ULP je protokol 3GPP a OMA pro doručování polohových informací po uživatelské rovině, který umožňuje polohové služby přenosem zpráv mezi zařízením a polohovým serverem.

Popis

User Plane Location Protocol (ULP) je protokol typu klient-server standardizovaný společně organizací 3GPP a Open Mobile Alliance (OMA). Funguje přes IP připojení na uživatelské rovině, typicky využívající HTTP/HTTPS nebo SUPL jako transportní vrstvu, a usnadňuje výměnu polohových informací mezi Secure User Plane Location (SUPL) Enabled Terminal (SET) – což je typicky User Equipment (UE) – a SUPL Location Platform (SLP). Protokol přenáší zprávy pro polohové procedury, včetně výměny schopností, vyjednávání polohové metody a doručování asistenčních dat nebo polohových měření a výsledků.

Z architektonického hlediska jsou ULP zprávy zapouzdřeny v rámci SUPL relací. SLP může vystupovat ve dvou hlavních rolích: jako SUPL Location Center (SLC), které spravuje relace, ochranu soukromí a doručování asistenčních dat, a jako SUPL Positioning Center (SPC), které provádí výpočet polohy. SET (UE) obsahuje SUPL Agent, což je aplikace žádající o polohu, a polohový engine. ULP definuje komplexní sadu typů zpráv, včetně SUPL START, SUPL RESPONSE, SUPL POS INIT a SUPL END, které řídí celou polohovou relaci.

Jak funguje: sekvence výměny zpráv. Požadavek na polohu spustí SUPL Agent na SET, který zahájí ULP relaci odesláním zprávy SUPL START na SLP. Tato zpráva obsahuje schopnosti SET a požadovanou kvalitu služby (QoS). SLP odpoví zprávou SUPL RESPONSE, která označuje zvolenou polohovou metodu (např. A-GNSS, OTDOA, E-CID). Následně je navázána SUPL POS relace, kde SET a SLP vyměňují polohově specifické zprávy (pomocí protokolů RRLP, RRC nebo LPP/LLP) za účelem přenosu asistenčních dat, měřicích dat a nakonec vypočteného odhadu polohy. Relace je ukončena zprávou SUPL END.

Jeho role v síti je klíčová pro komerční i regulované polohové služby. Využitím uživatelské roviny se obejde potřeba integrace do signalizační roviny jádra sítě pro každou polohovou technologii, což nabízí větší flexibilitu a rychlejší nasazení nových polohových funkcí. Podporuje více polohových technologií, síťově iniciované i mobilním zařízením iniciované požadavky na polohu a je základním kamenem pro tísňové služby jako E911 a E112, stejně jako pro komerční aplikace jako navigace a sledování majetku.

K čemu slouží

ULP byl vytvořen, aby poskytl standardizovaný, IP-based protokol pro poskytování polohových služeb po uživatelské rovině, čímž řeší omezení metod určování polohy na řídicí rovině. Před ULP se polohové služby primárně spoléhaly na signalizaci v řídicí rovině uvnitř jádra sítě s přepojováním okruhů nebo paketů (např. využitím RRLP přes rádiové rozhraní GSM/UMTS). Tento přístup byl těsně svázán se specifickými síťovými architekturami, což ztěžovalo nasazování nových polohových metod a služeb napříč různými operátorskými sítěmi a typy zařízení. Metody na řídicí rovině také mohly zatěžovat jádro sítě významnou signalizační zátěží.

Motivace pro ULP, vyvinutý v rámci standardu OMA SUPL a přijatý 3GPP, byla využít všudypřítomné IP konektivity datových sítí. Přesunutím polohové signalizace na uživatelskou rovinu odděluje polohové služby od podkladové technologie rádiového přístupu a jádra sítě. To umožňuje rychlejší inovace a nasazení pokročilých polohových technik (jako A-GNSS a OTDOA) a služeb. Zjednodušuje interoperabilitu mezi koncovými zařízeními a polohovými servery od různých výrobců.

Dále ULP řeší problém umožnění vysoce přesných, nízkolatenčních polohových služeb pro tísňová volání a komerční aplikace bez přetěžování starší infrastruktury s přepojováním okruhů. Poskytuje bezpečný, škálovatelný rámec (pomocí HTTPS), který podporuje ochranu soukromí, scénáře roamingu a širokou škálu polohových protokolů, čímž se stal de facto standardem pro síťově asistovaný GPS a hybridní určování polohy v moderních mobilních sítích.

Klíčové vlastnosti

• Funguje přes IP-based uživatelskou rovinu (např. HTTPS) pro flexibilní nasazení
• Podporuje více polohových protokolů (RRLP, RRC, LPP/LLP) uvnitř svých zpráv
• Umožňuje jak mobilním zařízením iniciované, tak síťově iniciované požadavky na polohu
• Poskytuje zabezpečení pomocí šifrování TLS/SSL a autentizačních mechanismů
• Obsahuje komplexní procedury správy relací a vyjednávání schopností
• Usnadňuje doručování asistenčních dat (např. GPS efemerid) do zařízení

Související pojmy

• SUPL – Secure User Plane for Location
• LPP – LTE Positioning Protocol
• A-GNSS – Assisted Global Navigation Satellite Systems
• OTDOA – Observed Time Difference Of Arrival
• SLP – Service Location Protocol

Definující specifikace

• TS 36.355 (Rel-19) — LTE Positioning Protocol (LPP)
• TS 37.355 (Rel-19) — LTE Positioning Protocol (LPP)

📖 Anglický originál a plná specifikace: ULP na 3GPP Explorer