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: …………………………………………
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

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.

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
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

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).

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.

 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 JavaMIDP 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

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

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

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

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

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

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

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

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