高晖 王莉 富斌
引言
随着全球卫星导航系统（GPS）应用产业的蓬勃发展，GPS与GSM／CDMA的结合应用已成为全球通信导航界的特点，其中，尤以汽车消费为主。通过对国际卫星导航市场发展趋势的分析，汽车导航始终在各种应用领域中占据最大的份额。据分析，汽车导航在1996—2003年间占据全球卫星导航产业的30％—400％。
本文给出了一种先进的GPS运营服务系统的基本体系结构，包括全国网省级网和地方级网。该系统将为用户提供基于GSM网络的短信息服务（SMS）与通用无线分组交换(GPRS)机制、基于卫星通信链路的网络通信、基于GPS／GSM的车载产品设备、针对多种业务的数据集成等。可为企业级客户提供车队管理服务，为中小型企业提供Client／Browser应用，同时呼叫响应中心将为用户提供快速综合响
应服务。该服务网络通过相试相应拓展可为未来的个人消费类市场提供技术手段和技术保障。
2 系统体系结构描述
该GPS运营服务系统的体系结构可抽象成集中管理式分层嵌套的系统模型。服务网络的核心——运控管理中心（B0）在物理上可包含局部系统。
GPS运营服务平台由一个运控管理中心和多个局部系统组成。运管中心和这些局部系统通过一个或多个通道相连。全局系统的功能是局部系统和通信系统全体功能的总和。它的主要设计思想是利用计算机网络技术、移动通信技术、地理信息技术和卫星导航技术，构造一个覆盖全国的、多层次的、多嵌套的Telematics服务系统。
2.1 系统组成及各部分主要功能
整个系统由运控管理、通信处理、应用管理、用户终端和客户服务响应等五大部分组成。各组成部分的主要功能分述如下。
运控管理部分是全系统的管理控制中心，对系统全局进行业务与工况的实时监控，为客户提供销售、安装、入网注册、告警响应、数据存储与管理、客户服务、报告生成、账单生成等全方位服务。它是对整个系统实施控制与管理的中心节点。
通信处理部分由一个主Hub（通信处理中心）和若干子Hub组成，在全系统内实现基于GSM的SMS／GPRS机制的实时数据收集、处理和分发。
应用管理部分是由若干区域和行业应用服务子系统组成。它们是根据大型集团用户的特定需求，或根据区域管理的需要而设置的业务管理子系统（也称集团用户管理系统）。每个业务管理子系统设有一个应用子中心。根据其设置目的，这些应用级子中心可分为地区业务应用中心和行业应用中心。地区业务应用中心是为方便该地区基本服务管理需要而设置的，主要用于系统提供的通用服务的实时监控与管理；行业应用中心是为满足行业用户特殊服务的管理需要而设置的，用于包括通用服务在内的行业增值服务与行业信息实时监控管理。
用户终端部分包括用户终端和固定用户终端两大类。移动用户终端主要是指安装在用户车辆、船只等移动载体上，具有定位、载体状态信息采集、遇险告警求援等功能的终端设备；固定用户终端通常是指安装在固定地点，用于目标状态信息采集、回传，为管理部门提供实时远程监控信息的终端设备。根据用户的不同需求，车载终端设备（TCU）可做成系列型谱，并留有接收亚米级GPS差分服务信息的接口。
客户服务响应部分主要由车队管理系统（FMS）和呼叫中心（CallCenter）组成，为客户提供中心导航、实时监控和指挥调度等综合信息。
上述各组成部分之间的关联如图1所示。
根据不同的应用要求，系统可基于地面移动通信网络的SMS/GPRS服务构建三种不同的通信链路，以提高信息传输效率及其实时性；
（1）运管+通信+应用+响应->用户；
（2）应用+通信+响应->用户；
（3）响应+通信->用户。
2.2 系统层次结构
上述五大组成部分在技术实现上可分为下述六个层次，并且在物理上存在局部地域上的嵌套。
●应用层：导航和业务服务层，主要包括车队管理系统、呼叫响应中心、调度指挥系统等。
●中间层：包括事务代理、安全认证、注册等。
●服务层：包括Web服务、GIS服务、数据库服务和通信服务。
●协议接口层：包括Hub网络协议、运控管理协议和应用支持接口等。其中，Hub网络协议是由主Hub之间交换信息的规则和约定，也就是通信各方就如何通信达成的协定。
●通信处理层：基于GSM短信SMPP和CMPP机制下的服务数据收集、处理和分发，主要指Hub。
●网络物理链路层：链接各组成部分的物理链路传输。
系统层次结构如图2所示。
2.3 系统逻辑结构
图3给出了全系统的逻辑结构示意。
其中：各区域应用中心和行业应用中心的服务数据既可通过本地子Hub实现终端的位置和状态信息的采集、处理和分发，也可通过主Hub代理实现。
全国运控管理中心负责全系统工况和业务运营状况的监控，包括对各区域和行业应用中心的运营实行监控和管理，为各区域中心和行业应用中心提供认证服务，在必要时指挥其他应用中心接管出现故障的应用中心的运营服务。同时，各区域和行业应用中心在部分专业应用上具有一定的独立性。
各应用子中心为服务层提供运控管理和服务支撑，在各应用中心下可颁配置若干FMS软件和服务响应设施。
3 服务分发策略
车辆的位置和状态信息以SMS／GPRS方式经由地面移动通信网络（GSM／CDMA）上行传输至系统通信处理中心（Hub），并由Hub存储转发至客户端应用子中心，用户端com的Browser应用和系统运管中心。
客户端应用子中心下发的调度管理、响应控制信息以及GPS差分修正广播信息由Hub经地面移动通信网络下行传输至车辆终端设备单元，完成系统服务分发过程。
4 结论
该GPS运营服务系统技术先进成熟，已成功应用于分布全球的6个国家。该系统的设计思路和相关技术可为多种业务的数据集成应用，企业级客户的车队管理，中小型企业的Client／Browser应用，呼叫响应中心集成等提供有益的参考与借鉴。系统可根据技术发展和用户的需求进行相应拓展，为未来个人导航消费类市场提供技术手段和技术保障。
高晖 中国天地卫星股份有限公司，工学博土
王莉 中国天地卫星股份有限公司，技术总监，研究员
富斌 航天科拄创新中心 常务副主任商级工程师
摘自 中国电信
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