến tổng đài.
Thành phần thứ hai của hệ thống trạm gốc BSS là BSC có chức năng như là một tổng
đài con, có vai trò chính là quản lý và chuyển giao các kênh ở giao diện vô tuyến.
Một BSC có thể quản lý từ hàng chục đến hàng trăm BTS tuỳ thuộc vào lưu lượng
của mỗi BTS.
2.1.3.2 Phân hệ chuyển mạch NSS
Phân hệ chuyển mạch bao gồm chức năng chuyển mạch,các cơ sở dữ liệu về
thông tin của thuê bao di động, trung tâm xác thực phục vụ cho việc bảo mật thông
tin của thuê bao.
 Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động MSC
Thành phần chính của phân hệ chuyển mạch đó là trung tâm chuyển mạch dịch
vụ di động, hoạt động như một nút chuyển đổi của mạng chuyển mạch công cộng