黃梓倫
(成都外國語學校 611731)
淺談移動終端定位技術的分類與核心技術
黃梓倫
(成都外國語學校 611731)
在移動通信技術的發展下,移動終端定位技術也越來越成熟,定位精度越來越高。本文主要針對移動終端定位技術的分類與核心技術進行分析。
移動終端定位技術;分類;核心技術
隨著移動通信技術的不斷更新發展,簡單的移動通話功能已經不能滿足當前人們的需求了,因此運營商開始不斷的推出各類新業務,其中最具代表性的就是定位技術。移動終端的定位技術是無線定位技術的一種,這種技術最早起源于美國聯邦通信委員會于1996年制定的911計劃,隨著定位技術的不斷推廣,我國的運營商相繼推出定位業務,例如移動公司的移動夢網位置業務,聯通公司的定位之星業務等。移動終端定位技術在中國開始普遍應用。
當今的移動終端定位技術有很多類,而應用最為較多的就是G網和C網移動定位業務。而移動定位技術主要包含兩類,一類是以無線通訊網絡基站為基礎的定位技術,這種技術在網絡建設完善的市區有著較高的精確度。而另一類就是利用GPS全球定位系統采取的移動終端定位技術,這種技術在移動通信網絡的輔助下能夠大大提高定位效率。
2.1 到達時間定位技術
我們可以認為在大氣層中無線信號是以勻速的方式進行傳播的,傳播的時間和距離是成正比的。假設基站與手機終端之間的距離為半徑,以基站為中心畫圓。此時采用同樣的原理可以設定周邊的另一個基站為中心畫圓,兩個圓必然存在交點,采用排除法可以確定手機終端為兩個圓其中的一個交點。這就是到達時間定位技術。無線電傳播在空氣中的傳播速度相當于光速,1μs的時間就會出現300m的定位距離差,所以基站和手機成為了達到時間定位技術的核心部分,在實際的操作中通常采用3個或3個以上基站進行此定位技術,定位精確度可以在125m以內。
2.2 到達時間差定位技術
所謂的到達時間差定位技術與到達時間定位技術有一定的相似。假設兩個基站所產生到達移動終端的時間差,就以這兩個基站為交點,確定在距離差的曲線上。采用同樣的道理選取第三個基站確定距離差曲線,兩條距離差曲線的交點就是手機終端所在位置。定位精確度可以在60~150m之間。利用這一技術,只要將移動電話模塊裝在車輛上,就能夠實現ITS(intelligent transportation systems),并提供關于定位導航、車輛監控、交通流量分配的相關信息,可以應用于物流管理、汽車調度、安全防范、事故應急中。以車輛跟蹤技術為例,在我國的貨車中,空載率是非常嚴重的,且無法保證火車運輸的安全性,如果可以將移動定位終端安裝在火車上,即可利用通訊網絡將相關信息傳輸至調度中心中,這樣調度信息即可知曉貨車位置信息,進行統一的干預,提升車輛運行的安全性,降低空載率。
2.3 GPS輔助定位技術
全球GPS定位技術有著極高的定位精確度和廣闊的覆蓋面積,得到了廣泛的應用。但是存在著設備能耗大、首次使用定位時間長和在市區信號差等確定,這就使GPS在移動終端作為單獨的定位技術很難滿足大眾的需求。為了滿足移動通訊和移動終端客戶的要求,選用GPS作為輔助定位技術的方案。裝有GPS定位的移動終端開始定位時,移動通信網絡將定位輔助信息發送到移動終端上,然后通過這些信息移動終端可以確定模糊的位置,最后利用定位衛星快速準確的找到自己的準確位置。在定位過程中的兩次間隙中,GPS一直處于休眠狀態以此減少了移動終端的能耗。GPS定位輔助技術具有良好的穩定性,在跨度不同的地區也能夠保障精確的定位,定位精確度保持在5~50m內。GPS定位輔助技術也存在一定的不足之處。若想使用GPS輔助定位技術需要對移動終端進行更新升級,安裝專用的接收裝置加設位置服務器和查分GPS基站等裝置。此外地理環境對GPS輔助定位技術也有較大的影響,例如在空曠的區域內定位精確度可以達到10m以內,若是有遮擋物遮擋住信號的傳播就會造成信號衰減甚至無法定位。
2.4 混合定位技術
混合定位技術就是將上述的幾種定位技術組合使用,以此提高定位的精確度。混合定位技術通常采用GPS輔助定位技術與其他技術的組合式,例如高通公司的GPSONE定位技術。在郊外或者是農村由于基站密度低可能存在手機信號性能差的問題,但是GPS的接受效果卻極其良好,能夠同時接收到四個以上的衛星信號。而在密集的市區內因建筑物的影響,GPS接受效果差但可以通過多個基站信號進行定位。所以將GPS輔助定位技術和其他定位技術有效的相結合,在全球任何地方都可以獲得精確的定位。
隨著移動通訊技術的不斷發展,移動終端定位技術越來越多。由于定位技術的眾多運營商在選取何種定位技術支撐自己的定位業務時成為了選擇難題。雖然混合定位技術和GOS輔助定位技術有著較高的精確度,但是較高的成本以及對手機的高要求成為了運營商望而卻步的技術。當前為了滿足從低端到高端人群的需求開始采用在現有的CELL-ID定位基礎上加入GPS輔助定位技術。與此同時聯通公司也在對現有的GPSONE定位業務進行全新的升級和優化,使現有的定位業務趨于完善化。相信在不久的將來無論何時何地都能享受到精確的定位服務。
[1]周傲英,楊 彬,金澈清,馬 強.基于位置的服務:架構與進展[J].計算機學報,2011(07).
[2]王玉祥,喬秀全,李曉峰,孟洛明.上下文感知的移動社交網絡服務選擇機制研究[J].計算機學報,2010(11).
[3]潘曉,郝興,孟小峰.基于位置服務中的連續查詢隱私保護研究[J].計算機研究與發展,2010(01).
[4]余勇昌,徐霖霖,陳廣湖,田增輝,王志中.移動終端質量評估模型構建與應用探討[J].通信技術,2012(11).
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2016-7-26