CN101232700B - 一种提供位置业务的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在全球接入微波互操作性WiMAX系统中提供位置业务的方法,该方法为:将定位客户端用于获取目标终端的物理位置信息的第一请求消息发送给目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器;所述定位服务器根据路由信息将用于获取目标终端的物理位置信息的第二请求消息发往所述目标终端当前所在的定位控制功能实体;所述定位控制功能实体对所述目标终端进行定位操作,以及向定位客户端侧返回定位结果。这样,便解决了现有WiMAX系统无法为用户提供位置业务的问题,使用户在进行网络会话时,可以在任意时间、任意地点使用位置业务,从而提高了用户的使用体验。本发明同时提供了相应的通信装置和通信系统。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及一种物理定位技术。
背景技术
全球接入微波互操作性技术(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess,WiMAX)是一种基于IEEE 802.16标准的无线城域网技术。参阅图1所示,WiMAX网络主要由三个部分组成,即客户端(Mobile Subscribe Station,MS/MSS)、接入服务网(Access Service Network,ASN)和连接业务网(Connection Service Network,CSN),其中,接入服务网(ASN)包括基站(BaseStation,BS)和接入服务网网关(Access Service Network GateWay,ASN-GW),连接业务网(CSN)包括括预付费服务器(Pre-Paid Server,PPS)和认证/授权/计费服务器(Authentication,Authorization and Accounting,AAA)等等逻辑实体。
所述接入服务网(ASN)主要用于确保WiMAX网络中的用户终端(MS/MSS)与WiMAX网络中的基站(BS)之间层2(LB)连接的建立;无线资源管理;网络发现及网络业务供应商(ASP Network)的最优选择;在代理移动IP模式下充当代理服务器控制MS的认证、授权以及计费消息;以及为MS的层三(L3)应用连接的建立提供中继。
所述连接业务网(CSN)主要用于为进行网络会话的MS分配IP地址;提供互联网Internet接入;充当认证授权计费代理服务器或者认证授权计费服务器;基于用户签约数据进行策略和访问控制;支持ASN与CSN之间隧道的建立;支持MS用户话单的生成以及跨运营商之间的WiMAX业务结算;支持CSN之间漫游隧道的建立;支持ASN之间的移动性;支持多种WiMAX业务,例如:端到端业务和多媒体广播与多播业务等等。
但是,目前的WiMAX网络还无法为用户提供位置业务(LoCation Service,LCS),所谓LCS业务是指通过移动网络获取移动终端(MS/MSS)用户的地理位置信息(包括经度坐标和纬度坐标),并在电子地图平台的支持下为用户提供定位服务的一种增值业务。随着科技的发展MS已经成为人们生活中不可或缺的一部分,移动定位业务的重要性随之逐渐凸显,开通基于位置的业务之后,用户就可以方便地获知自己所处的位置,并可用终端查询其附近的各种场所信息,如:我在哪里?离我最近的医院在哪儿?我周围有哪些银行?从这里到某地怎么走?我的好朋友现在的位置?......位置业务还可用于紧急救助、老人跟踪、车队管理等方面。因此,WiMAX网络系统作为移动宽带城域网,需要在定位技术方面提供支持,以满足无线位置业务发展的需要。
发明内容
本发明实施例公开了一种提供位置业务的方法、装置及系统,用以解决现有WiMAX系统无法为用户提供位置业务的问题。
一种在全球接入微波互操作性WiMAX系统中提供位置业务的方法,包括步骤:
将目标终端用于获取自身的物理位置信息的第一请求消息发送给目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器;
所述定位服务器根据路由信息将用于获取目标终端的物理位置信息的第二请求消息发往所述目标终端当前所在的定位控制功能实体;
所述定位控制功能实体对所述目标终端进行定位操作,以及向所述定位客户端侧返回定位结果;
所述目标终端指示将自身的定位结果发往指定的定位客户端。
一种通信系统,包括:
目标终端,用于在获取自身的物理位置信息时,将第一请求消息发往本目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器,并在获得自身的定位结果后,指示将该定位结果发往指定的定位客户端;
定位服务器,用于接收目标终端发送的第一请求消息,并根据路由信息将用于获取目标终端的物理位置信息的第二请求消息发往目标终端当前所在的定位控制功能实体;
定位控制功能实体,用于对目标终端进行定位操作,以及向所述目标终端返回定位结果。
本发明实施例中,目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器在接收到用于获取目标终端的物理位置信息的消息时,将该消息发往目标终端当前所在的定位控制功能实体,由该定位控制功能实体对所述目标终端进行定位操作,并向定位客户端侧返回定位结果。这样,在WiMAX系统中,用户可以在任意时间,任意地点使用使用定位服务和基于位置的服务,从而提升用户使用无线业务的体验,满足其对位置服务的需求。
附图说明
图1为现有技术中WiMAX系统网络架构图;
图2A为本发明实施例中WiMAX系统的第一种网络架构图;
图2B为本发明实施例中定位服务器功能结构图;
图3A为本发明实施例中WiMAX系统的第二种网络架构图;
图3B为本发明实施例中定位客户端获取处于漫游状态的目标终端的物理位置信息流程图;
图3C为本发明实施例中定位客户端处于漫游状态时获取本定位客户端的物理位置信息流程图。
具体实施方式
为了解决现有全球接入微波互操作性系统(WiMAX系统)无法为用户终端提供位置业务(LCS业务)的问题,本发明实施例中,将定位客户端用于获取目标终端的物理位置信息的第一请求消息发送给目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器;所述定位服务器根据路由信息将用于获取目标终端的物理位置信息的第二请求消息发往所述目标终端当前所在的定位控制功能实体;所述定位控制功能实体体接收所述第二请求消息后,对所述目标终端进行定位操作,以及向定位客户端侧返回定位结果。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参阅图2A所示,本实施例中的WiMAX系统包括定位客户端20(LCSClient)、定位服务器21(LCS Server)、接入服务网网关22(ASN-GW)、定位控制功能实体23(Location Control Funtion,LCF)和目标终端24(目标MS)。所述定位客户端20是使用位置业务的用户(LCS Client),它向定位服务器21发起针对目标终端24的定位操作流程;所述定位服务器21(LCS Server)一般位于连接业务网(CSN)内,用于接收并处理定位请求消息(包括位置业务请求消息和位置业务调用消息),并根据路由信息向相应的定位控制功能实体23发送定位报告控制请求消息;所述接入业务网网关22用于接收定位服务器21发送的定位报告控制请求消息,并将该消息转发给相应的定位控制功能实体23;所述定位控制功能实体23是接入服务网络(ASN)中定位功能控制中心,用于在接收定位服务器21发送的定位报告控制请求消息后,根据该请求中的服务质量要求,以及接入服务网(ASN)和目标终端24的能力选择合适的定位方法对目标终端24进行定位操作,并根据所述服务质量要求和操作时获得的相关数据生成相应的定位结果,所述定位结果包括目标终端24的物理位置信息(包括水平精度信息、垂直精度信息和速度方向信息);所述目标终端24包含LCS Client的功能,可以对自身进行定位,也可以被定位客户端20定位,即是说目标终端24与定位客户端20可以是同一实体,也可以是相互独立的不同实体。
参阅图2B所示,所述定位服务器21包括接收模块210、处理模块211和发送模块212。所述接收模块210用于接收位置业务请求消息或位置业务调用消息,以及接收目标终端24的定位结果;所述处理模块211用于获取相关的路由信息,对定位客户端20进行权限验证,以及根据目标终端24的用户签约信息对定位客户端20进行私密验证,或者在接收到定位结果后判断该定位结果是否符合服务质量要求,并且根据目标终端24的用户签约信息对该定位结果进行私密验证;所述发送模块212用于根据相关的路由信息将定位报告控制请求消息发往目标终端24当前所在的定位控制功能实体23,以及将相应的定位结果发往定位客户端20。
定位服务器21旁边同时配置有策略功能实体(PF实体)和认证/授权/计费功能实体(AAA实体)。所述PF实体用于提供路由信息,将定位服务器21连接到目标终端24当前所在的定位控制功能实体23;所述AAA实体用于保存定位客户端20的用户签约信息和相关的路由信息,以及将其他定位服务器21连接到目标终端24的家乡网络中的定位服务器21或/和目标终端24当前所在的拜访网络中的定位服务器21。
PF实体和AAA实体可以是定位服务器21中的功能模块,也可以是独立的功能实体,这并不影响最终的实现效果,本实施例采用第二种方式进行说明。除此之外,WiMAX系统中还包括基站(BS),定位测量功能实体(LocationMeasurement Unit,LMU)和全球定位信息接收装置(GPS Receiver)。基站(BS)中的定位测量功能模块(Location MeasurementFunction,LMF)用于完成定位所需信息的测量和上报;定位测量功能实体用于辅助定位控制功能实体23完成某些相关信息的测量,同时,基站或定位测量功能实体可以广播服务基站和邻区基站的相关信息,以辅助目标终端24完成定位测量和/或位置计算,所述相关信息包括服务基站和邻区基站的位置信息、定时和同步信息,定位卫星信息和位置校正参数等,该相关信息的内容可以被加密,只有经过授权的合法目标终端24才可以正确接收;全球定位信息接收装置用于接收GPS/Galileo定位卫星发送的与定位操作相关的参数和信息,同时也可以用于基站的定时和时间校正,此装置可以位于基站中或接入服务网网关22中。
基于上述网络架构,本实施例中,先以远程定位业务流程(MobileTermination-Location Request,MT-LR)为例进行说明,所谓MT-LR是指目标终端24(以下称为目标MS)作为被定位目标,定位流程的发起方是外部或网络内部的实体,而不是目标MS本身。参阅图3A所示,当一个外网的使用LCS业务的定位客户端20(LCS Client)需要对一个处于漫游状态的移动终端(目标MS)进行物理定位时,LCS Client当前所在的拜访网络称为请求网络(Requesting Network),请求网络中的定位服务器21称为请求网络定位服务器(Requesing-LCS Server,R-LCS Server),请求网络中的PF实体称为R-PF,请求网络中的AAA实体称为R-AAA;同理,需要被物理定位的目标MS的家乡网络(MS Home Network)中的定位服务器21称为家乡网络定位服务器(Home-LCS Server,H-LCS Server),家乡网络中的PF实体称为H-PF,家乡网络中的AAA实体称为H-AAA;目标MS处于漫游状态时所访问的网络称为拜访网络(Visited Network),拜访网络中的定位服务器称为拜访网络定位服务器(Visited-LCS Server,V-LCS Server),拜访网络中的PF实体称为V-PF,拜访网络中的AAA实体称为V-AAA;此外,在拜访网络中对目标MS进行定位操作的定位控制功能实体23称为LCF,根据网络配置的不同,LCF既可以是当前为目标终端24提供服务的接入服务网网关(Server ASN-GW)上的逻辑功能模块,也可以是独立的实体,这并不影响最终的实现效果,本实施例采用第二种方式进行说明。
参阅图3B所示,本实施例中,LCS Client获取处于漫游状态的目标MS的物理位置信息的详细流程如下:
步骤300:LCS Client向R-LCS Server发起用于获取目标MS的物理位置信息的位置业务请求消息(LCS Service Request)。所述位置业务请求消息中包括用户标识、请求的内容(包含水平精度信息请求、垂直精度信息请求和速度方向信息请求)和服务质量要求,除此之外,该位置业务请求消息中还可以包含时间要求,如:请求消息立即返回定位结果或允许在一定时间延迟后返回定位结果。
步骤301:R-LCS Server接收到所述位置业务请求消息后,根据该请求消息中的用户标识对LCS Client进行权限验证,即判断LCS Client是否有权限得到目标MS的物理位置信息。
步骤302:R-LCS Server向目标MS的H-AAA发送路由请求消息,以获取目标MS的H-LCS Server的网络地址。
所述路由请求消息可以由R-LCS Server向H-AAA发送,也可以由R-AAA向H-AAA发送,R-LCS Server或者R-AAA通过目标MS的标识信息可以获取目标MS的家乡网络所在位置,并把路由请求消息发送到该家乡网络的H-AAA或H-LCS Server中。
步骤303:H-AAA根据所述路由请求消息验证R-LCS Server是否具有获得H-LCS Server的网络地址的权限,若是,则向该R-LCS Server返回目标MS的H-LCS Server的网络地址;否则,返回相应的错误信息。
步骤304:R-LCS Server根据H-LCS Server的网络地址,把LCS Client的位置业务请求消息转发给该H-LCS Server处理。
步骤305:H-LCS Server对LCS-Client进行私密验证,即根据目标MS的用户签约信息判断LCS-Client是否被允许获得目标MS的物理位置信息。
步骤306:H-LCS Server向H-AAA查询目标MS当前所处于的位置。
步骤307:H-AAA在确定目标MS正处于漫游状态时,将目标MS当前所在拜访网络中的V-LCS Server的网络地址返回给H-LCS Server。
根据网络的配置能力,H-AAA可以直接向H-LCS Server返回V-LCS Server的网络地址,或者向V-AAA获取V-LCS Server的网络地址后,再将该网络地址返回给H-LCS Server。
步骤308:H-LCS Server向V-LCS Server转发LCS Client的位置业务请求消息,该请求消息中还携带了H-LCS Server对LCS Client进行私密验证的结果。
步骤309:V-LCS Server通过自动或手动配置的方法获得本地的V-PF或V-AAA的网络地址,并向本地的V-PF或者V-AAA查询目标MS当前所在的LCF的网络地址。
V-LCS Server向本地的V-PF查询时,V-PF首先获取锚定接入服务网网关(Anchor ASN GW)的网络地址,所谓Anchor ASN GW即是通过R3接口将目标MS连接到连接业务网(CSN)的网关,V-PF中记录了Anchor ASN GW上的服务流授权器(Service Flow Authenticator,SFA)的位置信息,因此,V-PF可以获得Anchor ASN GW的网络地址;在获得该网络地址后,V-PF进一步向Anchor ASN GW查询当前为目标MS提供服务的接入服务网网关(Serving ASNGW)的网络地址,并继续通过Serving ASN GW获取到目标MS当前所在的LCF的网络地址。
V-LCS Server向本地的V-AAA查询时,V-AAA首先获取MS当前的认证器(Anchor Authenticator)所在的接入服务网网关的网络地址,接着,V-AAA进一步向该接入服务网网关查询Anchor ASN GW的网络地址,并继续通过该Anchor ASN GW查询Serving ASN GW的网络地址及目标MS当前所在的LCF的网络地址。
步骤310:V-PF或V-AAA将目标MS当前所在的LCF的网络地址信息返回给V-LCS Server。
步骤311:V-LCS Server向LCF发送定位报告控制请求消息(LocatioReprotControl),该消息中包括请求内容、服务质量要求和LCS Client的私密验证结果。
此外,根据网络配置的不同,V-PF向V-LCS Server返回的地址信息有可能是Anchor ASN GW的网络地址,而V-AAA向V-LCS Server返回的地址信息有可能是Anchor ASN GW的网络地址或目标MS当前的Anchor Authenticator所在ASN GW的网络地址,在这种情况下,V-LCS Server将定位报告控制请求消息发送至Anchor ASNGW或Anchor Authenticator所在的ASN GW,由Anchor ASNGW或Anchor Authenticator所在的ASN GW将该消息转发至目标MS当前所在的LCF。
步骤312:LCF接收定位报告控制请求消息后,对目标MS进行定位操作。
LCF在进行定位操作时,首先要综合考虑自身的能力情况、目标MS的能力情况和服务质量要求(QoS要求),然后选择合适的定位方法对目标MS进行物理位置定位。例如,LCF采用混合定位方法时,根据QoS要求先选取一个高定位精度的方法对目标MS进行物理位置定位,如果这次定位操作失败或者获得的定位结果不能满足要求,则LCF再选择一个定位精度较低的方法对目标MS进行物理位置定位,如果还是不成功,则LCF继续选择定位精度更低的方法对目标MS进行物理位置定位,直到得到符合QoS要求的定位结果或者LCS Client要求的定位时间达到。
步骤313:LCF向V-LCS Server报告最后的定位结果(Location Report),所述定位结果的内容与定位报告控制请求消息中的QoS要求要一致。
步骤314:V-LCS Server向H-LCS Server返回位置业务响应消息(LocationService Response),该消息中携带了目标MS的定位结果。
如果定位报告控制请求消息中明确了QoS等级,则V-LCS Server仅在相应的定位结果满足QoS等级的要求时才在位置业务响应消息中携带目标MS的定位结果;否则,V-LCS Server通过位置业务响应消息将相应的错误信息发送给H-LCS Server。
步骤315:H-LCS Server根据目标MS的用户签约信息对目标MS的定位结果进行私密验证。这一次的私密验证是判断该定位结果是否被允许发往定位客户端20,因为目标MS可能对不同的地理位置定义了不同的私密设置,因此,要再次进行私密验证。同时,H-LCS Server在目标MS的定位结果通过私密验证后记录该定位结果及相应的有效期限。
步骤316:H-LCS Server向R-LCS Server返回位置业务响应消息,该消息中携带了目标MS的定位结果。
步骤317:R-LCS Server向LCS Client返回位置服务响应消息,将目标MS的定位结果信息发送给LCS Client。
在特定情况下,Requesting Network、Home Network和Visiting Network中的任意两个Network有可能是同一网络,或者三个Network是同一网络,这种情况下,上述实施例中相应的两个网络或三个网络之间的信息交互便不存在了,例如:当Visiting Netwo rk和Home Network是同一个网络(即目标MS处理非漫游状态),那么,H-LCS Server在接收到位置业务请求消息并获得目标MS当前所在的LCF的网络地址时,直接向该LCF发送定位报告控制请求消息,以此类推。
区别于上述实施例,目标MS(以下称为MS)还可以获取自身的物理位置信息;以及在获得相应的定位结果后,将定位结果发送给另一个客户端(以下称为Client),这种定位操作称为终端发起的定位业务流程(Mobile Origination-Location Request,MO-LR),
参阅图3C所示,本实施例中,MS处于漫游状态时获取自身的物理位置信息的详细流程如下:
步骤350:MS向当前所在的LCF发送位置业务调用消息(LCS Invoke)。该消息中包含QOS要求。
步骤351:LCF把MS发送的位置业务调用消息转发给选定的V-LCS Server。
步骤352:V-LCS Server根据V-PF或V-AAA提供的路由消息向MS的H-LCS
Server发送验证请求。
步骤353:H-LCS Server根据MS的用户签约信息对MS进行权限验证,并把验证结果返回给V-LCS Server。
步骤354:确定MS通过权限验证后,V-LCS Server向MS当前所在的LCF发送定位报告控制请求消息,该消息中包含MS请求的内容、QOS要求和MS的权限验证结果。
步骤355:LCF根据MS的请求内容、QOS要求、MS和ASN网络的能力情况,选择合适的定位方法发起对MS的定位操作。
步骤356:LCF获得最能满足QoS要求的MS的定位结果后,将该定位结果发送给MS和V-LCS Server。
本实施例中,MS的定位结果被指示发往Client,则LCF在发送定位结果的同时,还要将该定位结果的有效期限,精度指示和MS的QoS要求发往Client。
步骤357:V-LCS Server将MS的定位结果及相关信息转发至MS的H-LCSServer,由H-LCS Server记录该定位结果及相关信息。
步骤358:H-LCS Server将MS的定位结果及相关信息发送至Client当前所在的LCS Server。
步骤359:LCS Server将MS的定位结果及相关信息发送给对应的Client。
步骤360:Client对MS的定位结果及相关信息进行处理后,向LCS Server回复响应消息(Ack),该消息包含定位信息处理结果(LCS Return Result)。
步骤361:LCS Server将所述响应消息转发至MS的H-LCS Server。
步骤362:H-LCS Server记录所述响应消息息后将该响应消息转发给V-LCSServer。
步骤363:V-LCS Server记录所述响应消息后将相应的定位信息处理结果发送给LCF。
步骤364:LCF将所述定位信息处理结果转发给MS。
当Visiting Network和Home Network是同一个网络时(即目标MS处于非漫游状态),那么上述实施例中,LCF在接收到位置业务调用消息后,直接向H-LCSServer发送验证请求;另一方面,LCF在获得MS的定位结果后,直接将该定位结果发送至H-LCS Server,以此类推。
这样,在WiMAX系统中,用户可以在任意时间,任意地点使用使用定位服务和基于位置的服务,从而提升用户使用无线业务的体验,满足其对位置服务的需求;而另一方面,运营商可以通过位置业务提供多种增值服务,这在一定程度上也提高了用户满意度和忠诚度。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种在全球接入微波互操作性WiMAX系统中提供位置业务的方法,其特征在于,包括步骤:
将目标终端用于获取自身的物理位置信息的第一请求消息发送给目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器;
所述定位服务器根据路由信息将用于获取目标终端的物理位置信息的第二请求消息发往所述目标终端当前所在的定位控制功能实体;
所述定位控制功能实体对所述目标终端进行定位操作,以及向所述目标终端返回定位结果;
所述目标终端指示将自身的定位结果发往另一客户端。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标终端当前所在的拜访网络与该目标终端的家乡网络为不同网络时,将所述第一请求消息发往该目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器,所述定位服务器在确认所述目标终端通过其家乡网络服务器的权限验证后,将第二请求消息发往所述目标终端当前所在的定位控制功能实体。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标终端当前所在的拜访网络与该目标终端的家乡网络为同一网络时,将第一请求消息发送至该目标终端的家乡网络定位服务器,该家乡网络定位服务器在确认所述目标终端通过权限验证后,将第二请求消息发往所述目标终端当前所在的定位控制功能实体。
4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述目标终端当前所在的定位控制功能实体在获得该目标终端的定位结果后,将所述定位结果发往所述目标终端和该目标终端的家乡网络定位服务器。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标终端指示将自身的定位结果发往另一客户端时,该目标终端的家乡网络定位服务器将相应的定位结果发往所述另一客户端当前所在拜访网络中的定位服务器,由该定位服务器将所述定位结果发送给所述另一客户端。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述另一客户端接收所述目标终端的定位结果并对该定位结果进行处理,以及向所述目标终端返回相应的处理结果。
7.一种通信系统,其特征在于,包括:
目标终端,用于在获取自身的物理位置信息时,将第一请求消息发往本目标终端当前所在拜访网络中的定位服务器,并在获得自身的定位结果后,指示将该定位结果发往另一客户端;
定位服务器,用于接收目标终端发送的第一请求消息,并根据路由信息将用于获取目标终端的物理位置信息的第二请求消息发往目标终端当前所在的定位控制功能实体;
定位控制功能实体,用于对目标终端进行定位操作,以及向所述目标终端返回定位结果。
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- 2007-01-26 CN CN200710006411A patent/CN101232700B/zh not_active Expired - Fee Related
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2008
- 2008-01-08 WO PCT/CN2008/070040 patent/WO2008092392A1/zh active Application Filing
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