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AGPS移动定位技术研究

3、AGPS定位技术请求发起方式
网络发起
终端发起
网络端发起是由平台通过从WAP PUSH方 式下发定位请求之后,终端与平台建立IP连接, 完成定位流程; 终端发起则是终端主动与平台建立IP连接, 发起定位请求。
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AGPS定位技术
4、AGPS计算方式:MSA、MSB、Stand-alone
MSA(MS-Assisted)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; MSB(MS-Based)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。
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TOA/TDOA/E-OTD三边定位技术
如果有三个基站,可以两两确定一个双曲线, 三个双曲线的焦点就是移动台的准确位置。 基站:BSi 、BS j 与待测移动移动终端之间的距离差值
d ij d i d j
待测移动终端必定位于以两个基站为焦点、 与两个焦点距离恒为 dij 的双曲线上。同理,可 以得到另外几组以两个基站为焦点、与该两个焦 点恒为定值的双曲线,多组双曲线的交点代表对 待测移动终端坐标位置值的估计。
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安全用户平面定位SUPL体系分析
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:
①SUPL提供商之间的漫游协定; ②位置ID; ③捕获的信息; ④H-SLP终端协商参数,例如定位方法。
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安全用户平面定位SUPL体系分析
(5)SUPL收费功能(SCF:SUPL Charging Function) SUPL收费功能负责SLP的收费功能。包括MLS应用、 SUPL代理和终端用户的收费。SCF的主要工作是收集计费 相关的数据和SUPL提供商之间的账目数据。除此之外, SCF可能基于对可用收费数据的估计来允许SLP中的活动 (例如辅助数据和位置传送)。 (6)SUPL服务管理功能(SSMF:SUPL Service Management Function) SUPL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、QoS等功能。
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安全用户平面定位SUPL体系分析
(2)SUPL体系结构
SUPL不是利用信令,而是采用用户数据来封装定位信息,移动网 络只提供用户数据的IP承载。因此,SUPL与具体的网络技术无关,对于 网络中的网元没有影响,只需添加SET和SLP两个网元实体。SUPL可以 应用于2G/2.5G/3G网络,只需对网络作最少的修改,部署灵活,扩展性 强,成本低,易于运营商快速的开展业务。目前,SUPL支持Cell-ID和 A-GPS两种定位方法。
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安全用户平面定位SUPL体系分析
5、SUPL网络结构
(1)3GPP体系结构
3GPP定位功能的实现是基于控制平面的,定位信息通 过七号信令传送,需要在网络添加SMLC和GMLC,还要对 原有的HLR、MSC、SGSN、BSC/RNC、BTS/Node B等 相关设备进行改造 22
安全用户平面定位SUPL体系分析
2 2 j j j
2
d ij
待测移动终端到两个基站的距离之差:
d ij c tij d i d j c为电磁波在空中传播速度,t ij为TDOA测量值。
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AGPS定位技术
1、AGPS定位技术实现方式 控制面(Control-plane)
用户面(User-plane) 控制面:实现的AGPS定位技术其消息的传输都是 通过七号信令来完成;
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安全用户平面定位SUPL体系分析
(2)SUPL发起功能(SIF:SUPL Initiation Function) SUPL发起功能提供SUPL网络发起一个定位请求的机 制。发起功能在SUPL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,SUPL网络通过使用下列 方法之一来开始一个定位请求: WAP PUSH Access Protocol(PAP) 移动网络运营商环境下的SMS (3)SUPL安全功能(SSF:SUPL Security Function) SUPL安全功能使能SUPL网络对SUPL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SUPL服务中 是很重要的。
在3GPP定义的一次定位过程中,LCS Client通过此接 口向GMLC发出定位请求;GMLC通过lh接口从HLR获取目 标用户的路由信息,然后把定位请求通过lg接口转发给目标 用户当前所在的MSC(Mobile Switch Center)或者GPRS 支持节点SGSN(Serving GPRS Support Nodes),MSC 或SGSN向目标用户所在的BTS/RNC(SMLC)发送定位请 求。后者选择选择合适的测量方法,分配测量资源,启动定 位测量和计算过程;最后向LCS Client返回目标用户的定位 结果。
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安全用户平面定位SUPL体系分析
3、SUPL位置服务功能
(1)SUPL保密功能(SPF:SUPL Privacy Function) 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。 SUPL可能采用现有的保密节点例如隐私预设文件寄存 器(PPR:Privacy Profile Register)或位置分配控制 (LDC:Location Distribution Control)来实现保密功能。 SPF也可以在终端中实现。
Stand-alone:终端从行动网络获得近似位置、 时间和频率修正的信息,在计算出位置之后,终 端将位置信息回报给网络。
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AGPS/TDOA定位技术
当在城市建筑密集区、高 当在室外及空旷的 楼林立的街区出现的所谓“城 野外环境中、或是蜂窝网 市峡谷”、室内不能接收到 络基站比较少或呈线性分 GPS 定位所需的4颗以上卫星 布的网络覆盖比较差的场 信号时,此时无法采用基于 合,此时增加网络设备需 GPS 的定位方式,我们可以利 要付出很高的成本代价且 经济不现实,而GPS接收 用现有覆盖广泛的蜂窝网络的 TDOA 技术进行精确定位;当两 机能够很好的工作接收所 需要的4颗以上卫星信号 者都不能完成很好的单独定位 时,此时采用基于GPS定 时,可以采取混合定位的技术, 充分利用 TDOA定位技术在城 位技术可以获得高精度的 市地区网络覆盖范围广、定位 定位信息。同时可以利用 时间短特点,又利用了 A-GPS 网络侧提供的辅助信息来 在户外空旷地区定位精度高的 缩短定位时间和提高定位 优点,满足用户的定位需求。 精度; 11
图1 混合定位系统示意图
AGPS/TDOA定位技术
图2 混合定位算法方框图
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安全用户平面定位SUPL体系分析

安全用户平面定位SUPL体系分析
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安全用户平面定位SUPL体系分析
1、OMA SUPL协议
SUPL(Secure User Plane Location)是OMA(Open Mobile Alliance)LOC(Location)工作组制定的基于用户 层面的AGPS定位技术标准。SUPL协议是AGPS终端和 AGPS定位平台之间的Lup接口的协议,用于传输GPS辅助 数据和位置信息。 SUPL包含位置用户层(Lup:Location User Plane) 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。 SUPL标准目前有两个版本SUPL1.0和SUPL2.0。 SUPLI.0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;SUPL2.0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。 14
用户面:实现的AGPS技术则是通过GPRS网络来 进行消息的传输。
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AGPS定位技术
2、基于User-plane的AGPS定位技术标准 开放移动联盟OMA定义的SUPL标准,适 用于GSM/GPRS/WCDMA网络; 3GPP IS801标准,适用于CDMA2000网络。
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AGPS定位技术
安全用户平面定位SUPL体系分析
2、SUPL提供的服务 (1)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,主要用于:商用服务和紧急 服务 (2)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,或者某一时刻才发起的定位 服务; (3)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SUPL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。
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安全用户平面定位SUPL体系分析
4、SUPL定位功能
(1)SUPL辅助传送功能(SADF:SUPL Assistance Delivery Function) 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SRRF功能获得的GPS参考数据、终端网络 的能力,和目标终端的大概位置信息的一个子集。 辅助数据可能由RRLP(Radio Recourse LCS Protocol)中定义 的元素构成。 (2)SUPL参考数据获取功能(SRRF:SUPL Reference Retrieval Function) 参考数据获取功能是从GPS参考网络获取GPS参考数据的功能。需 要用参考数据来产生辅助数据。 (3)SUPL位置计算功能(SPCF:SUPL Position Calculation Function) 位置计算功能执行计算终端位置的功能。SUPL服务可能支持下列 一个或多个位置计算模式。
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安全用户平面定位SUPL体系分析
(4)SUPL漫游支持功能(SRSF:SUPL Roaming Support Function) 当终端离开它的SLP服务区时,便发生SUPL漫游。 一个SLP的服务区包括SLP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SLP联系的区域。需要 注意的是,SLP服务器不一定与下层的无线网络的服务 器相关联。 下面列出两种SUPL漫游模式: H-SLP(Home-SLP)可能请求V-SLP(Visit-SLP) 提供初始位置估计,例如基于位置ID; H-SLP可能请求V-SLP提供Lup定位决策和SPC功能。
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