基站定位技术.ppt

* * 基站定位技术简述 1 基站定位技术原理 2 基站定位技术应用 3 与GPS定位的对比 4 美国通信委员会在1996年通过了增强911法案(在1999年再次修订)，这个法案要求手机运营商必须知道每一部手机的地理位置(误差在50至100米误差之内)。任何一部手机拨打美国紧急服务电话911，政府就要知道其位置，即使用户自身不知道身在哪里。这一法案，迫使电信运营商开始发展手机定位系统，基站定位技术应运而生。 基站定位技术定义 基站定位技术定义 基站定位一般应用于手机用户，手机基站定位服务又叫做移动位置服务（LBS——Location Based Service），它是通过电信移动运营商的网络（如GSM网）获取移动终端用户的位置信息（经纬度坐标），在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。 技术原理 移动设备在GSM网络中通信，是通过某一个蜂窝基站接入GSM网络，然后通过GSM网络进行数据（语音数据、文本数据、多媒体数据等）传输的。也就是说我们在GSM中通信时，总是需要和某一个蜂窝基站连接的，或者说是处于某一个蜂窝小区中的。那么GSM定位，就是借助这些蜂窝基站进行定位的。 几种基站定位技术 TOA\ TDOA COO 七信号 基于 场强 AOA 蜂窝基站 以此为基础 混合 定位 技术原理 COO定位 ※ COO（Cell Of Origin）定位是一种单基站定位，即根据设备当前连接的蜂窝基站的位置来确定设备的位置。那么很显然，定位的精度就取决于蜂窝小区的半径。（Google地图移动版） 从原理上我们可以看出，COO定位其精度是不太确定的。但是这却是GSM网络中的移动设备最快捷、最方便的定位方法，因为GSM网络端以及设备端都不需要任何的额外硬件投入。只要运营商支持，GSM网络中的设备都可以以编程方式获取到当前基站的一个唯一代码。 技术原理 七号信令定位 ※ 该技术以信令监测为基础，能够对移动通信网中特定的信令过程，如漫游、切换以及与电路相关的信令过程进行过滤和分析，并将监测结果提供给业务中心，以实现对特定用户的个性化服务。该项技术通过对信令进行实时监测，可定位到一个小区，也可定位到地区。故适用对定位精确度要求不高的业务，如漫游用户问候服务，远程设计服务、平安报信和货物跟踪等。 目前，国内各省和地区移动公司的短信欢迎系统采用的就是此种技术。 技术原理 TOA/TDOA定位 ※ TOA(Time of Arrival，到达时间)、TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)都是基于电波传播时间的定位方法。同时也都是三基站定位方法，二者的定位都需要同时有三个位置已知的基站合作才能进行。 技术原理 TOA/TDOA定位 ※ 技术原理 AOA定位 ※ AOA(Angle of Arrival，到达角度)定位是一种两基站定位方法，基于信号的入射角度进行定位。 技术原理 基于场强定位 ※ 该方法是通过测出接收到的信号场强和已知的信道衰落模型及发射信号的场强值估计收发信短的距离，根据多个三个距离值就可以得到设备的位置。从数学模型上看，和TOA算法类似，只是获取距离的方式不同。场强算法虽然简单，但是由于多径效应的影响，定位精度较差。 技术原理 混合定位 ※ A-GPS定位（辅助GPS定位）就是一种混合定位，是GPS定位技术与GSM网络的结合。A-GPS具有很高的定位精度，目前正被越来越广泛的使用。 应用情况 与GPS的对比 GPS 基站 精度低 定位快 成本低 耗电少 限制少 精度高 定位慢 成本高 耗电高 限制多 * * GPS功能强大，但是需要专门的客户端设备才能使用，这不利于其在广泛人群中的普及。但是，在应急服务等领域，用户往往迫切需要了解自己的地理位置。因此，一些国家开始考虑使用手机这一普及率很高的终端设备提供定位信息。 * * GSM蜂窝基站定位，以其定位速度快、成本低（不需要移动终端上添加额外的硬件）、耗电少、室内可用等优势，作为一种轻量级的定位方法，平凡出现在我们生活工作的每个角落。 GSM网络的基础结构是由一系列的蜂窝基站构成的，这些蜂窝基站把整个通信区域划分成如图所示的一个个蜂窝小区（当然实际上，一个基站往往不并不只是对应一个小区，但是这个与我们讨论的主题关系不大，我们不做深究）。这些小区小则几十米，大则几千米。 * * 在基站密集的城市中心地区，通常会采用多层小区，小区划分的很小，这时定位精度可以达到50M以内；而在其他地区，可能基站分布相对分散，小区半径较大，可能达到几千米，也就意味着定位精度只能