Wie funktioniert eine SMS

April 3, 2016 | News & Trends

Geschichte

Gerne bezeichnet man SMS als Neben- oder Zufallsprodukt, mitunter auch deshalb, weil zur Übertragung der SMS bestehende Signalisierungsmechanismen verwendet werden, die bei der Vermittlung bzw. dem Verbindungsaufbau von Telefonanrufen zum Einsatz kommen.

Weltweit gibt es aktuell zwei dominierende Mobilfunkstandards. Während in Europa Global System for Mobiles (GSM) verwendet wird, setzt die USA bspw. großteils auf Code Division Multiple Access (CDMA), der Rest der Welt teilt sich unter den beiden Standards auf. Der offensichtlichste Unterschied, wobei auch nicht mehr vollkommen gültig, ist die SIM-Karte. CDMA Mobiltelefone müssen vom jeweiligen Mobile Network Operator (MNO) auf eine Whitelist gesetzt werden. Während bei einem Mobiltelefonwechsel im GSM Netz einfach die SIM Karte ins neue Gerät eingelegt wird, muss in CDMA Netzen das neue Mobilfunktelefon vom Netzbetreiber genehmigt werde. Die Short Messages Services entstanden aus dem GSM Standard, CDMA ist später nachgezogen. Hier ist die technische Implementierung allerdings eine andere.

Wie wird eine SMS übertragen?

Jeder Mobilfunkanbieter verfügt über ein sogenanntes SMSC (Short Message Service Center), einem Speicher, wo die SMS zur weiteren Verarbeitung abgelegt werden. Entweder gelangen die SMS von Mobiltelefonen des jeweiligen Netzbetreibers in das SMSC oder sie werden über Schnittstellen von Diensteanbietern eingefüllt. Das SMSC speichert die SMS solange bzw. kümmert sich um die weitere Zustellung an das Empfängergerät, bis die Zustellung entweder erfolgreich beendet, die Lebensdauer abgelaufen oder ein unveränderbarer Fehler (z.B. Empfänger existiert nicht) aufgetreten ist. Zuerst ermittelt das SMSC über das GMSC (Gateway Mobile Switching Center) den Aufenthaltsort der Empfängernummer bzw. des Empfängerhandys. Dies geschieht, indem das Gateway MSC beim HLR (Home Location Register), einem Kundenverzeichnis, nach der VLR (Visitor Location Register) Nummer fragt. Wurde die Empfängernummer gefunden, so kann aus der VLR-Nummer das entsprechende MSC (Mobile Switching Center) des Zielnetzes ermittelt werden. Das MSC kontrolliert mehrere Funkzellen und somit auch die darin aktuell angemeldeten Handys. Über das VLR, dem Verzeichnis der aktuell angemeldeten Handys, ermittelt nun das MSC, bei welcher Funkzelle die Empfängernummer eingebucht ist. Dannach wird mit der Funkzelle bzw. dem BSS (Base Station System) Kontakt aufgenommen und von dort die SMS an das Empfängerhandy zugestellt. Das Ergebnis der Zustellung wird von der BSS über die zustellende MSC an die GMSC und in weiterer Folge an das sendende SMSC zurückgemeldet.

Aufbau und Funktionalitäten

Wie bereits erwähnt können pro SMS 140 Bytes an Nutzdaten (meist Text) transportiert werden. Hinzu kommen eine Empfänger- und eine Absendernummer. Weitere Informationsfelder wie Data Coding Scheme (DCS), User Data Header Indicator (UDHI), Status Report Request und Gültigkeitsdauer sind verantwortlich für die Kodierung der Daten und ob in den Nutzdaten weitere, strukturierte Informationsfelder (User Data Header) enthalten sind. Wurde ein Status Report angefordert, so erhält – abhängig vom Netz – der Absender Informationen über den Zustellungsverlauf der SMS. Konnte die SMS innerhalb der Gültigkeitsdauer vom Netzbetreiber nicht zugestellt werden, so verfällt die SMS. Wurde ein Status Report für diese SMS angefordert, so erhält der Absender die Information, dass die SMS abgelaufen sei. Mit der Information des Data Coding Scheme wird hauptsächlich festgelegt, ob die Nutzdaten 7Bit Text, 8Bit Daten oder UCS2 kodiert sind. Durch die 7Bit Kodierung wird zum Beispiel erreicht, dass in den 140 Bytes Nutzdaten 160 GSM Zeichen Platz finden, oder im Fall von UCS2 jedes beliebige Schriftzeichen, davon aber dann nur 70 pro SMS, darstellbar ist. Mehr dazu lesen Sie in unserem Artikel „SMS Codierung – warum eine SMS 70 oder 160 Zeichen lang ist“. Verwendet man in den Nutzdaten der SMS einen User Data Header (UDHI ist gesetzt), so können weitere Funktionen genutzt werden. Aufgrund dieser zusätzlichen Informationen in den Nutzdaten verringert sich aber auch entsprechend die mögliche Zeichenanzahl.Meist wird der User Data Header verwendet um mehrere SMS als zusammenhängend zu kennzeichnen, damit das Empfängergerät diese als eine Nachricht darstellen kann. Monophone Klingeltöne oder SW-Bildmitteilungen wurden auch über Daten-SMS mit entsprechendem User Data Header gesendet. Der Nachfolgerversuch von SMS, EMS (Enhanced Message Service), baut auf der SMS-Technologie auf und verwendet den User Data Header z.B. zu Textformatierungen.