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a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 摘要 a g p s ( a s s i s t e d g p s ) 技术是将g p s 卫星导航与移动通信融合形成 的技术，其基本思想是将终端的工作简化，将卫星扫描和位置计算等 最为繁重的工作从终端侧转移到网络侧的定位服务器完成，提高了终 端的定位精度、灵敏度和冷启动速度、降低终端耗电，同时在建筑物 高度密集的城市和室内环境时可以切换到非g p s 技术( 如 c e l u d e o t d 等) 进行定位。 本文第一章对a g p s 定位技术和o m as u p l 标准进行了介绍。 s u p l 标准是目前在g p r s w c d m a 网络中基于用户层面实现a g p s 定位技术的标准。第二章对a g p s 定位平台进行了总体设计，给出了 主要模块和接口功能。第三章则是a g p s 定位平台g g s n 接口模块 的详细设计和实现。g g s n 接口模块实现a g p s 定位平台与g g s n 接口的功能。该模块与g g s n 基于t c p i p 方式连接，提供大部分承 载l u p ( l o c a t i o n u s e r p l a l l e ) 接口消息的功能。a g p s 定位平台与终端 之间的通信基本经由此功能实体完成。 第四章通过在实验室对a g p s 定位平台进行模拟业务测试，引出 在引入基于a g p s 技术的业务时存在的一些关键技术问题，例如用户 隐私安全的问题、验证定位平台和终端的双向认证问题、i m s i 与 m s i s d n 转换的问题、以及终端预置定位平台地址的问题等等。只有 解决了这些问题，才能够在移动网络中完整的部署a g p s 定位服务。 本文从第五章到第八章，分别对以上问题进行背景分析，并提出 相应的解决方案，包括原理、流程设计、需要进行的改造等内容，以 及针对每个方案的可行性分析。 关键词：a g p s ，l b s ，s u p l ，定位技术 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接u 模块的设计实现及平台的改进 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fg g s n i n t e r f a c em o d u l eo fa g p sp o s i t i o n i n g p l a t f o r ma n di m p r o v e m e n to f t h ep l a t f o r m a b s t r a c t a g p s ( a s s i s t e d g p s ) i sap o s i t i o n i n gt e c h n o l o g yt h a ti n t e j g m t e sg p s a n dm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o n i t sb a s i ci d e ai st os i 埘【p l i 母t h et e m i n a l s w o r k i tt 啪s f e r sn l ed i 饪i c u l t 、v o r kl i k es e 副h i n gf b rs a t e l l i t e sa n d c a l c l l l a t i n gt h ep o s i t i o nt ot h ep o s i t i o n i n gp l a t f o 彻w h i c hi sl o c a t e di n m o b i l en e t 、) i r o r k t h i st e c h n o l o g yh e l p st oi m p r o v et h ea c c u r a c yo f p o s i t i o n i n g ，s e n s i t i v i 饥 t t f f( t i m et of i r s t f i x )a n dr e d u c et h e c o n s u m p t i o nf o rb a t t e r y b e s i d e st h i s ，i tc a na l s of a l l b a c kt on o n g p s t e c l l n o l o g ys u c ha sc e l l i da n de o t dw h e nt e n i l i n a li su n d e rd e n s e b u i l d i n g so ri n d o o rc i r c u m s t a n c e t h i sp 印e rf i r s t l yi n t r o d u c e st h ea g p sp o s i t i o n i n gt e c l l l l 0 1 0 9 ya n d o m as u p l s t a n d a r d s ，o nw h i c hu s e r - p l a n ea g p sp o s i t i o n i n gi sb a s e di n g p r s 脚c d m an e t w o r k i nc h a p t e r2a n d3 ，t h ea u t h o ri n t r o d u c e st h eg e n e r a la r c h i t e c t i l r e d e s i g no fs l p ( s u p ll o c a t i o np l a t f o 彻) ，a 1 1 dd e s 嘶b e st 1 1 cd e s i 弘a n d i m d l e m e n t a t i o no fg g s ni n t e r f a c em o d u l ei nd e t a i l g g s ni m e r f a c e m o d u l ei m p l e i i l e n t st h ei n t e r f a c e 如n c t i o nb e t w e e na g p sp o s i t i o i l i n g p l a t f o 衄a n dg g s n i ti sb a l s e do nt c m pc o n n e c t i o n ，a 1 1 dp r o v i d e s 向n c t i o no f b e 撕n gm o s tm a s s a g e so fl u p ( l o c a t i o nu s e rp l a i l e ) i m e m c e c o m m u n i c a t i o n sb e t w e e na g p sp o s i t i o n i n gp l a t f o ma n dt 锄i n a li s i m p l 锄e n t e db yt h i sn l o d u l e i nc h a p t e r4 ，t h ea u t t l o r b r i n g su ps o m ec r i t i c a lp r o b l e m sw h e n i m p o r t i n ga g p s 白e c h n o l o g y ，b a s c do ns i 姗l a t ct e s ti nm el a b b e s i d e s p o s “i o n i n gm n c t i o n ，w ea l s 0n e e dt os o l v em a n yp r o b l e m sw h i c ha r e 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实碾丝! 鱼塑堕鲎 r e l a t e dt ot h er e a ln e t w o f ka n de n v i r o n m e n t ， s u c h船 p n v a c y ， a u m e m i c a t i o n ，t m s f e r r i n go fi m s ia n dm s i s d n ，a n dp r e s e t t i n go f s l p a d d r e s si nt e 加= l i n a ld e v i c e sa l l ds oo n o n l yi fw es o l v ea nt h e s ep r o b l e m s ， c a nt h el b sb a s e do na g p sb el a u n c h e di nt h er e a ln e t w o r k f r o mc h 印t c r5o n ，t h i sp a p e ra n a l y s e sm a tb a c k g r o u n do fa l lt h e p r o b l e m sm e n t i o n o da _ b o v ea n dp r o p o s e ss o l u t i o n si n c l u d i n gp r i n c i p l e ， n o w sm o d i f i c a t i o 脑a n df e a s i b i l i t yt ot h er e a ln e t w o r ka c c o r d i n gt oe a c h p r o b l e m k e yw o i m s ：a g p s ，l b s ，s u p l ，p o s i t i o n i n gt e c l l i l o l o g y 北京邮电大学网络i 交换技术国家重点实验室i v 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处， 本人签名：盈避本人签名：鱼邋 本人承担一切相关责任。 日期：j 缉l l 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定， 即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学 校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论 文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用 影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密 后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 日期：罂2 望彦 日期：副4 4 1 垒 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 第一章a g p s 定位技术与o m as u p l 协议介绍 1 1a g p s 定位技术介绍 a g p s ( 舢s i s t e d g p s ) 技术是将g p s 卫星导航与无线蜂窝融合形成的技术， 其基本思想是将终端的工作简化，将卫星扫描等最为繁重的工作从终端侧转移 到网络侧的定位服务器完成，提高了终端的定位精度、灵敏度和冷启动速度、 降低终端耗电，同时在建筑物高密度密集的城市和室内环境时可以切换到非 g p s 技术( 如c e l l d ，e 0 1 r d 等) 进行定位。 具体实现为：在移动通信网中部署一套定位平台，定位平台通过g p s 参考 网接收g p s 卫星信号，并将卫星信号转换成为有效的定位辅助数据存放在数据 库中，这些数据在各自的生命周期内会被更新。g p s 参考网是一个g p s 信号接 收网络，参考网中部署了多台g p s 接收机，每个接收机的范围约为3 0 0 5 0 0 公 里，参考网的覆盖范围取决于g p s 接收机的数量。通过集线器将各个g p s 接 收机的信号汇集到g p s 信息管理平台后，便可以向定位平台提供整个g p s 参 考网覆盖范围内的所有g p s 卫星信号。一旦启动a g p s 定位流程，终端首先会 向定位平台报告其目前所在的小区的号码，即c e l l i d 。定位平台根据c e l l i d 可得到终端目前所在小区的基站的经纬度，查询定位辅助数据的数据库得到该 基站上空当前的卫星星历信息，然后将这些卫星星历信息通过高层信令传送给 终端。此时终端就可以根据这些卫星星历信息来捕获卫星信号，进行伪距的测 量，并计算出终端目前所在的位置，而不用像传统的g p s 定位那样对所有的卫 星都进行一遍搜索才能确定哪几颗是当前正在自己上空的。这样有效地缩短了 搜星的时间，也降低了对电池的消耗。采用a g p s 定位技术的定位精度可以达 到5 5 0 米，响应时间为3 秒左右。若在室内或者建筑物密集区，由于上空被 遮挡，终端即使能收到辅助数据也无法进行正确的测量时，定位平台可以采用 非g p s 定位的技术( 如c e l l i d ，1 a ，e o t d 等) 对终端进行定位。虽然在精 度上有些降低，但是有效地提高了定位成功率。 a g p s 技术分为控制面( c 伽1 p l a n e ) 和用户面( u s 昏p l 舭e ) 两种实现方 式。控制面方式实现的a g p s 技术其消息的传输都是通过七号信令来完成，因 此如果在现有移动通信网络中部署该技术，则需要对大部分核心网网元进行升 级和改造；用户面方式实现的a g p s 技术则是通过g p r s 网络来进行消息的传 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 5 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 输，因此要引入该技术只需要在网络中增加定位平台和对终端进行相应的改造 即可，对其他网元没有要求。因此多数运营商都采用u s 盼p l 锄e 的方式进行部 署。基于u s * p l 锄e 的a g p s 技术有两种标准，一种是0 m a 定义的s u p l 标 准，适用于g s h 吖g p r s ，w c d m a 网络；另一种是3 g p p 2i s 8 0 1 标准，适用于 c d m a 网络。本文关注的a g p s 技术都是基于o m as u p l 标准的。 a g p s 技术从请求发起方的角度可分为：网络发起和终端发起两种。网络发 起是由平台通过w a pp u s h 方式下发定位请求之后，终端与平台建立m 连接， 完成定位流程；终端发起则是终端主动与平台建立i p 连接，发起定位请求。从 计算方式可分为m s a 和m s b 两种：m s a ( m s a s s i s t e d ) 是由终端完成伪距的 测量，然后由定位平台计算出终端的位置；m s b ( m s b 豁e d ) 是由终端完成测量 和计算的过程，定位平台只需要提供辅助数据。本文所述a g p s 定位平台实现 了以上两种计算方式。 1 2o m r as u p l 协议介绍 s u p l 【2 1 ( s e c 它u s 盯p 1 a n el o c a t i o n ) 是o m a ( o p c nm o b i l ea l n 锄c e ) l o c ( l o c a t i o n ) 工作组制定的基于用户层面的a g p s 定位技术标准。s u p l 协议是 a g p s 终端和a g p s 定位平台之间的l u p 接口的协议，用于传输g p s 辅助数据 和位置信息。 s u p l 包含位置用户层( l u p ：l o c a t i o nu s e rp l a n e ) 接口，安全功能( 如认 证和授权) ，收费功能，漫游功能，保密功能等。 s u p l 标准目前有两个版本s u p l l 0 和s u p l 2 o 。s u p l l o 已经制定完成并 进行了互操作性测试，该版本中主要是对立即定位服务进行了定义；s u p l 2 o 的技术规范正在制定中，该版本中增加了周期性触发定位和基于位置时间的触 发定位等功能。 1 2 1 s u p l 服务 s u p l 位置服务可以分为网络发起和终端发起的服务。 必须考虑下列服务【3 】： 立即定位服务：一旦发起请求就立即对目标进行定位的服务； 商用服务 紧急服务 延迟定位服务：由某事件触发的定位服务，例如进入某个区域，或者某时 刻才发起的定位服务； 北京邮电人学嘲络与交换技术国家重点实验室6 北京邮电大学硕士学位论文 a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 周期定位服务：即设定起始、终止时间以及间隔时间，周期性的对目标进行 定位的服务。 目前s u p l 规范只实现了立即定位服务中的商用服务，延迟定位和周期定 位服务正在制定中。 1 2 1 1 网络发起的s u p l 服务 网络发起的服务是从s u p l 网络发起的服务。s u p l 代理( 即基于位置的 应用) 位于网络侧。 1 2 1 2 终端发起的吼n p i 服务 终端发起的服务是从终端发起的。s u p l 代理位于终端。这种模式引入一 些考虑，如s u p l 代理和终端用户的认证。 1 2 2s u p l 位置服务功能组 这部分标识和描述s u p l 位置服务功能组里的逻辑功能实体。这部分的目 的是确保使能s u p l 服务的所有可能的功能都被标识。 1 ) s u p l 保密功能( s p f - s u p lp r i v a c yf u n c t i 帆) 保密功能是确保终端用户的隐私被尊重。必须考虑以下几点： 不管是网络发起还是终端发起，都要遵守目标终端用户的隐私设置 遵守目标终端用户的通知和证实设置 允许将来可能应用于目标用户的紧急和合法覆盖规则 s u l l 可能采用现有的保密节点例如隐私预设文件寄存器( p p r ：p 咖a c y p r o f i l er 9 9 i s t c r ) 或位置分配控制( l d c ：l o c a t i o nd i s 缸b u t i c 0 n 仃0 1 ) 来实现 保密功能。s p f 也可以在终端中实现。 2 ) s u p l 发起功能( s i f - s u p li n i 廿a d 蚰f u n c 吐蚰) s u p l 发起功能提供s u p l 网络发起一个定位请求的机制。发起功能在 s i j i l 网络发起服务中有很重要的作用。 在网络发起服务的情况下，s u p l 网络通过使用下列方法之一来开始一个 定位请求： w a pp u s h a c 嘲sp r o t o c o l ( p a p ) 移动网络运营商环境下的s m s 在网络发起定位请求得情况下，如何判断终端是否具有a g p s 能力，不在 本规范的范围之内。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 7 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 终端应该支持至少一种s u p l 发起方式。 3 ) s u p l 安全功能( s s f s u p ls e c u r 时f 咖c 伽n ) s u p l 安全功能使能s u p l 网络对s u p l 代理进行认证和授权。这在安全使 能网络发起和终端发起的s u p l 服务中是很重要的。 4 ) s u p l 漫游支持功能( s r s f - s u p lr o a m i n gs u p p o r tf u n c t i o n ) 当终端离开它的s l p 服务区时，便发生s u p l 漫游。一个s l p 的服务区包 括s l p 能够为终端提供位置估计或相关辅助数据，而不需要与其他s l p 联系 的区域。需要注意的是，s l p 服务器不一定与下层的无线网络的服务器相关联。 下面列出了几种s u p l 漫游模式： h s l p ( h o m e - s l p ) 可能请求v - s l p ( s i t s l p ) 提供初始位置估计，例 如基于位置i d ： h s l p 可能请求v - s l p 提供l u p 定位决策和s p c 功能。 决定采用哪种方式在实现时具体考虑，超出了本规范的范围。为了参考的目 的，决定应该基于以下几个因素： s u p l 提供商之间的漫游协定： 位置i d ： 捕获的信息； h s l p 终端协商参数，例如定位方法。 5 ) s u p l 收费功能( s c f - s u p lc h a r g i n gf u n c t i o n ) s u p l 收费功能负责s l p 的收费功能。包括m l s 应用、s u p l 代理和终端 用户的收费。s c f 的主要工作是收集计费相关的数据和s u p l 提供商之间的账 目数据。除此之外，s c f 可能基于对可用收费数据的估计来允许s l p 中的活动 ( 例如辅助数据和位置传送) 。s c f 的更多细节不再阐述，超出了s u p l 的范 围。 6 ) s u p l 服务管理功能( s s m f - s u p ls e r v i c em a n a g e m e n tf u n c t i o n ) s u p l 服务管理功能是管理终端位置的功能。该功能存储、获取、修改目 标终端的位置信息。在执行该功能的过程中，应综合考虑收费、保密、安全、 q o p 等功能。 1 2 3s u p l 定位功能组 这部分标识和描述s u p l 定位服务功能组中的逻辑功能实体。 1 ) s u p l 辅助传送功能( s a d f s u p l a s s i s t a n c ed e h v e r yf u n c 廿o n ) 辅助数据传输功能产生并传送用来测量或计算终端位置的辅助数据。辅助 数据传输可能是基于从s r r f 功能获得的g p s 参考数据、终端网络的能力，和 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 8 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 目标终端的大概位置信息的一个子集。 辅助数据可能由r r i p 限a d i or e = c o u r s el c sp r o t o c 0 1 ) 中定义的元素构成。 2 ) s u p l 参考数据获取功能( s r r f - s u p l 鼬f e 比n c er e t r i e v a if u n c t i 佃) 参考数据获取功能是从g p s 参考网络获取g p s 参考数据的功能。需要用 参考数据来产生辅助数据。 3 ) s u p l 位置计算功能( s p c f - s u p lp o s i t i o nc a l c u l a 廿o nf u n c t i 蛐) 位置计算功能执行计算终端位置的功能。s u p l 服务可能支持下列一个或 多个位置计算模式。 a - g p ss e t - 嬲s i 曲c d a g p sse ，r - b a s o d 自主g p s 增强c e l l a f l t e o t d 位置i d ：执行位置标识到用经纬度表示的地理位置的转化。在移动运 营商环境中，就表示c d l i d 的位置。 1 2 4s u p l 参考体系结构 该部分指出s u p l 网络体系结构模型，包括用户层面位置服务相关的网络 实体和参考点。 一个网络实体代表一组功能，并不一定是一个物理设备。物理实现是实现 决策：制造商可以选择任何方式的网络实体的物理实现，不论单独的或联合的， 只要其实现满足功能需求就行了。 参考点是两组功能的概念上的边界，不一定是一个物理接口。只有当网络 实体在各边都包含不同的物理设备时，参考点才会成为一个或多个物理接口。 实例化一个接口可能会定义一个或多个协议。由于l u p 参考点用一个接口实例 化，在文档中这两个术语都会使用。 在一般的环境中，s u p l 的组件是终端和网络组件s l p ( s u p ll o c a t i o n p l a t f o n n ) ，包括s l c 和s p c 系统。终端通过【坤接口与网络通信。 在移动运营商环境中，可能需要如图1 1 所示的许多实体和接口。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 9 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 图1 1s u p l 参考体系结构 l u p 的通信机制和接口 w a j p p 啪h 包含的协议是p a p ( p l l s h a c c 鼯s p r o t o c 0 1 ) ，月j 来从s l p 到p p g ( p u s h p r o x yg a t e w a y ) 传送位置请求通知，和p a p ( p u s ho v * 1 1 1 e a i rp m t o c o d ，用来 从p p g 到终端传送这些通知。s m s 传输通知是另一种选择，可以被s l p 的s m s 触发器或w a p 通知发起。s m s 传输的协议接口没有在图1 - 1 中说明，因为s l p 和s m s c ，m c 的接口是专有的，不通过3 g p p 3 g p p 2 来定义。从s m s c 门订c 到 终端的通道不在本文档的范围之内。为了服务管理和定位决策的交换，s u p l 应用消息交换发生在终端和s l c 之间。 北京邮电人学网络与交换技术国家重点实验室l o 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g o s n 接口模块的设计实现及平台的改进 s u p l 系统与子系统描述 1 2 s 1 s u p l 位置平台 s u p l 位置平台( s l p ) 包括s u p l 位置中心( s l c ，s u p ll o c a t i o nc e n t 盯) 和s u p l 定位中心( s p c ，s u p lp o s i “c c i l t e r ) 。s l c 和s p c 可能集成在单一 的系统中。l 坤接口用在s l p 和s u p l 使能终端( s e t ，s u p l e n a b l e dt c 肋i n a l ) 之间。l u p 接口用于传送s u p l 服务管理和定位决策的消息。 也可能将s l c 和s p c 功能分到s l p 的不同系统中。 l ，u p 接口用于s l p 和s e t 之间。l ，u p 承载两种类型的消息： 去往s l c 系统的消息- iu p 服务管理消息 去往s p c 系统的消息l u p 定位决策消息 1 2 5 1 1s i m l 位置中心 s l c 系统协调网络中s u p l 的操作，并在与s e t 在用户层交互的时候执行下 列功能： s u p l 保密功能( s p f ) s u p l 发起功能( s i f ) s u p l 安全功能( s s f ) s u p l 漫游支持功能( s r s f ) s u p l 收费功能( s c f ) s u p l 服务管理功能( s s m f ) 一s u p l 位置计算功能( s p c f ) s l c 可能执行将位置标识翻译成由经纬度表示的地理位置信息的功能。 该位置可能满足s u p l 代理请求的q o p 。在移动运营商环境中，就是 c e l l 口d 的位置。 1 2 5 1 2s u p l 定位中心 s p c 支持下列功能： s u p l 安全功能( s s f ) s u p l 辅助传送功能( s a d f ) s u p l 参考数据获取功能( s i u 心) s u p l 位置计算功能( s p c f ) 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 1 2 5 2s u p l 使能终端 s e t 支持s u p l 中定义的过程。s e t 可能支持下列一个或多个功能，这取 决于s e t 的能力和s u p l 提供商的商业规则： s u p l 保密功能( s p f ) s u p l 安全功能( s s f ) s e t 支持s e t - b e d 和或s e t - 船s i s t c d 定位计算。s e t 可能支持下列功能： s u p l 位置计算功能( s p c f ) s u p l 辅助传送功能( s a d f ) s l c s p c 和s e t 的功能有重叠之处。根据s e t 能力和定位方式的选择，s e t 可以作为s l c s p c 。 1 2 5 3 s u p l 子系统的功能分配 表1 1 列出了s u p l 参考配置中功能实体的分配。 表1 1s u 】) l 功能分配 s l cs p c8 e t 位置服务功能组 s u p l 保密功能( s p f ) oo s u i l 发起功能( s i f ) o s u p l 安全功能( s s f ) ooo s u p l 漫游支持功能( s i 略f ) o s u p l 收费功能( s c f ) o s u p l 服务管理功能( s s m f ) o 定位功能组 s u p l 辅助传送功能( s a d f ) oo s u p l 参考获取功能( s 啄) o s u p l 位置计算功能( s p c f ) ooo 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 2 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 1 2 6 l n p 接口定义 该部分定义s u p l 体系结构中的接口。s u p l 体系结构中标识了一个新的接 口，即s l p 平台和s e t 之间用来传输辅助数据的l u p 接口。本规范只对l l l p 接口进行定义【4 j 捌，l e 接口请参见m l p 规范【6 】f 1 ，l r 接口请参见r l p 规耐8 l 【9 】。 l ，u p 接口的功能在逻辑上分为位置服务管理和定位决策。 1 2 6 1服务管理功能 该接口用来使s l p 建立与s e t 的会话，并执行隐私、鉴权、漫游、计费等 管理功能。 表l 一2 列出l u p 服务管理接口的消息。 表1 2l u p 接口服务管理消息 魄懿。? i - 一：攒遴一一”。”。焉 s u p li n i t 在s l p 发起与s e t 的s u p l 会话时使用。该 消息用丁二网络发起的s u p l 服务。该消息包含 发起目标s e t 用户的通知和确认保密规则。 s u p ls t a r t 在s e t 发起s u p l 会话时使用该消息。 s u p lr e s p o n s e 在s e t 发起的位置请求中，s l p 响应s u p l s t a r t 消息时使刚该消息。 s u p l e n d s l p 或s e t 结束存在的s u p l 会话时使用该 消息。 1 2 6 2定位决策功能 l u p 定位决策接口用于在s e t 和s l p 之间传送定位计算所需的信息。 表1 3 列出了l u p 定位决策接口的消息。 表1 3l u p 接口定位决策消息 糯懿：。一妊、赫二= = 二i ：瓣一一? ，；”? 弩“碧 s u p l p o s 住s l p 和s e t 之间交换用丁i 计算s e t 位置的 定位过程消息( i u 也p ，f 强厂r i a - 8 0 1 ) 时使用 该消息。 s u p lp o sd t r rs e t 发起与s l p 的定位协议会话 ( r m j ，r r c 厂r 认一8 0 1 ) 时使用该消息 s u p l e n d s l p 或s e t 结束存在的s u i l 会话时使用该消 息。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 3 北京邮电大学硕士学位论文 a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 具有g s m 和或w c d m a 能力的s e t 和对这种s e t 类型提供支持的s l p 应该支持m 也p 。具有c d m a 能力的s e t 和对这种s e t 提供支持的s l p 应该 支持t l a 8 0 l 。支持其他定位协议的s e t 和s l p 是可选的。 北京邮电人学网络与交换技术国家重点实验室 1 4 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 第二章a g p s 定位平台总体设计 根据o m a s u p l 协议对s l p 功能的定义以及中国移动位置业务总体技术 要求，我们对a g p s 定位平台总体结构进行了设计，并对功能模块进行了详细 定。 2 1 总体结构图 a g p s 定位平台( 即s u p ls l p 系统) 建立在通用消息平台( c o p a r t ) 上， c o p a r t 是一个底层的通信和管理平台，我们在其上完成s u p ls l p 功能需求 中所规定功能的设计部署。 s u p ls l p 系统总体结构如图2 1 所示： 图2 1s u p l _ ；s l p 系统总体结构图 s l p ( s u p ll o c a t i o np l a t f o 衄) 定位平台由两个模块组成s l c ( s u p ll o c a t i o n c 衄衙) 和s p c ( s u p lp o s i t i o n i n gc 锄t 哪。s p c 与终端交互时采用代理模式， 即所有s p c 与终端的交互都通过s l c 转发。 s l c 模块功能如下： 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室1 5 卤 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接u 模块的设计实现及平台的改进 1 ) 核心网络接入功能：主要完成对基于m s i s d n 的位置请求的处理，根 据请求的精度要求，结合网络具有的定位技术能力，采取特定的定位 技术，获得用户的经纬度信息。 2 ) s p 代理功能：负责定位业务的流程控制。接收s p 发送的定位请求， 并将用户位置信息返回给s p 。完成l b s 业务漫游管理。产生s p 调用 用户位置信息的话单，提供向s p 收取定位服务费的依据。 3 ) l b s 业务管理功能：完成用户订购关系和隐私数据的鉴权和管理功能， 同时对外向终端用户提供l b s 相关的特性数据( 隐私数据) 设置的 p o r t a l 功能。 s p c 模块功能如下： 该模块主要执行定位计算功能。对于a g p s 定位，需要能支持m s a s s i s t e d ， m s b a s e d 和s t a n d a l o n e 三种定位方式的算法；需要增加同g p s 参考网之间接 口来获取g p s 卫星星历数据。在无法使用a g p s 进行定位的情况下，该模块能够 使用现有的m a p a t i 方式进行c e l l i d 精度的定位。 s u p ls l p 系统中与s l p 平台交互的网元及功能如下： d s m p ：数据业务管理平台。它主要功能为：管理用户数据业务通用信息、 订购关系、管理s p c p 数据。此外它还具有话单批价、与结算中心对接的功能。 b o s s ：对s l p 生成的定位费话单进行采集，并与s p 进行结算。 a p p c a t i o n ，s u p l a g e n t ：提供给用户使用的位置类应用，可以由运营商提 供，也可以由s p 提供。为向用户提供全方位的服务，对于向个人用户提供的应 用，可以采用短信、彩信、w a p 及j a v a 等接入方式，对于向行业用户提供的 应用，可以采用短信、w a p 、j a v a 及i n t 锄c t 等接入方式。 i s m g ：短信网关，s l p 平台通过s m s 方式向终端发送定位请求时，需要 通过i s m g ： w a pp p g ：s l p 平台通过w a pp u s h 方式向终端发送定位请求时，需要 通过w a p p p g ； o g s n ：终端与s l p 平台之间的通信均需要通过g g s n ，包括s u p l 会话 的建立，辅助数据的传送，和位置结果的计算； h l r ：无法使用a g p s 定位时，采用m a j p a t l 方式进行定位，则需要与 h l r 交互，获取终端的c e l l i d 精度的位置信息； g p sr e f e r e n c e ：g p s 参考网，包括g p s 接收机和管理平台功能。g p s 接 收机负责接收g p s 卫星辅助数据，管理平台存放所有接收机接收的数据，并建 北京邮电大学嘲络与交换技术国家重点实验室 1 6 北京邮电大学硕士学位论文a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 立g p s 辅助数据同地理位置的对应关系列表，当s l p 到该平台请求相应位置的 g p s 辅助数据时，该平台可以根据请求的粗略位置，提供g p s 辅助数据。也可 以通过组播的方式将所有的g p s 信息发送给所有的s l p ，由s l p 执行有效g p s 信息的挑选工作，我们的s l p 平台采用的是这种方式。 2 2 功能实体视图 s u p l _ s l p 系统的功能实体视图( 逻辑视图) 如图2 2 所示： 图2 2s u p l _ s l p 系统功能实体视图 各功能实体说明： i 蚰j n i t 进程守护功能实体，通用消息平台已经提供。 j n a c c e s s d 控制台命令接入功能实体，对外提供对系统各个部分的操作维护功能，通 用消息平台已经提供。 o m s g r 系统内消息寻址和转发的功能实体，图中省略未画出。通用消息平台已经 提供。 s d f 数据库访问接口功能。在数据库侧使用特定数据库系统( i n f o 眦i x 、o r a c l e ) 提供的a _ p i 访问数据库，为平台中的其他进程提供统一的访问接口。( 将s q l 语句和执行结果封装在通用消息包中。) 通用消息平台已经提供。 s s 7 9 a t e 北京邮电大学阿络与交换技术国家重点实验室 1 7 北京邮电大学硕士学位论文 a g p s 定位平台g g s n 接口模块的设计实现及平台的改进 s s 7 接口功能，即经过通用消息改造的n 7 s e r v e r ，提供核心网接入。该实体 用于访问h l r 查询s e t 归属地、漫游地等信息。若s e t 可以上报l a c 信息， 加上手机号码段等，经由s l p 内部配置进行判断、查询可以实现，则不需要使 用该接口。 c m p p g a t e 短信接口功能，与使用c m p p 协议的网络实体i s m g 进行连接，提供短信 方式承载的l u p 功能。在网络侧发起定位请求的情况下，需要系统主动向s e t 发起事务，该功能实体提供经s m s 方式的通信。 w a p g a t e w 印网关接口功能，与w a pp p g 进行连接，提供w a p 队p 方式承载的l u d 功能。在网络侧发起定位请求的情况下，需要系统主动向s e t 发起事务，该功 能实体提供w a j p 队p 方式的通信。 。g g s n g a t e g g s n 接口功能，与g g s n 基于t c p 口方式连接，提供大部分承载l u p 的功能。s u p l _ s l p 系统与s e t 之间的通信基本经由此功能实体完成。接收来 自g g s n 的s u p l 消息，封装为通用消息发送到s l p ，接收s l p 通用消息封装 的a s n 1 编码的s u p l 消息，经t c p 连接发送到g g s n 。 h t t p g a t e h r r p 协议接口功能，与使用h t t p 协议的网络实体( 网络侧s u p l a g e m 、 异地s l p ) 进行连接。l e 和l r 接口均为基于h ，r r p + x m l 方式，该功能实体完 成基于此方式的通信。 o g p s g a t e g p s 参考设备接口功能，与g p s 参考网络进行连接。 s i p s u p 【；l p 的核心功能实体，负责位s u p l 业务流程的执行。其他功能实体 主要用于内部管理和提供对外接口承载能力，该功能实体则完成位置业务功能 和定位功能，及接口需求的协议实现。 2 3 接口功能及协议 s u p l _ s l p 系统涉及如下接口： l u p 、l e 、l r 、r r l p 、l g s 以及l h 接口。 各种协议的消息最终由s l p 子系统处理，其中 l ，u p 接口：是