定位技术--蜂窝基站

基站定位技术

移动通信蜂窝网络是目前覆盖范围最大的无线网络，基站定位- -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(LBSLocation Based Service)，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。
在基站定位中，被定位移动终端通常是普通终端(手机等)，这在客观上要求多个基站设备通过附加装置测量从移动终端发出的电波信号参数，如传播时间、时间差、相位或入射角等，再通过合适的定位算法推算出移动终端的大致位置。

基站定位:

移动设备在GSM网络中通信，是通过某一.个蜂窝基站接人GSM网络，然后通过GSM网络进行数据(语音数据、文本数、多媒体数据等)传输的。即在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。GSM定位，是借助蜂窝基站进行定位的。

基站定位技术原理

◆基站定位一般采用基于参考点的无线定位技术。
◆利用移动运营商的移动通信网络，通过手机与多个固定位置收发信机乏间的传播信号的特征叁数来计算出目标手机的几何位置，同时，结合地理信息系统(Geographic Information System ,GIS)，为移动用户提供位置查询等服务。

CO0定位

◆ Coo [蜂窝小区) 定位是一种单基站定位，是通过手机当前连接的蜂窝基站的位置进行定位的。
◆该技术根据手机所处的小区1D号来确定用户的位置。
◆该方法的定位精度与小区基站的分布密度密切相关。
◆优点是定位时间短、对现有网络或手机不需要特殊要求就能够实现定位，缺点是定位精度取决于小区半径。

TOA定位

基于电波传播时间(TOA)的定位是以一种三基站定位方法。该定位方法以电波的传播时间为基础，利用手机与三个基站之间的电波传播时延通过计算得出手机的位置信息。如图所示，手机与三个基站之间的距离为：
其中，c为光速， A t;为手机到基站的无线电波传播时延

TDOA定位

◆基于电波到达时差TDOA ( TimeDifference of Arrival) 定位与TOA定位类似，也是一种三基站定位方法。
◆该方法是利用手机收到不同基站的信号时差来计算手机的位置信息的。
◆如图所示，如果手机收到相邻基站BS1和BS2的信号的时间差为Ot，此时手机的位置在一条双曲线上:(d2 -d})=cNt

AGPS定位

GPS定位以其高精度得到更多的关注，但是其弱点也很明显:
◆一是硬件初始化(首次搜索卫星)时间较长，需要几分钟至十几分钟;
◆二是GPS卫星信号穿透力若，容易受到建筑物、树木等的阻挡而影响定位精度。
AGPS定位技术通过网络的辅助，成功的解决或缓解了这两个问题。

AGPS定位
◆通过在卫星信号接收效果较好的位置上设置若干参考GPS接收机，并利用AGPS服务器通过与终端的交
互获得终端的粗位置，然后通过移动网络将该终端需要的星历和时钟等辅助数据发送给终端，由终端进行GPS定位测量。
◆测量结束后，终端可自行计算位置结果或者将测量结果发回到AGPS服务器，服务器进行计算并将结果发回给终端。

AGPS定位
◆AGPS基本原理是建立GPS参考网络上的，参考网络中的接收机可以连续地接收GPS卫星信号，实时监视各种卫星信息。
◆基站定位由于其速度快、成本低、耗电少等优势，在智能交通运输系统、提高用户的安全保障、优化网络资源管理等方面都有着广泛的应用。