3G移動用戶定位技術研究

黃 楠，伍小芹

(海南大學 信息科學技術學院，海南 海口 570228)

0 引言

目前，基于用戶位置的移動定位業務（LBS,Location Based Service）已經受到了世人的矚目[1]。定位技術是日常生活工作中不可或缺的技術之一，通常是指確定某個物體在某一坐標體系中的位置。所謂無線定位，指的是指在無線通信資源的協助下，基于一定的定位算法，通過對屬于定位信號的一些參數估計和測量，在某一坐標系中，將被測目標的位置確定下來。

3G無線網絡下的移動用戶定位技術研究，探討的是移動用戶在3G無線網絡的支持下通過移動終端獲取當前的位置信息的過程中應用到的關鍵技術。在用戶通過3G無線網絡獲得位置地圖的過程中既涉及到定位服務數據的提供商-電信運營商為移動用戶提供空間數據服務，又涉及到移動用戶所使用的基于3G網絡的移動終端技術。

現將對這兩個方面的關鍵技術分別進行探討，以期為3G移動定位的實際應用奠定理論基礎。

1 無線網絡定位技術的發展

無線網絡的具體組成有：終端，服務區，無線媒介，無線介質，接入點。無線網絡的應用之一是定位服務[2]。位置服務首先從美國發展起來，韓國在 2003年下半年正式開創了位置服務，位置服務具體包括的內容有：對小孩和車輛的跟蹤服務，提供緊急救助服務，告知周邊環境情況等，位置服務定位精度也縮小到10～100 m的范圍。2003年到2009年間產值規模定位市場世界移動的如圖1所示，可見，從發展趨勢上看，從最初的5.5億美元到現在的210億美元，呈加速上升的狀況[3]。

位置服務的應用在國內的也處于發展迅速階段。比如“定位之星”業務是中國聯通開展的。從市場應用看，位置信息服務的大致可以分為兩類，分別是面向行業用戶的垂直市場應用和面向大眾用戶的水平市場應用。位置服務的水平應用目前主要有確定相互查詢位置、用戶位置、與用戶當前位置有關的各種娛樂、生活、服務、交通、公共設施等服務，此外還包括基于位置的娛樂游戲開展等等；垂直市場應用主要是指專業領域推出服務，例如將行業應用與移動網絡位置服務相結合，總的來說，在中國，隨著3G移動技術的逐步成熟，移動定位業務將不僅僅處于市場培育階段，定位技術也將獲得進一步的發展。

圖1 2003～2009年定位市場規模

2 空間數據服務中的數據庫技術

無線定位技術中的空間數據服務系統以手機終端通過無線接入網接入核心網，核心網可以連接因特網，在因特網上搭建空間數據服務[4]。無線接入網完成所有與無線有關的功能。核心網主要處理所有的話音呼叫、數據連接和交換，以及與外部其它網絡的連接和路由選擇。可以說數據庫系統是整個3G無線網絡定位系統的核心支持系統。

該部分為系統的上游技術設計與實現，該部分主要負責完成對定位終端的支持[5]。3G移動定位系統的上端技術為空間數據服務系統，該系統主要功能應包括三項，分別為：

①對客戶端的請求進行有效響應，完成與處理系統的通信，講空間位置等關鍵信息及時提供給客戶；

②對客戶查詢等功能進行數據處理和運算，并將當時的需求與數據庫進行對比提取；

③對諸如身份驗證等功能進行有效實現，并對整個系統的有效運行進行控制。

3 3G網絡定位的終端技術

采用3G技術作為移動用戶定位的支撐技術，需要便攜式移動終端，如3G手機、車載3G信號支持的大屏幕顯示設備等，這項技術具有很好的應用需求背景，在這些應用場合下，為了發揮出移動終端設備的硬件能力[6]，將設計目標定位為：

①具有進行語言交互的能力；

②具備與網絡進行相互數據傳輸的能力；

③具有有圖像電話的能力；

④具有數字地圖的能力；

⑤具有GPS高精度定位的能力；

⑥具有圖形處理與實時顯示的能力；

⑦具有錯誤發現與自檢的能力。

由于信號及數據庫支持均由上層設備來滿足，因此在移動終端的指標設定中只需要對其顯示、接收、通訊、操作控制等功能進行探討。其具體要求包括如下三點[7]：

①豐富的功能，要求將基本外設控制器都直接集成在芯片內部；

②具有足夠的存儲空間，以滿足數據存儲與系統的操作；

③外部接口豐富。

4 結語

這里重點探討了在實現定位技術中考慮將 GPS定位功能與3G網絡支持下的定位功能進行結合的相關技術，既可以單獨使用也可以綜合應用，這進一步提高了該設備的應用范圍，對于3G這一第三代無線網絡技術的代表在定位領域中的發展具有一定的探索意義。

[1] 北方烽火公司研發四部.移動定位技術及其應用[M].北京:北方烽火公司研發四部,2005:113-167.

[2] 李世鶴.TD-SCDMA第三代移動通信系統標準[M].北京:大唐移動通信設備有限公司,2002.

[3] 范平志，鄧平.蜂窩無線定位技術[M].北京:電子工業出版社,2002.

[4] 魏金占,鄧青.Oracle Spatial的空間查詢分析功能淺析[J].信息技術與信息化.2006(02):99-101.

[5] 杜旭，頓新平，黃建.一種嵌入式系統驅動架構的分析及實現[J].計算機工程與應用,2004(02):116-119.

[6] 李文仲,段朝玉.ZigBee2006無線網絡與無線定位實戰[M].北京.北京航空航天大學出版社,2008.

[7] 何衛,王保保.GPS與 PDA的串口通信研究[J].工業控制與計算機,2003(11):10-11.