定位業務平台

定位業務是利用在移動通信網上增加相關定位業務實體,並通過支持定位功能的移動台向申請定位業務的移動用戶提供全網範圍內的定位服務。定位業務的實現包括獲取位置信息(經度和緯度)以及利用獲取的位置信息為用戶提供各種位置相關的服務。

基本介紹

  • 中文名:定位業務平台
  • 外文名:Positioning service platform
  • 套用領域:移動通信
簡介,系統架構,系統功能,移動定位中心的功能,定位實體的功能,粗定位業務中心功能,主要技術,

簡介

定位操作平台主要有兩種:基於用戶平面(基於IP作為定位訊息承載的定位操作)的定位操作平台和基於控制平面(基於傳統No.7信令作為定位訊息承載的定位操作)的定位操作平台。
1.基於控制平面定位操作平台
目前,基於控制平面定位操作平台在CDMA網和GSM中提供基於Cell ID方式的粗定位業務,涉及的網路實體包括:
(1) CDMA或GSM基礎網路中的實體:BSC、HLR、MSC、SMC/SMG。
(2) 定位業務系統設備:MPC、GLSC。
(3) 定位業務設備:SP。
2.基於用戶平面定位操作平台
目前,基於用戶平面定位操作平台只在CDMA網中提供基於gpsOne方式的精定位業務,涉及的網路實體包括:
(1) 定位系統:MPC和PDE。
(2) 業務設備:SP。

系統架構

圖1是融合了兩種定位操作平台的網路結構。
圖1  定位業務平台系統架構圖1 定位業務平台系統架構

系統功能

移動定位中心的功能

(1)用戶信息的存儲能力
MPC所包含的用戶/CP資料庫有能力存儲用戶的定位業務信息包括以下幾方面:
用戶標識;
用戶的MPCAP;
用戶的位置信息限制模式;
用戶限制的LCS CLIENT列表。
MPC有能力對接收的用戶位置信息進行存儲,其存儲的基本內容包括:
請求的LCS CLIENT的ID;
目標MS的標識;
定位成功或失敗;
所使用的PDE標識;
位置信息;
回響時間;
定位時間戳等。
(2)LCS CLIENT的信息存儲和鑒權
MPC所包含的用戶/CP資料庫有能力存儲授權的LCS CLIENT的信息。並且有能力在LCS CLIENT對用戶進行位置請求的時候,對LCS CLIENT進行鑒權。
(3)支持移動台主動發起的定位操作
MPC有能力接收定位請求,並按用戶要求進行基於分組網路的定位操作。這個操作包括以下分功能:
MPC應該能夠對移動台進行鑒權;
MPC應該能夠判斷移動台是否支持GPSOne定位功能;
MPC應該能夠通過TCP/IP接口向PDE請求移動台位置;
MPC應該可以保存定位結果。
(4)支持第三方發起的GPSOne定位流程
MPC有能力通過TCP/IP接收其他實體的定位請求,並且可以依據定位請求的具體要求進行定位操作,返回適當的位置信息。
LCS CLIENT發起的業務可以通過兩種方式進行:基本要求為CDMA位置業務L1接口協定,高級要求是OSA/Parlay接口。
MPC有能力按照定位請求的要求,進行基於分組網路的定位操作。這個操作包括以下分功能:
MPC應該能夠對LCS CLIENT和主叫用戶進行鑒權。
MPC應該能夠判斷移動台是否支持GPSOne定位功能。
MPC應該能夠發起GPSOne定位激活短訊息。
MPC應該能夠通過TCP/IP接口向PDE請求移動台位置。
MPC應該可以將移動台位置以合適的方式返回給請求的LCS CLIENT,並保存定位結果。
(5)支持基於Cell ID的定位流程的執行
MPC有能力按照定位請求的要求,進行基於Cell ID的定位操作。這個操作包括以下分功能:
MPC應該能夠對LCS CLIENT和主叫用戶進行鑒權;
MPC應該能夠判斷網路和用戶是否支持GPSOne定位流程;
MPC應該能夠通過移動台上報的SID/NID/BASE_ID向PDE請求移動台位置;
MPC應該可以將移動台位置以合適的方式返回給請求的LCS CLIENT,並留存定位結果;
在基於GPSOne定位流程失敗時,如需要MPC應該能夠自動啟動基於Cell/Sector定位方式定位流程。
(6)MPC應能既支持單次定位,又支持跟蹤型多次定位請求
對於WAP定位請求,應只支持單次定位。對於第三方定位請求和移動台駐留型定位套用,應既支持單次定位又支持多次定位。快取的定位結果不能用於多次定位請求中。
(7)MPC應能根據移動台上報的BASE_LAT、BASE_LONG直接獲得移動台位置,並留存定位結果。
(8)MPC可在符合定位精度要求的情況下,向LCS CLIENT或移動台提供快取的移動台歷史定位結果。
(9)對於多個同時進入的定位請求,MPC應支持spoofing(‘分身術’功能)。
如同在一些流程中標註的,當收到一個單次定位請求且該移動台有另一定位請求正在處理中時,MPC應完成第一個請求,然後將其結果作為後續請求的應答。
(10)MPC應能根據LCS CLIENT或移動台的定位精度要求選擇不同的位置信息獲取方式。
(11)定位的計費,MPC有能力提供定位操作相關的計費信息。
(12)MPC應具有日誌功能,將每一次定位操作記錄在日誌檔案中,以方便故障診斷。
(13)MPC的時鐘應與GPS時間同步。
(14)MPC應能通過SID和NID選擇正確的PDE,以提供定位服務。
(15)MPC應能識別目標移動台的服務MSC,從而可以在第三方定位業務中實現MT SMS的直接投遞。
(16)短訊息收發功能
MPC應包含短訊息模組,短訊息模組的物理實體可以獨立也可以與MPC合設,該短訊息模組應具有短訊息收發功能。

定位實體的功能

(1)移動台位置的確定
PDE應有能力接收MPC的定位請求,等待移動台的TCP連線(使用連線埠8888),對移動台進行定位。
PDE應有能力直接接收移動台的TCP定位連線請求(使用另一個連線埠號8889),對移動台進行定位。
(2)支持基於TCP/IP的IS801的訊息互動
PDE應有能力通過TCP/IP網路和移動台進行IS801定位互動。
PDE應支持TCP Wrapper協定,並利用TCP Wrapper協定對連線進行基於IMSI的鑒權。
(3)PDE應支持對移動台的鑒權
PDE應有能力通過IMSI對移動台進行鑒權。
(4)PDE應支持AFLT定位技術
PDE應有能力通過移動台提供的導頻測量信息計算用戶的位置。
(5)PDE應支持AGPS定位技術
PDE應有能力提供GPS參考信號,輔助移動台進行GPS衛星定位。
(6)PDE應支持混合定位技術
PDE應有能力同時通過GPS信號以及基站無線信息對移動台進行定位。並根據實際情況靈活選擇定位方式。
(7)PDE應支持根據SID/NID/BASE_ID計算相應的地理位置信息。
(8)PDE應能既支持MS-based又支持MS-assisted的IS-801定位方式。
(9)PDE應能既支持單次定位又支持多次(跟蹤型)定位請求。
PDE應支持IS-801 Access Duration(IS-801訪問周期)參數以能支持多次GPSOne定位。
(10)PDE應具有日誌功能,對每一次定位操作留下日誌記錄。
(11)PDE應將自己的時鐘和GPS時間同步。

粗定位業務中心功能

(1)用戶信息的管理能力
GLSC應能夠存儲用戶的定位業務信息包括以下幾項:
用戶的標識;
用戶訂購的業務;
用戶的位置信息限制模式;
用戶限制的SP列表;
用戶號碼與偽碼的對應關係。
GLSC應能存儲以下接收到的用戶位置信息:
請求的SP的ID(LCS Client ID)和Service ID;
目標MS的標識;
定位成功或失敗;
位置信息;
回響時間。
(2)SP信息的管理能力
GLSC應能存儲授權的SP信息。並有能力在SP對用戶進行位置請求的時候,根據SP進行鑒權。
系統共設3類SP,分別為大眾SP、行業SP和特權用戶SP。
大眾SP主要面向大眾用戶開展定位業務。系統以系統黑名單列表和請求中被查詢手機的隱私鑒權作為判定是否可以進行定位的依據,檢查順序為:系統黑名單列表、被查用戶隱私鑒權。大眾SP適用於簡訊明碼,WAP明碼以及偽碼業務(註:SP是否開展明碼業務的原則是運營商認為可以信任的SP可以開展明碼業務,不可信任的SP不能開展明碼業務)。
行業SP主要面向企業客戶開展行業定位業務。一般針對每個企業客戶,在SP賬號下設定各自的白名單,即‘行業SP白名單’。系統以系統黑名單列表和行業SP白名單作為是否進行定位的依據。檢查順序:系統黑名單列表、行業SP白名單;被查用戶不在系統黑名單列表並且在行業SP白名單,才能被查詢。這類SP主要是集團用戶,對於處於行業SP白名單中的號碼,不用下發確認簡訊,可以直接進行定位。
特權用戶SP主要面向緊急定位業務。這類SP具有高優先權,系統只需要檢查系統黑名單列表作為是否進行定位的依據。
(3)分別支持針對GSM網和CDMA網的基於Cell ID和MSC ID的定位操作
GLSC有能力按照定位請求的要求,進行基於Cell ID或MSC ID的定位操作。這個操作包括以下分功能:
GLSC應該能夠對LCS Client和主叫用戶進行鑒權。
GLSC應該能夠通過由核心網路獲得的SID/NID/BASE_ID或MSC ID計算出移動台位置。
GLSC應該可以將移動台位置信息以合適的方式返回給請求的LCS Client或簡訊網關,並留存定位結果。
(4)支持移動台發起和網路發起的定位業務
GLSC有能力通過SMPP接收移動台發起的OTA卡定位請求,並且可以依據定位請求的具體要求進行操作,返回適當的位置信息。GLSC有能力通過L1協定接收SP發起的第三方定位請求。
(5)GLSC應既支持單次定位,又支持跟蹤型多次定位請求
對於OTA卡定位請求,應只支持單次定位。對於網路發起的定位請求,應既支持單次定位又支持多次定位。GLSC可在符合定位精度要求的情況下,向LCS Client或移動台提供快取的移動台歷史定位結果。
(6)定位的計費
GLSC有能力提供定位操作相關的計費信息。
(7)GLCS應具有日誌功能,將每一次定位操作記錄在日誌檔案中。
(8)短訊息收發功能
GLSC應包含短訊息模組,短訊息模組的物理實體可以獨立也可以與粗定位平台合設,該短訊息模組應具有短訊息收發功能。

主要技術

在移動通信網路中,通常有以下幾種定位技術。
(1)基於Cell ID的定位技術,它由網路側獲取用戶當前所在的基站Cell信息以獲取用戶當前位置,其精度取決於移動基站的分布及覆蓋範圍的大小。
(2)基於AFLT的定位技術,AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)是CDMA獨有的技術,在定位操作時,手機/終端同時監聽多個基站的導頻信息,利用碼片延時來確定到附近基站的距離,最後用3角定位法算出具體位置。
(3)基於AGPS(無線網路輔助GPS定位技術)的定位技術,AGPS將終端的工作簡化,由網路側的定位伺服器與終端相互配合完成定位工作,就是將衛星掃描及定位運算等最為繁重的工作從終端一側轉移到網路一側的定位伺服器完成。
而GPSONE是美國高通公司為基於位置業務開發的定位技術,採用Client/Server方式。它將無線輔助AGPS和高級前向鏈路AFLT3角定位法兩種定位技術有機結合,實現高精度、高可用性和較高速度定位。在這兩種定位技術均無法使用的環境中,GPSONE會自動切換到Cell ID扇區定位方式,確保定位成功率。
廣域GPS衛星參考網路由多個高靈敏度GPS接收機組成,負責全天候監測覆蓋區域上空所有GPS衛星的星曆數據、多普樂頻移等定位所需信息,動態刷新存儲於定位平台中的GPS衛星資料庫(衛星數據與地理位置對應關係)。終端只有在需要定位時才通過無線網路向定位平台通報大概位置(屬於哪個基站),然後通過定位平台獲得GPS衛星信息,從而大大縮短衛星捕獲時間,大幅度降低耗電。
藉助定位伺服器強大的運算能力,可以採用複雜的定位算法以降低接收信號弱等不利因素的影響從而提高定位精度和靈敏度。定位平台將經緯度信息送到套用服務平台,或者通過無線網路送回終端滿足定位套用。

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