移動定位技術(shù)解決方案--卓望

中國移動實現(xiàn)移動定位技術(shù)的解決方案 產(chǎn)品架構(gòu)部 林寧 2004-6-22 提 綱 1、背景介紹 2、方案介紹 3、結(jié)束語 提 綱 1、背景介紹 2、 方案介紹 3、 結(jié)束語 背景介紹 1、業(yè)務(wù)概念 2、 市場背景 3、 業(yè)務(wù)模型 4、 普遍使用的移動定位技術(shù) 5、 技術(shù)比較 5 業(yè)務(wù)概念 基于位置的業(yè)務(wù)（ LBS-Location Based Service）是通過移動通信網(wǎng)絡(luò)獲取移動終端用戶的位置信息（經(jīng)緯度坐標(biāo)），在電子地圖平臺的支持下，為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)。 6 背景介紹市場背景（ 1） 移動定位業(yè)務(wù)目前正處在市場培育階段，全球各大移動運(yùn)營商都分別在其 2代或 2.5代的網(wǎng)絡(luò)中展開了相應(yīng)的定位業(yè)務(wù)，并正在積極籌備在 3G網(wǎng)絡(luò)中提供這項極具潛力的增值業(yè)務(wù) 。 中國移動作為國內(nèi)最大的移動通信運(yùn)營商，正積極地研究移動定位技術(shù) 。 7 背景介紹市場背景（ 2） 美國權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測： 2004年 “ 移動定位業(yè)務(wù) ” 的產(chǎn)值在美國將達(dá)到 40億美元，而全世界為 300億美元。 歐洲研究報告指出： 2005年定位業(yè)務(wù)市場將為 43.8億歐元。 按照日本 NTT DOCOMO無線增值業(yè)務(wù)的發(fā)展曲線，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 5%將與定位業(yè)務(wù)有關(guān)。 8 背景介紹市場背景（ 3） 雖然近年來移動定位技術(shù)的發(fā)展很快，但就目前的情況看，如何選擇合適的定位方案仍然是一個令運(yùn)營商感到頭疼的問題。 面對巨大的市場潛力，中國移動為了能適時向其手機(jī)用戶提供移動定位服務(wù)，需要制訂一個可行的移動定位解決方案。 9 業(yè)務(wù)模型 GIS數(shù)據(jù)商 系統(tǒng) SP應(yīng)用系統(tǒng) 運(yùn)營商 移動定位 資源服務(wù)系統(tǒng) 移動夢網(wǎng) 內(nèi)容價值鏈 SMS/EMS STK WAP MMS K-java Pocket IE 用戶 10 LBS業(yè)務(wù)的主要趨向 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% E-mail message 駕駛導(dǎo)航 交通信息服務(wù) 氣象服務(wù) 黃頁 PIM 本地服務(wù)信息 手機(jī)銀行 證券、股票 新聞 LBS services 11 普遍使用的移動定位技術(shù)（ 1） CELL ID 該技術(shù)是一種最簡單的定位技術(shù)，無需對手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修改，就可以向當(dāng)前的移動用戶提供自動定位業(yè)務(wù)，該技術(shù)是根據(jù)移動臺所處的蜂窩小區(qū) ID號來確定用戶的位置，因此它的定位精度取決于蜂窩小區(qū)的半徑。與其它技術(shù)相比，其精度是最低的 ,當(dāng)需要精度較高的緊急定位服務(wù)時， CELL-ID就無法滿足要求了。但是由于該技術(shù)投資較低，因此可以讓移動運(yùn)營商迅速進(jìn)入定位市場。在今后的 3G網(wǎng)絡(luò)中該技術(shù)將會與其它高精度的定位技術(shù)并存，來滿足用戶不同需求的定位業(yè)務(wù)。 目前該技術(shù)已經(jīng)在許多國家（包括我國）的移動網(wǎng)絡(luò)中開始為一些精度要求不高的定位業(yè)務(wù)提供服務(wù)。例如天氣預(yù)報、餐館查詢、影院信息等。并且在美國，它已經(jīng)開始為第 1階段的 E911緊急服務(wù)提供支持。 12 普遍使用的移動定位技術(shù)（ 2） TOA/TDOA 該技術(shù)是采用信號到達(dá)時間測量或信號到達(dá)時間差測量的定位方式。它是通過測量從發(fā)射機(jī)傳到多個接收機(jī)的信號傳播時間或時間差來確定移動用戶的位置。是一種基于電波傳輸時間的定位技術(shù)。在 AMPS、 GSM、 WCDMA、窄帶 CDMA和 CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中均可采用這種技術(shù)。它的定位精度較高，但對時間基準(zhǔn)的依賴性也較高。 TDOA受多徑干擾的影響也較大，在 CDMA網(wǎng)絡(luò)中使用的精度較高，因為 CDMA網(wǎng)絡(luò)本身具有抗多徑干攏能力，實測結(jié)果可達(dá) 55米，有望進(jìn)一步提高到 1020米左右。如果 GSM網(wǎng)絡(luò)采用 TDOA方法定位，關(guān)鍵在于良好的參數(shù)設(shè)計和技術(shù)保證。 該技術(shù)確定位置信息的響應(yīng)時間比 CELL-ID技術(shù)略長，大約要 10秒。同步 GSM網(wǎng)絡(luò)所需要的代價也要比通過 CELL-ID提高網(wǎng)絡(luò)性能高得多。但是該技術(shù)也無需對手機(jī)進(jìn)行修改，因此可以直接向現(xiàn)存用戶提供服務(wù)。目前已有多家美國移動運(yùn)營商放棄了 EOTD技術(shù)改用該技術(shù)來滿足 FCC對 E911第二階段的要求。 13 普遍使用的移動定位技術(shù)（ 3） A GPS A GPS技術(shù)是一種結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)基站信息和 GPS信息對移動臺進(jìn)行定位的技術(shù)，可以在 GSM/GPRS、 WCDMA和 CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中使用。該技術(shù)需要在手機(jī)內(nèi)增加GPS接收機(jī)模塊，并改造手機(jī)天線，同時要在移動網(wǎng)絡(luò)上加建位置服務(wù)器、差分 GPS基準(zhǔn)站等設(shè)備。如果要提高該方案在室內(nèi)等 GPS信號屏蔽地區(qū)的定位有效性，該方案還提出需要增添類似于 EOTD方案中的位測量單元（ LMU）。 AGPS解決方案的優(yōu)勢主要在其定位精度上。在室外等空曠地區(qū)，其精度在正常的 GPS工作環(huán)境下，可達(dá) 10米左右，堪稱目前定位精度最高的一種定位技術(shù)。該技術(shù)的另一優(yōu)點為：首次捕獲 GPS信號的時間一般僅需幾秒，不像 GPS的首次捕獲時間可能要 2 3分鐘。 14 技術(shù)比較 技術(shù)方案 基于網(wǎng)絡(luò)或手機(jī) 定位精度 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的投資 終端改造要求 室內(nèi)覆蓋 技術(shù)復(fù)雜度 支持的網(wǎng)絡(luò) CELL-ID 基于網(wǎng)絡(luò) 100m - 30km 低 不需要 可以 低 GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000 TOA/TDOA 基于網(wǎng)絡(luò) 60 - 150 m 高 不需要 可以 高 GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000 A-GPS 混合定位 10 - 50 m 中 需要 受限制 中 GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000 15 如何看待位置定位技術(shù)本身？ 導(dǎo)航應(yīng)用 安全與 緊急服務(wù) 跟蹤應(yīng)用 信息服務(wù) 應(yīng)用 運(yùn)營商 特有應(yīng)用 A-GPS TOA/TDOA E-OTD CI+TA+Rx Cell I.D. SMS/EMS STK WAP MMS K-java Pocket IE 業(yè)務(wù)領(lǐng)域 可使用的技術(shù) 業(yè)務(wù)表現(xiàn)形式 及用戶界面 移動定位技術(shù)本身不是一種業(yè)務(wù)的表現(xiàn)形式，更不是一種用戶界面方式。移動定位技術(shù)可以看成是一種面向定位類業(yè)務(wù)需求的有待開發(fā)的服務(wù) 資源 。 結(jié)論 提 綱 1、背景介紹 2、方案介紹 3、結(jié)束語 方案介紹 1、中國移動的定位解決方案 2、 移動定位服務(wù)的業(yè)務(wù)流程 3、 用戶自服務(wù)流程 4、 移動定位過程的路由原則 5、 用戶隱私管理 6、 計費(fèi) 18 中國移動定位技術(shù)的選擇 中國移動現(xiàn)有的 GSM網(wǎng)絡(luò)是一個 2.5G的網(wǎng)絡(luò)，限于其建設(shè)初期設(shè)備的選型和設(shè)備能力，在基于 3GPP和 OMA的規(guī)范和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)上，中國移動選擇了基于網(wǎng)絡(luò) CELL-ID定位技術(shù)實現(xiàn) LBS業(yè)務(wù)的方案。 19 通過基于 CELLID位置技術(shù)向 “ 全球通 ” 用戶、 “ 神州行 ”用戶提供定位精度為 300米的 LBS業(yè)務(wù)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示 中國移動的移動定位總體解決方案 MS C/ SS PHLRG I S核心網(wǎng)絡(luò)接入模塊ISM GBSSSP ( 自帶 G IS 信息）SP ( 不自帶G IS 信息）L e/ L sBO SS網(wǎng)管系統(tǒng)LBS 業(yè)務(wù)平臺（ L S P )語音業(yè)務(wù)邏輯模塊( 可選 )W A P 網(wǎng)關(guān)運(yùn)營商內(nèi)部接口SM L C 模塊L BS 業(yè)務(wù)管理模塊內(nèi)部接口L S PSP P ro x y模塊D SM PMMSCLh 和 LhLiL e/ L sLyCM P PLg 接口和短消息MA P 消息CA ME L 2LrL20 支撐 LBS業(yè)務(wù)的網(wǎng)元 LBS業(yè)務(wù)平臺 (LSP)（包括核心網(wǎng)絡(luò)接入模塊、 SMLC模塊功能、 SP Proxy 模塊功能、 LBS業(yè)務(wù)管理模塊功能、語音業(yè)務(wù)邏輯模塊（可選） 短信網(wǎng)關(guān) ISMG WAP GW SCP DSMP BOSS系統(tǒng) 網(wǎng)管系統(tǒng) GIS MMSC 21 組網(wǎng)方案（ 1） 實現(xiàn) LBS業(yè)務(wù)的 “ 一點接入，全網(wǎng)服務(wù) ” 全網(wǎng)分區(qū)建設(shè) LSP，一個業(yè)務(wù)區(qū)建設(shè)一個LSP。 與中國移動合作的 GIS系統(tǒng)，分區(qū)接入 LSP。各 SP自帶的 GIS系統(tǒng)不接入中國移動的 LSP。 SP的通用數(shù)據(jù)、特性數(shù)據(jù)存儲在其接入省的 DSMP中。 用戶 LBS業(yè)務(wù)的通用數(shù)據(jù)存儲在其歸屬業(yè)務(wù)區(qū)的 DSMP中。 22 組網(wǎng)方案（ 2） M S CH L RM S CBSSBSSM S CH L RLSPM S CW AP GWI SM GAp p/ SP /ICPBOSS/ 網(wǎng)管G I SBSSBSSM M SCW AP GWI SM GAp p/ SP /ICPLSPBOSS/ 網(wǎng)管G I SM S CH L RM S CM M SC BSSBSSI SM GM S CH L RM S CBSSBSSCMNETI SM GA 業(yè)務(wù)區(qū)A省 B省C省D省B 業(yè)務(wù)區(qū)D S M PD S M PD S M PD S M P23 移動定位服務(wù)的業(yè)務(wù)流程（ 1） I S M G / I V R / S C PU s e r D S M P L S P S P1 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 （ M S I S D N ）G S Mn e t w o r kG I S5 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 （ 偽 號 碼 ）6 、 S P L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 （ 偽 號 碼 ）9 、 主 叫 用 戶 通 用數(shù) 據(jù) 鑒 權(quán) （ M S I S D N ）1 0 、 網(wǎng) 絡(luò) 定 位 請 求1 1 、 網(wǎng) 絡(luò) 定 位 響 應(yīng)1 2 、 地 圖 信 息 轉(zhuǎn) 換 請 求1 3 、 地 圖 信 息 轉(zhuǎn) 換 響 應(yīng)1 5 、 S P L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 響 應(yīng) （ 偽 號 碼 ）1 6 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 結(jié) 果 返 回 （ 偽 號 碼 ）1 9 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 結(jié) 果 返 回 （ M S I S D N ）2 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 請 求3 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 請 求 （ M S I S D N )1 8 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 結(jié) 果 返 回 （ M S I S D N ）8 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 （ 偽 號 碼 M S I S D N )1 4 、 主 叫 用 戶 特 性 數(shù) 據(jù)鑒 權(quán)1 7 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 （ 偽 號 碼 M S I S D N )4 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 響 應(yīng) ( 偽 號 碼 )業(yè) 務(wù) 請 求定 位 過 程業(yè) 務(wù) 推 送 7 、 S P 鑒 權(quán)用戶定位自身位置 24 移動定位服務(wù)的業(yè)務(wù)流程（ 2） 用戶定位其他用戶位置 I S M G / I V R / S C PU s e r D S M P L S P S P1 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 （ M S I S D N ）G S Mn e t w o r kG I S5 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 （ 偽 號 碼 ）6 、 S P L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 （ 偽 號 碼 ）9 、 主 叫 用 戶 通 用數(shù) 據(jù) 鑒 權(quán) （ M S I S D N ）1 2 、 網(wǎng) 絡(luò) 定 位 請 求1 3 、 網(wǎng) 絡(luò) 定 位 響 應(yīng)1 4 、 地 圖 信 息 轉(zhuǎn) 換 請 求1 5 、 地 圖 信 息 轉(zhuǎn) 換 響 應(yīng)1 7 、 S P L B S 業(yè) 務(wù) 請 求 響 應(yīng) （ 偽 號 碼 ）1 8 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 結(jié) 果 返 回 （ 偽 號 碼 ）2 1 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 結(jié) 果 返 回 （ M S I S D N ）2 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 請 求3 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 請 求 （ M S I S D N )2 0 、 用 戶 L B S 業(yè) 務(wù) 結(jié) 果 返 回 （ M S I S D N ）8 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 （ 偽 號 碼 M S I S D N )1 1 、 被 叫 用 戶 特 性 數(shù) 據(jù)鑒 權(quán)1 9 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 （ 偽 號 碼 M S I S D N )4 、 偽 號 碼 轉(zhuǎn) 換 響 應(yīng) ( 偽 號 碼 )業(yè) 務(wù) 請 求定 位 過 程業(yè) 務(wù) 推 送 7 、 S P 鑒 權(quán)1 6 、 主 叫 用 戶 特 性 數(shù) 據(jù)鑒 權(quán) 1 0 、 被 叫 用 戶 通 用數(shù) 據(jù) 鑒 權(quán) （ M S I S D N ）25 用戶自服務(wù)流程（ 1） 用戶可以通過 WAP、 SMS、 WWW等多種方式開通和取消LBS業(yè)務(wù)。 LSPSPDSMPWWW PortalWAP PortalSMS PortalWAPISMG訂購信息訂購信息訂購訂購訂購自服務(wù)26 用戶自服務(wù)流程（ 2） www方式訂購 /取消業(yè)務(wù) WWW PortalUser DSMP LSP SP1、訂購/取消業(yè)務(wù)請求2、返回訂購/取消頁面3、訂購/取消業(yè)務(wù)請求6、訂購關(guān)系在DSMP、LSP、SP之間進(jìn)行同步4、鑒權(quán)處理5、訂購/取消處理7、訂購/取消成功27 用戶自服務(wù)流程（ 3） 通過 wap/sms/voice方式訂購 /取消業(yè)務(wù) WAP Portal/ISMG/IVR/SCPUser DSMP LSP SP1、訂購/取消業(yè)務(wù)請求2、訂購/取消業(yè)務(wù)請求5、訂購關(guān)系在DSMP、LSP、SP之間進(jìn)行同步3、鑒權(quán)處理4、訂購/取消處理7、訂購/取消成功6、訂購/取消成功28 移動定位的多種接入方式 W A PA p p / S PS P S M SA p p l i c a t i o nW A P G WS M CI S M GB S S2S P I n t e r n e tA p p l i c a t i o nS e r v e rA p p l i c a t i o nI n t e r n e t51 616M SM S C / S S PG P R SL B S 業(yè) 務(wù) 平 臺（ L S P ）S C P / I V R2W e b C l i e n tJ a v aJ 2 M E /K j a v aV o i c eS M SW A PP D AP C1653 4行 業(yè)A p p l i c a t i o nS e r v e r接 入 方 式 1 接 入 方 式 2 接 入 方 式 3 接 入 方 式 4 接 入 方 式 5W e b C l i e n t /J A V AV o i c eW A P / M M S S M SJ a v aW e b C l i e n t /J A V AM M SC31 移動定位過程的路由原則（ 1） 首先需對 SP進(jìn)行鑒權(quán)處理 (包括通用數(shù)據(jù)、特性數(shù)據(jù)的鑒權(quán) )； 其次對主被叫用戶進(jìn)行偽碼轉(zhuǎn)換； 之后對主叫用戶進(jìn)行通用數(shù)據(jù)、特性數(shù)據(jù)的鑒權(quán)； 然后由被叫用戶歸屬地的 DSMP和 LSP對被叫進(jìn)行隱私鑒權(quán)；（如果是用戶定位自身位置，只需對主叫用戶進(jìn)行通用數(shù)據(jù)、特性數(shù)據(jù)的鑒權(quán)）； 最后通過 GSM網(wǎng)絡(luò)獲取用戶的位置信息。 32 移動定位過程的路由原則（ 2） 用戶在本地使用本地應(yīng)用查找本地未漫游用戶 A 區(qū)A 1L S P應(yīng) 用G I SD S M PH L RA 2123791 01 3 1 141 2 ( 可 選 )865 ( 可 選 )33 移動定位過程的路由原則（ 3） 用戶使用本地應(yīng)用查找本地漫游用戶 A 區(qū)A 1應(yīng) 用A 2L S P1B 區(qū)應(yīng) 用L S PD S M P249H L R78H L RD S M PG I S1 01 11 21 31 5365 ( 可 選 )1 4 （ 可選 ）34 移動定位過程的路由原則（ 4） 本地用戶使用異地應(yīng)用查找本地用戶 A 區(qū)A 1應(yīng) 用A 2L S P1B 區(qū)應(yīng) 用L S PD S M PH L RH L RD S M PG I S71 3 1 41 5G I S2 291 01 61 71 82345681 1 ( 可 選 )1 21 9 ( 可 選 )2 0 ( 可 選 )2 1 （ 可 選 ）35 移動定位過程的路由原則（ 5） 本地用戶使用異地應(yīng)用查找本地漫游用戶 A 區(qū)A 1應(yīng) 用A 2L S P1B 區(qū)應(yīng) 用L S PD S M PH L RH L RD S M PG I SG I S2 4C 區(qū)應(yīng) 用L S PH L RD S M PG I S781 291 01 3 1 41 51 61 71 81 92 0534261 1 ( 可 選 )2 1 ( 可 選 )2 3 （ 可 選 ）2 2 ( 可選 )36 移動定位過程的路由原則（ 6） 用戶使用本地應(yīng)用查找異地用戶 A 區(qū)A 1應(yīng) 用B 1L S P1B 區(qū)應(yīng) 用D S M P23 / 6H L RH L RD S M PG I S1 81 11 241 41 51 6579 ( 可選 )1 01 38L S P1 7 （ 可選 ）37 移動定位過程的路由原則（ 7） 用戶使用本地應(yīng)用查找異地漫游用戶 A 區(qū)A 1應(yīng) 用B 1L S P1B 區(qū)應(yīng) 用L S PD S M P23 / 6H L RH L RD S M PG I S2 01 1 1 241 51 61 857 9 ( 可選 )1 01 38L S P1 41 7C 區(qū)1 9 ( 可選 )38 移動定位過程的路由原則（ 8） 用戶使用異地應(yīng)用查找異地用戶 A 區(qū)A 1應(yīng) 用C 1B 區(qū)應(yīng) 用L S PD S M PD S M PG I SG I SC 區(qū)應(yīng) 用L S PH L RD S M PG I S1 21 5 ( 可選 )1 92 02 112 3 ( 可 選 )2 5 （ 可 選 ）1 41 7 1 82 22 6234567891 01 6L S P1 11 32 4 （ 可 選 ）39 移動定位過程的路由原則（ 9） 用戶使用異地應(yīng)用查找異地漫游用戶 A 區(qū)A 1應(yīng) 用C 1B 區(qū)應(yīng) 用L S PD S M PD S M PG I SG I SC 區(qū)應(yīng) 用L S PH L RD S M PG I S1 21 5 ( 可選 )2 02 1 2 211 11 31 41 7 1 82 42 8234567891 02 6（ 可選 ）1 62 5 （ 可 選 ）2 7L S P1 92 3D 區(qū)L S P2 7 （ 可 選 ）40 用戶隱私管理（ 1） LBS業(yè)務(wù)終端用戶的隱私管理設(shè)置了三級管理機(jī)制 ： 業(yè)務(wù)提供商 SP在中國移動許可的情況