(+) Được cung cấp (-) Không được cung cấp
3.3.6.3. UCP/EMI
Giao thức UCP/EMI là một giao thức cung cấp dịch vụ SMS IP, tức là giữa các thực thể Non – Short message Entities (SME), tức là các hệ thống sẽ nhận và truyền bản tin ngắn tới các MS từ hệ thống Non- MS và được phát triển bởi tổ chức CMG.
Hình 3.12. Mơ hình truyền tải bản tin ngắn thông thường
Hiện tại đang sử dụng phiên bản v3,v3.5,v4.0. nó có thể được sử dụng để truyền tại các bản tín SMS tại tốc độ cao, trung bình.
Hình 3.13. Các giao thức được cung cấp
Giao diện máy ngoại (external) SMSC ban đầu được định nghĩa cho các hệ thống nhắn tin châu âu ERMES được xem như là giao thức máy tính vạn năng (UCP). Giao thức này sau đó được điều chỉnh bởi ETSI để chuẩn hóa cho các giao diện SMSC. Giao thức thơng thường được đề cập tới là UCP/EMI hay chỉ đơn thuần EMI. Chuẩn định nghĩa các cú pháp lệnh, thông số, các trường dữ liệu của chúng. Các tập lệnh bao gồm các bản tin khởi đầu SMSC và SME. Được phân phối hay báo nhận thông báo bởi SMSC.
Một trong các ưu điểm của giao thức này là có thể xác định cụ thể địa chỉ người gửi bản tin. Địa chỉ người gửi có thể là một số điện thoại, các kí tự alpha. Điều này tùy thuộc vào sự giới hạn của nhà cung cấp dịch vụ.
Bảng sau trình bày một số tập lệnh bản tin EMI
Hoạt động EMI Tên bản tin hoạt động Khởi tạo bởi
51 Submit_short_message EMT
53 Delivery_notification SMSC 55 Inquiry_message EMT 56 Delete_message EMT 57 Response_enquiry_message SMSC 58 Response_delete_message SMSC Bảng 3.10. Các tập lệnh cho EMI
Một bản tin ngắn alpha trong giao thức EMI có thể lên tới 160 kí tự, bằng việc kết hợp các bản tin ngắn, chúng có thể mang tới 640 kí tự. Bên cạnh các kí tự khởi đầu, kết thúc, mào đầu, kiểm tra tổng, chúng bao gồm các lệnh. Các khung bản tin bao gồm các thơng số, địa chỉ, độ dài…cần thiết cho q trình định tuyến xác định đích bản tin.
Để sử dụng các kết nối UCP/EMI này tới SMSC trên mạng internet hoặc các mạng TCP/IP cá nhân khác, bạn cần phải là một thuê bao đăng kí với nhà cung cấp dịch vụ. Và cần có các thơng tin sau:
- Địa chỉ IP của SMSC - Số cổng của SMSC - User name
- Password
Hình 3.14. Phiên kết nối
3.4. Mơ hình hệ thống định vị sử dụng trong 3G UMTS3.4.1. Mơ hình hệ thống 3.4.1. Mơ hình hệ thống
Hình 3.15 thể hiện kiến trúc của hệ thống định vị di động trong tương lai cho cả mạng hỗn hợp GSM và UMTS. Hình vẽ minh họa mối quan hệ giữa các LCS client và các máy chủ trong mạng lõi với các mạng truy nhập GERAN và UTRAN. Các thực thể LCS trong mạng truy nhập liên kết với mạng lõi thông qua các giao diện A, Gb và Iu. Các giao tiếp giữa các thực thể LCS sử dụng các bản tin và báo hiệu của mạng truy nhập.
Các LCS client sẽ yêu cầu thơng tin vị trí của UE. Có thể có rất nhiều LCS client khác nhau. Chúng có thể giao tiếp với mạng GSM/UMTS hoặc các mạng truy nhập khác như Internet.
Các client gửi các yêu cầu cho máy chủ LCS. Có thể có nhiều máy chủ LCS. Client phải được xác thực, thiết bị đầu cuối UE và các
chức năng tính tốn phải kết hợp để ước lượng vị trí của thuê bao và gửi kết quả về client. Trong quá trình này có thể sẽ sử dụng đến các thơng tin từ các mạng truy nhập khác. Các thơng tin về độ chính xác và thời gian của phép đo sẽ được trả về cho client.
Hình 3.15. Kiến trúc tổng quan LCS
Chú ý: HSS bao gồm cả chức năng 2G-HLR và 3G-HLR. LIF-MLP có thể được sử dụng trên giao diện Le
LCS client có thể nhận các thơng tin định vị trực tiếp từ GMLC, bao gồm OSA Mobility SCS hỗ trợ các giao diện định vị người sử dụng OSA.
3.4.2. Mô tả các chức năng trong LCS
Các khối chức năng LCS: client, LCS server, mạng lõi, mạng truy nhập và UE hoạt đông dựa trên các mơ tả sau.
Q trình định vị bắt đầu khi một LCS client yêu cầu thông tin vị trị đối với một UE từ LCS server. LCS server sẽ chuyển yêu cầu tới các thực thể chức năng LCS trong mạng lõi. Các thực thể chức năng LCS trong mạng lõi sẽ:
- Xác định LCS client đã được cấp quyền để yêu cầu định vị đối với UE hoặc thuê bao.
- Xác định liệu có được phép định vị UE hoặc thuê bao vì lý do cá nhân hoặc các lý do khác.
- Yêu cầu mạng truy nhập (thông qua giao diện A, Gb hoặc Iu) để cung cấp thông tin định vị đối với một UE xác định với QoS biết trước. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nhận thơng tin về vị trí của UE từ mạng truy nhập và chuyển tới client. - Gửi thơng tin thanh tốn tương ứng tới chức năng thanh toán.
Các thực thể chức năng LCS trong mạng truy nhập sẽ quyết định vị trí của UE mục tiêu.
3.4.3. Các chức năng LCS đối với từng phần tử mạng
Bảng 3.11 mơ tả tóm tắt các nhóm chức năng và các khối chức năng đối với dịch vụ định vị. Bảng 3.11 và hình 3.16 mơ tả cấu hình chung đối với LCS và phân phối các khối chức năng LCS vào các phần tử mạng. Các phương pháp định vị khác nhau có thể sử dụng bao gồm: định vị dựa trên mạng, dựa trên đầu cuối, sử dụng hỗ trợ của đầu cuối và sử dụng hỗ trợ của mạng. Với cấu hình này thì cả mạng và đầu cuối đều có thể đo lường thời gian của tín hiệu và tính tốn ước lượng vị trí của đầu cuối. Tùy vào phương pháp định vị sử dụng mà cấu hình mạng có thể thay đổi. Ví dụ, cấu hình dựa trên mạng thì các thực thể được phân phối vào trong các phần tử của lớp truy nhập. Ngược lại, trong trường hợp sử dụng phương pháp dựa trên đầu cuối hoặc sử dụng hỗ trợ của mạng thì các thực thể này được đặt trong UE.
LCS được bổ sung trong kiến trúc mạng bằng việc thêm vào phần tử trung tâm định vị MLC. Hệ thống sẽ sử dụng một số giao diện mới. Kiến trúc tổng thể LCS có thể bao gồm các kết trúc LCS khác nhau.
PSMF PRRM PCF PRCF LSOF LSCF LCF Um/Uu A/Iu RAN UE LCF PCF PSMF LSOF Core Network Lh Lg Lg Gs HLR/HSS GMLC LCCTF LSBF LSOF LCAF LCCF SGSN MSC/MSC Server Le LSPF External LCS Client LSAF LCF LSOF LSCF LSBF LSPF LSAF LCF LSOF LSCF LSBF LSPF LCZTF
Hình 3.16. Kiến trúc logic tổng quan của LCS
Bảng 3.11 và hình 3.16 minh họa việc phân phối các thực thể chức năng trong cấu hình tham chiếu của LCS. Giả định rằng miền CS và PS đều có thiết bị quản lý di động độc lập hoặc sử dụng thiết bị quản lý chung thông qua giao diện Gs.
Nhóm chức năng
Thiết bị chức năng
Tên đầy đủ của khối chức năng Viết tắt
Client Thiết bịclient
(External) Location Client Function LCF
Internal Location Client Function LCF
-internal LCS Server trong mạng PLMN Thiết bị quản lý client
Location Client Control Function LCCF
Location Client Authorization Function LCAF Location Client Zone Transformation Function LCZTF Thiết bị
quản lý hệ thống
Location System Control Function LSCF
Location System Billing Function LSBF
Location System Operations Function LSOF
Thiết bị quản lý thuê
bao
Location Subscriber Authorization Function LSAF
Location Subscriber Privacy Function LSPF
Thiết bị định vị
Positioning Radio Control Function PRCF
Positioning Calculation Function PCF
Bảng 3.11. Tóm tắt các nhóm và khối chức năng của dịch vụ định vị
Chúng ta có thể thấy rằng giao diện giữa các RNC là Iur có thể tận dụng khi thu thập các thơng tin vơ tuyến đường lên và các kết quả đo lường. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mơ hình chức năng trong hình vẽ bao gồm các thực thể chức năng cho cả LCS liên quan đến miền kênh và miền gói. Ngồi ra, nó bao gồm tất cả các thực thể cần thiết cho các phương pháp định vị khác nhau như định vị dựa trên mạng, dựa trên đầu cuối, sử dụng hỗ trợ của mạng hay hỗ trợ của đầu cuối, sử dụng các thông tin đo lường đường lên và đường xuống. Chú ý rằng UE có thể sử dụng kỹ thuật định vị GPS nhưng vẫn yêu cầu các kết quả đo lường hỗ trợ từ mạng phục vụ.
3.5. Kết luận
Việc triển khai dịch vụ định vị thuê bao di động trên cơ sở hạ tầng mạng viễn thông đang tồn tại thực chất là thêm vào hạ tầng mạng một số thành phần phục vụ cho chức năng định vị như GMLC, SMLC, LMU… kết hợp với các thành phần trong hạ tầng mạng viễn thông đang tồn tại như VLR, HLR, MSC… mà khơng phải xây dựng một mạng hồn tồn mới. Trên quan điểm kinh tế của nhà khai thác mạng rõ ràng đây là một ưu điểm rất lớn. Đồng thời, việc tìm hiểu về kiến trúc hệ thống định vị trong 3G UMTS tại Việt Nam cũng hết sức quan trọng vì xu hướng phát triển lên 3G là điều tất yếu.
CHƯƠNG IV:
TỔNG QT MƠ HÌNH HỆ THỐNG LBS CHO CƠNG TÁC AN NINH CỦA MĨ (HỆ THỐNG 911)
Để hiểu được hệ thống 911 ngày nay hoạt động như thế nào thì cần phải có kiến thức tích lũy đầy đủ về nó. Vì vậy, phần này sẽ giải quyết 4 phần sau:
• Hệ thống 911 trước đây • Hệ thống 911 nâng cao
• Pha 1 của hệ thống 911 khơng dây • Pha 2 của hệ thống 911 khơng dây
4.1. Hệ thống 911 trước đây
Vì sao lại sử dụng hệ thống 911?
Khi thiết kế hệ thống trả lời khẩn cấp, câu hỏi đầu tiên được đặt ra là số điện thoại nào sẽ được sử dụng? Vì sao lại sử dụng số điện thoại 911?
Khi lực lượng đặc nhiệm xem xét câu hỏi này, một vài ý kiến được đưa ra. Đây sẽ là số điện thoại có 3 chữ số, và chữ số đầu tiên không thể là 0 hoặc 1.
Khi hệ thống được bắt đầu đưa vào sử dụng, hầu hết mọi người đều sử dụng máy điện thoại quay số. Để thích hợp với việc này, chữ số thứ hai và chữ số thứ ba phải là 1. Việc tranh luận chỉ tập trung còn lại vào chữ số đầu tiên được sử dụng.
cùng của đĩa số, và quay lại một chữ số. Hoặc với điện thoại bầm phím, tìm phím phía dưới bên phải và dịch lên một phím.
Mã số khẩn cấp 911 ra đời.
Định tuyến cuộc gọi
Thời điểm khởi đầu hệ thống 911, điều quan trọng là thông tin mà PSAP gửi đi phải lấy được thông tin từ người gọi về nới mà anh ta/ cô ta đang ở và về loại dịch vụ khẩn cấp được người gọi yêu cầu, sau đó chuyển tới bộ phận tương ứng. Bạn có thể tưởng tượng, điều này địi hỏi một số kĩ năng xử lý thông tin đối với người đang trong cơn khủng hoảng hoặc trong tình trạng khẩn cấp. Vì vậy, thật khó để đưa ra hồi đáp chính xác. Điểm yếu này dẫn tới sự phát triển của hệ thống 911 mở rộng.
Hình 4.1. Mơ hình hệ thống 911 trước đây
4.2. Hệ thống 911 nâng cao
Khi một cuộc xuất phát từ điện thoại của bạn, tiếng nói của bạn khơng chỉ là thứ duy nhất được truyền tải trên mạng. Thiết bị chuyển mạch của công ty điện thoại đang phục vụ cho số điện thoại của bạn sẽ gửi một tín hiệu Nhận dạng số tự động (ANI: Automatic Number Identification) vào mạng.
Đầu tiên, báo hiệu ANI được thiết kế để hỗ trợ cơng ty điện thoại trong việc truy nhập tính cước hỗ trợ cho các cuộc gọi đường dài. Với
một số ưu điểm trong cơng nghệ, nó đã được sử dụng để chuyển tiếp thơng tin cần thiết tới PSAP.
Nó hoạt động như thế nào? Trong mỗi cuộc gọi, thông tin chứa 8 bit được gắn vào tín hiệu. 8 bit này chứa 7 bit là số điện thoại nội hạt của người gọi. Bit thứ 8 được gọi là một Chữ số trong Kế hoạch đánh số (NPD: Numbering Plan Digit). NPD về cơ bản là mã vùng của số điện thoại được chứa trong 7 bit đầu. Vì hầu hết các tổng đài quá giang 911 hiếm khi xử lý với hơn 2 hoặc 3 mã vùng, nên đây là một cách thức tiết kiệm để chuyển tiếp thông tin chỉ với 1 chữ số thay vì 3 chữ số.
Với các thiết bị đặc biệt, tổng đài q giang có thể đọc thơng tin ANI và chuyển số điện thoại gọi ngược tới tới một màn hình số tại PSAP tương ứng. Có thơng tin ANI này, PSAP sử dụng các thiết bị đặc biệt cho phép nó có thể trả lời và nhận địa chỉ vật lý của người gọi hoặc ALI của người gọi.
Hình 4.2. Mơ hình hệ thống 911 nâng cao
Với sự nâng cao này, PSAP khơng cịn phụ thuộc vào việc thu thập thơng tin vị trí và cuộc gọi ngược từ phía người gọi. Thay vào đó, điều phối viên có thể tập trung vào giúp đỡ người đang trong cơn khủng hoảng, đồng thời chuyển thông tin cần thiết tới bộ phận tương ứng.
Đây là cách thức E911 hoạt động trong vòng hơn 20 năm khi xử lý một cuộc gọi từ điện thoại đi dây. Với sự ra đời của điện thoại không dây và nhu cầu của 911 không dây, các thách thức mới đã xuất hiện.
4.3. 911 không dây - Pha I
Trước khi phục vụ cho Ủy ban thông tin Liên bang (FCC: Federal Communications Commission), việc gọi 911 từ điện thoại không dây đã quay trở lại thời kì phụ thuộc hồn tồn vào người gọi để chuyển tiếp thơng tin chính xác. Điều này là một thách thức lớn vì hiện tại người gọi khơng chỉ sử dụng điện thoại cố định, họ có thể ở trên đường, ở trong rừng, hoặc các địa điểm hoàn tồn xa lạ. Việc lấy thơng tin về vị trí chính xác từ hệ thống gặp phải giới hạn vì lấy thơng tin đó từ người gọi là khơng tin cậy.
Pha đầu tiên gửi thông tin tới PSAP tương ứng cho số điện thoại gọi ngược và trạm phát sóng gốc được chuyển đến PSAP. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vậy điều gì xảy ra? Khi một th bao khơng dây khởi tạo một cuộc gọi, trạm thu phát sóng gần nhất sẽ thu tín hiệu. Mạng dịch vụ khơng dây của nhà cung cấp dịch vụ có một trung tâm chuyển mạch hoạt động giống như hệ thống chuyển mạch trong các cuộc gọi từ điện thoại cố định. Nó sẽ đọc các chữ số và dựa vào đó để chuyển tiếp các cuộc gọi.
Nhà cung cấp dịch vụ không dây trước tiên phải lập trình các trạm thu phát sóng của họ cho việc gửi tức thì bất kì cuộc gọi 911 nào tới tổng đài trung chuyển 911.
Trước hết, phải có số giả ANI (PANI: Pseudo ANI). Số này xác định sector trong một cell hoặc chính cell đó. Điều này có thể thu hẹp vị trí của người gọi xuống cịn vài trăm mét (trong trường hợp tốt nhất) và thông thường là vài kilomet vuông. Mặt khác, một số điện thoại gọi ngược (callback number) cho thuê bao di động sẽ được gửi cùng với tín hiệu. Từ tổng đài trung chuyển 911, PANI, số điện thoại gọi
các phần trong pha I, số điện thoại gọi ngược là một phần của bản tin ALI.
Hình 4.3. Mơ hình hệ thống 911 không dây pha I
Tuy nhiên, sự thay đổi về số lượng máy điện thoại dẫn tới một thách thức khác cho hệ thống. Ngày nay, với sự bùng nổ của số lượng điện thoại cho dịch vụ không dây, máy nhắn tin, fax và truy cập Internet, việc sử dụng mã vùng trở nên dư thừa. Hơn nữa, các điện thoại không dây ngày nay có thể roaming tới tất cả các quốc gia.
Hãy nhớ 8 chữ số sử dụng trong các cuộc gọi đi dây. Ở đó chỉ có 4 chữ số cho kế hoạch đánh số tương ứng với 4 mã vùng khác nhau. 4 chữ số là không đủ.
Khả năng sử dụng mã vùng tại thời điểm đó và một giao thức