定位業(yè)務(wù)架構(gòu)演進(jìn)論文

時(shí)間:2022-09-11 04:20:00

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定位業(yè)務(wù)架構(gòu)演進(jìn)論文

在眾多的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中,一個(gè)能體現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)特色的業(yè)務(wù)是移動(dòng)定位業(yè)務(wù)。由于人們對移動(dòng)業(yè)務(wù)的依賴,移動(dòng)終端已經(jīng)非常普及,而且人們習(xí)慣將手機(jī)隨身攜帶,這樣,通過手機(jī)終端來定位用戶,為許多應(yīng)用提供了美好的前景。

本文就定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)演進(jìn)和互通策略進(jìn)行了介紹和分析,探討了定位業(yè)務(wù)的應(yīng)用策略和互通策略。為簡便起見,本文大部分內(nèi)容的描述就移動(dòng)承載網(wǎng)是WCDMA的情況展開。

由于定位業(yè)務(wù)在移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中有一定的典型性,其應(yīng)用和互通策略對其它移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展也有借鑒意義。

定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)

定位業(yè)務(wù),即基于位置的業(yè)務(wù)LBS(LocationBasedService),有時(shí)也稱為LCS(LocationService),是指通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特定的定位技術(shù)獲取移動(dòng)終端的地理位置信息(經(jīng)緯度坐標(biāo)),提供給移動(dòng)用戶本人、通信系統(tǒng)或第三方,并借助地圖信息的支持,為移動(dòng)用戶提供與其位置相關(guān)信息的業(yè)務(wù)。

目前在定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)主要由3GPP的一系列規(guī)范規(guī)定,OMA的架構(gòu)與3GPP的架構(gòu)基本保持一致,僅在用戶平面定位方面有新的思路,這里先以3GPP的規(guī)范為準(zhǔn)介紹定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)。

在3GPP的規(guī)范中,根據(jù)請求發(fā)起方的不同,定位業(yè)務(wù)可以分為三種:

1.終端始發(fā)定位請求MO-LR(MobileOriginatedLocationRequest):終端通過空中接口向定位管理系統(tǒng)直接發(fā)起的定位請求,它可以向網(wǎng)絡(luò)直接請求位置信息、請求輔助數(shù)據(jù)或請求將自己的位置發(fā)送給第三方。由于該功能目前應(yīng)用模式不清晰、靈活性差,幾乎不能在實(shí)際應(yīng)用中見到。

2.終端終止定位請求MT-LR(MobileTerminatedLocationRequest):使用最普遍的請求方式,終端通過定位客戶端LCSClient(即第三方或SP)向定位管理系統(tǒng)發(fā)出定位請求,終端和LCSClient之間一般要通過為定位業(yè)務(wù)接入網(wǎng)關(guān)(短消息系統(tǒng)、多媒體消息系統(tǒng)或WAP網(wǎng)關(guān)等)接入到LCSClient。

3.網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)定位請求NI-LR(NetworkInducedLocationRequest):請求從正在為移動(dòng)終端提供服務(wù)的PLMN內(nèi)部發(fā)出,主要應(yīng)用于支持對緊急呼叫發(fā)起方的定位,在這種方式下,定位的結(jié)果往往通過定位管理系統(tǒng)發(fā)送到能處理緊急呼叫的專用LCSClient處。

圖1示意了定位業(yè)務(wù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和三種定位請求發(fā)起方式的區(qū)別。

在圖1中,網(wǎng)關(guān)移動(dòng)定位中心GMLC(GatewayMobileLocationCenter)是核心的設(shè)備,也就是前面提到的定位管理系統(tǒng),它不僅處理各種定位請求、根據(jù)請求所要求的精度調(diào)用無線網(wǎng)絡(luò)的能力得到定位信息,而且完成定位業(yè)務(wù)的運(yùn)營,包括用戶數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、簽約信息管理、增值應(yīng)用的鑒權(quán)認(rèn)證和計(jì)費(fèi)等功能。

服務(wù)移動(dòng)定位中心SMLC(ServingMobileLocationCenter)是具體完成定位功能的邏輯設(shè)備,主要功能是在收到請求后調(diào)用相應(yīng)的定位方法進(jìn)行定位,并將測量消息轉(zhuǎn)換為用戶的經(jīng)緯度信息。

3G核心網(wǎng)設(shè)備MSC或SGSN在這里類似一個(gè)請求,主要起著將請求路由并轉(zhuǎn)發(fā)到SMLC的作用。

面向開放業(yè)務(wù)體系的發(fā)展

1、基本的趨勢

從以上的描述可以看到,盡管通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行用戶定位具有天然的優(yōu)勢,這種技術(shù)的本身還是很復(fù)雜的,其原因在于完成一次定位往往需要核心網(wǎng)和無線網(wǎng)甚至終端的參與。

在3GPP對定位業(yè)務(wù)進(jìn)行規(guī)范制定時(shí),已經(jīng)充分考慮到了這種復(fù)雜性,并提出了前面描述定位業(yè)務(wù)架構(gòu)來將這種復(fù)雜性簡單化:

1.3GPP將最終的定位計(jì)算單元SMLC固定在無線網(wǎng)側(cè),這主要是因?yàn)槲恢门c無線側(cè)設(shè)備位置往往是相關(guān)的:最基本的定位方法CellID可以在無需終端主動(dòng)參與的情況下通過無線網(wǎng)絡(luò)確定終端所處蜂窩的ID得到;而OTDOA的定位方法通過內(nèi)置在NodeB中的位置測量單元LMU協(xié)作完成,這種協(xié)作的控制中心SMLC設(shè)置在RNC即可;對A-GPS的定位方法言,參考GPS基準(zhǔn)站一般每直徑200~500km需要部署一個(gè),可以考慮和RNC共建,并將相關(guān)計(jì)算在RNC中的SMLC模塊中完成。

2.核心網(wǎng)的MSC或SGSN作為一個(gè)請求處理的中間出現(xiàn),它們可以通過Lg接口(MAP信令)接入各種GMLC的請求。

3.3GPP將定位業(yè)務(wù)的核心接入部件制定為業(yè)務(wù)層設(shè)備GMLC。GMLC不僅負(fù)責(zé)接入和各種定位請求,同時(shí)還是LCS業(yè)務(wù)的運(yùn)營平臺,完成用戶數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)簽約信息管理、SP數(shù)據(jù)管理和計(jì)費(fèi)等功能。

通過以上的努力,定位業(yè)務(wù)的運(yùn)作模式已經(jīng)比較清晰。雖然在提供業(yè)務(wù)時(shí),運(yùn)營商需要考慮到終端、無線網(wǎng)、核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)備對定位業(yè)務(wù)的支持,但各部分的功能和接口都已經(jīng)劃分得很清晰,各部分的規(guī)劃也已經(jīng)具有一定的獨(dú)立性。

2、面向用戶平面的發(fā)展

盡管3GPP已經(jīng)將定位業(yè)務(wù)架構(gòu)清晰化、簡單化,但因?yàn)樯婕暗胶诵木W(wǎng)、無線網(wǎng)甚至終端在信令底層的參與,整個(gè)架構(gòu)還是相對復(fù)雜的,這時(shí),一種更加簡單的架構(gòu)——基于用戶平面實(shí)現(xiàn)定位的架構(gòu)SUPL(SecureUserPlaneforLocation)被OMA提出,并成為了新的趨勢和可替代方案。相對而言,3GPP的實(shí)現(xiàn)方案被稱為基于控制平面實(shí)現(xiàn)的方案。多智網(wǎng)校誠招全國各地市獨(dú)家線下商,共同開發(fā)網(wǎng)上教育市場。多智教育()!

在眾多的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中,一個(gè)能體現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)特色的業(yè)務(wù)是移動(dòng)定位業(yè)務(wù)。由于人們對移動(dòng)業(yè)務(wù)的依賴,移動(dòng)終端已經(jīng)非常普及,而且人們習(xí)慣將手機(jī)隨身攜帶,這樣,通過手機(jī)終端來定位用戶,為許多應(yīng)用提供了美好的前景。

本文就定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)演進(jìn)和互通策略進(jìn)行了介紹和分析,探討了定位業(yè)務(wù)的應(yīng)用策略和互通策略。為簡便起見,本文大部分內(nèi)容的描述就移動(dòng)承載網(wǎng)是WCDMA的情況展開。

由于定位業(yè)務(wù)在移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中有一定的典型性,其應(yīng)用和互通策略對其它移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展也有借鑒意義。

定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)

定位業(yè)務(wù),即基于位置的業(yè)務(wù)LBS(LocationBasedService),有時(shí)也稱為LCS(LocationService),是指通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特定的定位技術(shù)獲取移動(dòng)終端的地理位置信息(經(jīng)緯度坐標(biāo)),提供給移動(dòng)用戶本人、通信系統(tǒng)或第三方,并借助地圖信息的支持,為移動(dòng)用戶提供與其位置相關(guān)信息的業(yè)務(wù)。

目前在定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)主要由3GPP的一系列規(guī)范規(guī)定,OMA的架構(gòu)與3GPP的架構(gòu)基本保持一致,僅在用戶平面定位方面有新的思路,這里先以3GPP的規(guī)范為準(zhǔn)介紹定位業(yè)務(wù)的架構(gòu)。

在3GPP的規(guī)范中,根據(jù)請求發(fā)起方的不同,定位業(yè)務(wù)可以分為三種:

1.終端始發(fā)定位請求MO-LR(MobileOriginatedLocationRequest):終端通過空中接口向定位管理系統(tǒng)直接發(fā)起的定位請求,它可以向網(wǎng)絡(luò)直接請求位置信息、請求輔助數(shù)據(jù)或請求將自己的位置發(fā)送給第三方。由于該功能目前應(yīng)用模式不清晰、靈活性差,幾乎不能在實(shí)際應(yīng)用中見到。

2.終端終止定位請求MT-LR(MobileTerminatedLocationRequest):使用最普遍的請求方式,終端通過定位客戶端LCSClient(即第三方或SP)向定位管理系統(tǒng)發(fā)出定位請求,終端和LCSClient之間一般要通過為定位業(yè)務(wù)接入網(wǎng)關(guān)(短消息系統(tǒng)、多媒體消息系統(tǒng)或WAP網(wǎng)關(guān)等)接入到LCSClient。

3.網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)定位請求NI-LR(NetworkInducedLocationRequest):請求從正在為移動(dòng)終端提供服務(wù)的PLMN內(nèi)部發(fā)出,主要應(yīng)用于支持對緊急呼叫發(fā)起方的定位,在這種方式下,定位的結(jié)果往往通過定位管理系統(tǒng)發(fā)送到能處理緊急呼叫的專用LCSClient處。

圖1示意了定位業(yè)務(wù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和三種定位請求發(fā)起方式的區(qū)別。

在圖1中,網(wǎng)關(guān)移動(dòng)定位中心GMLC(GatewayMobileLocationCenter)是核心的設(shè)備,也就是前面提到的定位管理系統(tǒng),它不僅處理各種定位請求、根據(jù)請求所要求的精度調(diào)用無線網(wǎng)絡(luò)的能力得到定位信息,而且完成定位業(yè)務(wù)的運(yùn)營,包括用戶數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、簽約信息管理、增值應(yīng)用的鑒權(quán)認(rèn)證和計(jì)費(fèi)等功能。

服務(wù)移動(dòng)定位中心SMLC(ServingMobileLocationCenter)是具體完成定位功能的邏輯設(shè)備,主要功能是在收到請求后調(diào)用相應(yīng)的定位方法進(jìn)行定位,并將測量消息轉(zhuǎn)換為用戶的經(jīng)緯度信息。

3G核心網(wǎng)設(shè)備MSC或SGSN在這里類似一個(gè)請求,主要起著將請求路由并轉(zhuǎn)發(fā)到SMLC的作用。

面向開放業(yè)務(wù)體系的發(fā)展

1、基本的趨勢

從以上的描述可以看到,盡管通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行用戶定位具有天然的優(yōu)勢,這種技術(shù)的本身還是很復(fù)雜的,其原因在于完成一次定位往往需要核心網(wǎng)和無線網(wǎng)甚至終端的參與。

在3GPP對定位業(yè)務(wù)進(jìn)行規(guī)范制定時(shí),已經(jīng)充分考慮到了這種復(fù)雜性,并提出了前面描述定位業(yè)務(wù)架構(gòu)來將這種復(fù)雜性簡單化:

1.3GPP將最終的定位計(jì)算單元SMLC固定在無線網(wǎng)側(cè),這主要是因?yàn)槲恢门c無線側(cè)設(shè)備位置往往是相關(guān)的:最基本的定位方法CellID可以在無需終端主動(dòng)參與的情況下通過無線網(wǎng)絡(luò)確定終端所處蜂窩的ID得到;而OTDOA的定位方法通過內(nèi)置在NodeB中的位置測量單元LMU協(xié)作完成,這種協(xié)作的控制中心SMLC設(shè)置在RNC即可;對A-GPS的定位方法言,參考GPS基準(zhǔn)站一般每直徑200~500km需要部署一個(gè),可以考慮和RNC共建,并將相關(guān)計(jì)算在RNC中的SMLC模塊中完成。

2.核心網(wǎng)的MSC或SGSN作為一個(gè)請求處理的中間出現(xiàn),它們可以通過Lg接口(MAP信令)接入各種GMLC的請求。

3.3GPP將定位業(yè)務(wù)的核心接入部件制定為業(yè)務(wù)層設(shè)備GMLC。GMLC不僅負(fù)責(zé)接入和各種定位請求,同時(shí)還是LCS業(yè)務(wù)的運(yùn)營平臺,完成用戶數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)簽約信息管理、SP數(shù)據(jù)管理和計(jì)費(fèi)等功能。

通過以上的努力,定位業(yè)務(wù)的運(yùn)作模式已經(jīng)比較清晰。雖然在提供業(yè)務(wù)時(shí),運(yùn)營商需要考慮到終端、無線網(wǎng)、核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)備對定位業(yè)務(wù)的支持,但各部分的功能和接口都已經(jīng)劃分得很清晰,各部分的規(guī)劃也已經(jīng)具有一定的獨(dú)立性。

2、面向用戶平面的發(fā)展

盡管3GPP已經(jīng)將定位業(yè)務(wù)架構(gòu)清晰化、簡單化,但因?yàn)樯婕暗胶诵木W(wǎng)、無線網(wǎng)甚至終端在信令底層的參與,整個(gè)架構(gòu)還是相對復(fù)雜的,這時(shí),一種更加簡單的架構(gòu)——基于用戶平面實(shí)現(xiàn)定位的架構(gòu)SUPL(SecureUserPlaneforLocation)被OMA提出,并成為了新的趨勢和可替代方案。相對而言,3GPP的實(shí)現(xiàn)方案被稱為基于控制平面實(shí)現(xiàn)的方案。