移動互聯網定位技術淺析

2019-11-03 09:36:41

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供稿：網友

　　移動Internet有很多非同凡響的技術亮點，這些技術亮點使它與“固定”Internet相比增加了許多新的業務和功能。

　　移動Internet的終端設備可以是蜂窩移動電話或個人數字助理PDA，它們都具有包分組數據連接功能。與傳統的Internet訪問設備不同，這些移動終端設備，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，當然會享受到移動Internet所提供的特色服務。其中一項特色服務即是移動定位服務。

移動定位技術的主要發展動力

　　目前，3GPP組織正在為GPRS、EDGE和UMTS（WCDMA）的移動定位方案進行標準化工作，預計今年即可完成。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，關于最終采用那種技術方案的爭論卻越來越激烈。在歐洲，移動定位技術發展的主要的驅動力量則是未來開展移動定位業務后所帶來的無限商機。

移動定位技術方案透視

　　目前各種關于實現移動定位技術的方案可以劃分為兩大類：基于移動終端的技術方案和基于移動Internet網絡的技術方案。

　　1．基于移動終端的技術方案

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

　　通過多個人造衛星來實現對用戶的定位。這種系統早在幾年前就已經作為專用設備廣泛應用于海上運輸業了，而現在它則開始向移動Internet領域進軍。使用GPS系統，終端設備從3到4個衛星中即可提取出有關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備本身或網絡服務中心進行處理，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全球定位系統對移動用戶的定位值可精確到5米到40米的范圍之內。GPS定位系統的芯片制造商們已經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。現在移動終端只需一片特定的芯片即可實現定位所需的運算和數據處理。

　　（2）A-GPS（Network Assisted GPS）——網絡輔助GPS定位系統

　　這種定位系統使用每隔一定距離（200米到400米之間）固定放置的GPS接收機來接收、轉發數據，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據，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據，則計算定位值所需的時間大約為20～45秒，而使用輔助數據后，計算時間減少到了1～8秒。輔助數據由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

　　在這種移動定位系統中，終端設備只需調用E-OTD算法程序，即可完成定位計算。當移動終端沒有處理呼叫時，啟動空閑等待模式完成定位；當移動終端設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，首先要設計出具有附加處理功能和存儲空間的新型移動終端設備。E-OTD處理程序使用從周圍基站接收到的數據來測量這些數據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，并且從各個基站發送來的數據必須嚴格同步。最常用的基站同步方式是通過采用GPS接收機來實現同步。計算過程可在終端進行，也可在網絡服務中心進行。定位精確程度在125米左右，并且不受天氣情況影響。

　　2．基于網絡的方案

　　（1）CGI-TA

　　該系統利用蜂窩移動通信系統的蜂窩特性（Cell Global Identity——CGI），即每一個基站覆蓋一定區域——來確定用戶的位置。這種方案需要預先定時（Timing Advance）數據的輔助才能實現定位。TA是無線幀起始到數據突發之間的時間。這些已知信息已經預存在網絡之中，當蜂窩范圍較小時（幾百米之內）定位精度還是不錯的。這種定位方案較為實用，成本較低，并且適用于所有現存的移動終端設備。最后，它的定位的精度與蜂窩覆蓋范圍的大小有關系。

　　（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據（移動終端發送的數據）進行測量，即基站將對由移動終端發送到該基站的數據進行測量。要實現定位至少需要3個基站的測量數據。這些基站將記錄測量時差，并進行相應處理。E-OTD和TOA看上去很相似，但它們之間最關鍵的一點差別是TOA技術支持現存的終端設備。這一點至關重要，它使移動終端產品制造商只需對其產品的軟件作些相應改變即可滿足定位需求。TOA技術的缺點是要實現定位必須在基站中安裝昂貴的監測設備才行。這無疑提高了實現定位服務的費用。

移動定位技術的其它看法

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

摘自《互聯網世界》2001.11

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