Nghiên cứu kỹ thuật định vị di động ứng dụng trên mạng 3g MOBIFONE

1
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG


PHẠM HUY BÌNH

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT
ĐỊNH VỊ DI ĐỘNG ỨNG DỤNG
TRÊN MẠNG 3G MOBIFONE
Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
Mã số: 60.52.70
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Mạnh Hùng

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ

HÀ NỘI - 2012


2
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG


Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Mạnh Hùng
Giám đốc Trung tâm dịch vụ GTGT - VMS

Phản biện 1: ……………………………………………

Phản biện 2: …………………………………………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn thạc
sỹ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm



Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính
Viễn thông

31
KIẾN NGHỊ CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Hệ thống mMap hiện tại đã hoàn thành triển khai thử nghiệm.
Nhằm không ngừng nâng cao chất lượng dịch vụ, đưa vào cung cấp
chính thức cho khách hàng, hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài sẽ
tiếp tục phát triển và tập trung vào các hướng cơ bản sau:
 Xây dựng thêm phiên bản cho các dòng máy chạy trên hệ điều
hành Android, chạy trên máy tính bảng.
 Cung cấp dịch vụ qua kênh WAP/WEB.
 Ứng dụng các công nghệ mới để tăng độ chính xác của kỹ thuật
định vị. Như phân tích các phương pháp định vị di động ở chương 2,
với tính đơn giản và chi phí thấp thì Cell-ID là sự lựa chọn tốt nhất
để bắt đầu đưa dịch vụ LBS vào mạng. Cell-ID đã được triển khai
trong một số mạng GSM cho dù độ chính xác vị trí và tính ổn định
của nó không cao và chỉ hỗ trợ số lượng dịch vụ rất hạn chế. Khi số
lượng thuê bao sử dụng dịch vụ này tăng, đồng thời yêu cầu cung cấp
nhiều dịch vụ hơn cần thiết phải nâng cấp lên các kỹ thuật định vị có
độ chính xác cao như A-GPS hay đầu tư thêm các thiết bị LMU đặt
tại từng BTS/NodeB để kết hợp tính toán vị trí thuê bao 1 cách chính

xác.
 Phát triển thêm các tính năng, dịch vụ mới cho khách hàng: mạng
xã hội ứng dụng định vị (kết bạn theo vùng, quản lý bạn theo vùng.
30
KẾT LUẬN
Với mục tiêu nghiên cứu các kỹ thuật định vị trong 3G UMTS
để ứng dụng vào triển khai và khai thác trên mạng Mobifone 1 cách
hiệu quả. Luận văn đã hoàn thành các nội dung sau:
Trình bày vị trí và tầm quan trọng của dịch vụ định vị di động
trong quá trình phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng thông
tin di động. Qua đó đi vào nghiên cứu các kỹ thuật định vị di động,
cũng như các phương pháp làm tăng độ chính xác, bên cạnh đó đưa
ra các tiêu chỉ để mỗi nhà khai thác mạng có thể lựa chọn phương
pháp định vị di động phù hợp với cơ sở hạ tầng mạng lưới hiện có
sao cho hiệu quả và tiết kiệm chi phí đầu tư.
Từ việc phân tích các kỹ thuật định vị trên đề tài tập trung
phân tích ứng dụng LBS đã và đang triển khai trên mạng Mobifone,
qua đó đưa ra đánh giá về các kết quả đạt được, tiềm năng và tồn tại
của dịch vụ đang khai thác. Với đề cương đưa ra là xây dựng mô hình
giải pháp cung cấp dịch vụ định vị di động mới dựa trên nền tảng cơ
sở hạ tầng sẵn có của MobiFone, đề tài đã xây dựng được sản phẩm
với tên gọi dịch vụ là “mMap” đáp ứng được các tính năng yêu cầu:
 Định vị và dịch chuyển định vị
 Tìm đường
 Tìm dịch vụ
 Xem bản đồ
 Liên kết bạn bè
 Lịch trình người dùng.
Hoàn thành xây dựng các phiên bản cho nhiều nền tảng khác
nhau như J2ME, iOS, BlackBerry, Symbian. Đang phát triển phiên

bản chạy trên nền tảng Android.
3
MỞ ĐẦU
Dịch vụ định vị điện thoại di động hiện nay đã chiếm một vị trí
rất quan trọng trong các loại hình dịch vụ gia tăng. Nhà khai thác
mạng có thể sử dụng dịch vụ định vị để triển khai rất nhiều các ứng
dụng khác nhau như cứu hộ cứu nạn, theo dõi đối tượng, giám sát
giao thông, các dịch vụ truy vấn dựa trên vị trí thuê bao. Dưới sự
hướng dẫn của TS. Nguyễn Mạnh Hùng – Giám đốc Trung tâm Dịch
vụ giá trị gia tăng – Công ty Thông tin di động VMS, tôi đã lựa chọn
nghiên cứu các kỹ thuật định vị di động, giới thiệu hệ thống LBS
hiện có của Mobifone và xây dựng giải pháp ứng dụng bản đồ số tích
hợp hệ thống LBS. Luận văn đã được hoàn thành với bốn chương:
Chương 1 trình bày tổng quan, tình hình nghiên cứu đối với đề
tài, những vấn đề tồn tại và mục đích nghiên cứu của luận văn.
Chương 2 giới thiệu về các dịch vụ giá trị gia tăng, đồng thời
giới thiệu về định vị di động gồm: các phương pháp định vị, cách
thức tăng độ chính xác, phương pháp lựa chọn công nghệ định vị di
động.
Chương 3 đi vào phân tích ứng dụng thực tiễn của định vị di
động trên mạng Mobifone bao gồm: Tìm hiểu và phân tích hệ thống
LBS, phân tích các tính năng dịch vụ SMS Locator hiện đang khai
thác, các kết quả và tồn tại của dịch vụ, qua đó thấy được sự cần thiết
xây dựng giải pháp ứng dụng dịch vụ bản đồ số tích hợp hệ thống
LBS.
Chương 4 triển khai các vấn đề đặt ra ở chương 3: Nghiên cứu
xây dựng giải pháp gồm lựa chọn giải pháp, giới thiệu về lập trình
Java cho di động, xây dựng ứng dụng mMap, cấu trúc kết nối hệ
thống và kịch bản dịch vụ. Đề ra kế hoạch triển khai và áp dụng thực
tế vào mạng MobiFone dưới tên gọi “dịch vụ mMap”

4
Chương 1
TỔNG QUAN
Chương 1 Giới thiệu tổng quan về Hệ thống thông tin di động,
các nội dung nghiên cứu, tình hình nghiên cứu trên thế giới và Việt
Nam về khả năng phát triển 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.
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. Đồng thời, dịch vụ định vị di động
cũng được sử dụng trong việc quản lý xe bus, xe taxi, tàu thuyền ra
khơi…
Mục đích nghiên cứu: Đề tài sẽ đi sâu nghiên cứu các kỹ thuật,
các giải pháp và mô hình dịch vụ định vị di động trong mạng 3G
đồng đưa ra các đánh giá khách quan về tương lai của dịch vụ này.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Các dịch vụ giá trị gia tăng
của Mobifone.
Phương pháp nghiên cứu: Kết hợp với những nghiên cứu về kỹ
thuật và mô hình lý thuyết, đề tài cũng tập trung vào thực tiễn ứng
dụng của dịch vụ này trên mạng lưới. Các kết quả đạt được khi đưa
ứng dụng vào khai thác trên mạng Mobifone, đưa ra các kết quả,
cũng như các đánh giá thực tiễn khi khai thác dịch vụ, đồng thời
nghiên cứu xây dựng hệ thống cung cấp dịch vụ bản đồ số tích hợp
hệ thống LBS hiện có của Mobifone để cung cấp các dịch vụ định vị
di động thông qua client cài đặt trên máy điện thoại của khách hàng.
29
Xây dựng platform
và kết nối dịch vụ.

Xây d
ự
ng

phương
án kinh doanh dịch
vụ

Phát triển sản phẩm
Khai trương th
ử
nghiệm dịch vụ

Chính thức cung
cấp dịch vụ

Đề xuất phương án kinh doanh:
Phương án tính cước
 Cước gửi tin nhắn đến đầu số dịch vụ : Miễn phí
 Tải và đăng ký tài khoản truy cập mMap: Miễn phí
 Cước dịch vụ được tính như sau:
 Cước dịch vụ = Cước thuê bao + Cước dữ liệu
Bảng 4.4 Phương án tính cước dịch vụ
TT

Dịch vụ Đơn vị
Mức cước
(đã bao gồm thuế VAT)

1 Cước thuê bao ngày 1 ngày Theo đề xuất kinh doanh
2 Cước thuê bao tuần 7 ngày Theo đề xuất kinh doanh
3 Cước thuê bao tháng

30 ngày

Theo đề xuất kinh doanh
4 Cước dữ liệu Miễn phí
Nguyên tắc tính cước
 Đối với thuê bao trả sau: Cước sử dụng dịch vụ được tính vào tiền
cước hàng tháng.
 Đối với thuê bao trả trước: Cước dịch vụ sẽ được trừ vào tài
khoản chính.
28
4.5.5.2. Đăng ký gói cước

Hình 4.3 Luồng bản tin đăng ký gói cước
4.5.5.3. Sử dụng dịch vụ

Hình 4.4 Luồng bản tin sử dụng dịch vụ
4.6. Kế hoạch triển khai
Bảng 4.3 Kế hoạch triển khai
Công việc
Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4
T
1

T
2

T
3

T
4

T
1

T
2

T
3

T
4

T
1

T
2

T
3

T
4

T
1

T
2

T
3

T
4

Khảo sát
5
Kết quả nghiên cứu: Qua hơn 4 tháng phối hợp nghiên cứu giải
pháp, khảo sát và cách thức triển khai, đề tài đã xây dựng mô hình hệ
thống và triển khai thực tế thành công hệ thống dưới tên gọi “mMap”
cung cấp các dịch vụ như: Định vị và dịch chuyển định vị người
dùng, Tìm đường, Tìm dịch vụ, Xem bản đồ, Mạng xã hội, Lịch trình
người dùng, đến thuê bao di động trên mạng MobiFone thông qua
ứng dụng mMap được cài đặt trên đầu cuối.
6


Chương 2
DỊCH VỤ ĐỊNH VỊ DI ĐỘNG TRONG MẠNG 3G
Chương 2 giới thiệu tổng quan về các dịch vụ giá trị gia tăng
trên nền 3G và nghiên cứu về các phương pháp định vị di động, các
phương pháp tăng độ chính xác và các lựa chọn công nghệ định vị
trong 3G UMTS

2.1. Các dịch vụ giá trị gia tăng trên nền 3G
Các dịch vụ giá trị gia tăng chính trên nền 3G bao gồm:
Mobile TV, Mobile Internet, Mobile BroadBand, Mobile Newspaper,
Download/Streaming, Dịch vụ Social Network, Dịch vụ Mobile
Commerce, Location Base
2.2. Định vị di động trong 3G UMTS
2.2.1. Các phương pháp định vị trong 3G UMTS
2.2.1.1. Các tham số sử dụng trong định vị
2.2.1.2. Các phương pháp định vị trong miền GERAN

Hình 2.1 Mô hình mạng Cellular với thuê bao (MS) nằm trong cell C3
27

Bảng 4.2 Các giao diện kết nối của hệ thống mMap
STT
Hệ thống
cần tích hợp
Giao diện hỗ
trợ
Tính năng của giao diện
1 Billing
FTP
Cung cấp CDR file cho hệ thống
Billing
HTTP, XML
Đồng bộ cơ sở dữ liệu thuê bao sử
dụng dịch vụ với hệ thống TC-
QLKH của MobiFone
2 SMPPGW SMPPV3.4
Kết nối với hệ thống

SMSC/SMPPGW để nhận/gửi
SMS từ/tới khách hàng
3 INGW RTEC
Tính cước online theo yêu cầu của
dịch vụ
4
GGSN/SGS
N
HTTP, RTSP,
SOCKET,
Kết nối giữa Client và hệ thống
máy chủ để cung cấp dịch vụ cho
khách hàng
5 LBS
WSP, MLP,
XML
Lấy thông tin vị trí thuê bao từ hệ
thống LBS
4.5.5. Nguyên lý hoạt động của dịch vụ
4.5.5.1. Tạo tài khoản

Hình 4.2 Luồng bản tin đăng ký tài khoản
26
4.5.4. Mô hình kết nối hệ thống vào mạng MobiFone
4.5.4.1. Mô hình kết nối vào mạng MobiFone
Các máy chủ mMap được kết nối với giao diện Gi của GGSN
qua các Router/Switch. Lưu lượng từ thuê bao được định tuyến từ các
SGSN/GGSN đến hệ thống mMap. Thuê bao kết nối tới hệ thống
mMap theo giao thức HTTP (port 80, 8123), RTSP (port TCP 554,
port UDP từ 7000 đến 8200), MMS (port 1755).

Si
Si

Hình 4.1 Sơ đồ kết nối hệ thống mMap vào mạng MobiFone
4.5.4.2. Các giao diện kết nối với mạng MobiFone


7
Một trạm BTS sẽ phủ sóng 1 tập các Cell, trong đó mỗi Cell
được xác định bởi 1 mã Cell-Id duy nhất (ví dụ C1, C2 và C3 trong
hình 2.1). Một thuê bao (MS) sẽ luôn nằm trong 1 Cell, và trao đổi
tín hiệu với BTS tương ứng. Các Cell được tập hợp thành 1 nhóm,
được gọi là LAI (Location Area Identifier). Nhằm tránh lãng phí tài
nguyên mạng, khi thuê bao ở trạng thái rỗi (Idle), mạng di động chỉ
biết thông tin về LAI. Mạng di động nhận biết được Cell-Id chỉ khi
thuê bao chuyển sang trạng thái Active, là khi thực hiện 1 cuộc gọi
thực sự. Ngược lại, thuê bao (MS) luôn biết được Cell-Id mà mình
đang nằm trong.
a. Các phương pháp dựa trên vùng phủ
Phương pháp CGI kết hợp TA
CGI = Cell ID + LAI

Hình 2.2 Phương pháp CGI kết hợp TA
Trong GSM, Timing Advance là thời gian mà tín hiệu từ thiết
bị di động cần để đi đến trạm gốc. Như vậy thông qua giá trị
TA khoảng cách từ MS đến BTS được xác định. Do đó sác xuất vị trí
của MS sẽ nằm trong đường tròn với bán kính là khoảng cách tính
được từ TA đến BTS. Với các ô được sector hóa thì độ chính xác của
vị trí càng nhỏ đi.
Phương pháp Cell ID kết hợp AOA

8
Với các phương pháp trên, vị trí của MS luôn được xác định
thông qua khoảng cách từ nó đến BTS (hoặc nhiều BTS) nhưng với
phương pháp AoA vị trí của MS được xác định thông qua góc của tín
hiệu đến. Thủ tục tính góc của tín hiệu đến được thực hiện ở MS
thông qua các cơ chế tính toán của anten truyền sóng.

Hình 2.3 Phương pháp AOA
Phương pháp ECGI
E-CGI cũng dựa trên số nhận dạng ô để tìm ra vị trí của thuê
bao. Bên cạnh đó, để tăng độ chính xác nhiều ô sẽ tham gia vào quá
trình xác định vị trí. Ít nhất ba BTS được sử dụng và khoảng cách từ
MS đến các BTS đó cần xác định. Có thể xác định thông qua TA,
RTT hay RxLevel.
b. Phương pháp E-OTD
Sai khác thời gian quan sát được (E-OTD: Enhanced Observed
Time Difference) là một trong nhiều phương pháp định vị trong
mạng di động. Phương pháp này dựa trên việc quan sát sự sai khác
của tín hiệu đường xuống từ các trạm gốc đến thuê bao. Đối với
phương pháp này phải có các khối LMU để hỗ trợ đo đạc.
Về mặt hình học, như đã biết tập hợp các điểm có hiệu khoảng
cách tới hai điểm cố định là hằng số tạo thành một đường hyperbol
25
4.5.1. Yêu cầu về thiết kế hệ thống
 Thiết kế mở, mô đun hóa.
 Thiết kế thành nhiều lớp: lớp kết nối, lớp ứng dụng, lớp cơ sở dữ
liệu.
 Đảm bảo tính ổn định và an toàn trong quá trình hoạt động: Các
module phải được thiết kế cho cơ chế phân tải, dự phòng backup cho
nhau.

 Khả năng chịu tải và khắc phục lỗi cao.
 Dễ dàng mở rộng dung lượng, năng lực của hệ thống mà không
phá vỡ kết cấu của toàn bộ hệ thống cũng như gián đoạn dịch vụ.
 Dễ dàng vận hành khai thác.
 Các dịch vụ cần được cập nhật liên tục, dễ dàng thay đổi trên
server mà không cần thay đổi client.
 Hệ thống cần nhận dạng, phân loại được thiết bị của người dùng
để cung cấp các dịch vụ phù hợp với từng dòng máy.
4.5.2. Cấu trúc logic của hệ thống
4.5.3. Tính năng chính của hệ thống
 Tính năng tương tác giữa Server và Client
 Nhận số thuê bao MSISDN
 Quản lý nội dung
 Kết nối hệ thống LBS
 Tính cước và tạo CDR
 Quản trị
 Thống kê báo cáo
 Hỗ trợ tra cứu chăm sóc khách hàng
24
4.4.2. Yêu cầu tính năng chung
 Có khả năng giao tiếp với hệ thống file của thiết bị đầu cuối.
 Đọc danh bạ của thiết bị đầu cuối.
 Hỗ trợ tính năng nhắn tin giới thiệu ứng dụng cho thuê bao bạn
bè, người thân.
 Hỗ trợ đối với các màn hình cảm ứng.
4.4.3. Yêu cầu về giao diện
 Giao diện phải được thiết kế phù hợp với kích thước màn hình của
từng loại thiết bị đầu cuối.
 Giao diện hiển thị nội dung hỗ trợ nhiều loại nội dung như văn
bản có format, có màu sắc, bảng biểu, hình ảnh,…

 Giao diện tất cả các mục cần được thiết kế động, có thể dễ dàng
thay đổi từ trên hệ thống và tự động cập nhật lên Client.
4.4.4. Yêu cầu về tương thích với thiết bị đầu cuối
Client phải hỗ trợ các chủng loại thiết bị đầu cuối của các hãng
sau: Nokia, Samsung, SonyEricsson, Motorola, Apple Iphone, LG,
HTC, BlackBerry và một số dòng tương đương, trên các hệ điều hành
khác nhau.
Bảng 4.1 Cấu hình thiết bị đầu cuối hỗ trợ
ST
T
Tên tiêu chí,
thuộc tính
Đơn vị tính Giá trị tối thiểu
1

C
ấ
u hình Java


MIDP 2.0

CLDC 1.0
2 Kích thước màn hình pixel x pixel 128x160
3 Số màu trên màn hình

Màu 64.000
4

B

ộ

nh
ớ

trong cung
cấp cho Java
Kilobyte

1.024

4.5. Cấu trúc và kết nối hệ thống cung cấp dịch vụ
9
(một hyperbol có hai đường tương ứng với hiệu số dương và âm) và
giao điểm của ít nhất 3 đường hyperbol khác nhau sẽ xác định được
duy nhất được một điểm. Tương tự như vậy, tập hợp tất cả các điểm
trong mặt phẳng có cùng khoảng cách tới một điểm cố định sẽ là một
đường tròn. Với 3 đường tròn cắt nhau ta cũng sẽ xác định được một
vị trí duy nhất.
E-OTD hyperbol
Mô hình hoạt động:

Hình 2.4 Phương pháp E-OTD

Hình 2.5 E-OTD Hyperbol
Trong phương pháp này, thay vì xác định trực tiếp khoảng
cách đến từng BTS, thiết bị sẽ xác định hiệu khoảng cách của từng
10
cặp hai trạm đến MS thông qua hiệu thời gian qua đó xác định được
một hyperbol chạy qua.

E-OTD đường tròn
Trong phương pháp này khoảng cách thực tế đến 3 BTS cần
được biết chính xác thông qua quá trình di chuyển của tín hiệu từ
BTS đến đầu cuối. Tuy nhiên thời gian gửi tín hiệu không được ghi
lại tại BTS và thời gian ở BTS và đầu cuối không đồng bộ với nhau.
2.2.1.3. Các phương pháp định vị trong miền UTRAN
a. Phương pháp dựa trên vùng phủ sóng Cell-based
Giống như phương pháp Cell-Id trong GSM, phương pháp này
dựa trên vùng phủ sóng trong UMTS và vị trí tọa độ của trạm gốc
đang phục vụ thiết bị. Vị trí của thiết bị người sử dụng được xác định
thông qua tham chiếu số nhận dạng vùng phủ sóng với tọa độ của
trạm gốc. Để tăng độ chính xác các phương pháp dựa trên sự sai khác
về khoảng cách từ các trạm gốc đến thiết bị hoặc góc đến của tín hiệu
từ nhiều trạm khác nhau.

Hình 2.6 Các phương pháp trên Cell của UMTS
23
 Lịch trình người dùng.
4.3. Tổng quan về lập trình Java trên điện thoại di động
Phần mềm ứng dụng (Client) là một phần mềm được cài trên
máy điện thoại của khách hàng giúp khách hàng truy cập các dịch vụ
được cung cấp. Client có chức năng gửi các yêu cầu của khách hàng
tới hệ thống sever và hiển thị các kết quả trả về.
4.3.1. Các nền tảng phần cứng
Đây là phần cố định của máy điện thoại như bộ nhớ, vi xử lý,
màn hình, bàn phím.
4.3.2. Các nền tảng phần mềm
Các nền tảng phần mềm có thể là một hệ điều hành hoặc môi
trường lập trình, nhưng thông thường hơn cả là sự kết hợp cả hai.
Một ngoại lệ quen thuộc là ngôn ngữ Java, sử dụng một máy ảo độc

lập với hệ điều hành trong việc biên dịch mã của nó, thường được gọi
trong thế giới Java là bytecode.
Các hệ điều hành trên máy di động chính gồm: Windows
Mobile, Symbian, Mobilinux.
4.4. Xây dựng mMap Client
4.4.1. Yêu cầu thiết kế
 Đảm bảo tính đúng đắn, chặt chẽ và logic trong hoạt động của
Client:
 Client được thiết kế dưới dạng mô đun hóa, đảm bảo tính mở và
dễ phát triển
 Bảo mật thông tin trao đổi giữa Client và máy chủ
 Độ tiện dụng: Client phải được thiết kế đảm bảo dễ cài đặt, thao
tác và sử dụng.
 Tốc độ xử lý: Client phải được thiết kế, tối ưu để đảm bảo tốc độ
xử lý.
22


Chương 4
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG GIẢI PHÁP
ỨNG DỤNG BẢN ĐỒ SỐ TÍCH HỢP HỆ THỐNG LBS
Chương 4 Sẽ tập trung nghiên cứu giải pháp xây dựng hệ
thống ứng dụng bản đồ số tích hợp hệ thống LBS, qua đó thực hiện
xây dựng ứng dụng mMap client, mô hình kết nối cũng như kịch bản
dịch vụ. Phần cuối cùng của chương là kế hoạch triển khai thực tế
trên mạng Mobifone.
4.1. Lựa chọn giải pháp
Đề tài đề xuất giải pháp xây dựng ứng dụng bản đồ số mMap
tích hợp hệ thống LBS sẵn có trên mạng lưới
4.2. Giải pháp xây dựng hệ thống cung cấp ứng dụng bản đồ số

mMap trên mạng Mobifone tích hợp LBS
Cung cấp các tiện ích:
 Định vị và dịch chuyển định vị: xác định vị trí của người dùng
mMap cả trong trường hợp tĩnh và động. Ngoài ra, hệ thống còn kết
hợp công nghệ định vị toàn cầu qua vệ tinh (GPS) với các dòng máy
có hỗ trợ.
 Tìm đường: chỉ dẫn cho người sử dụng đường đi từ điểm A đến
điểm B chính xác, nhanh chóng.
 Tìm dịch vụ: cho phép người dùng tìm kiếm các dịch vụ như: nhà
hàng, café, khách sạn, tiệm thời trang.
 Xem bản đồ: cung cấp đầy đủ hệ thống bản đồ trực quan của toàn
bộ tỉnh thành toàn quốc.
 Mạng xã hội: kết nối bạn bè và xác định vị trí của bạn bè.
11
b. Phương pháp OTDoA-IPDL
OTDoA-IPDL trong UMTS và E-OTD có cùng một số nguyên
tắc chung dựa vào tín hiệu đường xuống.
2.2.1.4. Phương pháp hỗ trợ định vị toàn cầu trong UMTS (A-
GPS)

Hình 2.7 Phương pháp A-GPS
2.2.2. Các phương pháp hỗ trợ tăng độ chính xác
 Phương pháp dùng thông tin địa lý
 Phương pháp lặp
 Phương pháp sử dụng bản đồ mức công suất
2.2.3. Lựa chọn công nghệ định vị
Một số tiêu chí để lựa chọn công nghệ định vị:
 Độ chính xác
 Thời gian đáp ứng
 Tính năng và độ tin cậy

 Khả năng tương thích
 Khả năng mở rộng/phát triển
 Tính bảo mật
 Tính mở/khả năng phát triển dịch vụ
12


Chương 3
TRIỂN KHAI DỊCH VỤ ĐỊNH VỊ DI ĐỘNG
TRÊN MẠNG 3G MOBIFONE
Chương 3 Giới thiệu tổng quan về mạng thông tin di động, vị
trí các hệ thống dịch vụ GTGT trên mạng Mobifone, giới thiệu về hệ
thống định vị di động LBS và dịch vụ SMS Locator đã cung cấp tới
khách hàng của Mobifone, qua đó đánh giá các kết quả thu được, các
vấn đề tồn tại cần khắc phục và sự cần thiết phải xây dựng giải pháp
ứng dụng dịch vụ bản đồ số tính hợp hệ thống LBS hiện có.
3.1. Tổng quan mạng thông tin di động Mobifone
Công ty thông tin di động VMS – Mobifone là doanh nghiệp
viễn thông luôn đi đầu trong lĩnh vực thông tin di động và ứng dụng
vào đời sống xã hội. Trên nền công nghệ 3G đã và đang hoàn thiện,
ta thấy được tương lai phong phú và đa dạng của các dịch vụ giá trị
gia tăng.
3.2. Vị trí các hệ thống dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng
Mobifone.

21
 Sản lượng thấp
 Dịch vụ mới cung qua hình thức tin nhắn SMS
 Nội dung loại địa chỉ cho phép tìm kiếm còn hạn chế
 Cơ sở dữ liệu địa chỉ dịch vụ thường xuyên phải được cập nhật để
đảm bảo độ chính xác so với thay đổi của thực tế
 Quy mô dịch vụ mới chỉ cung cấp tại 6 tỉnh thành phố lớn cả nước
 Doanh thu sụt giảm sau thời gian truyền thông và chăm sóc dịch
vụ tích cực
 Chưa khai thác hết tài nguyên của hệ thống LBS
3.5. Sự cần thiết xây dựng giải pháp ứng dụng dịch vụ bản đồ số
tích hợp hệ thống LBS
 Dựa trên hiện trạng mạng MobiFone
 Dựa trên xu hướng phát triển đầu cuối
 Dựa trên xu hướng sử dụng bản đồ
20

Hình 3.10 Luồng bản tin dịch vụ SMS Locator
3.4.5. Kết quả, đánh giá và các tồn tại của dịch vụ

Hình 3.11 Thống kê sản lượng dịch vụ SMS Locator
(Nguồn: Trung tâm TC&TK VMS - ngày 26/12/2011)
Những vấn đề tồn tại của dịch vụ:
13
Các h? th?ng VAS
Centre I
MCA

System
01A
12
02A
14
03H
11
05H
60
04Z
66
SMSC System
LBS
System
WAP
System
MMS
System
FunRing
System
USSD
System
VoiceSMS
System
BGM
System
Other
System
STPHN2
SP: 4241

STPHN1
SP: 4240
HLR02E
SPC:4202
HLR03E
SPC:4203
MSC02
SP: 4201
MSC04
SP: 4610
MSC01 - SSP
SP: 4200
MSC03 - Local
SP: 4222
MSC05 - Local
SP: 4611
SS7 Network
Other Centres
Other MSCs Other STPs
Other INs
HLRs Other System
SCCP Gateway
SMPP Gateway
Other Network: Viettel Mobile
Vinaphone
Gtel Mobile
Sfone
EVN Telecom
Vietnammobile
GMSC

Toll
STP
I
S
U
P
/
S
S
7
M
A
P
,

I
S
U
P
/
S
S
7
SW1
SW2
SW3
CP1
CP2
CP3
CP4

CP5
CP6
l
e
a
s
e
d

l
i
n
e
l
e
a
s
e
d

l
i
n
e
IPBB Network
R
Sw
Sw
Sw
R

Firewall
Firewall
Management Network
VPN Server
MonitoringAdminitrator
Internet Network
Firewall
Firewall
PortalOMMBilling
IN
Content
Provider
GPGS Network
Other Centre
SGSN & GGSN
K?t n?i báo hi?u
K?t n?i TCP/IP
WAN tin h?c
R
Sw
R
Sw
Sw
R
R
S
T
M
1
S

T
M
1
S
T
M
1
n
E
1
n
E
1
n
E
1
S
T
M
1
S
T
M
1
Sw
Sw
Firewall

Hình 3.1 Sơ đồ kết nối hệ thống GTGT và các hệ thống khác
3.3. Hệ thống định vị di động LBS trên mạng Mobifone
3.3.1. Giới thiệu
Hệ thống LBS của MobiFone đã được xây dựng hoàn thiện
dựa trên công nghệ Cell-id
Hệ thống LBS được triển khai tại mạng Mobifone do đối tác
Unified Communications phát triển cung cấp cho các thuê bao
Mobifone những dịch vụ như Tìm bạn, tìm người thân trong gia đình
và cung cấp giao diện POI cho mở rộng kết nối các dịch vụ CP liên
quan đến định vị di động như tìm kiếm thông tin, định hướng dịch vụ
theo vị trí thuê bao, quản lý con cái. Chức năng chính của hệ thống là
cho phép các thuê bao có thể tìm kiếm thông tin vị trí của bạn bè,
14
người thân qua các kênh như: tin nhắn SMS, Web, Wap. Các tính
năng định vị này đều dựa trên sự cho phép của các thuê bao khác, các
thuê bao đó có thể lựa chọn ẩn đi vị trí hoặc không cho phép các thuê
bao khác biết được vị trí của mình.

3.3.2. Cấu trúc hệ thống
C&C08C&C08
C&C08C&C08
C&C08C&C08
C&C08C&C08
Hình 3.2 Cấu trúc Platform hệ thống LBS
 02 máy chủ Location Gateway thực hiện chức năng giao tiếp giữa
hệ thống với mạng Mobifone để lấy các thông tin về vị trí từ HLR
 02 máy chủ Application Gateway: chạy các module cung cấp dịch
vụ
 01 máy chủ OAM: thực hiện chức năng quản trị và giám sát hệ
thống
Hệ thống LBS bao gồm 5 giao diện chính:
3.3.2.1. Giao diện kết nối báo hiệu SS7 MAP
Giao diện này cho phép hệ thống LBS trao đổi thông tin với
mạng Mobifone thông qua kết nối với MSC sử dụng giao thức SS7
19
3.4. Dịch vụ SMS Locator
3.4.1. Giới thiệu dịch vụ
SMS Locator của MobiFone là dịch vụ đầu tiên tại Việt Nam
cung cấp địa chỉ (ngân hàng, cơ sở y tế, ẩm thực, giải trí, mua sắm, )
gần với vị trí của khách hàng nhất thông qua tin nhắn
3.4.2. Mô hình kết nối
Gateway
Database
SMS Gateway
LBS Service
Process SMS
LBS Database
Req. Positions

MLP
SMS Locator System
Charging
RTEC
Billing
System
INGW
(Prepaid Charging)
FTP
C&C08C&C08
GMSC
HLRs
LBS System
SMPPGW System
C&C08C& C08
SMPP V3.4
C&C08C&C08
MSC
SMSC
MS
BSC/BTS
BSC/BTS
Mạng Lõi
Tính cước
Hình 3.9 Mô hình kết nối dịch vụ SMS Locator trên mạng Mobifone
3.4.3. Các module chức năng của hệ thống
3.4.4. Luồng bản tin dịch vụ SMS Locator
Hệ thống cung cấp dịch vụ tìm kiếm thông tin tới khách hàng
qua duy nhất kênh SMS, dịch vụ cung cấp qua hình thức tìm kiếm
thông tin địa chỉ lân cận với vị trí khách hàng đang tạm trú

18
3.3.5. Giao diện POI
Giao diện dịch vụ POI là chuẩn giao diện mở dựa trên giao
thức MLP (HTTP, XML, SOAP), cho phép các nhà cung cấp dịch vụ
(CP/SP) kết nối đến hệ thống LBS của mobifone một cách độc lập,
giao diện này cho phép các CP/SP thực hiện truy vấn thông tin vị trí
của thuê bao.

Hình 3.7 Kết nối dịch vụ POI
3.3.6. Vận hành hệ thống

Hình 3.8 Kiến trúc hệ thống O&M
15
MAP, giao diện quản lý MAP được phép kết nối tới tất cả các HLR
qua GMSC hoặc STP
3.3.2.2. Giao diện kết nối trừ cước
Khi phát sinh các yêu cầu giao dịch dịch vụ hệ thống LBS sẽ
thực hiện thanh toán cước dịch vụ và đáp ứng thông tin cho người
dùng. Trong đó: hệ thống INGW sẽ thực hiện thanh toán cho thuê
bao trả trước, hệ thống Billing sẽ thực hiện thanh toán cho thuê bao
trả sau

Hình 3.3 Lưu đồ thực hiện thanh toán cước dịch vụ
16
3.3.2.3. Giao diện kết nối người dùng
Các kênh truy cập dịch vụ, giúp thuê bao Mobifone có thể tiếp
cận được dịch vụ định vị (Tìm bạn, tìm người thân) bao gồm các
kênh truy cập sau:
a) Kênh dịch vụ SMS
Hệ thống LBS kết nối với hệ thống SMPPGW/SMSC qua

chuẩn giao thức SMPP V3.4, dựa trên đầu số dịch vụ thuê bao có thể
thực hiện nhắn tin MO SMS đến hệ thống LBS thông qua hệ thống
SMSC/SMPPGW, với mỗi cú pháp tin nhắn MO, hệ thống LBS sẽ
tìm kiếm thông tin tương ứng trong cơ sở dữ liệu để đáp ứng lại
thông qua bản tin MT SMS phản hồi lại cho thuê bao.
b) Kênh Web dịch vụ
c) Kênh Wap dịch vụ
3.3.3. Các module chức năng của hệ thống
Hệ thống LBS được tổ chức thành 2 gói logic, có thể tách bạch
về mặt vật lý. Việc này cho phép mở rộng phần mềm cũng như mở
rộng cấu hình hệ thống.

Hình 3.4 Các gói trong hệ thống LBS
17
3.3.4. Luồng bản tin dịch vụ
3.3.4.1. Luồng bản tin dịch vụ cho thuê bao trả trước

Hình 3.5 Luồng bản tin dịch vụ cho thuê bao trả trước
3.3.4.2. Luồng bản tin dịch vụ cho thuê bao trả sau

Hình 3.6 Luồng bản tin dịch vụ cho thuê bao trả sau