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基于通用消息的精定位平台的设计与实现 摘要 随着位置服务业务的推广和逐渐普及，人们对定位精度的需求也 逐渐提高，应运而生的便是能为这些业务提供高精度定位的精定位平 台( 以下简称s u p l 广s l p ) 。本文所述精定位平台是遵循o m a ( 开放移 动联盟) s u p l ( 安全用户平台定位) 规范、3 g p pr 砌。p ( 无线资源定位协 议) 规范和中国移动a g p s ( 辅助全球定位系统) 规范的定位平台。该平 台智能网系统的通用消息机制设计，实现定位平台内外部消息统一处 理。 本文首先从位置服务的市场背景、精定位平台所涉及的几类国际 标准、a g p s 定位技术以及精定位平台进行了简要介绍。 第二章对精定位平台的需求进行了分析，主要从功能需求、接口 需求和业务流程需求三方面进行分析。 第三章对精定位平台的设计与实现进行了详细阐述，结合第二章 中的需求对精定位平台的消息处理机制，即通用消息进行介绍，接着 对基于通用消息的精定位平台的总体结构、s l p ( 定位平台子系统) 模 块和前置进程模块的设计与实现进行了介绍，同时结合第二章中所分 析的需求对该定位平台进行详细阐述，之后对关键的数据结构、算法 设计进行了简要介绍，并介绍了该系统中上下行消息的执行流程。 最后一章结合当前的市场状况对精定位平台的应用进行了展望。 关键词位置服务精定位平台安全用户平面辅助g p s t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f p r e c i s el o c a t i o ns e r v i c ep l a t f o i t m b a s e do nc o p ar t _ m a c o a b s t r a c t w i t ht h ew i d es p r e a do fl o c a t i o ns e r v i c e ，t h en e e df o rp r e c i s e l o c a t i o ns e i c eh a sb e e ne n h a n c e d t h ep r e c i s el o c a t i o ns e i c ep l a t f o r m ( s u p l s l p ) i se m e r g e dt om e e tt h i sn e e d t h ep l a t f o m ld e s c r f b e di nt h i s t h e s i si sal o c a t i o np l a t f o h nw h i c hi si m p l e m e n t e db a s e do no m a ( o p e n m o b i l ea l l i a n c e ) s u p l ( s e c u r eu s e rp l a n el o c a t i o n ) s p e c i f i c a t i o n ，3 g p p r r l p ( m d i or e s o u r c el c sp r o t o c 0 1 ) a i l dc h i n am o b i l ea g p s ( a s s i s t e d g l o b a lp o s i t i o ns y s t e m ) s p e c i f i c a t i o n t h ep l a t f o mi sd e s i g n e db a s e do n t h em e c h a n i s mo fc o p a r m a c o ( c o m p o n e l l tp a c k e to fr e a lt i m e 印p l i c a t i o np r o c e s sm a n a g e m e n ta i l dc o m m u n i c a t i o n ) ，w h i c hd e a l sw i t h t h ei m e m a la n de x t e m a lm e s s a g e sa st h es a m e f i r s t l y ；t h i st h e s i sb r i e n yi n t r o d u c e sm em a r k e t i n gb a c k g r o u n da n d m er e l a t e di n t e m a t i o n a l l o c a t i o ns p e c i f i c a t i o n so fp r e c i s el o c a t i o ns e i c e p l a t f o r m a l s o ，a g p sl o c a t i o nt e c h n o l o g y ，c o p a 彤r - m a c oa n dt h e p r e c i s el o c a t i o np l a t f b n na 1 ei n n o d u c e d i nc h a p t e rt w o ，t h er e q u i r e m e n t so ft h ep r e c i s e1 0 c a t i o ns e i c e p l a t f o ma r ea n a l y z e d ，i n c l u d i n g m n c t i o n a lr o q u i r e m e n t s ，i m e “犯e r e q u i r e m e n t sa n ds e r v i c en o wr e q u i r e n l e n t s i nc h a p t e rt h r e e ，t h c d e s i 萨a i l di m p l e n l e n t a t i o no ft h ep r e c i s e l o c a t i o ns e n ，i c ep l a t f o 彻i se x p l a i n e di nd e t a i l ，i n c l u d i n gt h ei m r o d u c t i o n o fc o p a i u 二m a c o ，t h eg e n e r a la r c h i t e c t u r ea i l dm ed e s i g na l l d i m p l e m e n t a t i o no fs l p ( s u p ll o c a t i o np l a t f o m l ) m o d u l ea n dp o r t a l p r o c e s sm o d u l e i nt h ee n do ft h i sc h a p t e r ，t h ek e yd a t as m l c t u r e s ，k e y a l g o r i t h ma n dt h em e s s a g en o w sa r ei n t r o d u c e d t h ei a s tc h a p t e rg i v e sap r o s p e c to ft h el o c a t i o np l a t f o mb a s e do n t h ec u i 代n tm a r k e ts i n l a t i o n k e yw o r d s ：l o c a t i o ns e r v i c e ，p r c c i s el o c a t i o np l a t f o m ，s u p l ，a g p s 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 何贡献均已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，本人承担一切相关责任。 本 签名：雾每 本人签名：! 三1日期：兰! 兰三z 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： 日期： 妒7 矽 北京邮电大学硕士学位论文基于通用消息的精定位平台的设计与实现 1 。1 移动位置服务综述 1 1 1概述 第一章综述 移动位置服务，是利用一定的技术手段通过移动网络获取移动终端用户的位 置信息( 经纬度坐标) ，在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种 增值业务。它是移动互联网和定位服务的融合业务。由于其在公共安全服务、跟 踪服务、基于位置的个性化信息服务、导航服务、基于位置的计费业务等方面的 出色作用，近几年发展非常快。根据专业分析和调研，位置服务业务在未来几年 将呈现出平均增长率为8 0 的快速增长态势，至2 0 0 9 年市场规模将接近2 l o 亿 美元。同时移动位置服务还将促进物流、交通、安全、城市规划、农林渔等众多 传统产业的精确信息化管理，衍生价值无限，移动位置服务业务市场实为一座“金 矿”。 位置服务在全球各国的应用进度不，尤其以在欧美同韩的应用较为领先。 美国最早开展移动位置服务，自从1 9 9 6 年，美国联邦通信委员会( f c c ) 要求移动运营商为手机用户提供e 9 1 1 ( 紧急救援) 服务之后，l b s ( 1 0 c a t i o n b 船c d s e r v i c e ) 更是得到快速发展，s p r i n tp c s 和i c es 缸m 等移动运营商都在积极 开辟交通、安全等多方面应用。 欧洲也颁布了遵循“u sf c c ”标准的相应法律，并于2 0 0 3 年1 月1 日实 施。欧洲电信标准化组织( e t s i ) 建议使用e 0 t d 即“增强型观测时间差”技 术。欧洲的l b s 市场技术领先，应用更偏重于实用的城市生活信息服务。 现阶段，美国、欧洲运营g s m 网络的移动公司所采用的定位技术基本上以 c e l l 广i d 为主，这种技术所能实现的定位精度可以满足大部分应用的要求，进 入和使用门槛都相对较低。 对比欧美，日韩在位置服务的商业应用方面更为领先。日本的n t t d o c o m o 在2 0 0 1 年下半年开始在全日本提供位置服务，k d d i 也在2 0 0 4 年l o 月开始提 供g p s ( 全球定位系统) 地图服务。韩国的l m 在2 0 0 2 年1 月开始在全国境内提 供位置服务，采用c d m a 技术和g p s o n e 定位系统。随后s k t 也于7 月推出了 位置服务，通过捆绑g p s 功能的终端，提供地图、引路，地区信息服务。 位置服务在中国也引起了两大移动运营商得的关注，但是由于技术、市场、 政策及用户习惯等多方面的原因，位置服务在中国市场的发展不是很快。中国移 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室3 动的位置服务业务开始于2 0 0 1 年5 月，北京移动基于移动梦网卡推出位黄服务， 随后各省陆续推出。而中国联通于2 0 0 3 年7 月推出定位之星业务。2 0 0 6 年，中 国移动陆续在g p s 位置服务业务在中国已经发展了4 年多，但一直是不温不火， 现有位置服务大都属于基于c e l ld 的模糊定位初级位置服务，且产品有限， 加上国内运营商等主要角色推广力度不高，用户的潜在需求并没有释放出来。 移动定位业务分为粗定位和精定位两种定位方式。粗定位平台主要是基于 c e l ld 的定位技术实现，精定位平台可以用e u r d ( e n h a n c eo b s e r v e dt i m e d i f 触n c e ) ，t d o a ( t i m ed i 虢r 即c eo fa r r i v a l ) ，t o a ( t i m eo fa r r i v a l ) ，a g p s ( 舔s i s t e d 西o b a lp o s i t i o ns y s t e m ) 等定位技术实现。粗定位的定位精度相对精定位来说要差 很多，本文所述的定位平台是基于a g p s 定位技术的精定位平台。 1 1 2 移动定位国际标准 3 1 3 13 g p p 3 g p p 在t s 0 3 7 l 和t s 2 3 2 7 l 等规范中研究了移动定位服务 1 】【射，在网络中 引入了g m l c ( g a t e w a ym o b i l el o c a t i o nc e n t 砷和s m l c ( s c i n gm o b i l e l o c a t i o nc e n t 啪，图l l 是3 g p p 制定的移动定位服务网络参考模型。 图卜l3 g p p 移动定位服务网络参考模型 g m l c 是l c s ( l o c a l i o ns e r v i c e s ) 客户端接入p l m n ( p u b l i cl a l l dm o b i l e n e t 、) l r o r k ) 网络的第一个物理实体，也是移动定位的核心功能实体，主要完成隐私 4 北京邮电大学嗍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基于通用消息的精定位平台的设计与实现 鉴权、路由查询以及同m s c ( m o b i l es w i t c hc 锄t c f ) 交互获取移动终端的经纬度 信息等功能。 s m l c 负责管理定位移动终端时的无线资源调度和协调管理，并将底层网络 取得的测量参数转换为移动终端的经纬度信息和精确度。 3 g p pt s 0 3 7 l 和t s 2 3 2 7 l 中的定位服务基于控制平面，可以提供 e o t d ( e i 】l l 距c e do b s e r v e dt i m ed i 依搬n c 功、a g p s ( 嬲s i 蛐e dg p s ) 、t d c i a ( t i m e d i 毹r e i l c co fa r r i v a l ) 等定位方式，但需要在r n ( r a d i on e 呐o r k ) 和c n ( c o 佗 n e 呐o r k ) 增加相关网元并修改相应的流程，实施代价比较大。 3 1 3 23 g p p 2 3 g p p 2 在i s 8 4 3 和i s - 8 8 1 等一系列技术规范中对位置服务进行了研列3 】【4 】， 提出了流动资产管理( f a m ) 、基于位置的计费( l b c ) 、基于位置的信息服务( l b i s ) 和增强的呼叫选路( e c r ) 等几项业务，并在网络中新引入了m p c ( m o b i l ep o s i t i c e m 哪和p d e ( p o s i t i o nd e t a m i n i l l ge i n j 劬两个物理实体来实现定位功能。图卜2 是i s 培4 3 给出的c d m a 网络定位服务的网络参考模型。 m p c 的主要功能是作为定位操作处理流程的控制管理中心和位置信息的控 制管理中心。m p c 具有网关功能，负责位置信息的获取、传递、存储及控制。 p d e 是与具体的定位技术相关的网元，主要利用定位算法完成位置的计算。 m p c 和p d e 是c d m a 网络实现定位服务的两个主要实体，与其它网元通过标 准接口进行连接。 图卜23 g p p 2 移动定位服务网络参考模型 3 1 3 3o m 渔 当前a g p s 能够提供比其它标准定位技术更高精度的位置信息。但是基于 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 5 控制平面的a g p s 需要对现有网元和接口进行修改，实施代价比较大。因此o m a ( o p m o b i l ea l l i 矾c e ) 组织制定了基于用户平面的定位技术规范s u p “s e c i 鹏l l s e r p l 锄el o c a t i o n ) ，该规范仅仅需要对网络进行很小的改动，并要求完全支持 口( i n t c r i l e tp f o t o c 0 1 ) 即可。该方案可以很容易地被部署。图卜3 是o m a 组织的 s u p l 定位规范的网络结构模型。 图卜3o m a 位置服务网络结构模型”1 s u p l 移动定位平台由s l c ( s u p ll o c a t i o nc e n t 砷和s p c ( s u p lp o s i t i o nc e m e r ) 组成。s l c 和s p c 可以被整合到一个物理系统中去。l u p 接口位于s l p 和s e t ( s u p l e n a b l e t e m i n a l ) 之间。l u p 接口用于传递s u p l 业务管理消息和s u p l 定 位判断消息。s l c 通过用户平面与移动终端进行交互时执行s u p l 隐私功能、 s u p l 初始化功能、s u p l 安全功能、s u p l 漫游支持功能、s u p l 计费功能、s u p l 业务管理功能以及s u p l 定位计算功能，同时s l c 可能执行网络标识到经纬度 地理信息点的翻译。s p c 支持s u p l 辅助发送功能、s u p l 辅助信息获取功能、 s u p l 位置计算功能。 s u p l 定位平台仅需要移动网络支持承载，在网络侧新增s u p l 定位平台 和g p s ( 百o b a lp o s i t i o ns y s t e m ) 参考设备，同时移动终端侧增加支持s u p l 协议的 客户端软件，整个系统实施代价比较小，从而成为各大运营商部署移动定位平台 的首选方案，很多设备厂商和移动终端厂商都提供了支持s u p l 的设备和终端。 1 1 3a - g p s 定位技术 g p s 技术自2 0 世纪7 0 年代后期投入使用以来，因其全天候、高精度的定位 性能，已在世界范围内得到广泛应用。使用g p s 设备的重要前提之一是接收机 与卫星之间有直射路径，这又使g p s 在建筑物密集的城区及建筑物内部存在信 6 北京邮电人学i 旬4 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基于通用消息的精定位平台的设计与实现 号接受盲区。同时采用g p s 直接对移动台定位，首次定位可能需要l o 分钟左右 的时问。为了克服g p s 的缺点，出现了a g p s 定位法。该定位法通过传输一些 辅助数据，可以大大缩小代码搜索窗口和频率搜索窗口，使得定位时自j 降至几秒 钟。 a g p s 定位法的基本思想是在覆盖区域内布置静止的服务器以辅助移动接 收器接收g p s 信号。实际上，服务器就是静止的g p s 接收器，通过辅助器将卫 星的微弱信号传送至移动台来增强移动g p s 接收器的能力。 服务器包括一个射频接口以同移动g p s 接收器通信，服务器本身具有静止 的g p s 接收器，其天线可监视整个天空连续监测所有可视卫星信号。移动g p s 接收器要想确定自己的位置，服务器将卫星信息通过射频接口传输过来，信息包 括可视g p s 卫星的列表和其它能辅助g p s 接收器实现与卫星同步的数据。在大 约1 秒内，移动g p s 接收器收集到足够的信息，计算自己的地理位置并将之传 送回服务器。服务器然后结合卫星导航信息确定该移动台的位置。如图卜4 所 示： 图卜4 辅助g p s 定位技术示意图 利用服务器辅助的g p s 定位法，移动台不需要连续追踪卫星信号，大大节 省了功耗。而且，只需要同步伪随机噪声码而不需考虑信号中的卫星导航信号， 结果是其灵敏度足以在大多数建筑物内工作。此外，这一技术也可提高精度，因 为静止g p s 接收器的实际位置是己知的，其实际位置与测量到的位置之差可以 用来校正移动g p s 接收器位置的计算结果，也就是说，服务器辅助的g p s 本质 上就是差分g p s ，部分抵消了民用g p s 服务的一些不精确性。 辅助g p s 定位法是一种基于终端的定位技术。它对网络改动很少，移动网 络基本不用增加其它设备，网络投资少，受到网络运营商的青睐；而且由于采用 了g p s 系统，定位精度较高。a - g p s 技术系统的兼容性很强，若在网络中增加 g p s 功能模块，即可实现基本的定位功能。定位过程的实现与空中接口标准没有 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 7 必然联系，因此g p s 定位技术能方便快捷地为所有蜂窝网络提供定位服务。高 通公司已研制开发出集成了g p s 定位功能的小型化芯片组u e m 5 l o o ，并已用于 子公司s n a p l l r a c k 推出的g p s o n c 系统中。其缺点在于需要更换手机，现有的手 机均不能实现辅助g p s 定位，必须更换，更换后的手机的成本、体积、功率将 增加。 1 2 精定位平台综述 精定位平台( s u p l s l p ) 是遵循o m a s u p l 规范及其涉及的3 g p pr r l p 规 范和中国移动a g p s 规范的定位平台。a g p s 技术能够提供比其它标准定位技 术更高精度的位置信息，但是基于控制平面的a - g p s 需要对现有网元和接口进 行修改。s u p l 提供基于用户平面的定位技术，仅仅需要对网络进行很小的改动， 并要求网络支持口就可以。s u p l 能够传送定位辅助信息如g p s 辅助信息，并 且可以在终端和网络之间传送定位技术相关的协议。s u p l 最大程度上利用现有 的协议。在初始阶段，s u p l 能够提供a _ g p s 的全部功能。 本文所述的精定位平台系统是s u p l 的核心定位平台，逻辑上分为业务中 心( s l c ) 和定位中心( s p c ) ，分别相当于网关移动位置中心( g m l c ) 和服务移动定 位中心( s m l c ) ，对外提供基于s u p l 技术的定位能力。 北京邮屯大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电人学硕士学位论文基于通用消息的精定位平台的设计与实现 2 1 功能需求 第二章精定位平台需求分析 2 1 1位置业务功能 即o m a 规范中所指的s u p ll o c a t i s e i c 昭f 吼c t i o n a lg r o u p l ”，功能实现 对应s l c 逻辑实体，其中列出的功能只包括目前可以实现的功能，其他因为没有 明确规范及需求的功能暂未列出。具体包括以下几方面： 1 s u p l 控制功能：该功能负责处理不同的定位请求、定位结果。 完成网络s u p l a g e n t 发起的定位请求的接收、资源分配、返回定位结果； 完成s e t 发起的定位请求的接收、资源分配、返回定位结果； 完成漫游s l p ( r s l p ) 或归属s l p ( h s l p ) 发起的定位或位置转换请求的 接收、资源分配、返回定位结果； 2 s u p l 查找和路由功能：该功能完成对目标s e t 的各种检查确认。 检查s e t 是否支持s u p l ； 检查s e t 是否漫游，并返回漫游s l p 地址等； 查找s e t 的归属s l p ，返回其地址。 3 s u p l 隐私功能：该功能用以确保用户的隐私得到保护。 对网络侧和s e t 侧发起的业务请求进行目标s e t 用户的隐私检查； 检查并遵守目标用户的通知和确认设置。 4 s u p l 初始化功能：该功能完成s l p 与s e t 的定位过程的建立。 对于网络侧发起的请求，主动向s e t 发起s u p l 事务( 提供两种方式 w ”p ：a p 和s m s ) ，接收s e t 的回应建立定位过程； 对于s e t 侧发起的请求，向s e t 应答，接收s e t 的会话建立定位过程。 5 s u p l 安全功能：该功能完成s u p l 网络和s e t 之间的相互鉴权、验证，包 括s l p 、网络侧s u p l 代理和s e t 侧s u p l 代理。目前以系统内部提供方式 实现，但以后必须完全过渡到中国移动规范规定的方式。 6 s u p l 漫游支持功能：s u p l 漫游发生在s e t 离开h s l p 的服务区范围，即 作为h s l p ，请求v - s l p 提供初始的位置估计，即对漫游地c e l ld 进行 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 9 经纬度转换。 7 s u p l 计费功能：s u p l 计费功能主要负责s l p 的计费活动，包括对位置请 求应用、s u p l 代理、s e t 用户的计费。完成不同业务请求的计费信息记录， 产生相应的话单。 8 s u p l 业务管理功能：该功能负责管理s e t 的位置信息，对s e t 位置信息进 行存储、提取和修改。 2 1 2 定位功能 即o m a 规范中所指的s u p lp o s i t i o n i n gf l l r i c t i o n a lg r o u p 【6 】，对应s p c 逻辑 实体，具体包括以下几方面： 1 s u p l 辅助数据传送功能：该功能产生并传送可用的辅助数据，这些数据用 于s e t 位置的测量和计算；辅助数据的传送是基于由s u p l 参考数据获取功 能获得的g p s 参考信息的子集、s e t 能力、s e l l 的大概位置估计( 小区位 置) ；完成3 g p pr r l p 中规定g p s 辅助信息元素的处理，提供给s e t 。 2 s u p l 参考数据获取功能：该功能与g p s 参考网络设备通信。 利用s e t 的c e l li d 作为位置估计，转换为经纬度，向g p s 参考网络 设备请求参考信息。 利用获得的参考信息产生辅助数据，提供给s a d f ( s u p l 船s i s t 锄c e d e l i v e r y 鼬i o n ) 。 3 s u p l 位置计算功能：该功能完成在辅助移动终端( m s a s s i s t e d ) 模式下，s l p 平台对s e t 位置的计算。即使用g p s 定位算法，完成s e t 位置计算，获得 经纬度。 2 2 接口需求 2 2 1 l u p 接口 1 接口描述： s u p l s l p 平台与s e t 的通信主要通过l u p 接口来实现【7 j ，在网络侧发起定 位请求的情况下，平台通过l u p 接口，由m p p g 向s e t 发起定位请求，s e t 通过与g g s n ( g p r s 网关支持结点) 建立t c p i p 连接，之后通过该连接与 s u p l 广s l p 平台通信来完成整个后续的定位流程；在s e t 侧发起的请求的情况 下，s e t 首先通过与g g s n 建立t c p l p 连接，其与s u p l s l p 平台的后续通信 1 0 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摹于通用消息的精定位平台的设计与实现 都通过此链路来实现。需要实现的消息列表如表2 1 所示： e 游意忿二一二。 疆邈”一? 二、 所羼功能“。二“篓 s u p li n i t此消息用于s l p 向s e t 发起s u p ls u p l 仞始化功能 会话。该消息用于网络发起的 s u p l 业务请求。 s u p ls t a r t此消息用于s e t 向s l p 发起s u p ls u p l 控制功能 会话。 s u p lr e s p o n s e在s e t 发起的位置请求时s l p 对s u p l 控制功能 s u p ls t a r t 消息的响应。 s u p l p o s该消息用于s l p 和s e t 之间交换 s u p l 辅助数据传送功 定位消息能 s u p lp o si n r r该消息用于s e t 向s l p 发起定位 s u p l 初始化功能 协议会话( 封装3 g p pr r l p ) 。 s u p l e n d此消息用于s l p 或者s e t 结束 多个功能都可能使用 s u p l 会话。 表2 1l u p 接口需要实现的消息列表 2 功能实现说明： 1 ) 使用a s n 1 编译器( b a s i c - p e r ，吼a l i 印e de i l c o d i n g 【p e r 】) ，完成消息 数据结构和编解码定义。 2 1s l p 各个功能模块按业务流程完成相应消息的处理。 3 ) 完成w a p 网关接入模块，使用w a pp a p ( w a pp u s ha c c e s sp r o t o c 0 1 ) 方式 作为s u p l i n i t 消息承载。 4 ) 完成i s m g 接入模块，使用基于c m p p 的s m s 方式作为s u p li n i t 消息 承载。 5 1 完成g g s n 接入模块，作为t c p ，ms e 盯，基于短连接方式，进行其他 消息承载。 6 ) 对于s u p lp o s r r 消息所封装的3 g p pr r l p 消息，具体可参考2 2 2 节中所述的r r i p 定位接口。 2 _ 2 - 2i u 也p 定位接口 1 接口描述： 该定位接口不是独立的，而是作为l u p 接口u l p 协议的p a y l o a d ，用于s l p 向s e t 传送a - g p s 辅助数据，相应的协议为r r l p ，需要实现如表2 2 所 示的消息列表： 北京邮电大学孵络与交换技术国家重点实验室 m e 鹅u r cp o s i t i o ns l p 向s e t 请求位置测量或位 s u p l 辅助数据传送功能 r e q u 鹤t 置估计 t e a s l _ 】r ep o s i t i o ns e t 向s l p 的响应 s u p l 辅助数据传送功能 r e s p o n s e a s s i s t a n c ed a t as l p 向s e t 传送辅助数据s u p l 辅助数据传送功能 a s s i s t a n c ed a t as e t 向s l p 的确认s u p l 辅助数据传送功能 a c k n o w l e d g e i i l 饥t p r o t o c o le r r o rs l p 和s e t 之间指示消息错误 s u p l 辅助数据传送功能 表2 2r r l p 接口需要实现的消息列表 2 功能实现说明： 1 ) 使用a s n 1 编译器( b a s i c p e l 】n a l i 印e dv 撕肌t ) ，完成消息数据结构 和编解码定义，忽略其中非a g p s 参数。 2 ) s l p 相应功能模块按协议交换流程完成相应p a y l o a d 消息的处理。 2 2 3 l e 接口 1 接口描述： l e 接口遵循中国移动位置业务l e 、l s 接口规范v 1 o o 【”。 a p p l i c a t i o n s u p l a g e m 通过l c 接口向s u p l s l p 平台发送位置服务请求， 此接口的应用协议为m l p 协议 9 1 ，m l p 协议由h t t p 协议作为传输层承载，m l p 协议的请求和相应消息体部分都是由两部分组成：消息头和消息体。消息头包含 了s p 标识、主叫用户标识以及其他有关信息，消息体包含了请求内容。 a p p l i c a t i o t l s u p l a g 伽t 通过h t t pp o s t 方式发送定位请求到s u p l 广s l p 。 请求行格式为：p o s ts ph o s ts ph t t p 1 1c r l f 。 请求中必须包含实体头c o n t c i l t - l e i l g m ，请求的消息体是x m l 格式的请求消 息，其长度由c o n t e i l t 1 e n 甜h 指定。 h t r p g a t e 作为s u p l 广s l p 平台的l e 接口进程，接收a p p l i c a t i o “s u p l a g e n t 发出的h r r p 请求，取出h 1 r r p 请求消息头中的c o m e n t 1 铋g t l l 字段值( 标识 m l p 协议内容的长度) ，分解出m l p 协议消息，然后用通用消息格式重新封装， 通过通用消息平台向s u p 【广s l p 平台发送。并完成反向通用消息到h t t p 消息的 转换。需要实现如表2 3 所示的消息列表，未应用的消息此处不作列出【l o l 消息名 描述所属功腾 ”鼍 m l ps l i rs t a n d a r dl o c a t i o ni m m e d i a t er e q u e s ts u p l 控制功能 网络侧s u p l 代理向s l p 发起定位请求 m l ps l i a s t a n d a r dl o c a t i o ni i l l m e d i a t ea n s w e rs u p l 控制功能 北京邮电大学嘲络i j 交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于通用消息的精定位平台的设计与实现 s l p 向网络侧s u p l 代理返回定位结果 g e mg e i l e f a le n d rm e s s a g es u p l 控制功能 s l p 向网络侧s u p l 代理返回通用错误 消息。 表2 3l e 接口需要实现的消息列表 2 功能实现说明： 1 ) 根据x m l 格式定义，完成消息数据结构： 2 1s l p 相应功能按业务流程完成相应消息的处理： 3 ) 完成l e 接口模块，使用h r r p + x m l 方式与s u p l a 剿t 进行消息通信。 2 2 4l r 接口 1 接口描述： l r 接口遵循中国移动位置业务l c 、l s 接口规范v 1 0 0 。 “ 本地s u p i 广s l p 通过l r 接口向s u p l s l p 平台发送位置服务请求，此接口 的应用协议为r l p 协谢儿】，r l p 协议由h r r p 协议作为传输层承载，r l p 协议 的请求和相应消息体部分都是由两部分组成：消息头和消息体。消息头包含了与 定位请求相关的认证和授权数据，主体部分包含了请求的具体内容。 本地通过h t t pp o s t 方式发送定位请求到s u p o s l p 。 请求行格式为：p o s ts ph o s ts ph 丌p 1 1c r l f 。 请求中必须包含实体头c o n t 瞰“e i l g i l l ，请求的消息体是x m l 格式的请求消 息，其长度由c o n t t 1 e i 蛳指定。 h t r p g a c c 作为s u p l s l p 平台的l r 接口进程，接收其他s l p 发出的h t t p 请求，取出h t l t 请求消息头中的c 彻t e n t 1 姐g i l l 字段值( 标识r l p 协议内容的 长度) ，分解出i u j 协议消息，然后用通用消息格式重新封装，通过通用消息平 台向s u p l s l p 平台发送。并完成反向通用消息到h t r p 消息的转换。需要实现 如表2 4 所示的消息列表，未应用的消息此处不作列出： i 潲慧名撼逡质藏坊缝”羹 r l ps r l i rs t a n d a r dr o 锄i n g 工c a t i o ni 如m e d i a t es u p l 漫游支持功能 r c q u 鼯t 此消息用于h s l p 向v - s l p 发起会话 r l ps r l i as t a i l d a r dr o 锄i n gl o c a t i o nh m 耐i a t es u p l 漫游支持功能 a n s w e r 此消息用于s e t 向s l p 发起s u p l 会话。 g e mg e n e r a le n d rm e s s a g es u p l 漫游支持功能 s l p 向网络侧s u p l 代理返回通用错误 消息。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 3 表2 4l r 接口需要实现的消息列表 2 功能实现说明： 1 ) 根据l 格式定义，完成消息数据结构，用于保存定位流程的永久数据 2 ) s l p 相应功能按业务流程完成相应消息的处理； 3 1 完成l r 接口模块，使用h ，丌p + ) ( 1 订l 方式与其他s l p 进行消息通信。 2 _ 2 _ 5 l 擎接口 1 接口说明： 该接口是s u p l s l p 同w a r n ( w i d ea r e ar e 衔e 1 1 c en e 帆o r k ) 网关之白j 的接 口，该接口参照摩托罗拉公司的w a r n 网关与s l p 平台接口协议规范实现。 通过这个接口，w a r n 服务网关可以为s u p l 广s l p 提供m s b 嬲e d 和m s a s s i s t c d 位置计算所需要的全部数据，也可以同时支持多个s l p 获取g p s 参考数据。接 口的消息结构如图2 1 所示： 定长不定长 仁= = 二二! = = = = 3 、仁二= 二兰= = = = 3 l 报文包头l 报文包体 首位末位 图2 1l g s 接口消息结构图”“ 其中报文包头包含s e qn o ，m s gt y p e ，m s gl e n g t h ，v e r s i o n ， w a r ni d ，r e fi d ，h e a 删七个公共字段，总长1 2 个字节。报文包体根据 m s gt y p e 字段的值确定是空消息帧还是数据帧。数据帧包括子帧包头和g p s 子帧，星历子帧以及差分g p s 纠正子帧3 种子帧数据中的一种，以数据子帧结 束符来标志帧结束。 2 功能实现说明： 1 ) 原有协议规范中规定w a r n 管理服务网关与s u p l s l p 平台接口消息采 用基于i p 组播协议的方式来实现。其中，s u p l s l p 平台的软件做相应 组播地址配置，利用i g m p 协议( 因特网组管理协议) 将自己加入组播 组中。接口消息应使用统一的消息报头，并封装u d p 数据包进行发送。 2 ) 由于有些服务器本身并不支持组播，同时，由于没有一个统一的w a r n 网关，以组播方式实现并非必要，因此在具体实现过程中，s l p 平台接口与 w 剐n 管理服务网关之间采用单点的u d p 连接。 1 4北京邮电人学网络吁交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文摹于通用消息的精定位平台的设计与实现 2 3 业务流程需求 2 3 1 s e t 发起的定位流程 1 m s - b 位置计算定位流程 a g p s 定位方法 1 ) 非漫游情况下，定位流程如图2 2 所示： 图2 2 非漫游情况下s e t 发起的m s _ b 定位流程 2 ) 漫游情况下 a 本平台做h s l p 时，定位流程如图2 3 所示： 图2 3 漫游情况下本s l p 做h 圆l p 时s e t 发起的m s - b 定位流程 b 本平台做v - s l p 时，定位流程如图2 4 所示： 北京邮电大学两络与交换技术国家重点实验室 1 5 s u p l 控制功能卜 l s u p l 计费功能 图2 4 漫游情况下本s l p 做v - s l p 时s e t 发起的m s - b 定位流程 2 m s a 位置计算 a g p s 定位方法 1 1 非漫游情况下，定位流程如图2 - 5 所示： 1 6 图2 5 非漫游情况下s e t 发起的m s - a 定位流程 2 1 漫游情况下： a 本平台作h s l p 时，定位流程如图2 6 所示 北京邮电大学嘲络+ i 交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于通用消息的精定位平台的设计与实现 图2 6 漫游情况下的本s l p 做h - s l p 时s 盯发起的m s - a 定位流程 b 本平台作v - s l p 时，定位流程同图2 4 ，此处不再赘述。 2 3 2网络发起的定位流程 1 m s b 位置计算 a g p s 定位方法 1 ) 非漫游情况下，定位流程如图2 7 所示： 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 7 图2 7 非漫游情况下网络发起的m s - b 定位流程 2 1 漫游情况下： a 本平台作v s l p 时，只需对请求的c e l li d 进行经纬度转换，返回。 定位流程同图2 4 ，此处略去。 b 本平台作r _ s l p 时，定位流程如图2 8 所示： 图2 8 漫游情况下的本s l p 作为r