手機(jī)定位技術(shù)-文庫吧
2025-07-21 07:26 本頁面
【正文】 續(xù)（間隔約30s）向手機(jī)發(fā)差分GPS（DGPS）信號。DGPS信號在非常寬 的地域范圍有效，以一個(gè)參考接收器為中心可服務(wù)于較寬的地域范圍。最終位置信息由手機(jī)本身 計(jì)算得到，若需要，此定位信息可發(fā)送到其它任何應(yīng)用中。三種GSM定位方式比較GSM手機(jī)定位技術(shù)分類TOA定位技術(shù) EOTD定位技術(shù)A－GPS定位技術(shù)優(yōu)點(diǎn)100%兼容現(xiàn)有手機(jī)。支持漫游，各種接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。定位精度可單獨(dú)優(yōu)化。lmu數(shù)量遠(yuǎn)少于OTD方式，可減少網(wǎng)絡(luò)初始投資； 不需要增加手機(jī)的額外費(fèi)用?，F(xiàn)有手機(jī)無需增加硬件模塊和附件，只需要進(jìn)行軟件更新。網(wǎng)絡(luò)改動少，網(wǎng)絡(luò)投資少。 定位精度高。采用了A－GPS系統(tǒng)，定位精度較高，理論上可達(dá)到5～10m。 缺點(diǎn)初始投資高。整個(gè)網(wǎng)需要建立大量lmu，投資較大。現(xiàn)有GSM網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)同步還需進(jìn)行改造。業(yè)務(wù)量大時(shí)網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)增加。現(xiàn)有手機(jī)不能適用于EOTD定位方式，需要更新軟件或全部替換。精度低。此外，多徑效應(yīng)將影響 定位精度（尤其是城市區(qū)域）。需更換手機(jī)。手機(jī)成本、體積和功率增加。安全風(fēng)險(xiǎn)。由于GPS受美國政府控制，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。2 基于移動電信的定位方法目前在基于移動電信技術(shù)的定位的典型方法有：TA(或稱為TA+CELLID)；AOA、到達(dá)時(shí)間(TOA)、TDOA、TDOA、AOA：OTD、增強(qiáng)測量時(shí)間差(EOTD)；多路徑圖型辨識；GPS、DGPS、InverseDGPS、GPS輔助(AGPS)，等。 l、TA 或稱CellID+TA，指小區(qū)識別號+時(shí)間提前量。時(shí)間提前量TA由基站測量后通知MS提前這段TA時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)，目的是為了扣除基站與 MS之間的傳輸時(shí)延。因此，TA方法就是用現(xiàn)有的參數(shù)TA估計(jì)MS和BTS之間的距離。如果MS在空閑模式，MS可能被尋呼或者主動發(fā)起呼叫(如緊急呼 叫)，從而使SMLC獲得TA和CellID。如果MS在占用模式，SMLC向BSC發(fā)送消息獲取TA和CellID。SMLC將小區(qū)天線中心半徑為TA 的圓環(huán)(對全向天線)或者圓環(huán)的部分(對定向天線)范圍內(nèi)區(qū)域確定為MS所在區(qū)域。 時(shí)間提前量通過63bit/s來表示，若小區(qū)的半徑為35km，則定位精度約為550m。通常在小區(qū)密集的城市區(qū)域，小區(qū)的半徑很小，可以達(dá)到幾百米，此時(shí)定位的精度就很高了。但這種精度只能表示移動用戶和小區(qū)中心之間的距離，而不是精確的位置。 COO(CellOfOrigin) 起源蜂窩小區(qū)定位技術(shù)(COO)是最簡單的一種定位方式，它根據(jù)移動臺所處的小區(qū)識別號ID來確定用戶的位置。移動臺在當(dāng)前小區(qū)注冊后，在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中就會有相對應(yīng)的小區(qū)ID號。只要系統(tǒng)能夠把該小區(qū)基站設(shè)置的中心位置(在當(dāng)?shù)氐貓D中的位置)和小區(qū)的覆蓋半徑廣播給小區(qū)范圍內(nèi)的所有移動臺， 這些移動臺就能知道自己處在什么地方，查詢數(shù)據(jù)庫即可獲取位置信息。起源蜂窩小區(qū)技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)的定位方案，它的優(yōu)點(diǎn)是無需對網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)進(jìn)行修改，響應(yīng)時(shí) 間短。但是，由此導(dǎo)致的缺點(diǎn)是精度較差。 AOA(AngleofArrival) 測量信號的到達(dá)角度(AngleOfArr技ive，簡稱AOA)也是一種在蜂窩網(wǎng)中常用的定位技術(shù)。這種方法需要在基站采用專門的天線陣列 來測量特定信號的來源方向。對于一個(gè)基站來講，AOA測量可以得出特定移動站所在方向，當(dāng)兩個(gè)基站同時(shí)測量同一移動站所發(fā)出的信號時(shí)，兩個(gè)基站各自測量 AOA所得的方向直線的焦點(diǎn)就是移動站所在的位置。盡管這種定位方法的原理非常簡單，但在實(shí)際的應(yīng)用中存在一些難以克服的缺點(diǎn)。首先，AOA定位要求被測 量的移動站與參與測量的所有基站之間，射頻信號是視線傳輸(LOS)的。非視線傳輸(NLOS)將會給AOA定位帶來不可預(yù)測的誤差。即使是在以LOS傳 輸為主的情況下，射頻信號的多徑效應(yīng)依然會干擾AOA的測量。其次，由于天線設(shè)備角分辨率的限制，AOA的測量精度是隨著基站與移動站之問的距離的增加而 不斷減小的。 由于測量AOA的定位方法具有上述的特點(diǎn)，所以對于處于城市地區(qū)的微小區(qū)來講，引起射頻信號反射的障礙物多且其到移動站的距離與小區(qū)半徑可以 相比，這樣就會引起比較大的角測量誤差。在這種情況下，基于AOA的定位方法沒有實(shí)際的意義。對于宏小區(qū)，因?yàn)槠浠疽话闾幱诒容^高的位置，與小區(qū)的半徑 相比，引起射頻信號反射的障礙物多位于移動站附近，NLOS傳輸引起的角測量誤差比較小。所以測量信號到達(dá)角度的定位方法多用于宏小區(qū)，或者與其他定位技 術(shù)混合使用來提高定位的精度。 TOA(TimeofArrival) TOA定位方式可在現(xiàn)有的任何手機(jī)上實(shí)現(xiàn)，手機(jī)無需作任何改動。要定位的手機(jī)發(fā)出一已知信號，三個(gè)或多于三個(gè)LMU同時(shí)接收該信號，已知信號 是手機(jī)執(zhí)行異步切換時(shí)發(fā)出的接入突發(fā)信號；各LMU得到信號到達(dá)時(shí)的絕對GPS時(shí)間后，可得到相對時(shí)間差(RTD)；根據(jù)前兩步的信息，SMLC進(jìn)行兩兩 比較，計(jì)算突發(fā)信號到達(dá)時(shí)間差(TDOA)，得出精確位置，并回到應(yīng)用中。要通過三角計(jì)算得出手機(jī)精確位置，必須知道另外兩個(gè)參數(shù)：LMU的地理位置和各 LMU之間的時(shí)間偏移量。例如各LMU必須提供的絕對GPS時(shí)間，或在已知位置的地點(diǎn)放置參考LMU可得到實(shí)際時(shí)間差(RTD)參數(shù)。 LMU用接入突發(fā)信號確定TOA。當(dāng)定位請求發(fā)出時(shí)，LMU被選定，且配置正確的頻率，以便接收接入突發(fā)信號。此時(shí)，手機(jī)在業(yè)務(wù)信道(可能會 處于跳頻方式)上，以特定功率發(fā)送達(dá)70個(gè)接入脈沖(時(shí)長320ms)。各LMU通過多種方式實(shí)現(xiàn)和改善TOA的測量結(jié)果。利用收到的突發(fā)信號可提高測量 成功概率和測量精度。采用分集技術(shù)(如天線分集和跳頻)，可降低多徑效應(yīng)的影響，提高測量精度。當(dāng)某個(gè)應(yīng)用需要知曉手機(jī)位置時(shí)，該應(yīng)用向SMLC發(fā)出請 求，同時(shí)告知手機(jī)號碼和定位精度要求。被測量的TOA參數(shù)及其誤差值一同被采集并發(fā)送到SMLC，根據(jù)該數(shù)據(jù)，SMLC可計(jì)算出應(yīng)用所需要的手機(jī)位置，再 將位置信息和誤差范圍發(fā)送回應(yīng)用。 TOA定位方式需要附加硬件(LMU)，以達(dá)到精確計(jì)算突發(fā)信號到達(dá)時(shí)間的目的。實(shí)現(xiàn)方式有多種：LMU既可集成在BTS內(nèi)，也可作為
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