移動互聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)淺析

　　移動Internet有很多非同凡響的技術(shù)亮點，這些技術(shù)亮點使它與“固定”Internet相比增加了許多新的業(yè)務(wù)和功能。


　　移動Internet的終端設(shè)備可以是蜂窩移動電話或個人數(shù)字助理PDA，它們都具有包分組數(shù)據(jù)連接功能。與傳統(tǒng)的Internet訪問設(shè)備不同，這些移動終端設(shè)備，更加靈活方便，更加個性化。最重要的是，它們是移動終端，而不是個人計算機，用戶可隨時隨地隨身攜帶。移動用戶處在移動Internet之中，當(dāng)然會享受到移動Internet所提供的特色服務(wù)。其中一項特色服務(wù)即是移動定位服務(wù)。



移動定位技術(shù)的主要發(fā)展動力



　　目前，3GPP組織正在為GPRS、EDGE和UMTS（WCDMA）的移動定位方案進行標(biāo)準(zhǔn)化工作，預(yù)計今年即可完成。美國國家通信委員會對確定蜂窩電話系統(tǒng)的定位方案給出的最后期限是 2001年10月，而在此期限即將到來之際，關(guān)于最終采用那種技術(shù)方案的爭論卻越來越激烈。在歐洲，移動定位技術(shù)發(fā)展的主要的驅(qū)動力量則是未來開展移動定位業(yè)務(wù)后所帶來的無限商機。



移動定位技術(shù)方案透視



　　目前各種關(guān)于實現(xiàn)移動定位技術(shù)的方案可以劃分為兩大類：基于移動終端的技術(shù)方案和基于移動Internet網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方案。


　　1．基于移動終端的技術(shù)方案


　�。�1）GPS（Global Positioning System）——全球定位系統(tǒng)


　　通過多個人造衛(wèi)星來實現(xiàn)對用戶的定位。這種系統(tǒng)早在幾年前就已經(jīng)作為專用設(shè)備廣泛應(yīng)用于海上運輸業(yè)了，而現(xiàn)在它則開始向移動Internet領(lǐng)域進軍。使用GPS系統(tǒng)，終端設(shè)備從3到4個衛(wèi)星中即可提取出有關(guān)該移動終端的定位信息。這些原始的定位信息可以由終端設(shè)備本身或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心進行處理，從而確定用戶所在的實際位置。目前，在天空較為晴朗的情況下，GPS全球定位系統(tǒng)對移動用戶的定位值可精確到5米到40米的范圍之內(nèi)。GPS定位系統(tǒng)的芯片制造商們已經(jīng)提高了其定位芯片的性能和集成度，并且極大地降低了成本。現(xiàn)在移動終端只需一片特定的芯片即可實現(xiàn)定位所需的運算和數(shù)據(jù)處理。


　�。�2）A-GPS（Network Assisted GPS）——網(wǎng)絡(luò)輔助GPS定位系統(tǒng)


　　這種定位系統(tǒng)使用每隔一定距離（200米到400米之間）固定放置的GPS接收機來接收、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，以便輔助移動終端完成對定位信息的讀取。這些接收到的輔助數(shù)據(jù)，可以使GPS接收機大大地減少計算定位值所需的時間。如果沒有這些輔助數(shù)據(jù)，則計算定位值所需的時間大約為20～45秒，而使用輔助數(shù)據(jù)后，計算時間減少到了1～8秒。輔助數(shù)據(jù)由GPS接收機每1小時向移動終端廣播一次。


　　（3）E-OTD（Enhanced Observed Time Difference）——時差觀測定位系統(tǒng)


　　在這種移動定位系統(tǒng)中，終端設(shè)備只需調(diào)用E-OTD算法程序，即可完成定位計算。當(dāng)移動終端沒有處理呼叫時，啟動空閑等待模式完成定位；當(dāng)移動終端設(shè)備正在處理呼叫時則啟動專用模式完成定位。采用這種方案，首先要設(shè)計出具有附加處理功能和存儲空間的新型移動終端設(shè)備。E-OTD處理程序使用從周圍基站接收到的數(shù)據(jù)來測量這些數(shù)據(jù)由各個不同的基站到達該終端時所用的時間之差，并由此時間差來計算該移動終端用戶相對于這些基站所處的位置。這就需要必須事先知道這些基站的位置，并且從各個基站發(fā)送來的數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格同步。最常用的基站同步方式是通過采用GPS接收機來實現(xiàn)同步。計算過程可在終端進行，也可在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心進行。定位精確程度在125米左右，并且不受天氣情況影響。


　　2．基于網(wǎng)絡(luò)的方案


　�。�1）CGI-TA


　　該系統(tǒng)利用蜂窩移動通信系統(tǒng)的蜂窩特性（Cell Global Identity——CGI），即每一個基站覆蓋一定區(qū)域——來確定用戶的位置。這種方案需要預(yù)先定時（Timing Advance）數(shù)據(jù)的輔助才能實現(xiàn)定位。TA是無線幀起始到數(shù)據(jù)突發(fā)之間的時間。這些已知信息已經(jīng)預(yù)存在網(wǎng)絡(luò)之中，當(dāng)蜂窩范圍較小時（幾百米之內(nèi)）定位精度還是不錯的。這種定位方案較為實用，成本較低，并且適用于所有現(xiàn)存的移動終端設(shè)備。最后，它的定位的精度與蜂窩覆蓋范圍的大小有關(guān)系。


　　（2）TOA（uplink Time of Arrival）


　　這種方案的工作原理與E-OTD相似，不同之處是對上行鏈路的數(shù)據(jù)（移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)）進行測量，即基站將對由移動終端發(fā)送到該基站的數(shù)據(jù)進行測量。要實現(xiàn)定位至少需要3個基站的測量數(shù)據(jù)。這些基站將記錄測量時差，并進行相應(yīng)處理。E-OTD和TOA看上去很相似，但它們之間最關(guān)鍵的一點差別是TOA技術(shù)支持現(xiàn)存的終端設(shè)備。這一點至關(guān)重要，它使移動終端產(chǎn)品制造商只需對其產(chǎn)品的軟件作些相應(yīng)改變即可滿足定位需求。TOA技術(shù)的缺點是要實現(xiàn)定位必須在基站中安裝昂貴的監(jiān)測設(shè)備才行。這無疑提高了實現(xiàn)定位服務(wù)的費用。



移動定位技術(shù)的其它看法


　　對移動Internet中的移動定位技術(shù)，還存在其他的一些看法和質(zhì)疑。比如，當(dāng)定位計算功能在網(wǎng)絡(luò)中進行時，則用戶對定位業(yè)務(wù)的控制能力將很弱。這時用戶不能阻止網(wǎng)絡(luò)對其所在位置的確定，那么，用戶的隱私權(quán)將受到侵犯。對這一點，一直爭論都比較大。如果用戶能夠在不關(guān)閉他的手持電話的情況下將定位功能關(guān)閉的話，大多數(shù)用戶都會感到舒服些。所以，大多數(shù)專家支持將實現(xiàn)定位的功能附加在移動終端上的技術(shù)方案。




摘自《互聯(lián)網(wǎng)世界》2001.11