CN101369902A - 采用扩展的Diameter协议实现定位业务的方法 - Google Patents

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Abstract

一种采用扩展的Diameter消息提供定位业务的方法，包括步骤：定位服务器LS采用扩展的Diameter LBS请求消息DLR向锚认证实体Anchor Auth发送定位请求；Anchor Auth发送Diameter LBS应答消息DLA给LS，所述消息可能包含服务的定位控制器LC的ID等；LS通过Diameter LBS请求消息向LC发送定位请求消息，所述消息可能包含目标MS标识符、服务类型、报告方式等信息；LC向定位代理LA发送LBS测量请求；LA向LC发送LBS测量应答；有关的LA对目标MS进行定位测量；LA向LC发送LBS测量报告；LC使用Diameter LBS应答消息将测量报告发送给所述LS。本发明提出的方法能保证R3接口的消息的安全，具有较好的后向兼容性，有望在现有的移动wiamx网络中通过简单升级即实现新的定位业务。

Description

采用扩展的Diameter协议实现定位业务的方法
技术领域
本发明涉及在全球互操作的微波接入(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，如下简称为Wimax)网络中提供定位业务(LocationBased Service，如下简称为LBS)的处理方法。
背景技术
2007年4月30号到5月4号在美国旧金山举行的Wimax论坛(以下简称为Wimax forum)网络组(以下简称为NGW)会议上，三星和Intel公司联合提供的提案被本次会议所接纳，成为第二阶段(以下简称为Stage-2)的基准(如下称为baseline)文稿。本baseline文稿所定义的非漫游状态下Wimax定位业务(Location Based Service，如下简称为LBS)网络参考模型如图1所示。Wimax的网络架构，从大的功能区分来看，包括三个部分：移动台(以下简称为MS)、接入业务网络ASN、连接业务网络CSN。其中，ASN包括基站(以下简称为BS)与接入业务网络网关(以下简称为ASN GW)。MS与BS之间的接口一般称为空中接口，在Wimax网络参考模型中为R1接口；BS与ASN GW之间的接口为R6接口；CSN与ASN GW之间的接口为R3接口。在非漫游状态下Wimax LBS网络参考模型中，与LBS相关的模块包括：
(1)定位服务器(Location Server，以下简称LS)
LS是位于CSN上的一个功能实体，与外部的定位客户端之间的关系为“客户端<—>服务器”的关系，并为外部的客户端和请求定位信息的移动台提供授权检查的功能。另外，LS也可以具有定位计算的功能。
(2)定位控制器(Location Controller，以下简称为LC)
LC负责确定和汇报移动台的位置信息和定位参数，LC可以提供这些位置信息和定位参数给LS、MS或者其他ASN内部的实体，如无线资源管理(以下简称为RRM)模块和移动性管理(以下简称为MM)模块。一旦收到来自MS、LS或者ASN内部模块的请求，LC将触发定位相关的测量，收集定位计算所需要的参数并进行定位计算。LC一般位于ASN网络内，若对于分解的ASN，则位于ASN GW上。
(3)定位代理(Location Agent，以下简称为LA)
LA的主要功能为执行定位相关的测量，可选的也可以收集和汇报定位相关的参数给LC。LA的功能可以位于BS、MS或者两者都有。如果MS上具有LA的功能，相应的BS也具有LA的功能。
针对这一Wimax LBS网络架构，baseline文稿所定义的端到端的处理消息流程如图2所示。其步骤如下：
201 MS或者LBS客户端发起定位业务，可以由定位客户端或者MS向定位服务器LS发送定位请求消息，定位客户端和定位服务器之间的消息不在此规范中定义；
202 LS与认证/授权/计费(以下简称为AAA)交互，进行认证和安全信息的查询。
203 202成功完成后，LS内进行对MS和定位客户端的授权检查；
204 由于CSN同时连接多个ASN网络，LS需要找个被定位的MS(以下简称为目标MS)所在的服务ASN，并交由位于服务ASN GW的LC进行处理；
205 找到目标MS的服务LC后，LS向服务LS发送定位报告请求；
206 执行ASN内部的位置确定过程；
207 206成功执行完成后，可以获得目标MS的位置信息，LC向LS报告此定位信息；
208 LS向定位请求方(MS或者定位客户端)发送定位响应消息，返回目标MS的实际位置信息；
209 LS向计费服务器发送计费数据更新，从请求者的帐户中扣除此次LBS业务所需要的费用，此过程为一可选过程，对于一些特殊请求，如紧急服务、合法监听等，不需要付费，因而也不需要执行此步骤。
在Wimax fourm关于网络规范的1.0版本中，CSN与ASN GW之间的接口协议使用了Radius，在未来新的1.5规范中有望选用Radius的增强协议Diameter协议。因此下面我们简单介绍一下diameter协议。
DIAMETER是一种可拓展的通信协议，IETF的AAA工作组同意将Diameter协议作为下一代的AAA协议标准。Diameter协议族包括基础协议(Diameter Base Protocol)和各种应用协议：如NAS(网络接入服务)协议，EAP(可扩展鉴别)协议，MIP(移动IP)协议，CMS(密码消息语法)协议等。随着新的应用的诞生，DIAMETER很容易扩展支持新的应用。DIAMETER能够在依赖安全及可靠传输的IP多媒体网络内部及之间进行鉴定、认证和计费等。该协议由RADIUS协议进化而来，但更为灵活而详细，具有故障恢复能力，运行于安全的TCP/SCTP传输至上。它的模块式结构提供了灵活的基础协议，能够容许特定应用功能的拓展。Diameter协议支持移动IP、NAS请求和移动代理的认证、授权和计费工作，协议的实现采用AVP属性值对(采用Attribute-Length-Value三元组形式)来实现，并详细规定了错误处理，failover机制，采用TCP协议，支持分布式计费，是最适合未来移动通信系统的AAA协议。随着新的应用的诞生，DIAMETER协议是一种很容易扩展支持新的应用的协议。
Diameter基本协议为移动IP(Mobile IP)、网络接入服务(NAS)等应用提供最基本的服务，例如具有能力协商、差错通知等功能。协议元素由众多命令和AVP(属性值对)构成，可以在客户机、代理、服务器之间传递鉴别、授权和计费信息。但是不管客户机、代理还是服务器，都可以主动发出会话请求，对方给予应答，所以也叫对等实体之间的协议。命令代码、AVP值和种类都可以按应用需要和规则进行扩展。
Diameter的基础协议，是Diameter网络节点都必须实现的功能，包括节点间能力的协商、Diameter消息的接收及转发等。应用协议则充分利用基础协议提供的消息传送机制，规范相关节点的功能以及其特有的消息内容，来实现应用业务。
Diameter节点间的对等连接是在Diameter节点启动过程中动态建立的基于TCP或者SCTP传输协议上的套接字连接。
在成功建立一个套接字连接，即对等连接后，两个Diameter节点将进行能力协商，交换协议版本、所支持的应用协议、安全模式等信息。能力协商是通过Diameter的能力交换请求(CER，Capabilities-Exchange-Request)和能力交换响应(CEA，Capabilities-Exchange-Answer)两个Diameter消息的交互实现的。能力协商之后，应该把有关对端所支持的应用等信息保存在高速缓存中，这样就可以防止把对端不认识的消息和AVP发送给对端。
对等连接可以被正常中止，这需要一个Diameter节点主动发起对等连接中止请求(DPR，Disconnect-Peer-Request)消息，对端收到此消息，并回答对等连接中止应答(DPA，Disconnect-Peer-Answer)消息后，先行中止底层连接。对于除此之外的对等连接的中止情况(如网络故障、一端系统故障等)，在发现这类连接异常中止的一端时，要按照定时器设置，不断地尝试恢复建立对等连接。
正常的对等连接上可以传输各类Diameter消息，在连接空闲无消息传送超过一定时间时，对等连接两端将发送连接正常检测消息(DWR/DWA，Device-Watchdog-Request/Answer)。而一旦DWR/DWA消息收发异常，Diameter节点将认定对等连接故障，或者尝试恢复建立连接，或者将消息通路转换到备用的对等连接上。
Diameter客户端(如网络接入服务器)必须支持IPsec，可以支持TLS；而Diameter服务器必须支持Ipsec和TLS。IPsec主要应用在网络的边缘和域内的流量，而域间的流量主要通过TLS来保证安全。所以Diameter协议的安全级别是较高的。
移动Wimax(美国电气和电子工程师协会，以下简称为IEEE)的802.16e技术是基于固定Wimax发展起来的，因此，在现有的移动Wimax的标准，包括物理层、媒体接入控制(以下简称为MAC)层以及网络层中并没有考虑到对定位业务的支持.而定位业务，即LBS，也是移动通信网络中的一项非常重要的业务。基于此，Wimax Forum NGW正在制定的Wimax网络架构1.5版中，明确对LBS业务的需求，并在NGW下专门有一个LBS小组来制定Wimax网络LBS方面的规范。截至到目前为止，三星和Intel公司联合提供的提案已经作为Stage-2 baseline文稿，其中仅提出了Wimax LBS的基本网络架构和基本的端到端的消息处理流程，如图2所示。其中R3、R6等接口的协议站，接口采用的具体消息，以及消息的具体内容，具有可操作性的各个实体之间的处理流程都没有给出。这也是NGW Wimax ForumLBS工作组未来将要制定的Wimax网络架构1.5版中关于LBS的主要内容。
发明内容
本发明给出了采用扩展的Diameter协议的R3接口的协议站，定义了两条新的diameter LBS消息，消息的具体内容(包含的属性值)，以及采用所述消息后Wimax网络内部为提供LBS业务的相关的处理流程和方法等；另外本发明还给出了一种终止周期性定位业务的方法，以及采用扩展的Diameter协议终止周期性定位业务的相关处理流程；弥补了目前Wimax标准中相应的空白。这也是NGW Wimax Forum LBS工作组未来将要制定的Wimax网络架构1.5版中关于LBS的主要内容。
为实现上述目的，一种采用扩展的Diameter消息提供定位业务的方法，包括步骤：
a)定位服务器LS采用扩展的Diameter LBS请求消息DLR向锚认证实体Anchor Auth发送定位请求；
b)Anchor Auth发送Diameter LBS应答消息DLA给LS，所述消息可能包含服务的定位控制器LC的ID等；
c)LS通过Diameter LBS请求消息向LC发送定位请求消息，所述消息可能包含目标MS标识符、服务类型、报告方式等信息；
d)LC向定位代理LA发送LBS测量请求；
e)LA向LC发送LBS测量应答；
f)有关的LA对目标MS进行定位测量；
g)LA向LC发送LBS测量报告；
h)LC使用Diameter LBS应答消息将测量报告发送给所述LS。
本发明提出的方法能保证R3接口的消息的安全，具有较好的后向兼容性，有望在现有的移动wiamx网络中通过简单升级即实现新的定位业务。
附图说明
图1是非漫游状态下Wimax LBS网络参考模型；
图2是当前规范所定义的端到端的处理消息流程；
图3是采用扩展的Diameter协议的R3接口的协议站；
图4是Diameter的消息格式；
图5是Diameter AVP格式；
图6是采用扩展的Diameter协议提供定位业务的方法；
图7是采用扩展的Diameter协议周期性定位业务的终止处理流程；
图8是MS处于IDLE状态，采用扩展的Diameter协议提供基于CELL ID的定位业务的处理流程；
图9是MS处于ACTIVE状态，采用扩展的Diameter协议提供基于TDOA的定位业务的处理流程。
具体实施方式
采用扩展的Diameter协议的R3接口的协议站如图3所示。在Diameter基本协议(Diameter Base)的基础上，针对LBS应用的特点对现有Diameter协议簇进行扩展，增加Diameter LBS应用协议。
在Diameter LBS应用协议中定义两条新的消息：Dimeter LBS请求消息Dimeter LBS Request(以下简称DLR)，和Dimeter LBS应答消息DimeterLBS Answer(以下简称DLA)。消息的格式和RFC 3588给出的Dimeter的消息格式一样，如图4所示。消息的头部包括20个字节，头4个字节是8比特的版本信息和24比特的消息长度(包括消息头长度)。随后的4个字节是8比特的消息标志位和24比特的命令代码。命令代码用来表示这个消息所对应的命令，请求消息和相应的回答消息可以共享一个命令代码。因此Dimeter LBS Request(DLR)，Dimeter LBS应答消息(DLA)可以共享一个命令码。根据IETF的规定，增加新的命令码和AVP应该由IETF统一分配，因此我们可以IETF组织为这两个消息申请新的命令码。
Diameter消息格式中应用标识、逐跳标识和端到端标识都有4个字节，其中应用标识用以指示消息适用的应用，逐跳标识用于判断请求与应答的对应关系，而端到端标识主要用于重复消息的检查。为了支持LBS应用，应该扩展Application ID，增加LBS Application ID。也即两条LBS有关的消息LBR和LBA的消息头中应用标识应该是LBS Application ID。
終上所述对于扩展的Diameter的LBS消息头部，主要需要扩展命令码和应用ID。
消息头部后的全部字节就是消息的具体内容，以属性值对AVP(Attribute-Value-Pair)的形式逐个头尾衔接。AVP的格式也是由头部和数据组成，如图5所示，结构为：头4个字节是AVP代码，下四个字节由8比特的AVP标志和24比特的AVP长度(包括AVP头部长度)构成，AVP标志用于通知接收端如何处理这个属性。
头部后的字节就是数据内容。AVP内的数据类型，目前包括字符串、32比特整数、64比特整数、32比特浮点数、64比特浮点数，以及AVP组等。
表1给出了为了支持LBS业务，DLR和DLA两条消息中可能包含的属性值(AVP)及其含义。
表1.Diameter LBS请求/应答消息包含的属性值
 
Attribute(AVP) 描述 DLR(Diameter LBSRequest) DLA(Diameter LBSAnswer)
O-User-Name(源MS ID) 请求LBS业务的用户标识符，可以是NAI 1 1
T-User Name目标MS ID 需要定位的目标MS的标识符，可以是MS的NAI 1 1
Service-Type(LBS业务类型) 指示所请求的具体LBS业务类型，如紧急业务，增值业务等 1 0
LBS报告方 LBS位置信息的报告方式， 0-1 0
 
Attribute(AVP) 描述 DLR(Diameter LBSRequest) DLA(Diameter LBSAnswer)
式 可以包括：只报告一次，周期性报告
精度范围的上界 所请求的LBS业务的精度范围中的上界 0-1 0-1
精度范围的下界 所请求的LBS业务的精度范围中的下界 0-1 0-1
报告间隔(Duration) 间隔多长时间报告一次 0-1 0
报告时间段 报告的时间段 0-1 0
地理位置信息 可获得的目标MS的地理位置信息 0-1 0-1
纬度 所得到的目标MS的地理位置中的纬度 0 0-1
经度 所得到的目标MS的地理位置中的经度 0 0-1
Confidence 所报告的位置信息的置信度 0 0-1
服务的LCID 当MS发生软切换时，目标LC可能要向LS报告当前的LC-ID 0-1 0-1
BS-ID 目标MS所在的基站的标识符 0 0-1
MS状态 目标MS的状态，例如IDLE，ACTIVE 0 0-1
Terminate 停止LBS位置信息的报告 0-1 0
 
Attribute(AVP) 描述 DLR(Diameter LBSRequest) DLA(Diameter LBSAnswer)
AngleDegree 目标MS到服务的基站的角度 0 0-1
Radius 目标MS到服务的基站的距离 0 0-1
QOS Level QOS级别 0-1 0-1
Result Code 结果码 0 1
NAS-Identifier This attribute contains a stringidentifying the Location clientorigination the Access-Request.The format SHALL be the fullyqualified domain name of theNAS. 1 0
NAS-Port-Type Identifies the type of port therequest is associated with. 1 0
NAS-IP-Address NAS IP Address. 0-1 0
NAS-IPv6-Address NAS-IPv6 address. 0-1 0
表中“1”表示相应的Diameter LBS消息必须包含所述AVP，“0-1”表示可选，“0”表示所述AVP不会包含在所述消息中。表1所列出的属性值AVP从O-User-Name到QOS Level的19个AVP是为了支持LBS业务新增加的AVP，从Result Code到NAS-IPv6-Address的5个AVP为现有的AVP，有可能出现在Dimater LBS消息中。随着LBS标准的进行，也可能有其他的AVP需要扩展。
采用上述定义的Diameter扩展的LBS消息，一种在Wimax系统中提供定位业务的方法，参照图6所示，主要步骤包括：
601：LS检查与锚认证实体(Anchor Auth)间的对等连接，若没有建立对等连接，则根据RFC 3588规定的对等连接的建立过程建立对等连接；CER/CEA能力协商中应包含支持LBS应用的能力；
602：LS采用扩展的Diameter LBS请求消息(DLR)，向Anchor Auth发送定位请求；所述消息可能包含需要定位的目标MS的标识符等属性值；
603：Anchor Auth根据目标MS的状态向LS发送Diameter LBS应答消息，所述消息可能包含目标MS的状态信息等；
604：Anchor Auth判断目标MS是否处于ACTIVE状态，若是则转607步；否则向锚PC(anchor PC，以下简称APC)发送寻呼目标MS的请求；
605：APC通过wimax NGW 1.0规范定义的寻呼过程在所管辖的寻呼区内寻呼目标MS；目标MS收到寻呼消息后，执行退出空闲模式或者发起位置更新过程，退出空闲模式或者发起位置更新过程成功执行后，APC即可以获得目标MS的BS ID信息；
606：APC把寻呼结果发给Anchor Auth；
607：Anchor Auth通过Diameter LBS应答消息发送服务的LC-ID，等信息给LS；如果包含BS-ID，且当前选用基于Cell-ID的定位方法，则LS将Cell-ID转化为相应的地理位置信息，发送给有关的LBS客户端，若报告方式是一次性的，则所述定位过程结束；
608：LS检查与服务的LC-ID是否有对等连接，若没有则根据RFC3588规定的Diameter基本协议对等连接的建立过程建立对等连接；
609：LS通过Diameter LBS请求消息向LC发送定位请求消息，所述消息可能包含目标MS标识符、服务类型、报告方式等信息；
610：LC向LA发送LBS测量请求；
611：LA向LC发送LBS测量应答；
612：有关的LA对目标MS进行定位测量；
613：LA向LC发送LBS测量报告；
614：LC使用Diameter LBS应答消息将测量报告发送给所述LS。
上述步骤中所述的LS、Anchor Auth和LC的协议站如图3所示。
所述601步，根据Diameter节点的特点：每个节点至少支持Diameter基本协议，每个节点一般在启动时，根据配置自动建立对等连接。也就是说所述步骤对于一个LBS业务处理过程来说，不是必选项，仅当LS和所述Anchor Auth间没有对等连接时才执行；
所述602步中，Anchor Auth的ID信息，LS可以通过查询AAA获得；
所述603步和604步都在LS同一个实体中发起的，因此这两步的执行顺序可以改变，例如也可以先执行604步，再执行603步；
所述603步在某些情况下也可以不执行，例如当APC寻呼失败时等。
所述605步中APC通过查询保留的IDLE MS的数据库，如果发现目标MS不在寻呼区，则不用执行寻呼过程，在606步中直接返回寻呼失败，相应的在607步中返回错误的result code，本次定位过程结束。
在所述607步若LC/Anchor Auth具有将BS ID映射为小区的实际地理位置信息的能力，则也可以先在LC/Anchor Auth上将BS ID映射为小区的实际地理位置信息，包括经度、纬度信息，然后再通过Diameter LBS Answer(DLA)消息将这些实际位置报告给LS；
所述608和601步类似。
当MS处于AWAKE状态时，所述步骤604、605、606涉及的寻呼过程可以省略。
当选用基于Cell—ID的定位方法时，所述步骤608—614涉及的处理过程也可以省略。
上述步骤中所述的Diameter LBS请求消息、Diameter LBS应答消息所包含的可能的属性值参见表1，如果需要，也可以包含其他的属性值。
所述步骤609中，若DLR消息中的报告方式为周期性，则所述步骤612、613、614应该按照DLR消息中给定的时间间隔(Duration)周期性的发送和执行。若所述步骤609中的DLR消息中包含报告时间段属性值，则给定的时间段后周期性的定位过程将结束，例如假设报告时间段为1小时，那么1小时后LBS测量、报告将自动结束，即612、613、614步骤不再周期性的执行。
当所述步骤609中的DLR消息中不包含报告时间段属性值时，LS也可以发送额外的包含终止属性值(Terminate)的DLR消息显性的终止LBS的周期性的报告过程。
参照图7，一种采用扩展的Diameter协议终止周期性定位业务的处理流程，主要包括如下步骤：
701 LS使用Diameter LBS Request(DLR)消息向Serving LC/ASN GW发送包含终止属性值(Terminate)的终止定位业务的请求；所述消息还可能包含目标MS的标识符等信息；
702 Serving LC/ASN GW向LC/BS通过R6消息发送终止LBS业务的请求；
703 LA/BS收到终止LBS业务的请求消息后，终止对目标MS所做的LBS的位置测量过程，并通过空口向LA/MS发送终止LBS业务的请求；
704 LA/MS收到终止LBS业务的请求消息后，终止有关的位置测量过程，并向LA/BS发送LBS请求的应答消息；
705 LA/BS收到LA/MS发送的应答消息后，向LA/BS发送终止LBS业务请求的应答消息；
706 Serving LC/ASN GW向LS通过Diameter LBS Answer(DLA)消息发送终止LBS业务请求的应答消息，上报终止LBS业务成功还是失败。
所述步骤701，LS通过R3接口的请求消息发送终止定位业务的请求，当采用扩展的diameter协议时，DLR中应包含“Terminate”属性值；
所述步骤706，Serving LC/ASNGW通过R3接口的消息发送终止定位业务的应答消息，当采用扩展的diameter协议时，DLA中应包含“Resultcode”属性值，通知LS是否成功终止所请求的定位业务。
实施例
实施本发明的在Wimax网络中提供定位业务的方法的具体实施例如图8—图9所示。首先，对本专利中给出的下述具体实施例中的具体流程和消息做一个说明。尽管本专利为实现Wimax网络中提供定位业务的方法推荐按照实施例中的消息发送接收顺序来进行实施，但是本专利并不严格固定消息的先后顺序，尤其是在同一个实体中连续发生的动作，即不固定在Wimax网络中提供定位业务的方法一定按照本实施例中的消息发送顺序，具体实施者可以根据自己所开展的具体LBS业务情况和具体的网络情况有选择地实现某些流程或者某些流程中的某段流程，或者根据具体设备或者LBS运营情况适当得调整个别消息发送的先后顺序。另外，本实施例所列出的R3接口消息中所包含的具体参数仅为示例，具体实施者可以有选择的采用，也可以设计其他全新的参数或者添加其他参数，另外，在对消息的参数的可选/必选项上，本专利亦是推荐使用，并不固定，具体实施者可以根据实际需要进行选择。
当MS处于IDLE状态时，一种采用扩展的Diameter协议提供基于CELLID的定位业务的处理流程，参照图8，主要包括如下步骤：
801：LS收到来自外部网络或者外部实体之间或者MS的定位请求后，如果是来自外部LBS客户端的定位请求，LS首先要对LBS客户端进行授权检查，以检查此请求是否来自合法的LBS客户端，然后对此业务进行认证，以检查所请求的定位业务是否为所签约的业务；若是来自MS的定位请求，直接对LBS进行认证；然后检查请求者是否有权限来获得目标MS的位置信息。上述检查通过后，LS把所请求的定位业务映射为特定的LBS业务质量(以下简称为QoS)，如多大范围的精度要求，响应时间等。
检查LS与锚认证实体(Anchor Auth)间的Diameter对等连接，若没有建立对等连接，则根据RFC 3588规定的peer连接的建立过程建立peer连接；CER/CEA能力协商中应包含支持LBS应用的能力；
802 LS通过Diameter LBS Request(DLR)消息将有关的定位请求信息发送给位于Anchor ASN GW的LC。参照表1，DLR请求消息可能包括LBS业务类型、目标MS ID、源MS ID、请求的定位业务的精度范围的上界与下界、定位信息汇报方式等AVP属性值。
803 LC收到来自LS的DLR请求消息后，根据Diameter消息的格式首先对此消息进行解析，按照解析出来的精度范围要求，确定使用基于CELL ID的定位方式。然后查看MS的状态，若目标MS处于IDLE模式，则LC通过R4接口向锚寻呼控制实体(标准中称为Anchor PC，如下简称为APC)发送发起寻呼请求消息，此消息是目前Wimax NGW规范中已定义的消息，可能增加LBS相关的属性信息等；
804 APC收到发起寻呼请求消息后，解析和处理所述消息，并向LC返回寻呼响应消息；如果所定位的MS在APC中找不到相应信息，则返回的寻呼响应消息中包括寻呼失败信息；
805 LS根据寻呼响应消息的内容，通过Diameter LBS Answer(DLA)消息，将当前处理状态和结果发送给LS；Diameter LBS Answer(DLA)消息中可以包括MS状态信息和Result Code属性值AVP；若寻呼失败，则返回失败的Result Code，定位过程结束；
806 APC发送寻呼通告消息，发起寻呼过程，消息亦为目前的WimaxNGW规范中已定义的消息，可能增加LBS相关的属性信息等；
807 ASN通过R6接口向BS发送寻呼通告消息，触发BS向MS发起寻呼。消息亦为目前的Wimax NGW规范中已定义的消息，可能增加LBS相关的属性信息等；
808 BS通过空中接口向MS发送寻呼消息；
809 MS收到寻呼消息后，执行退出空闲模式或者发起位置更新过程，退出空闲模式或者发起位置更新过程成功执行后，APC即可以获得目标MS的BS ID信息；
810 APC目标MS的BS ID等信息发送给Anchor Auth；
811 根据LC/Anchor Auth是否能将BS ID映射为小区的实际地理位置信息，又可以分为两种处理方法：若LC/Anchor Auth具有将BS ID映射为小区的实际地理位置信息的能力，则也可以先在LC/AnchorAuth上将BS ID映射为小区的实际地理位置信息，包括经度、纬度信息，然后再通过Diameter LBS Answer(DLA)消息将这些实际位置报告给LS；否则LC/Anchor Auth通过Diameter LBS Answer(DLA)消息把查到的BS ID返回给LS，
LS在获得目标MS的BS ID后，根据实际网络部署的地位位置情况，把相应的BS ID映射为小区的实际地理位置信息，包括经度、纬度信息；也可以由Serving LC将BS ID映射为小区的实际地理位置信息，包括经度、纬度信息，然后再通过Diameter LBS Answer(DLA)消息将这些实际位置报告给LS；
当MS处于ACTIVE状态时，一种采用扩展的Diameter协议提供基于TDOA的定位业务的处理流程，参照图9，实施步骤主要包括：
901 LS收到来自外部网络或者外部实体之间或者MS的定位请求后，如果是来自外部LBS客户端的定位请求，LS首先要对LBS客户端进行授权检查，以检查此请求是否来自合法的LBS客户端，然后对此业务进行认证，以检查所请求的定位业务是否为所签约的业务；若是来自MS的定位请求，直接对LBS进行认证；然后检查请求者是否有权限来获得目标MS的位置信息。上述检查通过后，LS把所请求的定位业务映射为特定的LBS业务质量(以下简称为QoS)，如多大范围的精度要求，响应时间等。检查LS与锚认证实体(Anchor Auth)间的Diameter对等连接，若没有建立对等连接，则根据RFC 3588规定的peer连接的建立过程建立peer连接；CER/CEA能力协商中应包含支持LBS应用的能力；
902 LS通过Diameter LBS Request(DLR)消息将有关的定位请求信息发送给位于Anchor ASN GW。参照表1，DLR请求消息可能包括LBS业务类型、目标MS ID、源MS ID、请求的定位业务的精度范围的上界与下界、定位信息汇报方式等AVP属性值。
903 Anchor ASN GW/LC收到来自LS的DLR请求消息后，首先按照diameter消息格式对此消息进行解析，确定MS处于ACTIVE状态，根据保留的目标MS的信息，例如服务的ASN和LC-ID，通过Diameter LBS Answer(DLA)消息，将当前服务的LC-ID返回给LS；Diameter LBS Answer(DLA)消息中可能包含服务的LC-ID，目标MS的标识符等属性值；
904 LS检查与Serving LC/ASN GW实体间是否拥有Diameter对等连接，若没有，则根据RFC3588规定的peer连接的建立过程建立peer连接；CER/CEA能力协商过程中应包含支持LBS应用能力的交换；
905 LS通过diameter Peer连接采用Diameter LBS Request(DLR)消息将有关的定位请求信息发送给Serving LC。参照表1，DLR请求消息可能包括LBS业务类型、目标MS ID、源MS ID、请求的定位业务的精度范围的上界与下界、定位信息汇报方式等AVP属性值。
906 Serving LC/ASN GW收到来自LS的LBS请求DLR消息后，按照diameter消息格式首先对所述消息进行解析，按照解析出来的精度范围要求，确定使用基于TDOA的定位方式，然后通过R6接口向LA发送LBS测量请求，以触发LA启动TDOA及其相关的测量，LBS测量请求包括服务BS ID、目标MS ID、源MS ID(可选)、测量类型和报告形式。其中，报告形式可以为仅报告一次或者周期性汇报测量结果；测量类型可以为：
-载波干扰噪声比(carrier to interference and noise ratio，以下简称为CINR)；
-接收信号强度指示(Receive Signal Strength Indicator，以下简称RSSI)；
-上行DTOA测量值(以下简称为U-DTOA)；
-下行DTOA测量值(以下简称为D-TDOA)；
907 LA/BS收到LBS测量请求消息后，首先进行解析，然后根据解析出来的BS ID确定是否是发给本BS的，于是就可以依据LBS测量请求消息中所解析出来的测量类型，BS与MS之间通过空中接口协商启动TDOA及其相关的测量，根据需要，有可能是位于BS上的LA启动TDOA及其相关的测量，也有可能是位于MS上的LA启动TDOA及其相关的测量，也有可能是位于BS上的LA与位于MS上的LA都需要启动TDOA及其相关的测量；TDOA及其相关测量成功启动或者失败后，LA/BS通过R6接口向Serving LC发送LBS测量响应消息，包含BS ID、目标MS ID、源MS ID(可选)、测量响应指示，并在测量响应指示参数中指示启动或者中止测量成功或者失败等；
908 TDOA及其相关测量启动后，位于MS的LA或者位于BS的LA或者两者都需要进行所相关的测量，
909 LA/BS根据测量汇报的方式，把测量结果向Serving LC进行汇报，这些测量结果可能为下列一个或者多个：
-MS所测量到的BS ID所标识的服务小区或者邻小区CINR值；
-MS所测量到的BS ID所标识的服务小区或者邻小区RSSI值；
-MS所测量到的BS ID所标识的邻小区的下行信号时间差(D-TDOA)；
-BS ID所标识的邻小区测量到相对于本服务小区的上行信号时间差；(U-DTOA)；
910 Serving LC在获得TDOA及其相关地测量结果后，根据相应地公式进行计算，并把计算结果结合实际网络部署的地理位置情况，把查到的计算出来的位置信息映射为目标MS实际地理位置信息，包括经度、纬度信息等；LC在得到目标MS的实际地理位置后，采用Diameter LBS Answer(DLA)消息向LS发送目标MS的实际地理位置信息，其中包含LBS业务类型、目标MS ID、源MS ID、所得到的地理位置信息：经度、纬度、以及这些地理位置信息的可信度等。DLA响应消息所可能包含的参数及其详细说明参见表1。
注意在上述流程处理中，若LS发送的定位业务请求DLR消息中包含的报告方式是周期性的，则所述步骤909和910应该按照DLR消息中给定的时间间隔(Duration)周期性的发送。这一过程可能根据DLR消息中包含的报告时间段而终止，例如报告时间段为1小时，那么1小时后LBS测量、报告将自动结束。
LS也可以发送额外的包含终止属性值(Terminate)的DLR消息显性的终止LBS的周期性的报告过程，如图7。
本发明主要关注R3接口的消息，消息内容，以及相关的流程处理，对于其他有关的接口的消息格式等有所省略，例如R6接口的具体消息及消息的内容等有所省略，但这不能理解为是对本发明的限制。
上述实施例是基于目标MS的状态，及目前常用的二种定位技术，即CELL ID、TDOA实施的信令流程及其消息原语等。若实施者使用其他的定位技术，如指纹定位、AOA或者使用未来发明的新技术，可以根据实际情况，选择上述流程中的若干步骤、流程中的若干消息原语或者消息中的若干参数来实施。

Claims (19)

1.一种采用扩展的Diameter消息提供定位业务的方法，包括步骤：
a)定位服务器LS采用扩展的Diameter LBS请求消息DLR向锚认证实体Anchor Auth发送定位请求；
b)Anchor Auth发送Diameter LBS应答消息DLA给LS，所述消息可能包含服务的定位控制器LC的ID等；
c)LS通过Diameter LBS请求消息向LC发送定位请求消息，所述消息可能包含目标MS标识符、服务类型、报告方式等信息；
d)LC向定位代理LA发送LBS测量请求；
e)LA向LC发送LBS测量应答；
f)有关的LA对目标MS进行定位测量；
g)LA向LC发送LBS测量报告；
h)LC使用Diameter LBS应答消息将测量报告发送给所述LS。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤a)中，所述的Anchor Auth可以是LS通过访问AAA获得，也可以事先配制好。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述Diameter LBS请求消息DLR和Diameter LBS应答消息DLA包括可能的属性值AVP。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤b)中，若Anchor Auth发现目标MS不处于ACTIVE状态，则将要向锚PC发送寻呼目标MS的请求。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当寻呼失败时，所述的DLA消息将包含寻呼失败的Result Code。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤b)中，当Anchor Auth知道目标MS的BS-ID时，可以将BS-ID包含在DLA中发送给LS。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤b)中，当Anchor Auth知道目标MS的BS-ID时，Anchor Auth实体中包含将BS ID映射为小区的实际地理位置信息的能力，且选用基于Cell—ID的定位方法时，则可以在Anchor Auth实体上将BS ID映射为小区的实际地理位置信息，包括经度、纬度信息，然后再通过DLA消息将这些实际位置报告给LS。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c)中，所述的报告方式可以是一次，也可以是周期性的。
9.如权利要求1或8所述的方法，其特征在于如果所述的报告方式是周期性的，则所述步骤e)-h)应该周期性的执行，直到达到给定的报告时间段，或者是收到要求终止定位测量的有关消息。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤d)中，如果LBS测量请求包含BS-ID，且当前选用基于Cell-ID的定位方法，则LS在收到所述DLA后，可以将Cell-ID转化为相应的地理位置信息。
11.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述属性值中的“1”表示相应的Diameter LBS消息必须包含所述AVP，“0-1”表示可选，“0”表示所述AVP不会包含在所述消息中。
12.如权利要求3所述的方法，其特征在于为了支持新的定位业务至少应增加19个属性值AVP。
13.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当Anchor Auth发现目标MS不处于ACTIVE状态，需要启动寻呼过程时，可以通过DLA消息向LS报告当前状态。
14.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述寻呼过程包括：
由APC通过wimax NGW 1.0规范定义的寻呼过程在所管辖的寻呼区内寻呼目标MS；
目标MS收到寻呼消息后，执行退出空闲模式或者发起位置更新过程，退出空闲模式或者发起位置更新过程成功执行后，APC即可以获得目标MS的BS ID等信息。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述由APC发起的寻呼过程包括：
如果APC发现目标MS不在寻呼区，则不用执行后续寻呼过程，直接向Anchor Auth返回寻呼失败。
16.一种终止周期性定位业务的处理流程，包括步骤：
a)LS向Serving LC/ASN GW发送包含终止属性值的终止定位业务的请求；
b)Serving LC/ASN GW向LC/BS通过R6消息发送终止LBS业务的请求；
c)LA/BS收到终止LBS业务的请求消息后，终止对目标MS所做的LBS的位置测量过程，并通过空口向LA/MS发送终止LBS业务的请求；
d)LA/MS收到终止LBS业务的请求消息后，终止有关的位置测量过程，并向LA/BS发送LBS请求的应答消息；
e)LA/BS收到LA/MS发送的应答消息后，向LA/BS发送终止LBS业务请求的应答消息；
f)Serving LC/ASN GW向LS发送终止LBS业务请求的应答消息，上报终止LBS业务成功还是失败。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于在步骤a)中，LS可以通过DLR消息包含终止属性值，向Serving LC/ASN GW发送终止定位业务的请求。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于在步骤f)中，Serving LC/ASNGW可以通过DLA消息，向LS上报终止LBS业务成功还是失败。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于所述DLA包括结果码属性值。
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