林昊
(杭州电子科技大学，浙江杭州310018)
摘要：当今移动通信技术已经发展成熟，移动信号已覆盖了98%以上的区域.当用户在这些区域需要紧急救援时(比如在户外遇到灾害等)，基于移动通信网定位技术的紧急救援服务就显得异常重要.紧急救援服务的实现方案多种多样，中国移动集团目前已制定了相应的企业标准. 关键词：移动通信网；定位技术；紧急救援服务
应力应变中图分类号:TP393.07文献标志码:A 文章编号:1008-536X(2010)02-0081-04 Em ergency Rescue Serv i ce Based on M obil e Net work Pos iti oni ng Techno l ogy
L IN H a o
(H an g zhou D ian z i U n iv e rs ity,H a ng zh ou310018,C h ina)
Ab s tra c t:M ob ile com m un ica t ion techno log y ha s been dev e loped w ide ly w ith m ob ile s igna
l cov er ing m ore than98%a rea s in C h i-na.W hen th e us ers in these a rea s a re in need o f u rgen t a ss is tance(such a s ou td oo r d isa s te r e tc.),em erg ency res cue se rv ice ba sed on m ob ile ne tw o rk p os it ion ing techn o log y is excep t ion a lly i m po rtan t.CM C C h a s dev e loped correspond ing en terp r ise s ta nd a rd s to cond uct a w id e va rie ty o f em ergency rescue se rv ice.E m ergency se rv ices o f v a r iou s schem e s,C h ina m ob ile g roup h a s es tab lished the cor respond ing en te rp r ise s ta nda rd s.
K e y w ord s:m ob ile n etw ork;pos it ion in g techno logy;em e rg en cy rescue serv ice
0引言
现在移动通信行业已进入3G时代,3G除了在带宽方面比2G有了明显的提高之外，还可以支持更加丰富的移动增值业务.其中移动定位业务就是其中之一[1].基于这种增值业务，就可以实现紧急救援及呼叫中心定位服务.
紧急救援服务包括政府提供的紧急救援服务(包括火警、匪警、急救)和提供紧急救援服务的企业，如高山救援、海洋救援、户外远足救援、台风洪灾救援等.
紧急救援服务定位是指当用户拨打紧急救援电话或需要紧急定位用户时，紧急救援服务中心可通过通信网定位该用户.
本文通过实例，介绍中国移动紧急救援以及呼叫中心定位技术的应用背景、技术原理以及实现方式.
国家质检总局缺陷产品管理中心收稿日期:2010-04-09
作者简介：林昊(1981-)男，浙江杭州人，助理工程师.从事移动通信网络建设与维护.1基于通信网定位技术的应用背景无线电定位技术的起源可以追溯到上世纪初，随着CDM A等原属于军事应用的领域的先进技术快速民用化及蜂窝网络的迅猛发展，国外早已开始研究蜂窝移动通信系统定位技术.1996年，美国FC C制定的E911规范要求所有的移动运营商必须以67%的概率提供紧急救援服务，从而加速了该技术的进步及基于无线电定位技术的位置服务(LC S)在全球的发展.快速增长的中国移动通信市场为开展和普及移动定位系统在中国的建设奠定了坚实的基础.在TD-SC DM A/W CDM A系统中，就有三种主要技术可以实现移动定位.包括基于C E LL ID(小区识别)的定位技术、O TD O A(O b se rvedT i m eD-iffe renceO f A r r iva l)定位技术等[2].
2基于通信网定位技术的技术原理对于通信网的定位技术(如C e ll-ID、O TD O A)，根据用户的行为，可分为用户语音通话时的定位技术和用户待机状态下的定位技术两种形式.用户语
第22卷第2期浙江水利水电专科学校学报V o l.22N o.2 2010年6月J.Zh e jia ng W a t.C on s&H yd r.C o lleg e Ju n.2010
音通话时的定位技术其基本原理是在(无线交换关口局)GM SC和呼叫中心之间的中继线路上加上语音监控，来实时监控用户的语音呼入，而又不影响呼叫中心的正常业务，监控语音呼入的同时，记录用户的C E LL-ID等信息，并记录下行导频的TO A(T i m eo f A rr iva l，到达时刻)，一般的，语音信令监测平台是移动各省公司现有的平台.用户待机状态下的定位技术其基本原理是本地定位平台(L S P)通过用户归属的H LR，向G SM网络请求用户目前登记的具体位置,G SM网络把用户的位置返回给本地定位平台(LS P).
定位业务平台内含地图以及经纬度信息，通过定位网络返回的用户位置信息，通过计算，转化为经纬度信息，同时显示相应地图.
2.1基于C E LL_ID的定位技术
基于C E LL-ID的定位技术是一种最基本的定位方法，适用于所有的蜂窝网络.它的定位原理很简单：当用户产生呼叫时，在A口信令中包含了用户CE L L-ID信息，可以采用信令收集的方式获取用户CE LL-ID.在交换机的原始话单中也会有用户CE L L-ID信息，也可以通过交换机原始话单获取.获取C E LL-ID后，可根据CE LL-ID的覆盖资料来定位用户.若小区为全向小区，则移动台的位置是以服务为中心，半径为小区覆盖半径的一个圆内；若小区分扇区，则可以进一步确定移动台处于某扇区覆盖的范围内.
显而易见，这种定位方法的精度完全取决于移动台所处小区的大小，从几百米到几十公里不等.目前国内G SM网密度很大,C E LL-ID小区定位的精度可高达100～150m，这样级别的精度足以满足大部分应用服务的要求.郊区和农村地区的小区半径远大于城区的小区半径，因此城区CE L L-ID的定位精度要远远高于郊区和农村.
由于CE L L-ID定位不需要移动台的定位测量，并且空中接口的定位信令传输很少，所以定位响应时间较短，一般在3s以内[3].
2.2基于O TD O A的定位技术
O TDO A(O b se rvedT i m eD iffe renceO fA r r iva l)是一种应用于3G网络下的定位方式.在G SM网络中也有类似的定位方法，称为E-O TD(E nh an cedO b-se rvedT i m eD iffe rence).这种定位方法的基本原理是：移动台测量不同的下行导频信号，得到不同基
站下行导频的TO A(T i m eo f A r r iva l，到达时刻)，即所谓的导频相位测量.根据该测量结果并结合的坐标，采用合适的位置估计算法，就能够计算出移动台的位置.实际的位置估计算法需要考虑多(3个或3个以上)定位的情况，因此算法要复杂很多.一般而言，移动台测量的数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显.
使用这种方法，需要移动台所测量的同时发出下行导频信号.因此，网络中的所有必须实现时间同步.一般可通过在安装G P S(TD-SCDM A采用北斗卫星授时系统)接收机或连接到时间同步网来实现的同步.
O TD OA的定位精度相比C E LL ID方法要高，但它的精度受到环境的影响，在郊区和农村可以将移动台定位在10～20m范围内；在城区由于高大建筑物较多，电波传播环境不好，信号很难直接从到达移动台，一般要经过折射或反射，下行导频信号的TO A也就出现了误差，因此定位精度会受到影响，定位范围为100～200m.一般情况O TD OA定位响应时间在3～6s之间[4].
3基于通信网定位技术的组网结构基于通信网定位技术的紧急救援服务分为全国业务、本地业务和国际漫游业务，紧急救援服务中心的业务服务器可接入位置业务网关(LBM P/ LBA P)或者本地定位平台(L SP)，不同的接入方式其系统结构不同.若需要支持漫游业务，则必须使用定位网关接入方案;L SP直接接入方案只适用于各省的本地业务.
3.1紧急救援定位系统的设备组网
3.1.1定位网关接入方案
定位网关接入方案适用于全国业务及国际漫游业务.
定位网关接入方案下的紧急救援服务定位系统结构图-全国业务，见图1.
当用户产生语音呼叫时，语音信令监测平台(或IVR平台)通过M i接口将用户的呼叫信息(包含临时订购关系)，传送给定位网关LBM P或LB AP, LBM P或LBA P生成临时订购关系.紧急救援服务中心(或业务平台)的服务器以G v接口将定位请求发送至定位网关，对于此类帐户，定位网关必须在本服务器做临时订购关系鉴权，如果存在订购关系，则定位网关将定位请求发送至定位业务平台，如果
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图1 紧急救援服务定位系统结构图-全国业务
不存在则鉴权失败.临时订购关系的保留时间系统对于不同的帐户可分别配置，默认为20分钟.业务平台收到定位请求后，通过用户的呼叫信息，提取用户的位置信息，并根据经纬度显示用户所在区域以及周边的地图.
当用户处于待机状态时，若定位网关LBM P 或LBA P 对业务平台所提交的临时订购关系鉴权成功，则用户归属的LS P，通过Lh 接口向G SM 网络请求用户目前登记的具体位置,G SM 网络把用户的位置返回给本地定位平台(L SP).业务平台通过定位网络返回的用户位置信息，通过计算，转化为经纬度信息，同时显示所在区域以及周边的地图.
对于国内用户，定位网关向用户归属的定位平台(LS P )发送定位请求.
对于国际漫游用户，定位网关将向用户所登记的M SC 所属的定位平台(而不是用户归属的定位平台)发送L e 接口紧急救援定位请求.3.1.2 L S P 直接接入方案
L S P 直接接入方案一般只适用于各省的本地业务，不支持全国业务以及国际漫游业务,
见图2.
图2 紧急救援服务定位系统结构图-本地业务
在本地业务中，紧急救援服务中心的服务器接
入本地LS P，临时订购关系保存于L SP,M i 接口中必须包含VM SC N um b er ，以供L SP 寻址并接入M S C.业务流程与定位网关接入方式类似.当他省漫游用户发起呼叫时，通过用户的呼叫信息可成功定位用户.但当用户处于待机状态时,L S P 无法查询用户归属的H LR 信息，只能根据最近一次呼叫的M SC 地址进行定位，可能无法准确定位用户.但该方案对于本地用户，有着定位时间短、投入小、建设周期短、维护方便等优势.
3.1.3 两种接入方案小结
网接入与LS P 接入方案总结，见表1.
表1 两种接入方案比较
网关接入方案
L S P 接入方案
本地紧急救援服务与本地省公
司作商务联系Y N 维护本地化
N Y 信令监测系统不需要升级N Y 隐私鉴权统一由定位网关负责Y N 国际漫游号码支持定位*Y Y 定位时间短
N
Y
ourcm建议
适用于未运营紧急救援服务定位业务的省公司
适用于已运营紧急救援服务定位业务的省公司
3.2 业务流程
紧急救援服务/IVR 业务定位流程,
见图3.
图3 紧急救援服务流程
(1)用户的语音呼叫，通过GM SC 到信令监测平台(或IVR 平台).
(2)信令监测平台(或IVR 平台)将手机用户的呼叫信息，请求的呼叫中心、SP ID 、S erv ice ID (业务代码)等信息发送到定位网关.
第2期林 昊：基于移动通信网定位技术的紧急救援服务
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(3)定位网关生成临时订购关系.
(4)紧急救援呼叫中心(或业务平台)向定位网关发送定位请求，请求当前呼叫的用户位置.
(5)定位网关做临时订购关系鉴权.
(6)如果临时订购关系鉴权失败，则定位网关返回给紧急救援呼叫中心服务器(或业务平台)返回鉴权失败消息；否则定位网关做定位，并返回定位结果.对于国内用户，定位网关将定位请求发送至被定位用户归属定位平台；对于国外用户，定位网关将定位请求发送至M SC归属省的定位平台.
3结语
作为未来移动数据的主要应用之一，基于位置信息的移动数据应用因能提供个性化服务，在世界范围内迅速发展，各种定位技术和定位解决方案不断涌现[5].基于移动通信定位技术的紧急救援服务就是一个很好的应用.在此服务的基础上，还可以开发后续附加服务，比如用户可以选择哪些人可以看到其所在的位置，并让他们知道你是安全的.还可以向固定收件人发送紧急救援邮件，向固定接收者发送紧急救援短信，并提供全天候的电话救援支持，还有处理紧急情况的建议和救援服务、人身安全提示和相关的危急事件管理服务.
参考文献:
cctv3同一首歌[1]赵学军，陆立，林俐，等.软交换技术与应用[M].北京：人
民邮电出版社,2004.
[2]陶鹏，王刚.G SM无线定位技术[J].通讯技术,2001(6):32
-35.
[3]范平志，邓平，刘林.蜂窝网无线定位[M].北京：电子工业
出版社,2002.
[4]彭飞.移动通信网定位技术发展及应用[J].2003,9(4):44-
46.
[5]陈建亚，余浩.软交换与下一代网络[M].北京：北京邮电大
学出版社,2003.
(上接第80页)
6结语
通过这次大学生科技创新活动，学生大大提高了创新思维和实际动手能力，不仅掌握扎实的专业基础知识，而且能做到理论与实际结合，活学活用，成长为掌握具有一定创新设计技能的应用型人才.另一方面，作为教师，也可以将比赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学的各个环节，从源头提高大学生创新的潜能，还可以将优秀作品融入课堂教学，为新编教材充实设计案例[5].
参考文献:
[1]周济.注重培养创新人才，增强高水平大学创新能力[J].中
国高等教育,2006(3):18-23.
[2]宫丽华.高校要着力营造大学生创新能力培养的生态环境[J].
教育理论与实践,2007,27(3):48-50.
[3]李澄.机械制图[M].北京：高等教育出版社,2003.
[4]胡仁喜.S o lid W ork s2008中文版标准实例教程[M].北京：机械
工业出版社,2008.
[5]马晓厢，肖俊建.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社,
2008.
84浙江水利水电专科学校学报第22卷
>复合材料学报
