F-1. GÉNÉRALITÉS
Un « SMS » (Short message service) ou service de message court est un message écrit, composé de 160 caractères maximum, chacun codé sur 7 bits. Ce service est disponible sur la totalité du parc de terminaux en circulation sur le marché et fonctionne sur tous les types de réseaux (GSM, GPRS, UMTS). Conformément à la norme GSM, les SMS utilisent des capacités dédiées à la signalisation et sont transmis via le canal sémaphore n° 7 (SS7). A l'origine, il fut en effet considéré comme naturel d'utiliser le réseau de signalisation pour la délivrance du SMS, compte tenu de la nature « paquet » de ce dernier.
Outre le SMS de bout en bout, la norme GSM distingue notamment les SMS-MO (Mobile originated), des SMS-MT (Mobile terminated). Un SMS-MO désigne le transfert d'un SMS depuis un mobile vers le SMS-C (SMS Center), tandis qu'un SMS-MT désigne le transfert d'un SMS depuis le SMS-C vers un mobile.
Techniquement, le service SMS nécessite la mise en place d'un ou plusieurs serveurs spécifiques dans le réseau. Le serveur de messages courts (SMS-C) assure le stockage des SMS dans des bases de données, la distribution des SMS aux terminaux mobiles destinataires (quand ceux-ci se sont manifestés dans le réseau GSM auquel ils appartiennent) et le traitement des dates de validité des SMS. Le MSC (Mobile services switching center), élément de commutation du réseau mobile commun aux autres catégories de trafic, constitue quant à lui l'émetteur réseau du SMS-MO et le récepteur réseau du SMS-MT.
F-2. ENVOI D'UN SMS SUR UN RÉSEAU MOBILE 2G
F-2.1. Envoi d'un SMS d'un opérateur mobile
vers un autre opérateur mobile (M2M)
L'envoi d'un SMS interpersonnel d'un opérateur mobile français ou étranger vers le réseau d'un opérateur mobile tiers est régi par un contrat d'interopérabilité SMS, généralement réciproque. Dans la suite, on désigne par « terminaison d'appel SMS » (ou TA SMS) la prestation de SMS-MT fournie dans ce cadre.
La terminaison d'appel SMS depuis un opérateur A sur le réseau mobile de l'opérateur B consiste en l'acheminement par l'opérateur mobile de destination d'un SMS transmis in fine à l'un de ses abonnés mobiles sous la forme d'un SMS-MT.
Techniquement, cette terminaison se fait directement depuis le SMS-C de l'opérateur mobile de l'appelant sur le MSC auquel est rattaché le destinataire, par l'intermédiaire du réseau international et de la plate-forme SS7 de France Télécom (IGP). En particulier, la terminaison d'appel SMS ne sollicite pas le SMS-C du réseau de l'opérateur mobile de l'appelé. Ce choix de raccordement via le réseau SS7 résulte de particularités liées à la norme GSM.
Au bilan, le service SMS utilise le réseau de signalisation de l'opérateur mobile, c'est-à-dire le réseau assurant principalement le transport des informations nécessaires à la gestion de la mobilité des clients.
L'envoi et la réception d'un SMS sollicite également un équipement dédié au service, le SMS-C : l'appelant envoie le message sur le réseau d'accès radio ; le message transite ensuite par le réseau coeur (MSC) puis est envoyé vers le SMS-C où il est stocké ; le SMS-C interroge le réseau de l'appelé pour connaître sa position géographique, puis envoie le message vers le MSC de couverture du destinataire.
En interopérateurs, une passerelle de signalisation (IGP) est également sollicitée pour l'acheminement du message depuis le SMS-C de l'opérateur de l'appelant jusqu'au réseau de l'opérateur de l'appelé. Les opérateurs GSM n'en disposent pas en propre et utilisent donc des infrastructures de France Télécom.
Enfin, la portabilité du numéro mobile est assurée par la présence dans chaque réseau d'un équipement, le SRF (Signalling relay function), chargé d'assurer l'acheminement des appels et des SMS vers le bon opérateur.
Comme l'illustre le schéma suivant, l'envoi d'un SMS interpersonnel entre deux abonnés mobiles peut être décomposé en trois étapes :
1° Dépôt du SMS depuis le mobile de l'appelant vers le SMS-C de l'opérateur mobile de l'appelant : le SMS est stocké dans le SMS-C associé au terminal mobile de l'appelant ;
2° Demande de localisation de l'appelé par le SMS-C de l'opérateur mobile de l'appelant au HLR (Home location register)de l'opérateur mobile de l'appelé : le SMS-C du réseau de l'appelant interroge le HLR du réseau de l'appelé, de façon à localiser le MSC auquel le SMS doit être livré. En métropole, cette interrogation se fait par l'intermédiaire du réseau SS7 international de France Télécom. Une fonctionnalité de filtrage, mise en place par France Télécom au niveau de sa plate-forme (IGP), permet de garantir à l'opérateur mobile de destination que la réception de SMS se fait uniquement en provenance d'opérateurs avec lesquels il a signé un accord d'interopérabilité ;
3° Transmission du SMS depuis le SMS-C de l'appelant jusqu'au MSC de couverture de l'appelé : une fois la requête effectuée et autorisée, le SMS est routé sur le MSC du réseau de l'appelé.
Envoi d'un SMS interpersonnel d'un opérateur mobile vers un opérateur mobile tiers
F-2.2. Détail des trois étapes pour la transmission d'un SMS interpersonnel
1. Dépôt du SMS depuis le mobile de l'appelant
vers le SMS-C de l'opérateur de l'appelant
Lors de cette première étape, le SRF, qui est un commutateur spécifique gérant notamment la portabilité des numéros mobiles, est interrogé une première fois, afin de vérifier que l'abonné qui dépose le SMS appartient bien à la base de client de l'opérateur mobile de l'appelant.
D'autre part, un traitement supplémentaire est effectué pour les SMS émis par les clients prépayés afin de pouvoir s'assurer qu'ils disposent d'un crédit suffisant et pouvoir les débiter en temps réel (plusieurs équipements sont sollicités dont le SRF et des plates-formes réseau intelligent).
2. Demande de localisation du destinataire
Dans cette deuxième étape, des messages de signalisation sont échangés entre le SMS-C et les HLR de l'opérateur mobile de l'appelé afin de déterminer la localisation de l'appelé ainsi que le chemin de routage du SMS. Les messages échangés sont nommés SRI for SM : Send Routing Information for Short Message.
Le SRF est à nouveau sollicité dans cette étape, pour sa fonction de commutation, qui permet en fonction du numéro de l'appelé d'acheminer la demande de localisation soit vers le HLR à l'intérieur du réseau de l'opérateur mobile de l'appelant (cas d'un SMS on net), soit vers des passerelles de France Télécom qui l'acheminent vers l'opérateur distant (cas d'un SMS off net).
Ainsi, le SRF intercepte la demande de localisation et la traite de la façon suivante :
1° Si le numéro de l'appelé est international, le SRF relaie la demande vers l'IGP ;
2° Si le numéro de l'appelé correspond à celui d'un opérateur mobile tiers, le SRF relaie la demande vers l'IGP qui le route vers l'opérateur attributaire ;
3° Si le numéro de l'appelé appartient au même plan de numérotation que celui de l'appelant (SMS on net), un test de portabilité sur l'appelé est effectué. Si ce test s'avère négatif (natif ou porté in), la demande est relayée vers le HLR de l'opérateur mobile de l'appelé (fonctionnalité HLR virtuel), s'il est positif (natifs autres opérateurs ou porté out), la demande est relayée vers l'IGP qui se charge de l'orienter vers le bon opérateur national.
3. Transmission du SMS depuis le SMS-C jusqu'au destinataire
Dans la phase de transmission du SMS depuis le SMS-C, le SMS entrant arrive en off net directement sur le MSC de l'opérateur tiers depuis la passerelle de France Télécom et rejoint la boucle locale avant d'atteindre le terminal de l'abonné.
F-2.3. Autres modalités d'envoi d'un SMS vers un opérateur mobile : SMS Push
Outre les opérateurs mobiles, d'autres acteurs sont susceptibles de solliciter une prestation de SMS-MT auprès de l'opérateur de destination. Dans ce cadre, l'envoi du SMS-MT se fait hors connexion et on parle alors de « SMS Push ».
Techniquement, le SMS, envoyé depuis une plate-forme de services, transite via un réseau privé virtuel sécurisé (VPN) jusqu'à une infrastructure d'intégration de services de l'opérateur de destination. Ce dernier vérifie que l'identifiant à l'origine de l'appel appartient bien à la base des utilisateurs autorisés (contrôle antispam). Dès que le terminal mobile de l'appelé est localisé, le réseau avertit le SMS-C qu'il peut délivrer le message à son destinataire et le SMS est acheminé vers le MSC de l'opérateur mobile de l'appelé.
Il apparaît que ces offres de SMS Push sont plus riches que les seules prestations de terminaison d'appel SMS que les opérateurs mobiles se fournissent mutuellement, dans la mesure où, ces offres comprennent notamment, au-delà de la prestation de SMS-MT, une prestation de départ de SMS, ainsi que la mise à disposition par l'opérateur mobile de destination d'un réseau privé virtuel (VPN) et d'une infrastructure d'intégration de services.
Envoi d'un SMS via l'offre SMS Push de l'opérateur mobile de l'appelé
Il convient toutefois de noter que, si la modalité technique présentée ci-dessus s'adresse à tout acteur souhaitant envoyer un SMS vers un abonné mobile (FAI, opérateur fixe, éditeur de services, etc.), elle est surtout utilisée par les agrégateurs de SMS. L'agrégateur de SMS, aussi appelé facilitateur, est un exploitant qui se charge du raccordement technique des réseaux pour tout ce qui concerne l'envoi et la réception de SMS. Il propose ainsi une interface unique entre les acheteurs de SMS Push d'une part, et l'ensemble des opérateurs mobiles (métropolitains et étrangers), d'autre part.
Avec la convergence croissante des réseaux et des services, un SMS peut être émis depuis un terminal mobile, un terminal fixe ou une messagerie internet (Web SMS). Contrairement à l'interconnexion des réseaux mobiles, l'interopérabilité des services SMS entre réseaux mobiles et réseaux fixes ou internet n'est pas normalisée à ce jour. Aussi, la terminaison des SMS en provenance des opérateurs de téléphonie fixe ou des fournisseurs d'accès internet s'effectue à ce jour sous la forme de SMS Push (via la plate-forme d'intégration de services et non via le réseau SS7), soit directement auprès des opérateurs mobiles, soit indirectement par le biais d'un agrégateur de SMS.
F-3. ENVOI D'UN SMS SUR UN RÉSEAU MOBILE 3 G
S'agissant des réseaux UMTS, le trafic voix, SMS et données utilisent tous des canaux dédiés au transport de bits de données.
Pour rappel, la bande dédiée au système UMTS est également divisée en canaux fréquentiels de largeur 200 kHz. Sur une bande de fréquences, sont émis des signaux modulés autour d'une fréquence porteuse qui siège au centre de la bande. L'espacement entre les porteuses est de 4,4 MHz à 5 MHz.
L'organisation temporelle de l'UMTS est basée sur des trames élémentaires de 10 ms, qui sont chacune divisée en quinze slots. La durée d'un slot est donc d'environ 0,667 ms.
Contrairement au réseau GSM, il n'existe pas de canaux dédiés à la transmission des SMS. Les canaux physiques de données sont appelés DPDCH (Dedicated Physical Data Channel) et sont utilisés pour la transmission des bits de données, qui transportent des informations du plan usager (voix, SMS, etc.) et des informations du plan de contrôle des couches supérieures (notamment la signalisation d'appel). Chaque canal DPDCH est découpé en time slots.
Mis à part le fait que le SMS ne transite pas par le canal de signalisation, mais par des canaux dédiés au transport de données, la cinématique des échanges demeure identique à celle décrite précédemment (stockage du SMS dans le SMSC, interrogation du HLR, livraison au MSC de l'appelé).
A N N E X E G