移動定位技術原理

移動定位技術原理

目前基於GSM網擷取使用者位置資訊（亦稱LBS）的技術主要有以下3種:

1． COO（Cell of Origin）

COO定位技術即基於Cell-ID的定位技術，是美國E911無線定位呼叫的第一階段採用的技術，也是定業務平台首先採用的定位方式。這種技術不需要更
改手機或者網路，因此能夠在現存的手機的基礎上構造位置尋找系統。它通過採集移動台所處的小區識別號（Cell-ID號）來確定使用者的位置。只要系統能夠
採集到移動台所在小區基站在地圖上的地理位置，以及小區的覆蓋半徑，則當移動台在所處小區註冊後，系統就會知道移動台處於哪一小區，當然小區的定位精度取
決於其半徑。在城市商業區，COO定位完全能夠滿足要求。

COO技術具體實現又分為兩種：

（1）基於網路的實現方法：伺服器從網元（如MSC/VLR和SGSN）獲得Cell-ID，再由伺服器把Cell-ID翻譯成可以直接應用的經緯度資料。這種方法的好處是手機不需任何改變，只需對現網稍做改動（僅升級交換器軟體）就可支援定位服務。

（2）基於手機的實現方法：手機把它的Cell-ID通過WAP或SMS發給伺服器；伺服器把Cell-ID翻譯成可以直接應用的經緯度資料。這種方法的好處是不需對現網做任何改動，只需手機增加相應功能（如使用STK卡）就可支援定位功能。

2. E-OTD 增強觀測時差技術

E-OTD定位技術是從測量時間差（OTD）發展而來的，OTD指測量時間差，E-OTD指測量的方式。具體實現方式如下：

·手機需要測量至少三個基站的到達測量時間量（OTD值）；

·然後手機把上述OTD測量值上傳到SMLC（SERVING MOBILE LOCATION CENTER），SMLC一般放置在BSC內完成位置計算；

·同時放置在BTS側的LMU（LOCATION MEASUREMENT UNIT）測量基站的參考時間量(RTD)並上傳到SMLC；

·SMLC根據得到的測量時間差（OTD）和參考時間差（RTD）算出幾何時間量（GTD）,GTD=OTD-RTD，由GTD可以計算出手機的位置（通
過測量三個 BTS到手機的訊號傳輸時間，則可分別確定
三個BTS與手機之間的幾何距離，然後再根據此距離進行計算，最終確定手機的位置）完成定位服務。

上述第三步之所以要考慮測量參考時間量，是因為GSM網基站並不嚴格同步，因此需增加測量基站參考時間量這一環節。

3. AGPS

直接採用GPS接收機定位實現簡單但面臨一個問題，由於在市區內或建築物內一般很難收到衛星發回的GPS訊號，無法實現定位，因此引入了A-GPS定位方法。

它的基本思想是通過在衛星訊號接收效果較好的位置上設定若干參考GPS接收機，並利用GSM網把接收到的輔助GPS訊號發給手機；同時配有GPS計算晶片
的手機根據GSM網傳來的GPS資料計算手機位置，這種方法將GPS與GSM網結合，實現一種精度高、定位快的方式--輔助GPS定位。

綜合考慮投入成本、對現網的改變、對手機的要求等因素，目前世界上基於GSM網實現無線定位的技術方案主要採用基於Cell-ID的定位技術，因為這種技
術實現簡單靈活，雖然存在精度不太高的缺點，但考慮到大多數服務定位精度要求並不需要太高的背景下，已經可以利用這種技術來實現許多位置服務。

目前基於CDMA網路的定位技術主要有以下幾種：

1. Cell-ID

根據CDMA蜂窩小區概念，由網路側擷取使用者當前所在的Cell資訊，然後根據使用者上報的自身所處小區號等參數，擷取使用者當前位置。一般採用的方法是將使用者所處小區的中心點位置估算為使用者當前位置。此法與GSM網的同類方法類似。

2. AGPS

擷取GPS衛星訊號作為定位演算法計算參數，確定使用者位置的定位技術。使用者將GPS衛星作為地理位置已知點，把獲得的GPS偽距作為已知點到達未知點的距離來計算自身地理位置。此法同樣在GSM網中也有應用，特點相同，在此不再複述。

3. AFLT

本法是採用使用者接收到的CDMA基站訊號來作為參數計算使用者位置的定位技術。CDMA網路中，使用者的導頻集中有多個基站導頻訊號，只要使用者可以接收到3個
或者3個以上的基站訊號，就可以把這些基站作為地理位置已知點，把由基站訊號到達時間計算出來的訊號傳播距離作為已知點到未知點的距離，根據三邊定位演算法
確定使用者位置。此法原理上與GSM網的E-OTD技術類似，但2.5代CDMA網路特別是3G網路是同步的，所以本法比GSM網的類似方法更快捷、準確。

就移動網路定位技術的發展前景而言，混合定位技術應該是最佳的，適於專業應用，此法是衛星定位（GPS或其它）和AFLT等技術的結合，經互相補充正好彌
補彼此的不足，是快速、精確定位的最佳方法。當然，對移動通訊使用者而言，這也是最昂貴的方法，目前已有這樣的高端手機產品上市。