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定位業務的架構

定位業務,即基于位置的業務lbs(locationbasedservice),有時也稱為lcs(locationservice),是指通過移動網絡特定的定位技術獲取移動終端的地理位置信息(經緯度坐標),提供給移動用戶本人、通信系統或第三方,并借助地圖信息的支持,為移動用戶提供與其位置相關信息的業務。

目前在定位業務的架構主要由3gpp的一系列規范規定,oma的架構與3gpp的架構基本保持一致,僅在用戶平面定位方面有新的思路,這里先以3gpp的規范為準介紹定位業務的架構。

在3gpp的規范中,根據請求發起方的不同,定位業務可以分為三種:

1.終端始發定位請求mo-lr(mobileoriginatedlocationrequest):終端通過空中接口向定位管理系統直接發起的定位請求,它可以向網絡直接請求位置信息、請求輔助數據或請求將自己的位置發送給第三方。由于該功能目前應用模式不清晰、靈活性差,幾乎不能在實際應用中見到。

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)向定位管理系統發出定位請求,終端和lcsclient之間一般要通過為定位業務接入網關(短消息系統、多媒體消息系統或wap網關等)接入到lcsclient。

3.網絡觸發定位請求ni-lr(networkinducedlocationrequest):請求從正在為移動終端提供服務的plmn內部發出,主要應用于支持對緊急呼叫發起方的定位,在這種方式下,定位的結果往往通過定位管理系統發送到能處理緊急呼叫的專用lcsclient處。

圖1示意了定位業務系統的體系結構和三種定位請求發起方式的區別。

在圖1中,網關移動定位中心gmlc(gatewaymobilelocationcenter)是核心的設備,也就是前面提到的定位管理系統,它不僅處理各種定位請求、根據請求所要求的精度調用無線網絡的能力得到定位信息,而且完成定位業務的運營,包括用戶數據管理、業務數據管理、簽約信息管理、增值應用的鑒權認證和計費等功能。

服務移動定位中心smlc(servingmobilelocationcenter)是具體完成定位功能的邏輯設備,主要功能是在收到請求后調用相應的定位方法進行定位,并將測量消息轉換為用戶的經緯度信息。

3g核心網設備msc或sgsn在這里類似一個請求,主要起著將請求路由并轉發到smlc的作用。

面向開放業務體系的發展

1、基本的趨勢

從以上的描述可以看到,盡管通過移動網絡進行用戶定位具有天然的優勢,這種技術的本身還是很復雜的,其原因在于完成一次定位往往需要核心網和無線網甚至終端的參與。

在3gpp對定位業務進行規范制定時,已經充分考慮到了這種復雜性,并提出了前面描述定位業務架構來將這種復雜性簡單化:

1.3gpp將最終的定位計算單元smlc固定在無線網側,這主要是因為位置與無線側設備位置往往是相關的:最基本的定位方法cellid可以在無需終端主動參與的情況下通過無線網絡確定終端所處蜂窩的id得到;而otdoa的定位方法通過內置在nodeb中的位置測量單元lmu協作完成,這種協作的控制中心smlc設置在rnc即可;對a-gps的定位方法言,參考gps基準站一般每直徑200～500km需要部署一個,可以考慮和rnc共建,并將相關計算在rnc中的smlc模塊中完成。

2.核心網的msc或sgsn作為一個請求處理的中間出現,它們可以通過lg接口(map信令)接入各種gmlc的請求。

3.3gpp將定位業務的核心接入部件制定為業務層設備gmlc。gmlc不僅負責接入和各種定位請求,同時還是lcs業務的運營平臺,完成用戶數據管理、業務數據管理、業務簽約信息管理、sp數據管理和計費等功能。

通過以上的努力,定位業務的運作模式已經比較清晰。雖然在提供業務時,運營商需要考慮到終端、無線網、核心網和業務網設備對定位業務的支持,但各部分的功能和接口都已經劃分得很清晰,各部分的規劃也已經具有一定的獨立性。

2、面向用戶平面的發展

盡管3gpp已經將定位業務架構清晰化、簡單化,但因為涉及到核心網、無線網甚至終端在信令底層的參與,整個架構還是相對復雜的,這時,一種更加簡單的架構——基于用戶平面實現定位的架構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的實現方案被稱為基于控制平面實現的方案。

在眾多的移動數據業務中,一個能體現移動網特色的業務是移動定位業務。由于人們對移動業務的依賴,移動終端已經非常普及,而且人們習慣將手機隨身攜帶,這樣,通過手機終端來定位用戶,為許多應用提供了美好的前景。

本文就定位業務的架構演進和互通策略進行了介紹和分析,探討了定位業務的應用策略和互通策略。為簡便起見,本文大部分內容的描述就移動承載網是wcdma的情況展開。

由于定位業務在移動數據業務中有一定的典型性,其應用和互通策略對其它移動數據業務的開展也有借鑒意義。