مخابرات

LBS

پلتفرم سرویس مکان‌محور اپراتوری

با توسعه روزافزون شبکه‌های بی‌سیم و رشد سریع بازار تلفن‌همراه، کاربران بیشتری به استفاده از تلفن‌های همراه خود در هر مکانی برای دسترسی به اینترنت، انجام تراکنش‌های مالی و غیره تمایل پیدا کرده‌اند. بر این اساس، فرصت ارائه خدمات و برنامه‌های جدیدی به کاربران تلفن همراه به وجود آمده است. یکی از پرمخاطب‌ترین دسته‌های این خدمات نوظهور، خدمات مکان‌‌محور هستند که بر مبنای دانستن موقعیت مکانی کاربر عمل می‌نمایند. به همین دلیل در سال‌های اخیر، محققان حوزه ارتباطات سیار تلاش بسیاری نموده‌اند تا دقت اطلاعات مکانی را جهت افزایش کیفیت خدمات مکان‌محور بهبود بخشند.

پلتفرم سرویس مکان‌محور پیک‌آسا با عنوان PA-LBS (Location Based Services) به عنوان یک سیستم تجمیع‌ اطلاعات مکانی، اپراتورهای تلفن همراه و توسعه‌دهندگان نرم‌افزار را قادر می‌سازد تا از مزایای بازار LBS بهره‌مند گردند. PA-LBS:

  • یک پلتفرم جامع و سرتاسری است.
  • کاملا مقیاس‌پذیر بوده و از توسعه انواع برنامه‌های LBS پشتیبانی می‌کند.
  • راهکاری یکپارچه است که فضای شبکه اپراتورهای مختلف را پوشش می‌دهد.
  • یک درگاه واحد با قابلیت شخصی‌سازی بالاست که ارائه خدمات موردنیاز در اکوسیستم LBS را امکان‌پذیر می‌کند.
  • یک راهکار اختصاصی برای اپراتورهای بی‌سیم و ارائه‌دهندگان خدمات LBS است.

 

پلتفرم PA-LBS متشکل از چندین راهکار برای کاربردهای مختلف بوده و با زیرساخت‌های مختلف شبکه تلفن همراه سازگاری دارد. این راهکارها را می‌توان در چند دسته‌بندی اصلی به صورت زیر قرار داد:

  • راهکارهای مبتنی بر مرکز سرویس‌دهنده مکان‌یابی موبایل (SMLC) و مرکز درگاه مکان‌یابی موبایل (GLMC)
  • راهکارهای مبتنی بر Probe
  • راهکارهای مبتنی بر CAMEL

 

راهکارهای مبتنی بر S/GMLC

راهکارهای SMLC و GMLC پیک‌آسا، دو گره اختصاصی هستند که جهت دریافت اطلاعات لازم برای تعیین موقعیت مکانی UE و نیز مدیریت احراز هویت برنامه‌های LCS که می‌خواهند به این اطلاعات دسترسی داشته باشند، استفاده می‌شوند. بدین ترتیب، این راهکارها اپراتورها را قادر می‌سازند تا بدون صرف هزینه اضافی برای تجهیزات شبکه، داده‌های موقعیت مکانی مشترکین خود را مدیریت کنند. معماری کلی و توالی جریان بسته‌ها در پلتفرم PA-LBS مبتنی برS/GLMC به شکل زیر است:

همانطور که در شکل بالا ملاحظه می‌گردد، پلتفرم PA-LBS متشکل از دو گره است: PA-GMLC و PA-SMLC که هرکدام شامل مولفه‌های مختلفی هستند.

  • PA-SMLC

    • بخش سیگنالینگ PA-SMLC
      این مولفه، همه ارتباطات SMLC با شبکه SS7 را مدیریت کرده و از پروتکل‌های مختلف SS7، شامل لینک‌های سیگنالینگ LSL و HSL و همچنین پشته پروتکل SIGTRAN، پشتیبانی می‌کند. در شرایطی که لینک‌های LSL و HSL مورد استفاده قرار گیرند، سخت‌افزارهای ویژه‌ای باید در این بخش نصب شوند تا ارتباطات TDM با رابط‌های E1 را مدیریت نمایند. در لایه application پشته پروتکل SS7، صرف نظر از لایه قبلی (پشته پروتکل SS7 یا SIGTRAN)، یک لایه BSSMA وجود دارد که از همه خدمات لازم برای اتصال با BSCها پشتیبانی می‌کند.
    • هسته اصلی PA-SMLC
      این مولفه، هسته اصلی‌ (core) گره SMLC است و مسئولیت برقراری تعامل با دیگر مولفه‌های سیستم را بر عهده دارد. این تعامل شامل دریافت درخواست‌های دنیای بیرونی از طریق بخش سیگنالینگ، درخواست محاسبه موقعیت مکانی از بخش محاسبه با استفاده از داده‌های دریافت شده، ارسال نتایج به متقاضی، پشتیبانی از سناریوهای مدیریتی از طریق برقراری ارتباط با مولفه OMC و بسیاری از فعالیت‌های دیگر می‌شود.
    • مولفه محلی PA-SMLC
      این مولفه داده‌های خام را از هسته اصلی SMLC گرفته، اطلاعات موقعیت مکانی را محاسبه کرده و نتایج محاسبات خود را به هسته اصلی SMLC ارسال می‌کند. مولفه محلی، مهم‌ترین مولفه سیستم SMLC است که موقعیت مکانی مشترکین را محاسبه می‌کند. برای جایگزینی روش محاسبه موقعیت مکانی با روشی دیگر، تنها کافی است تا این مولفه تغییر داده شود و نیازی به تغییر در مولفه‌های دیگر نیست.
  • PA-GMLC

    • درگاه PA-GMLC
      مولفه درگاه (GW)، در واقع رابط میان SMLC و برنامه‌های مکان‌محور است. این مولفه، یک رابط وب‌سرویس (SOAP) برای برقراری ارتباط با این برنامه‌ها دارد. مدیریت حساب کاربر، فعالیت‌هایAAA (احراز هویت، بررسی مجوز دسترسی، حسابداری) و همچنین اعمال سازوکار‌های کنترل جریان، برخی از وظایف این مولفه هستند.
    • هسته اصلی PA-GMLC
      ا
      ین مولفه، هسته اصلی (core) سیستم GMLC است و مسئولیت برقراری تعامل با دیگر مولفه‌های سیستم را بر عهده دارد. این تعامل، فعالیت‌های گوناگونی مثل دریافت درخواست‌های دنیای بیرونی از طریق بخش درگاه، تبدیل درخواست به سناریوهای استاندارد، اجرای این سناریوها از طریق برقراری ارتباط با گره‌‌های PLMN، مانند MSCها و HLRها، و در نهایت ارسال اطلاعات موقعیت مکانی به برنامه درخواست‌دهنده را شامل می‌شود.
      این مولفه همچنین مسئولیت پشتیبانی از سناریوهای مدیریتی، رسیدگی به درخواست‌های دریافت شده از OMC، ثبت جزئیات تماس درخواست‌ها، اجرای سناریوهای بازیابی و بسیاری از وظایف دیگر را نیز بر عهده دارد.
    • بخش سیگنالینگ PA-GMLC
      مولفه بخش سیگنالینگ، تمامی ارتباطات میان GMLC و رابط‌های آن را با شبکه SS7 مدیریت می‌کند. این مولفه، پروتکل‌های مختلف SS7 شامل لینک‌های سیگنالینگ LSL و HSL، و پشته پروتکل SIGTRAN را پشتیبانی‌ می‌کند. در شرایطی که لینک‌های LSL و HSL مورد استفاده قرار ‌گیرند، سخت‌افزارهای ویژه‌ای باید در این بخش نصب شوند تا ارتباطات TDM با رابط‌های E1 را مدیریت نمایند.
      در لایه application پشته پروتکل SS7، صرف نظر از اینکه لایه قبلی مربوط به SS7 یا SIGTRAN است، یک لایه GSM MAP وجود دارد که از همه خدمات لازم برای ارتباط با MSCها و HLRها پشتیبانی می‌کند.

 

راهکارهای مبتنی بر پروب (Probe)

PA-LBS از پروب‌های کارآمد برای گرفتن بسته‌های گوناگون با سناریوهای مختلف استفاده می‌کند. با این توصیف که پروب‌های رابط Abis اطلاعات موقعیت مکانی UE را بر اساس بسته‌هایی که در « 3GPP TS 08.58: BSC-BTS Layer 3 Specification » تعریف شده‌، بدست می‌آورد. بدین ترتیب، این سیستم می‌تواند موقعیت مکانی دستگاه موبایل را از طریق پیام « CHANNEL ACTIVATION» محاسبه کند که پارامترهایی مثل زمان انتقال سیگنال (TA)، قدرت سیگنال و Cell ID را شامل می‌شود.

در این سناریو، با توجه به اطلاعات بدست آمده، شناسه موجود برای شناسایی کاربر، TMSIاست. PA-LBS برای پاسخ به درخواست‌های مختلف LCS که می‌تواند مبنی بر IMSI یا MSISDN باشد، از روشی استفاده می‌کند که در «ETSI TS platforms 129 002 V11.6.0 (2013-04)» مطرح شده است.

راهکار دوم مبتنی بر پروب در این محصول، مربوط به پروب‌های رابط است که داده‌های موقعیت مکانی UE را با توجه به بسته‌هایی که در «ETSI TS 148 008 V11.4.0 (2013-04)» تعریف شده است، بدست می‌آورد.

این محصول می‌تواند موقعیت مکانی موبایل را با تکیه بر «COMPLETE LAYER 3 INFORMATION» بدست آورد که شامل زمان انتقال سیگنال (TA)، قدرت سیگنال و Cell ID می‌شود.

 

راهکارهای مبتنی بر CAMEL

استاندارد CAMEL که برای ارائه امکانات پیشرفته‌تر در شبکه موبایل تعریف شده، محدودیت‌های پروتکل INAP (Intelligent Network Application Part) را مرتفع می‌نماید. شبکه‌های GSM پیش از CAMEL، از INAP برای کاربردهای هوشمندانه استفاده می‌کردند، اما بزرگترین مشکل INAP این بود که از مدیریت جابجایی مشترکین پشتیبانی نمی‌کرد.

CAMEL استانداردی است که امکان مدیریت جا‌به‌جایی مشترکین شبکه‌های تلفن همراه را ایجاد کرده و کاربران را قادر می‌سازد تا به آسانی میان شبکه‌های مختلف، حتی در کشورهای مختلف، جابه‌جا شوند و تنها از اپراتور خودشان قبض دریافت کنند.

پلتفرم PA-LBS از سناریو‌های مبتنی بر CAMEL (نسخه 3+) و بسته MAP-Note-MM-Event که در 3GPP 29.002 توضیح داده شده است، استفاده می‌کند تا بدین ترتیب بتوان خدمات ارزش افزوده نوآورانه‌ای را برای سیستم مدیریت جابه‌جایی مشترکین تعریف نمود.