劉帥
(商丘職業技術學院, 商丘 476100)
在長期演進(Long-Term Evolution,LTE)[1]網絡中,確定用戶設備(User Equipment,UE)的位置具有重要意義。現代移動設備能夠通過全球衛星導航系統(Global Satellite Navigation System,GNSS)接收機獨立定位。GNSS是指任何具有全球覆蓋的基于衛星的定位系統,如美國NAVSTAR全球定位系統(GPS)和俄羅斯GLONASS。定位時,GNSS接收機必須先進行衛星搜索,其目的是為了獲得至少4顆衛星的信號。在可見度低的密集環境中(如室內或森林地區),任何基于GNSS的定位技術將會不可靠。因此,對于LTE網絡,開發新的定位技術,如基于蜂窩的定位技術尤為重要[2]。蜂窩定位的目的是通過在網絡中獲得的噪聲測量確定UE的位置。在蜂窩定位中,通常有少量的eNodeB(長期演進系統中的基站)和許多未知的、待確定的基站。通常情況下,網絡中收集數據方式要么是基于范圍的,如到達時間(TOA)、到達時差(TDOA)和信號接收強度(RSS);要么是基于角度的,如到達角(AOA)。當前的LTE支持3種定位技術,分別是E-CID、A-GNSS和OTDOA。
在LTE規范中,3GPP支持兩種獨立的TDOA定位方法(下行鏈路和上行鏈路)。為了使用雙曲三邊測量計算UE位置,LTE中下行鏈路定位又稱作觀測的到達時間差(OTDOA),用以測量UE處來自多個eNodeB的下行鏈路信號的到達時間差,常用的是蜂窩特定參考信號(CRS)和定位參考信號(PRS)。LTE中上行鏈路定位方法又稱作上行鏈路到達時間差(UTDOA),它在概念上與OTDOA相同,其差別是,它的定時測量是從產自UE或在鄰近eNodeB處接收的信號中進行。
常用定位方法可以分為兩類:非協作式和協作式[3-4]。在非協作式定位中,UE只與eNodeB通訊,為了確保每個UE連接到足夠數量的eNodeB進行定位,需要高密度的eNodeB和更長的通訊范圍,當前的蜂窩通信網絡采用非協作定位方法。……