手機定位技術(編輯修改稿)
2025-09-01 07:26 本頁面
【文章內容簡介】 單獨設備。LMU作為單獨設備時，既可有單獨的天線，也可與BTS共享天線，通過空中接口實現網絡間通信。 TDOA(TimeDifferenceofArrival) 一種基于反向鏈路的定位方法，通過檢測移動臺信號到達兩個基站的時間差來確定移動臺的位置，移動臺必定位于以兩個基站為焦點的雙曲線方程上， 確定移動臺的二維位置坐標需要建立兩個以上雙曲線方程，也就是說需要至少三個以上的基站接收到移動臺信號，而兩個雙曲線的交點即為移動臺的二維位置坐標。 TDOA方法不要求知道信號傳播的具體時間，還可以消除或減少在所有接收機上由于信道產生的共同誤差，在通常情況下，定位精度高于TOA方 法。但由于功率控制造成離服務基站近的移動臺發(fā)射功率小，使得相鄰基站接受到的功率非常小，造成比較大的測量誤差，即相鄰基站接受到的功率非常小，造成比 較大的測量誤差，即相鄰基站的SNR太小帶來的測量誤差。目前針對這種情況已有了一些解決辦法，如在E91l呼叫時將移動臺發(fā)射功率瞬間調到最大，可以 提高定位精度，但會對CDMA網絡的容量有一定程度的影響。 EOTD EOTD定位方式是從測量時間差(OTD)發(fā)展而來的，OTD指測量所得的時間量，EOTD指測量的方式。手機無需附加任何硬件便可得到 測量結果。對于同步網，手機測量幾個BTS信號的相對到達時間；對于非同步網，信號同時還需要被一個位置已知的LMU接收。確定了BTS到手機的信號傳輸 時間，則可確定BTS與手機之間的幾何距離，然后再根據此距離進行計算，最終確定手機的位置。 手機收到各基站發(fā)來信號，得到TOA參數；LMU得到RTD參數；手機將TOA和RTD參數傳送到GSM網。OTD測量需要用同步、標準且模 擬的脈沖。當BTS發(fā)送的幀未被同步時，網絡需要測量BTS之間的RTD。為了進行精確的三角測量，OTD測量和RTD測量(非同步BTS時)均需要3個 BTS。獲得OTD參數后，手機位置既可在網絡中計算，也可在終端計算(要求手機具備各種必要信息)。前者稱為手機輔助方式，后者稱為手機自主方式。通過 手機或網絡中的位置計算功能模塊，實現位置計算。 GPS 目前比較實用的GPS定位技術是網絡輔助的GPS定位，即定位時，網絡通過跟蹤GPS衛(wèi)星信號，解調出GPS導航信號，并將這些信息傳送給移 動臺，移動臺利用這些信息可以快速的搜索到有效的GPS衛(wèi)星，接收到衛(wèi)星信號后，計算移動臺位置的工作可以由網絡實體或移動臺完成。 基于GPS系統(tǒng)的定位技術，其優(yōu)點是定位精度較高，定位半徑可達到幾米、十幾米。因此利用該重定位技術，可提供對定位精度要求較高的業(yè)務，如 電子地圖顯示用戶位置等。其缺點是需要移動臺內置GPS天線和GPS芯片等模塊，并且需要支持IS801協(xié)議，網絡側需要增加PDE和MPC；定位精度 受終端所處環(huán)境的影響較大，如用戶在室內或在高大建筑物之間時，由于可見的GPS衛(wèi)星數量較少，定位精度將降低，甚至無法完成定位。 AGPS(AssistGPS) AGPS(AssistedGPS)。AGPS與GPS方案一樣，也需要在手機內增加GPS接收機模塊，并改造手機天線，但手機本身并不 對位置信息進行計算，而是將GPS的位置信息數據傳給移動通信網絡，由網絡的定位服務器進行位置計算，同時移動網絡按照GPS的參考網絡所產生的輔助數 據，如差分校正數據、衛(wèi)星運行狀態(tài)等傳遞給手機，并從數據庫中查出手機的近似位置和小區(qū)所在的位置信息傳給手機，這時手機可以很快捕捉到GPS信號，這樣 的首次捕獲時間將大大減小，一般僅需幾秒的時間。不需像GPS的首次捕獲時間可能要2？3分鐘時間。而精度也僅為幾米，高于GPS的精度。 QUALCOMM公司的gpsOne即采用AGPS方案。 該方式有手機輔助方式和手機自主方式兩種：(1)手機輔助GPS定位方式。這種解決方案是將傳統(tǒng)GPS接收器的大部分功能轉移到網絡處理器上 實現。該方式需要天線、RF單元和數據處理器等設備。GSM網向手機發(fā)送一串極短的輔助信息，包括時間、可視衛(wèi)星清單、衛(wèi)星信號多普勒參數和碼相位搜索窗 口。這些參數有助于內置GPS模塊減少GPS信號獲得時間。輔助數據來自經手機GPS模塊處理后產生的偽距離數據，且可持續(xù)數分鐘。收到這些偽距離數據 后，相應的網絡處理器或定位服務器能大致估算出手機的位置。GSM網增加必要的修正后，可提高定位精度。(2)手機自主GPS定位方式。這種手機包含一個 全功能的GPS接收器，具有(1)方式中手機的所有功能，再加上衛(wèi)星位置和手機位置計算功能。運算開始時，需要的數據比手機輔助方式要多，這些數據能夠持 續(xù)4小時以上或根據需要進行更新，通常包括時間、參考位置、衛(wèi)星星歷和時間校驗參數等。如果某些應用需要更高的精度，則必須持續(xù)(間隔約30s)向手機發(fā) 差分GPS(DGPS)信號。DGPS信號在非常寬的地域范圍有效，以一個參考接收器為中心可服務于較寬的地域范圍。最終位置信息由手機本身計算得到，若 需要，此定位信息可發(fā)送到其它任何應用中。3 GPS定位與手機定位之不同 隨著交通的不斷發(fā)展，公路網錯綜復雜，定位科技應運而生。除了傳統(tǒng)的指南針加地圖，GPS定位和手機定位都是現代科技的產物。而二者的原理也有不同，因而導致二者的定位精度及反應時間也有一定的差距。 手機定位服務又叫做移動位置服務（LBSLocation Based Service），它是通過電信移動運營商的網絡（如GSM網、CDMA網）獲取移動終端用戶的位置信息（經緯度坐標），在電子地圖平臺的支持下，為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務，例如目前中國移動動感地帶提供的動感位置查詢服務等。其大致原理為：移動電話測量不同基站的下行導頻信號，得到不同基站下行導頻的TOA(Time of Arrival，到達時刻)，根據該測量結果并結合基站的坐標，一般采用三角公式估計算法，就能夠計算出移動電話的位置。實際的位置估計算法需要考慮多基站(3個或3個以上)定位的情況，因此算法要復雜很多。一般而言，移動臺測量的基站數目越多，測量精度越高，定位性能改善越明顯。 手機定位示意圖 GPS（Global Positioning Sys
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