Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, thông tin di động đã trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống. Dịch vụ định vị sử dụng thiết bị đầu cuối di động là một trong những tiện ích đó.
Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỂU vii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT viii LỜI NÓI ĐẦU a CHƯƠNG I: b TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN CỦA DỊCH VỤ ĐỊNH VỊ DI ĐỘNG b 1.1. Tổng quan về hệ thống thông tin di động b 1.2. Tầm quan trọng của dịch vụ định vị di động c 1.3. Khả năng phát triển của dịch vụ định vị di động tại Việt Nam d CHƯƠNG II: e CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ e 2.1. Sử dụng Cell ID đơn e 2.1.1. CGI+TA e 2.1.2. Cell ID + AOA f 2.1.3. ECGI f 2.2. Sử dụng sự chênh lệch về thời gian f 2.2.1. U-TDOA f 2.2.2. E-OTD g 2.2.2.1.E-OTD hyperbol h 2.2.2.2.E-OTD đường tròn j 2.2.3. Phương pháp dựa trên vùng phủ sóng k 2.2.4. OTDoA-IPDL l 2.2.4.1.Tính toán thời gian tại kênh vô tuyến (RIT) trong UMTS l 2.2.4.2.Tính toán thời gian sai khác đo được (OTD) trong UMTS m 2.3. GPS và A-GPS m 2.4. Các phương pháp hỗ trợ tăng độ chính xác p Trần Huy Hoàng – D04VT2 i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 2.4.1. Phương pháp cơ bản p 2.4.2. Phương pháp dùng thông tin địa lý p 2.4.3. Phương pháp lặp p 2.5. Kết luận q CHƯƠNG III: 18 MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TỔNG QUÁT TRONG MẠNG GSM 18 3.1. Mô hình hệ thống 18 3.2. Chức năng các thành phần trong mô hình hệ thống 19 3.2.1. Các thành phần cơ bản trong mạng GSM 19 3.2.1.1.Trạm gốc (BTS) 19 3.2.1.2.Bộ điều khiển trạm gốc (BSC) 19 3.2.1.3.Trung tâm chuyển mạch di động (MSC) 20 3.2.1.4.GMSC 20 3.2.1.5.Bộ ghi định vị thường trú (HLR) 21 3.2.1.6.Bộ ghi định vị tạm trú (VLR) 21 3.2.1.7.Bộ ghi nhận thực thiết bị (EIR) 21 3.2.1.8.Trung tâm nhận thực (AuC) 22 3.2.2. Các thành phần hỗ trợ cho dịch vụ định vị di động 22 3.2.2.1.LMU 22 3.2.2.2.SMLC 24 3.2.2.3.GMLC 27 3.2.3. Các thành phần khác trong hệ thống định vị 30 3.2.3.1.Location Engine 30 3.2.3.2.Phần mềm tầng trung gian hỗ trợ kết nối dịch vụ định vị 31 3.2.3.3.Máy chủ ứng dụng dịch vụ bản đồ số 33 3.2.3.4.Cơ sở dữ liệu bản đồ tế bào mạng di động 35 3.2.3.5.Máy chủ ứng dụng 36 3.2.3.6.Đầu cuối di động 39 3.3. Các giao thức truyền tải giữa các thành phần trong hệ thống 39 3.3.1. Giao thức truyền tải siêu văn bản (HTTP) 39 Trần Huy Hoàng – D04VT2 ii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 3.3.1.1.Tổng quan về giao thức 39 3.3.1.2.Các dạng bản tin HTTP 40 3.3.2. Giao thức định vị di động (MLP) 43 3.3.3. Giao thức quản lý mạng đơn giản (SNMP) 47 3.3.4. Giao thức truyền tập tin (FTP) 48 3.3.4.1.Khái quát 49 3.3.4.2.Mục đích của giao thức FTP 49 3.3.4.3.Hạn chế trong giao thức FTP 50 3.3.4.4.Những vấn đề bảo mật khi dùng FTP 51 3.3.4.5.Các mã hồi âm của FTP 51 3.3.5. Giao thức truyền ảnh vô tuyến (WBMP) 52 3.3.6. Các giao thức truyền tải bản tin ngắn 53 3.3.6.1.SMPP 53 3.3.6.2.CIMD2 55 3.3.6.3.UCP/EMI 58 3.4. Mô hình hệ thống định vị sử dụng trong 3G UMTS 61 3.4.1. Mô hình hệ thống 61 3.4.2. Mô tả các chức năng trong LCS 62 3.4.3. Các chức năng LCS đối với từng phần tử mạng 63 3.5. Kết luận 65 CHƯƠNG IV: 66 TỔNG QUÁT MÔ HÌNH HỆ THỐNG LBS CHO CÔNG TÁC AN NINH CỦA MĨ (HỆ THỐNG 911) 66 4.1. Hệ thống 911 trước đây 66 4.2. Hệ thống 911 nâng cao 68 4.3. 911 không dây - Pha I 70 4.4. 911 không dây - Pha II 71 4.4.1. Thu thập ALI 72 4.4.1.1.Các giải pháp mạng 72 4.4.1.2.Các giải pháp đặt trên đầu cuối 75 Trần Huy Hoàng – D04VT2 iii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 4.4.2. Gửi thông tin định vị tới PSAP 77 4.5. Kết luận 77 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 Trần Huy Hoàng – D04VT2 iv Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1. Phương pháp CGI + TA e Hình 2.2. Phương pháp AOA f Hình 2.3. Phương pháp U-TDOA g Hình 2.4. Phương pháp E-OTD h Hình 2.5. E-OTD Hyperbol i Hình 2.6. Tính toán sai khác thời gian trong E-OTD i Hình 2.7. Các phương pháp trên Cell của UMTS l Hình 2.8. Phương pháp GPS n Hình 2.9. Phương pháp A-GPS o Hình 3.1. Kiến trúc logic của LCS tổng quát 18 Hình 3.2. Kiến trúc LMU kiểu B 24 Hình 3.3. LBS Middleware 32 Hình 3.4. Sơ đồ kiến trúc hệ thống GIS 34 Hình 3.5. Mô hinh BTS đơn giản 35 Hình 3.6. Monitor Server 37 Hình 3.7. Mô hình Request-Line 40 Hình 3.8. Bản tin Response 42 Hình 3.9. Mô hình status line 42 Hình 3.10. Cấu trúc MLP 44 Hình 3.11. Trao đổi bản tin MLP 45 Hình 3.12. Mô hình truyền tải bản tin ngắn thông thường 58 Hình 3.13. Các giao thức được cung cấp 59 Hình 3.14. Phiên kết nối 61 Hình 3.15. Kiến trúc tổng quan LCS 62 Hình 3.16. Kiến trúc logic tổng quan của LCS 64 Hình 4.1. Mô hình hệ thống 911 trước đây 68 Hình 4.2. Mô hình hệ thống 911 nâng cao 69 Trần Huy Hoàng – D04VT2 v Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ Hình 4.3. Mô hình hệ thống 911 không dây pha I 71 Hình 4.4. Pha II sử dụng TDOA 73 Hình 4.5. Pha II sử dụng AOA 74 Hình 4.6. Pha II sử dụng EOTD 75 Hình 4.7. Hệ thống PGS thông thường 76 Hình 4.8. Pha II sử dụng WAG 77 Trần Huy Hoàng – D04VT2 vi Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục bảng biểu DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Bảng dữ liệu cố định cho BTS 26 Bảng 3.2. Dữ liệu cho LMU 27 Bảng 3.3. Trình bày các thông tin cố định được quản lí cho mỗi LCS client 28 Bảng 3.4. Phân loại HTTP Status Code 43 Bảng 3.5. Đặc tính của SNMP 48 Bảng 3.6. Các loại dữ liệu trong tiêu đề WBMP 53 Bảng 3.7. Các hoạt động tới trung tâm SMSC 57 Bảng 3.8. Các hoạt động từ SMSC tới các ứng dụng 57 Bảng 3.9. Các hoạt động được cung cấp 58 Bảng 3.10. Các tập lệnh cho EMI 60 Bảng 3.11. Tóm tắt các nhóm và khối chức năng của dịch vụ định vị 65 Trần Huy Hoàng – D04VT2 vii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3GPP 3rd Generation Partnership Project Dự án hợp tác thế hệ 3 A A-GPS Assisted GPS GPS tích hợp ALI Automatic Location Identifier Nhận dạng vị trí tự động AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến ANI Automatic Number Identification Nhận dạng số tự động AOA Angle of Arrival Góc đến tín hiệu AUC Authentication Unit Center Trung tâm nhận thực B BCCH Broadcast Common Channel Kênh quảng bá chung BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSIC Base Station Identification Code Mã nhận dạng trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Station Trạm thu phát gốc C CBC Cell Broadcasting Center Trung tâm quảng bá cell CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CIMD Computer Interface to Message Distribution Giao diện máy tính phân phối bản tin CPICH Common Pilot Channel Kênh điều khiển chung D DTD Document Type Definition Định nghĩa loại tài liệu DTMF Dual Tone Multi-Frequency Báo hiệu đa tần E ECGI Enhanced CGI Phương pháp CGI nâng cao EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Hệ thống tốc độ cao hỗ trợ GSM EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận thực thiết bị ELIR Emergency Location Immediate Request Yêu cầu tức thời vị trí khẩn ELRS Emergency Location Report Service Dịch vụ báo cáo vị trí khẩn cấp EMI External Machine Interface Giao diện máy ngoại EOTD Enhanced Observed Time Difference Phương pháp Sai khác thời gian quan sát được nâng cao ERMES European Radio Messaging System Hệ thống nhắn tin ở châu Âu Trần Huy Hoàng – D04VT2 viii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt ESME External Short Message Entity Thực thể bàn tin ngắn mở rộng ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu F FDD Frequency Division Duplex Song công phân chia theo tần số FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tập tin FTPS File Transfer Protocol over SSL Giao thức truyền tập tin qua SSL G GERAN GSM/EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến cho SGM/Edge GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý GMLC Gateway Mobile Location Centre Trung tâm định vị di động cổng GMSC Gateway Mobile Switching Centre Cổng Trung tâm chuyển mạch di động GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GSM Global System for Mobile Hệ thống di động toàn cầu gsmSCF GSM System Control Function Chức năng điều khiển hệ thống GSM GTD Geometric Time Difference Thời gian sai khác địa lý H HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú HTML Hyper Text Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản I ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển Internet IMEI International Mobile Equipment Identity Số nhận dạng thiết bị di động quốc tế IMSI International Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao quốc tế IPDL Idle Period Downlink Giai đoạn rỗi đường xuống IWF InterWorking Function Chức năng liên kết L LAI Location Area Identity Mã vùng vị trí LAN Local Area Network Mạng cục bộ LBS Location Based Services Dịch vụ định vị LCAF Location Client Authorization Function Chức năng cấp quyền client định vị LCCF Location Client Control Function Chức năng điều khiển client định vị LCF (External) Location Client Function Chức năng định vị client ngoại LCF internal Internal Location Client Function Chức năng định vị client nội Trần Huy Hoàng – D04VT2 ix Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt LCS Location services Dịch vụ di động LCZTF Location Client Zone Transformation Function Chức năng chuyển vùng client định vị LECs Local Exchange Carriers Trung tâm chuyển đổi nội vùng LMU Location Measurement Unit Đơn vị đo lường định vị LSAF Location Subscriber Authorization Function Chức năng cấp quyền thuê bao định vị LSBF Location System Billing Function Chức năng thanh toán hệ thống định vị LSCF Location System Control Function Chức năng điều khiển hệ thống định vị LSOF Location System Opretions Function Chức năng vận hành hệ thống định vị LSPF Location Subscriber Privacy Function Chức năng riêng tư của thuê bao định vị M MC Message Center Trung tâm bản tin MCC Mobile Country Code Mã quốc gia MLC Mobile Location Centre Trung tâm định vị di dộng MLP Mobile Location Protocol Giao thức định vị di động MMS Multimedia Message Service Dịch vụ bản tin đa phương tiện MNC Mobile Network Code Mã mạng MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di động MSISDN Mobile Station International ISDN Number Số ISDN quốc tế cho trạm di động MT-LR Mobile Terminating Location Request Yêu cầu vị trí cho đầu cuối di động N NPD Number Planning Digit Chữ số trong Kế hoạch đánh số NSS Network and Switching Subsystem Phân hệ mạng và chuyển mạch NTDS NT Directory Service Dịch vụ thư mục trong hệ điều hành NT O OSA Open Services Architecture Kiến trúc dịch vụ mở OTD Observed Time Difference Thời gian sai khác quan sát được OTDOA Observed Time Difference of Arrival Sai khác thời gian đến quan sát được P PANI Pseudo Automatic Number Identification Giả nhận dạng số tự động PCF Positioning Calculation Function Chức năng tính toán định vị Trần Huy Hoàng – D04VT2 x [...]... vượt bậc của khoa học công nghệ, thông tin di động đã trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống Dịch vụ định vị sử dụng thiết bị đầu cuối di động là một trong những tiện ích đó Trên thế giới, dịch vụ định vị sử dụng thiết bị đầu cuối di động đã trở nên khá phổ biến với những tính năng ưu việt của nó Chỉ với một chiếc điện thoại di động, bạn có thể tìm thấy vị trí của mình trên bản đồ, tìm thấy các... của dịch vụ định vị di động Tại các nước phát triển, dịch vụ định vị di động là dịch vụ thiết yếu đối với từng người dân, kể các trong các hoạt động dân sự cũng như các hoạt động an ninh Với dịch vụ định vị di động, người sử dụng có thể tìm đường (thoát khỏi tình trạng bị lạc, xem xét những nơi bị tắc đường, tìm ra con đường ngắn nhất để tới địa Trần Huy Hoàng – D04VT2 Đồ án tốt nghiệp đại học đầu. .. vậy các dịch vụ như định vị di động cũng có thời cơ thuận lợi cho việc phát triển của mình Ở Việt Nam hiện nay, dịch vụ định vị di động cũng đã được triển khai ở một số lĩnh vực nhất định Với dịch vụ này, ngành du lịch có thể phát triển dễ dàng hơn Khách du lịch có thể tìm kiếm các địa điểm du lịch, các nhà hàng, khách sạn… bằng các thiết bị PDA Đồng thời, dịch vụ định vị di động cũng được sử dụng trong... thời, người sử dụng cũng có thể tìm thấy các địa điểm vui chơi giải trí, các trung tâm thương mại, các trạm đặt máy ATM… chỉ nhờ một chiếc điện thoại di động Với nhà cung cấp dịch vụ, họ có thể đưa ra các dịch vụ mới dựa trên dịch vụ định vị di động như theo dõi xe chở tiền của nhà băng, quản lý xe taxi, xe bus… Đồng thời, với dịch vụ định vị di động, nhà cung cấp dịch vụ cũng có thể đưa ra dịch vụ an ninh... vụ cũng có thể đưa ra dịch vụ an ninh cho người sử dụng như hệ thống khẩn cấp 911 của Mĩ, nhờ có dịch vụ định vị di động mà nhà cung cấp dịch vụ có thể xác định vị trí của người sử dụng trong những tình huống khẩn cấp để đưa ra các giải pháp an ninh kịp thời, nhanh chóng Như vậy, tại các nước phát triển, dịch vụ định vị di động đã trở thành một dịch vụ phát triển rộng rãi, trở thành một phần không... đại học đầu Lời nói CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN CỦA DỊCH VỤ ĐỊNH VỊ DI ĐỘNG 1.1 Tổng quan về hệ thống thông tin di động Công nghệ thông tin di động được khởi nguồn từ những kỹ thuật truyền dẫn không dây Lúc đầu truyền thông vô tuyến được sử dụng khá rộng rãi nhờ ưu điểm không cần đường truyền cáp nhưng các thiết bị sử dụng hầu hết đều được đặt cố định Năm... Đồ án tốt nghiệp đại học đầu Lời nói GPS (Global Positioning System) là phương pháp định vị sử dụng hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu Trên các máy đầu cuối được gắn các chip và phần mềm định vị GPS, vị trí của máy đầu cuối được xác định nhờ vào tính toán các thông số từ 3 vệ tinh đến máy đầu cuối Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) sử dụng hệ thống vệ tinh có khả năng xác định vị trí trên toàn cầu với... thông tin cần thiết khác khi thuê bao đăng ký nhập mạng và được sử dụng để kiểm tra khi thuê bao yêu cầu cung cấp dịch vụ, tránh việc truy nhập mạng một cách trái phép 3.2.2 Các thành phần hỗ trợ cho dịch vụ định vị di động 3.2.2.1 LMU LMU là một thiết bị được sử dụng trong hệ thống định vị dựa trên cấu trúc mạng nhằm cung cấp thông tin định thời LMU cũng là một thành phần bổ sung vào mạng di động truyền... lường tín hiệu định vị Thực thể định tuyến Đề nghị duyệt thảo và bình luận Tính toán thời gian vô tuyến Giám sát từ xa Điều khiển mạng vô tuyến Thời gian sai khác thực tế Thời gian chu trình tín hiệu Máy chủ năng lực dịch vụ Nốt hỗ trợ GPRS phục vụ Yêu cầu tức thời định vị chuẩn Dịch vụ báo cáo vị trí chuẩn Thực thể bản tin ngắn Trung tâm phục vụ định vị di động Bản tin ngắn điểm - điểm Dịch vụ bản tin... tàu thuyền ra khơi… Tóm lại, tuy dịch vụ định vị di động là một dịch vụ tương đối mới mẻ tại Việt Nam, nhưng đây là một dịch vụ hứa hẹn, đầy tiềm năng trong tương lai Trần Huy Hoàng – D04VT2 Đồ án tốt nghiệp đại học đầu Lời nói CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ 2.1 2.1.1 Sử dụng Cell ID đơn CGI+TA Như đã biết, hệ thống quản lý di động của mạng GSM cho phép tìm kiếm vị trí logic của một thuê bao thông . của dịch vụ định vị di động Tại các nước phát triển, dịch vụ định vị di động là dịch vụ thiết yếu đối với từng người dân, kể các trong các hoạt động dân sự cũng như các hoạt động an ninh. Với dịch. cấp dịch vụ cũng có thể đưa ra dịch vụ an ninh cho người sử dụng như hệ thống khẩn cấp 911 của Mĩ, nhờ có dịch vụ định vị di động mà nhà cung cấp dịch vụ có thể xác định vị trí của người sử dụng. cung cấp dịch vụ, họ có thể đưa ra các dịch vụ mới dựa trên dịch vụ định vị di động như theo dõi xe chở tiền của nhà băng, quản lý xe taxi, xe bus… Đồng thời, với dịch vụ định vị di động, nhà