摘要：這篇文章首先從現(xiàn)有市場和未來應(yīng)用兩方面,提出了LTE終端無線定位技術(shù)的研究背景和應(yīng)用意義；比較了現(xiàn)有的各種無線定位系統(tǒng)及它們所采用的定位技術(shù)；概況了LTE系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)；然后分析了 LTE 標(biāo)準(zhǔn)定位協(xié)議（LPP）所提出的解決方案和處理流程；最后闡述了LTE終端無線定位技術(shù)所面臨的困難和挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：LTE系統(tǒng)  無線定位  定位方法

由于無線信道所具有的不確定性，使得無線信號(hào)在傳送過程中會(huì)受到噪聲干擾、路徑損耗、多徑衰落和陰影衰落等因素影響，這些干擾將進(jìn)一步導(dǎo)致無線信號(hào)的功率衰減和時(shí)延擴(kuò)展，造成無線定位系統(tǒng)很難達(dá)到較高的定位精度。盡管在該領(lǐng)域的研究工作困難重重，但是該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用前景廣泛，研究它仍然具有重要的實(shí)際意義。

首先，第三代移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入商用階段，“演進(jìn)型 3G”（E3G）技術(shù)成為通信行業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)，其中，以 OFDM 為核心的長期演進(jìn)(LTE)技術(shù)已經(jīng)成為研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。最近十年，移動(dòng)通信業(yè)一直保持穩(wěn)步快速的增長，隨著技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，3G 移動(dòng)通信產(chǎn)品終將全面占據(jù)市場，LTE 技術(shù)在 3G 時(shí)代必然得到大量應(yīng)用。 其中，位置服務(wù)作為增值業(yè)務(wù)之一，也將繼續(xù)創(chuàng)造價(jià)值，除了車輛導(dǎo)航，目標(biāo)跟蹤等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，交互式游戲、地理信息處理、交通報(bào)告以及娛樂消息等新業(yè)務(wù)都將成為增長點(diǎn)，帶給用戶更加豐富的 3G 體驗(yàn)。預(yù)計(jì) 2012 年，全球過半用戶將體驗(yàn)到 3G 終端定位服務(wù)帶來的便利。

其次，不斷增加的用戶對(duì)定位業(yè)務(wù)的需求與現(xiàn)有定位系統(tǒng)資源的落后和定位方式的單一化產(chǎn)生矛盾。隨著基站數(shù)目的增加、移動(dòng)終端的智能化，用戶對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的要求越來越高。1996 年，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）公布了 E-911（Emergency call ‘911’）法規(guī)，對(duì)定位服務(wù)做出了詳細(xì)規(guī)定，要求在 2001 年10 月 1 日前，各種無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)必須能對(duì)發(fā)出 E-911 緊急呼叫的移動(dòng)臺(tái)提供精度在 125m 內(nèi)的定位服務(wù)，而且滿足此定位精度的概率應(yīng)不低于 67%；在 2001 年以后，定位系統(tǒng)必須提供更高的定位精度：基于移動(dòng)臺(tái)主動(dòng)發(fā)送位置信息的定位方式，在 67%的概率下定位精度為 50m，在 95%的概率下定位精度為 150m；基于網(wǎng)絡(luò)的定位方式，在 67%的概率下定位精度為 100m，在 95%的概率下定位精度為300m。美國 FCC 的這一規(guī)定明確了提供 E-911 定位服務(wù)是 3G 網(wǎng)絡(luò)必備的基本功能。此外，歐洲和日本的相關(guān)組織也對(duì)定位服務(wù)做了相應(yīng)要求，并在很多方面達(dá)成一致。另外，如今的定位主要集中在利用 GPS 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定位功能，方式過于單一，定位時(shí)間比較長，基于 LTE 網(wǎng)絡(luò)的定位可以豐富定位方式，縮短位置找尋時(shí)間，使相關(guān)業(yè)務(wù)，如車輛尋路、餐館位置查詢等得到更好地應(yīng)用。

第三、有利于國防建設(shè)和國家安全�，F(xiàn)代戰(zhàn)爭越來越趨向于信息戰(zhàn)和情報(bào)戰(zhàn)，位置信息往往是重要的情報(bào)信息。在戰(zhàn)場上，截獲敵方發(fā)送的無線電信號(hào)，解得敵方位置，是軍隊(duì)作戰(zhàn)的重要保證。陸軍單兵作戰(zhàn)，通過定位系統(tǒng)，獲知同伴地理位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)敵方的突襲。現(xiàn)代社會(huì)，截獲不法分子無線電信號(hào)，預(yù)防和獲知不法分子的違法行為，對(duì)國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全同樣意義重大。在重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行布網(wǎng)監(jiān)控，可以有效阻止不法分子的破壞行動(dòng)。

1各種無線定位系統(tǒng)及基本定位技術(shù)

無線定位技術(shù)基本原理是：已知的多個(gè)固定信標(biāo)（如基站、定位服務(wù)中心）或移動(dòng)臺(tái)通過采集無線信號(hào)中的定位參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)位置的解算或估計(jì)。

1.1無線定位系統(tǒng)

目前，主要的無線定位系統(tǒng)可分為以下幾類：

1.1.1網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)  此類系統(tǒng)主要是固定信標(biāo)利用從移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的上行鏈路信號(hào)，獲取定位參數(shù)，進(jìn)行目標(biāo)位置解算，也被稱為被動(dòng)定位系統(tǒng)。其定位過程是多個(gè)固定信標(biāo)同時(shí)檢測和采集移動(dòng)臺(tái)發(fā)送信號(hào)，各信標(biāo)通過相同的方法提取定位參數(shù)，隨后送到網(wǎng)絡(luò)中的定位服務(wù)中心（Location Server），解算得到移動(dòng)臺(tái)位置信息。整個(gè)過程，移動(dòng)臺(tái)只負(fù)責(zé)發(fā)送信號(hào)，不參與解信號(hào)工作，并且會(huì)受到信號(hào)遠(yuǎn)近效應(yīng)的影響。

1.1.2移動(dòng)臺(tái)定位系統(tǒng)  此類系統(tǒng)主要是移動(dòng)臺(tái)利用從固定信標(biāo)發(fā)送的下行鏈路信號(hào)，獲取定位參數(shù)信息，進(jìn)行目標(biāo)位置解算，也被稱為主動(dòng)定位系統(tǒng)。其定位過程是多個(gè)固定信標(biāo)同時(shí)發(fā)送定位參考信號(hào)，移動(dòng)臺(tái)檢測和采集信號(hào)并解算出相關(guān)參數(shù)，然后將參數(shù)送到定位服務(wù)中心，解算移動(dòng)臺(tái)位置信息。整個(gè)過程，移動(dòng)臺(tái)始終處于主動(dòng)呼叫狀態(tài)，并且需要進(jìn)行定位參數(shù)求解。此類系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，定位參數(shù)也需要根據(jù)特定需求進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

1.1.3網(wǎng)絡(luò)輔助定位系統(tǒng)  此類系統(tǒng)也是基于在移動(dòng)端的定位方式，其定位過程是首先由多個(gè)固定信標(biāo)檢測和采集移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的信號(hào)，再將解得的定位參數(shù)反送回移動(dòng)臺(tái)，移動(dòng)臺(tái)利用自身集成的定位模塊進(jìn)行位置解算。此類系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)既是信號(hào)的發(fā)送者，又是最終位置信息的解算者，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)輔助移動(dòng)臺(tái)獲得定位參數(shù)信息。

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