张昊 王纯 廖建新 武家春
摘要:讨论了东信北邮信息技术有限公司位置服务平台的系统总体结构设计、功能模块设计、进程拓扑图。
关键词:位置服务平台,系统结构
1 引言
随着社会的发展,人们的活动范围越来越大,而且越来越不确定。这种移动性和不确定性给移动通信带来市场和挑战的同时,也为位置服务的开展和扩大带来了无限商机。鉴于对位置业务未来发展前景的良好预期,作为移动通信网提供的增值业务,基于用户位置的移动定位业务(LBS)服务已经受到了世人的瞩目。根据有关资料显示[1],全球各大移动运营商都正在积极部署这项极具潜力的增值业务。
3GPP和3GPP2两大组织专门制定了位置服务的相关规范[2,3],OMA (Open Mobile Alliance) 组织也定义了基于安全用户平面的高精度定位规范[4]。东信北邮信息技术有限公司在积极跟踪国际规范和国内相关规范[5,6]的基础上,研发并完成了具有自身特色的位置服务平台,该位置服务平台不仅能够与核心网络交互获取移动终端的位置信息,而且可以基于位置信息提供丰富的位置业务。
2位置服务平台系统结构
2.1系统组网方案
图1是东信北邮信息技术有限公司位置服务平台组网图。
图1位置服务平台组网图
东信北邮位置服务平台由四个实体构成,分别是WAP (Wireless Application Protocol) Server、后台服务器(LSP-BEP)、GIS (Geographic Information System)、7号前端机(LSP-FEP)。
1)WAP Server
支持协议:
支持WML (Wireless Markup Language) 语言、HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 1.1协议、SOAP2.0 (Simple Object Access Protocol)。
功能:
为用户提供基于WAP的位置服务业务接入方式。用户访问WAP Server提供的WAP页面,WAP Server将用户的请求以SOAP的方式发送给位置服务平台后台LSP-BEP,并接收从位置服务平台后台LSP-BEP返回的SOAP数据包,将位置服务反馈信息以WML的形式反馈到用户WAP终端。
2)7号前端机(LSP-FEP)
支持协议:
支持7号信令协议栈
功能:
支持位置服务平台到HLR (Home Location Register)、MSC(Mobile Switch Center)的相关操作。
3)GIS
支持协议:
支持内部协议,内部消息利用SOAP协议进行封装,并通过HTTP方式传输。
功能:
接收从位置服务平台后台LSP-BEP发起的位置服务请求,根据用户请求的服务功能类别,将用户当前所在位置信息等以文本格式反馈回位置服务平台后台LSP-BEP。
4)后台服务器
支持协议:
支持内部协议,同其它功能实体的交互均以内部数据包的形式进行,再通过前置机进行内外部消息格式的转换。
功能:
业务控制功能,它在位置服务平台中负责位置请求业务流程的控制。
可以和其它的功能实体通信,获得附加的信息(业务或用户数据),以辅助完成业务控制的任务。
2.2 后台系统整体功能模块设计
图2是东信北邮信息技术有限公司位置服务平台后台系统整体功能模块设计。下面将对各个模块进行详细的探讨。
图2 位置服务平台后台系统功能模块设计图
如图2,从逻辑上划分,主要分为用户接入功能、自服务接入功能、鉴权功能、操作维护功能、各接口处理功能以及定位执行环境(总控模块)和数据管理功能几大模块。其中:
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1.用户接入功能模块
向用户提供短信接入方式。主要完成CMPP (China Mobile Peer to Peer)消息与内部消息的转换。
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2.自服务接入功能模块
提供与WAP Server的接口,以完成对用户和业务提供商的管理。
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3.鉴权功能模块
提供对用户和业务提供商的各种权限的鉴权,最大程度上保护个人用户隐私权限。
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4.流量控制模块
在位置服务平台系统负载较高的情况下进行流量控制,起到保护系统的作用。
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5.操作维护功能
提供系统操作员对系统软件运行过程的操作维护,提供各种系统参数值(CPU、内存、硬盘、网络利用率)的监控以及多项业务流量的统计值。
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6.定位执行环境(总控模块)
位置服务平台后台系统核心模块。接收定位请求后,同MSC、HLR交互获取相关位置信息,并向客户端返回位置信息。
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7.各接口处理功能
提供位置服务平台同计费采集机、地理信息服务器、MSC、HLR、业务提供商等的交互。
2.3 进程拓扑图
图3是东信北邮信息技术有限公司位置服务平台的进程拓扑图。
图3 位置服务平台进程拓扑图
各进程功能简述如下:
1)Ininit进程:位置服务平台守护进程,负责守护其它所有进程。
2)manager进程:位置服务平台总控模块,负责位置服务平台内部进程模块间的消息分发。
3)LBSP进程:位置服务平台主进程,负责用户管理、业务提供商管理、定位逻辑选取功能,执行定位逻辑功能,定位计算功能等。可以同时有多个LBSP进程并发运行。
4)Console进程:负责位置服务平台的操作维护接入。
5)N7Server:提供位置服务平台同七号信令网的消息交互,主要是MSC和HLR。
6)HTTP前置进程:提供位置服务平台同LCS (Location Service)中间件、业务提供商以及其它基于TCP/IP协议的外部实体进行交互。该模块逻辑上用一个模块表示,实际实现中根据具体的不同上层协议可以有不同的前置进程模块。
7)短信前置进程:提供位置服务平台同短信网关的消息交互。
8)网管前置进程:网管设备侧进程,负责系统参数(CPU占用率、内存使用量等)的统计和业务参数的统计。
9)计费前置进程:话单产生模块,负责生成话单并发送至话单采集机。
2.4 性能概述
在实验室环境中对位置服务平台进行了各种配置的性能测试。如以一台HP DL380(2*1GCPU,1G内存)作为后台服务器,达到100CAPS(call attempts per second)的水平。
3 系统特征
东信北邮信息技术有限公司位置服务平台具有如下特征:
1)系统和业务开发基于成熟的CMIN02软件,具有良好的兼容性和可扩展性。
2)支持MLP协议,可以充当客户端和服务器端。
3)业务层独立于底层定位技术,支持从CellId方式到更高精度定位方式的平滑过度。
4)可同时使用多种定位技术,能够分业务选用不同的定位技术。
5)支持多种用户接入方式:语音、短信、Web、WAP。
6)支持预付费用户使用位置服务。
7)集成GIS服务器,提供电子地图。
8)支持外部SP接入和管理。
9)提供开放的位置服务平台之间的接口,支持漫游定位和计费结算。
10)允许用户设置隐私策略,对SP提供伪号码,屏蔽真实手机号码。
11)平台自身提供语音类的位置业务,采用智能网方式实现。
4结论
为了适应移动定位业务的发展,本文详细描述了东信北邮信息技术有限公司位置服务平台设计和实现方案。该方案能够全方位满足定位业务的需求。
参考文献:
[1]唐勇, 位置服务, 电信建设, 2002年2月, 60-63.
[2]3GPP TS 03.71, Location services(LCS) functional description stage 2, V8.7.0, 2002.
[3]ANSI, TIA/EIA-IS-881 (PN-4747)Location Services Enhancements, V22, 2003.
[4]OMA, Secure User Plane Location Architecture, V1.0, 2005.
[5]中国联通新时空移动通信有限公司, 联通新时空位置服务系统三期定位系统工程技术规范书,V1.0.0, 2004年12月.
[6]中国移动, 基于CELLID的位置业务(LBS)技术要求, V1.0.0, 2004.
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