1天翼产品——定位2定位业务是CDMA网络特色业务之一,包括精定位和粗定位两个平台,AGPS网络辅助定位业务比移动、联通的GSM网络更早投入运营,可适用于物流、警务、渔业等行业应用。3学习完此课程,您将会:–掌握定位的基本原理–了解定位平台的结构、功能–理解几种定位业务的业务流程4第1节定位技术第2节定位平台网络架构第3节定位平台介绍第4节定位平台相关接口第5节定位相关业务流程第6节定位业务的终端要求5定位概述•移动定位业务又称为位置业务,是移动通信网所提供的一种新型的增值业务。该业务通过无线定位技术来获得移动台的位置信息,提供给用户本人、移动通讯网络或者其它外部实体,实现各种与位置相关的业务应用。位置不仅包括地理坐标还有速度和方向。6定位业务特点1对覆盖率和覆盖范围有要求2定位精度有要求手机定位应该根据用户服务需求的不同提供不同的精度服务,如天气预报、交通信息只要求达到200km,避免交通堵塞的车辆管理需要达到1km,而导航、设备定位则需要达到10~50m。定位精度一方面与采用的定位技术有关,另外还要取决于提供业务的外部环境,包括通信网络结构、无线电传播环境、基站的密度和地理位置、以及定位所用设备等;3需要地理信息系统GIS等相关信息支撑4需要注意用户隐私问题用户的位置隐私受到以下形式的威胁:未经授权的定位;未经授权的位置公开;强制性的商业侵犯;不合理的使用,对到达一些敏感地点(如医院、犯罪现场等)信息的不合理使用;非法使用,如被非法跟踪或骚扰甚至犯罪等;7定位技术的分类GPS定位方法(美国卫星)定位技术蜂窝无线定位基于移动台的定位基于网络的定位基于时间的定位算法传统GPS定位方法网络辅助的GPS定位AGPSCell-ID(单纯、增强E-CID)上行链路信号到达时间方法TOA上行链路信号到达时间差方法U-TDOA下行链路增强观测时间差方法E-OTD下行链路空闲周期到达观测时间差方法OTDOA-IPDL卫星定位其它卫星定位相对定位/差分定位DGPS高级前向链路三角定位方法AFLT/增强前向链路三角定位方法EFLT基于时间的定位算法基于距离的定位算法8基于CellID的定位•由网络侧获取用户当前所在的Cell信息以获取用户当前位置。手机在位置更新、寻址区更新、寻呼、切换、关机等操作都会向系统报告当前服务小区的位置信息,CellID定位精度将随着每个小区的覆盖范围而变化,从几十米到几百米甚至上千米等。CellID技术是目前较为便宜而且最容易使用的定位方式。单扇区基站多扇区基站9基于AFLT的定位技术•AFLT(AdvancedForwardLinkTrilateration)是CDMA独有的技术。在定位操作时,手机同时监听多个基站的导频信息,利用码片时延来确定手机到附近基站的距离,最后用三角定位法算出用户的位置。d1d2d0邻接BTS邻接BTS服务BTS10基于GPS定位技术•全球定位系统GPS是一种高精度世界性的导航系统,由美国政府开发和维护•全球定位系统GPS是一个由24颗人造卫星组成的星群•传统的GPS定位的实现方法是–解调卫星导航消息–确定距GPS卫星的伪距(pseudo-range)–利用四颗或者四颗以上卫星的伪距计算•接收天线的位置11基于GPS定位原理12基于AGPS的定位技术•自治解决方案(普通的GPS方案)–将GPS接收机集成在移动台里,移动台不需要网络提供的辅助信息,在全码域范围内搜索可以使用的GPS卫星以完成定位操作,并直接将结果报告给网络。–缺点:启动到能实现定位时间过长.•网络辅助解决方案–(AGPS:AssistedGlobalPositioningSystem)–网络通过跟踪GPS卫星信号,解调出GPS导航信息,并将这些导航信息提供给移动台。移动台根据这些信息,可以缩短GPS搜索时间,更快地完成定位操作。13基于AGPS的定位原理GPS参考接收机和手机同时接收卫星下发的GPS定位信息GPS参考接收机将相关的GPS定位的相关信息通过移动网络发送给手机或者定位终端手机或者定位终端根据GPS参考接收机下发的时间进行GPS卫星的锁定,能大大缩短手机搜星和锁定GPS卫星的时间.AGPS定位原理GPSReferencenetworkAGPSServer中国电信使用的定位技术•精定位–基于用户面的定位技术–GPSONE是Qualcomm(高通)公司为基于位置业务开发的定位技术–采用Client/Server方式。–它将两种定位技术(无线辅助GPS和高级前向链路三角定位法AFLT)有机结合,从而实现高精度、高可用性和较高速度定位。–在这两种定位技术均无法使用的环境中,GPSONE会自动切换到cellID定位方式,确保定位成功率。•粗定位–基于控制面的定位技术–类似于基于CELLID的定位方式。gpsOne定位类型GPSONE包括如下7种定位方法:•GPS–用GPS测量值定位•Hybrid–同时用GPS测量值和AFLT测量值来定位•AFLT–用AFLT测量值来定位,适用于室内定位•MixedCellSector–使用多个基站扇区中心的加权平均,适用于室内定位•CellSector–单个扇区的中心,适用于室内定位,即基于CellID的定位•BSregion–使用SID和NID区域内所有基站组成的矩形的中心点,误差很大•Default–使用默认配置的经纬度数据。在上述所有定位方法不能使用的情况下才选择16gpsOne定位精度比较-平台处理时长-第三方单次定位约22秒‘用户发起约10秒-终端要求-带有gpsOne芯片-推荐业务-手机导航/路况企业综合调度亲情关爱/寻人服务贵重物品跟踪等-服务精度-视上空视野及无线网络情况而定,最高可达5-50米-应用流程-应用侧发起的NI定位WAP方式发起的自主定位JAVA/BREW方式发起的自主定位gpsOne精定位-平台处理时长-2-5秒-终端要求-所有C网终端-推荐业务-周边信息天气预报物流监控公共安全-服务精度-视基站覆盖范围而定,一般为几百米-应用流程-应用侧发起的NI定位Cellid粗定位粗定位vs精定位18第1节定位技术第2节定位平台网络架构第3节定位平台介绍第4节定位平台相关接口第5节定位相关业务流程第6节定位业务的终端要求定位平台组织架构MS:移动台MPC:移动定位中心LCSClient:LCS业务客户端PDE:定位实体PDSN:分组数据业务节点MALS:MOTO粗定位平台CDMA网络HLRMSCPDSNMS七号信令网CN2MPCPDEInternetLCSClientWarnWarnPDE维护终端MALSCDMA网络HLRMSCPDSNMS七号信令网CN2MPCPDEInternetLCSClientWarnWarnPDE维护终端MALS定位平台接入的逻辑结构图•老定位SP通过L1接口与定位引擎接入•新定位SP通过LE接口经过ISAG接入2021精定位平台组网结构图PSTNHLR/AUCMSC/VLRMCMSISDNBSCBTSBTSMSCMPCPDELCSClientGISLCSMiddlewareBillSysPCFSS7IPPDSN/AAA22第1节定位技术第2节定位平台网络架构第3节定位平台介绍第4节定位平台相关接口第5节定位相关业务流程第6节定位业务的终端要求23全国CDMA定位系统整体架构本地接入子系统MPCLCS中间件接口处理模块GIS系统地方CPGIS系统全国性CP(无图)全国性CP(有图)L1接口SPACCESSGIS接口L1接口位置信息数据库GIS接口本地计费结算系统GIS接口L1接口电信总部电信分公司本地服务全国服务扩展接口及应用模块24信令网专用终端HLR定位系统PDE移动定位中心MPCCP/SPGIS中间件计费结算模块综合业务结算平台GIS分组网CDMA定位服务系统简易图25……内部以太网七号信令处理模块操作维护服务器业务处理模块业务处理模块路由网关外部网络IP网关IP网关操作维护终端双机热备双机热备计费服务器计费服务器双机热备磁盘阵列磁盘阵列磁盘阵列数据库应用服务器远程维护终端业务处理模块业务处理模块双机热备磁盘阵列负荷分担移动定位中心MPC26定位业务的鉴权/授权处理GPSONE或者CELLID定位方式的选择专用短信模块的功能用户/LCSClient数据库的功能计费功能完备的操作维护功能MPC功能描述27七号信令处理模块MPC与HLR七号信令网的接口。MPC与MSC七号信令网的接口。MPC与SMC七号信令网的接口。业务处理模块处理定位相关的鉴权、数据查询、PDE选择、流程控制等功能。建立用户定位历史纪录数据库。IP网关负责处理流程中的消息转换,是移动定位中心和CP、手机交互,以及和其它内部模块交互的网关节点。计费服务器负责移动定位中心的话单采集和暂存功能。采用FTP或FTAM方式将话单传送到结算模块。操作维护服务器提供MPC操作维护功能,以及接入上级网管中心的功能。MPC-各单元功能28内部以太网操作维护服务器IP接入服务器IP接入服务器路由器外部网络业务处理机业务处理机操作维护终端负荷分担双机热备磁盘阵列远程BSA维护GPS接收模块NTP服务器BSA应用服务器WARN网关业务处理机七号信令网关WARNManager本地BSA维护防火墙中兴PDE定位系统逻辑框图29位置计算功能支持gpsOne混合定位提供AGPS定位技术提供AFLT(高级前向链路三角算法AdvancedForwardLinkTrilateration)定位技术支持CELLID定位集成了标准的NTPServer,可以为定位系统提供标准的时间同步机制用户定位数据网关功能从手机接收TCPWrapper信令,同时将其中的协议进行转换和打包的功能。通过移动定位中心获取手机IMSI并进行鉴权的功能。将用户位置信息传递给手机和移动定位中心的功能PDE功能描述(1)30PDE功能描述(2)基站数据库功能(BSA)保存所有必要的、完整的基站信息,提供给计算模块和备用定位系统。提供远程终端查询、修改、同步基站数据库的功能。提供基站数据库的推导演算功能。提供完整的数据检查和备份功能。提供基站数据库的远程数据维护功能WARN功能为定位系统提供GPS参考信号,在AGPS定位中供计算模块发送给移动台,帮助移动台捕获GPS卫星信号,并校正GPS信号由于各种原因造成的误差。WARN中的参考卫星接收机将获取的卫星信号通过信号转换模块进行格式的转换,然后以IP组播的方式发送到位置计算模块。31PDE的BSA数据库•基站数据库(BSABaseStationAlmanac)是指一个小区信息库,包括了用于定位的无线网络的静态信息:–小区识别号(SID,NID,扩展基站ID,交换机号码)–每个天线的地理位置(经度/纬度/高度)–小区大小或覆盖范围(天线方向,张角,MAR)–其它提高定位精度的参数•BSA数据的来源–运营商网络规划–运营商无线规划–BSA开发商PDE主要功能•使用BSA和终端的测量信息,计算出最精确的定位33GPS接收机GPS接收机GPS接收机IP通讯网数据网关WARN控制中心IP组播WM/PDE2WM/PDE1WM/PDE3PDE的WARN构架34GIS中间件的逻辑框图内部以太网业务处理机业务处理机数据库应用服务器OMM维护终端双机热备磁盘阵列OMM服务器计费服务器计费服务器磁盘阵列本地维护台35GIS中间件的功能描述代替CP/SP向MPC请求位置的代理功能对CP/SP进行鉴权,管理CP/SP的地图权限向其它地图供应商请求地图信息的功能对查询地图的结果给出相应的计费信息完备的操作维护功能36内部以太网结算模块结算模块路由网关外部网络操作维护服务器操作维护终端双机热备磁盘阵列计费结算模块的功能框图37计费结算模块功能支持与M100的连接,实现对定位业务按次的计费支持与GIS中间件的连接,实现对与GIS相关的定位业务的按次计费对用户实现按照定位操作次数和定位精度进行计费、按照业务进行计费、根