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移動通信發(fā)展到今天，最能體現(xiàn)它勃勃生機的地方就是其豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)，而移動定位業(yè)務(wù)正是其中的一種增值業(yè)務(wù)。據(jù)預(yù)測，到2004年，在各種移動通信業(yè)務(wù)用戶數(shù)排名中，定位業(yè)務(wù)用戶數(shù)將僅次于語音業(yè)務(wù)位居第二，高于E-mail、移動電子商務(wù)、移動銀行等增值業(yè)務(wù)。因此，無線定位技術(shù)將成為第三代移動通信系統(tǒng)中的一個重要支撐技術(shù)。
一、幾種常用的移動定位技術(shù)
1． 起源蜂窩小區(qū)COO(Cell Of Origin)定位技術(shù)
起源蜂窩小區(qū)定位技術(shù)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)點是無需對網(wǎng)絡(luò)和手機進行修改，響應(yīng)時間短。但是，由此導(dǎo)致的缺點是精度較差。
2． 角度到達AOA(Arrival Of Angle)定位技術(shù)
該技術(shù)根據(jù)信號到達的角度，確定移動臺相對于基站的角度關(guān)系，只要測量一個移動臺距兩個基站的信號到達角度，就可以確定出移動臺的位置。信號到達角度測量需要定向天線，雖然理論上這種測量在基站和移動臺都可以進行，但為了保證輕便性，并不適宜在移動終端上使用。角度到達定位技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)的定位方案，優(yōu)點是改善了天線增益模式和話音質(zhì)量，可以在話音信道上工作，不需要高精度的系統(tǒng)定時。但它的缺點是需要復(fù)雜的天線，易出現(xiàn)定位盲點，實施成本較高。
3． 抵達時間TOA(Time Of Arrival)定位技術(shù)
抵達時間定位方法是基于測量信號從移動臺發(fā)送出去并到達消息測量單元（3個或更多）的時間來定位的。移動臺位于以基站為圓心、移動臺到基站的電波傳播距離為半徑的圓上。在多個基站進行上述計算，則移動臺的二維位置坐標(biāo)可由3個圓的交點確定。這種定位技術(shù)要求接收信號的基站、移動臺知道信號的開始傳輸時刻，但是，與下面要介紹的增強型觀測時間差定位技術(shù)E-OTD不同的是，它沒有使用位置測量單元，因此，必須通過與在基站上安裝了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）或原子鐘的無線網(wǎng)絡(luò)之間的同步來實現(xiàn)。抵達時間定位技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)的定位方案，優(yōu)點是使用現(xiàn)有的CDMA網(wǎng)絡(luò)，在市區(qū)提供的定位精度較好。缺點是要求精確的時間同步，要用時間戳區(qū)分信號發(fā)出時間，且響應(yīng)時間較長。
4． 抵達時間差異TDOA(Time Difference Of Ar*9鄄rival)定位技術(shù)
抵達時間差異定位技術(shù)是通過檢測信號到達兩個基站的時間差，而不是到達的絕對時間來確定移動臺位置的，這降低了對時間的同步要求。移動臺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(biāo)需要建立兩個以上雙曲線方程，兩條雙曲線即為移動臺的二維位置坐標(biāo)。在實際應(yīng)用中，通常采用最小均方誤差算法，通過使非線性誤差函數(shù)的平方和取得最小這一非線性最優(yōu)化來估計移動臺位置。由于這種定位技術(shù)不要求移動臺和基站之間的同步，因此在誤差環(huán)境下性能相對優(yōu)越，在蜂窩通信系統(tǒng)的定位技術(shù)中備受關(guān)注。它也是基于網(wǎng)絡(luò)的定位方案，優(yōu)點是精度較高，實現(xiàn)容易。缺點是為了保證定時精度，需要改造基站設(shè)備。
5．增強型觀測時間差E-OTD(Enhanced-Ob*9鄄served Time Difference)定位技術(shù)
增強型觀測時間差定位技術(shù)是基于觀測時間差OTD技術(shù)發(fā)展出來的。其實現(xiàn)原理是，手機對服務(wù)小區(qū)基站和周圍幾個基站進行測量，算出測量數(shù)據(jù)之間的時間差，并用此計算用戶相對于基站的位置。觀測時間差OTD的測量方法可以用于同步、一般和偽同步網(wǎng)絡(luò)中。增強型觀察時間差定位技術(shù)在終端上實現(xiàn)定位，僅需要使用軟件計算而不需要增加任何硬件設(shè)備。為了在終端不處理呼叫（IDLE）模式和終端處理呼叫專用模式下運行這種定位算法，終端必須有足夠的處理能力和存儲容量。增強型觀察時間差定位技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)的定位方案，是目前使用最多的技術(shù)，也是歐洲電信標(biāo)準化組織（ETSI）建議使用的主要技術(shù)，ETSI已經(jīng)對它做了相應(yīng)的規(guī)定。
6．輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)A-GPS（Assistant-Global Positioning System）定位技術(shù)
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS是非常成熟的技術(shù)，它與通信網(wǎng)結(jié)合，將實現(xiàn)一種精度高、速度快的定位方式———輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。它的基本思想是，建立一個全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)參考網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)與移動通信網(wǎng)相連，通信網(wǎng)的移動臺內(nèi)置一個全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機。通信網(wǎng)將GPS參考網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的輔助數(shù)據(jù)如差分校正數(shù)據(jù)、衛(wèi)星運行狀況傳送給移動臺，再將通信網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中移動臺的近似位置或小區(qū)基站位置傳送給移動臺。移動臺得到這些信息后，根據(jù)自己所處的近似位置和當(dāng)前的衛(wèi)星狀況，可以很快地捕獲到衛(wèi)星信號，時間可以縮短到幾秒，大大減少了定位響應(yīng)時間。輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是基于移動臺的定位方案，在精度和響應(yīng)時間上都占有優(yōu)勢，因此應(yīng)用很廣泛。但它需要對移動臺進行調(diào)整，需要新型的手機，網(wǎng)絡(luò)也要做相應(yīng)的調(diào)整，不適用緊急救援定位。
二、移動定位的應(yīng)用
無線定位技術(shù)為移動通信開辟了更大的發(fā)展空間，提供了更多的商機。無線網(wǎng)絡(luò)運營商提供的位置服務(wù)可以包括從安全服務(wù)到付賬、信息追蹤、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)/視頻集成產(chǎn)品等方方面面。目前，第三代移動通信系統(tǒng)已進入最后的開發(fā)階段，蜂窩定位依靠第三代移動通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸?shù)男畔嶓w實現(xiàn)移動臺的位置估計，有著十分廣闊的應(yīng)用前景，具體可概括為以下幾個方面。
1． 安全方面———緊急救援和求助
移動的不確定性給人們的安全帶來了一定的威脅。隨著活動范圍的擴大，這種威脅也越來越大。因此，危險情況下的緊急求援就顯得尤為重要。只要用戶的手機支持移動定位業(yè)務(wù)，用戶就可以撥打救援中心的電話，如中國的110、美國的911、日本的411電話。移動通信網(wǎng)絡(luò)在將該緊急呼叫發(fā)送到救援中心的同時，會自動支持移動定位業(yè)務(wù)的網(wǎng)元，將該位置信息和用戶的語音信息一并傳送給救援中心。救援中心接到呼叫后，根據(jù)得到的位置信息，就能快速、高效地開展救援活動，大大提高成功率。按照美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）的要求，美國所有基于網(wǎng)絡(luò)的定位業(yè)務(wù)在2002年10月1日前全部實現(xiàn)150m的精度。
2. 追蹤方面———汽車導(dǎo)航、車輛追蹤、艦隊追蹤
在人口密集的大城市里，交通阻塞的問題急待解決，對車輛導(dǎo)航、智能交通的要求越來越迫切。為此發(fā)展出了智能交通系統(tǒng)ITS。而自動車輛定位系統(tǒng)AVLS是智能交通系統(tǒng)的核心，將實現(xiàn)動態(tài)交通流分配、定位導(dǎo)航、事故應(yīng)急、安全防范、車輛追蹤、車輛調(diào)度等功能。利用蜂窩定位系統(tǒng)實現(xiàn)的自動車輛定位系統(tǒng)將定位、通信、計算機信息處理與控制等構(gòu)成一個有機整體，有利于多種信息的融合，并且在城市覆蓋和靈活方便的漫游管理等方面具有優(yōu)勢。
3． 計費方面———基于位置和事件的計費系統(tǒng)
基于用戶位置的靈活計費系統(tǒng)將是未來移動電話運營商拓展業(yè)務(wù)、吸引客戶的重要手段�，F(xiàn)在常用的收費標(biāo)準有兩種：一是按移動電話使用的頻率收費；二是按移動電話使用的通信時段收費。隨著移動電話定位業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，又可以增加一種新型的收費方式，即按移動電話的使用位置收費。用戶在家里或辦公室使用移動電話，因為移動性低，收取的費用就低；在所屬城市或某一固定區(qū)域內(nèi)移動通話，收費將接近于現(xiàn)行標(biāo)準；而進行大范圍漫游時，將要支付較高的費用。
4． 網(wǎng)絡(luò)性能方面———移動性管理及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
對于通信網(wǎng)本身來說，移動臺位置信息也是非常重要的。通信網(wǎng)的移動性管理一直是網(wǎng)絡(luò)的難點問題，主要原因是移動臺位置的不確定性。如果網(wǎng)絡(luò)知道移動臺的精確位置，進行移動性管理就變得相對簡單了，同時也有助于對移動臺進行有效的信道分配，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)、智能分配，使無線資源的利用率更高。
5． 其他方面———移動黃頁查詢、防止手機盜打
移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動定位業(yè)務(wù)相結(jié)合，可以輕而易舉地實現(xiàn)移動黃頁查詢。移動網(wǎng)絡(luò)首先定位出用戶所處的位置，然后再根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)提供的信息選出用戶所在地的相關(guān)信息，供用戶查詢。移動電話定位業(yè)務(wù)的開展，對制止移動電話的盜打非常有利。電信運營部門在發(fā)現(xiàn)盜打號碼后，可以不必禁止移動電話的使用，而利用無線網(wǎng)絡(luò)自動記錄盜打的準確時間和地點，從而為司法部門執(zhí)法提供最有力的證據(jù)。
----《現(xiàn)代通信》
