Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи
Услуга определения местоположения в GSM
Подсистема позиционирования абонентских станций (АС) в сетях GSM обеспечивает функцию позиционирования в радиоподсистеме (Positioning Radio Coordinating Function, PRCF). Она отвечает за общую координацию и выделение ресурсов радиоподсистемы для проведения измерений, определяет технологию позиционирования с учетом затребованного качества обслуживания, вызывает функцию измерения параметров сигнала при позиционировании (Positioning Signal Measurement Function, PSMF), передает результаты измерений функции вычисления местоположения (Position Calculation Function, PCF). Когда в процессе позиционирования необходимо взаимодействие множества различных элементов сети, активируется вспомогательная функция радиоподсистемы (Positioning Radio Assistance Function, PRAF).
В сетях UMTS подсистема позиционирования, хотя и имеет сходное устройство и логику работы с GSM, но реализуется иначе. Это связано с разделением в сетях UMTS опорной сети и сети доступа. В UMTS в каждой сети доступа должна быть своя реализация подсистемы позиционирования. Все виды сетей доступа посредством собственных подсистем позиционирования в прозрачном для системы позиционирования режиме обрабатывают запросы и передают обратно географические координаты АС.
Основные информационные потоки в системе позиционирования – это потоки запросов и потоки результатов позиционирования. Запрос содержит следующую информацию:
- идентификатор АС;
- идентификатор клиента позиционирования;
- набранный клиентом номер (если запрос связан со звонком, например, в службу спасения);
- требуемое качество обслуживания;
- тип запрашиваемого позиционирования, например, текущее местоположение или последнее известное;
- приоритет запроса;
- тип используемой клиентом системы координат.
Запросы могут требовать немедленного, отложенного или периодического отклика. Помимо собственно информации о местоположении АС результат позиционирования может также содержать те же поля, что и запрос.
В рамках сети GSM система позиционирования логически реализуется в виде центра позиционирования (Mobile Location Center, MLC), а точнее, в виде двух компонент: сервисного центра позиционирования (Serving MLC, SMLC) и шлюзового центра позиционирования (Gateway MLC, GMLC). Структурная схема сети GSM с поддержкой функции позиционирования приведена на рис. 1.
Шлюзовый центр позиционирования (GMLC) выполняет функции описанной ранее подсистемы поддержки клиентов системы позиционирования. В одной сети мобильной связи общего пользования (Public Land Mobile Network, PLMN) может быть более одного шлюзового центра определения местоположения, каждый из которых может обращаться за информацией о маршрутизации вызовов к домашнему регистру (Home Location Register, HLR). После авторизации АС шлюзовый центр GMLC направляет запросы позиционирования на обслуживание в коммутационный центр (MSC) мобильной связи.
Рис. 1. Структурная схема сети GSM с поддержкой функции позиционирования АС
Сервисный центр позиционирования (SMLC) выполняет функции остальных подсистем сервера позиционирования, т.е. обрабатывает сообщения о местоположении и на базе используемой системы координат (например, декартовой), осуществляет окончательный расчет координат и точности полученного результата. В сетях GSM возможно два размещения SMLC: в составе радиоподсистемы базовых станций и в составе подсистемы коммутации (совмещен с MSC). Для получения необходимых для измерений данных SMLC обращается к стационарным измерительным модулям (Line Measurement Unit, LMU). Последние могут быть двух типов: типа А – подключаются по радиоканалу, а типа В – по Abis-интерфейсу (такие LMU могут также совмещаться с контроллером базовых станций).
Информация из сервисного центра SMLC поступает в шлюзовый центр GMLC, который является защищенным граничным пунктом для внешних модулей, запрашивающих данные о местоположении конкретного абонента. GMLC не только обеспечивает связь с внешним миром, но и предоставляет данные о местоположении. Он взаимодействует с HLR, хранящим данные об АС. GMLC представляет информацию в нескольких форматах. Решение, предоставлять услуги позиционирования третьей стороне или нет, принимает оператор, что требует выполнения ряда служебных функций, таких как: аутентификация, ведение счетов, контроль за оплатой и т.д.
Сервисный и шлюзовый центры могут быть физически совмещены с некоторым существующим элементом сети (например, с MSC) или выполняться в отдельном модуле.
Узел поддержки GPRS (Serving GPRS Support Node, SGSN) также может быть задействован при позиционировании в сетях GSM для осуществления вызова АС. Для того, чтобы определить, как взаимодействовать с АС (по А- или по Gs-интерфейсу) MSC по Gs-интерфейсу запрашивает у SGSN, подключена ли в данный момент АС к системе GPRS. Показанный на рис. 1 модуль gsmSCF (gsm System Control Function) предназначен для приема запросов и передачи данных о местоположении пользовательским приложениям усовершенствованной логики мобильных сетей связи (Customized Application Mobile Enhanced Logic, CAMEL). Центр сотового широковещания (Cell Broadcast Centre, СВС) может быть использован для распространения вспомогательных данных, необходимых для работы некоторых методов позиционирования.
Из схемы на рис. 1 видно, что для взаимодействия с элементами сети GSM используются следующие интерфейсы:
- Lg: между GMLC и MSC;
- Lc: между GMLC и gsmSCF;
- Ls: между SMLC и КЦ;
- Le: между GMLC и внешними клиентами системы позиционирования;
- Lh: для взаимодействия GMLC с HLR.
На рисунке не показан интерфейс Lp. используемый при необходимости для взаимодействия двух SMLC. В качестве протокола физического уровня для реализации перечисленных интерфейсов используется система сигнализации № 7. На более высоких уровнях применяются протоколы подсистемы передачи сообщений (Message Transfer Part, МТР) и протокол дополнительного сервисного контроля (Supplementary Service Control Protocol, SSCP). Ha уровне приложений используется модифицированный вариант протокола прикладной части подсистемы базовых станций (Base Station System Application Part, BSSAP).
Распределение описанных выше функций клиента и сервера позиционирования по элементам структурной схемы сети GSM вариативно, многие функции могут реализовываться различными элементами сети. Это зависит от применяемой технологии позиционирования и выбранного варианта размещения сервисного центра SMLC.