移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)淺析

　　移動(dòng)Internet有很多非同凡響的技術(shù)亮點(diǎn)，這些技術(shù)亮點(diǎn)使它與“固定”Internet相比增加了許多新的業(yè)務(wù)和功能。


　　移動(dòng)Internet的終端設(shè)備可以是蜂窩移動(dòng)電話(huà)或個(gè)人數(shù)字助理PDA，它們都具有包分組數(shù)據(jù)連接功能。與傳統(tǒng)的Internet訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備不同，這些移動(dòng)終端設(shè)備，更加靈活方便，更加個(gè)性化。最重要的是，它們是移動(dòng)終端，而不是個(gè)人計(jì)算機(jī)，用戶(hù)可隨時(shí)隨地隨身攜帶。移動(dòng)用戶(hù)處在移動(dòng)Internet之中，當(dāng)然會(huì)享受到移動(dòng)Internet所提供的特色服務(wù)。其中一項(xiàng)特色服務(wù)即是移動(dòng)定位服務(wù)。



移動(dòng)定位技術(shù)的主要發(fā)展動(dòng)力



　　目前，3GPP組織正在為GPRS、EDGE和UMTS（WCDMA）的移動(dòng)定位方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，預(yù)計(jì)今年即可完成。美國(guó)國(guó)家通信委員會(huì)對(duì)確定蜂窩電話(huà)系統(tǒng)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(lái)之際，關(guān)于最終采用那種技術(shù)方案的爭(zhēng)論卻越來(lái)越激烈。在歐洲，移動(dòng)定位技術(shù)發(fā)展的主要的驅(qū)動(dòng)力量則是未來(lái)開(kāi)展移動(dòng)定位業(yè)務(wù)后所帶來(lái)的無(wú)限商機(jī)。



移動(dòng)定位技術(shù)方案透視



　　目前各種關(guān)于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)定位技術(shù)的方案可以劃分為兩大類(lèi)：基于移動(dòng)終端的技術(shù)方案和基于移動(dòng)Internet網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方案。


　　1．基于移動(dòng)終端的技術(shù)方案


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


　　通過(guò)多個(gè)人造衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)的定位。這種系統(tǒng)早在幾年前就已經(jīng)作為專(zhuān)用設(shè)備廣泛應(yīng)用于海上運(yùn)輸業(yè)了，而現(xiàn)在它則開(kāi)始向移動(dòng)Internet領(lǐng)域進(jìn)軍。使用GPS系統(tǒng)，終端設(shè)備從3到4個(gè)衛(wèi)星中即可提取出有關(guān)該移動(dòng)終端的定位信息。這些原始的定位信息可以由終端設(shè)備本身或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心進(jìn)行處理，從而確定用戶(hù)所在的實(shí)際位置。目前，在天空較為晴朗的情況下，GPS全球定位系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的定位值可精確到5米到40米的范圍之內(nèi)。GPS定位系統(tǒng)的芯片制造商們已經(jīng)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�，F(xiàn)在移動(dòng)終端只需一片特定的芯片即可實(shí)現(xiàn)定位所需的運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理。


　�。�2）A-GPS（Network Assisted GPS）——網(wǎng)絡(luò)輔助GPS定位系統(tǒng)


　　這種定位系統(tǒng)使用每隔一定距離（200米到400米之間）固定放置的GPS接收機(jī)來(lái)接收、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，以便輔助移動(dòng)終端完成對(duì)定位信息的讀取。這些接收到的輔助數(shù)據(jù)，可以使GPS接收機(jī)大大地減少計(jì)算定位值所需的時(shí)間。如果沒(méi)有這些輔助數(shù)據(jù)，則計(jì)算定位值所需的時(shí)間大約為20～45秒，而使用輔助數(shù)據(jù)后，計(jì)算時(shí)間減少到了1～8秒。輔助數(shù)據(jù)由GPS接收機(jī)每1小時(shí)向移動(dòng)終端廣播一次。


　�。�3）E-OTD（Enhanced Observed Time Difference）——時(shí)差觀測(cè)定位系統(tǒng)


　　在這種移動(dòng)定位系統(tǒng)中，終端設(shè)備只需調(diào)用E-OTD算法程序，即可完成定位計(jì)算。當(dāng)移動(dòng)終端沒(méi)有處理呼叫時(shí)，啟動(dòng)空閑等待模式完成定位；當(dāng)移動(dòng)終端設(shè)備正在處理呼叫時(shí)則啟動(dòng)專(zhuān)用模式完成定位。采用這種方案，首先要設(shè)計(jì)出具有附加處理功能和存儲(chǔ)空間的新型移動(dòng)終端設(shè)備。E-OTD處理程序使用從周?chē)�基站接收到的�?shù)據(jù)來(lái)測(cè)量這些數(shù)據(jù)由各個(gè)不同的基站到達(dá)該終端時(shí)所用的時(shí)間之差，并由此時(shí)間差來(lái)計(jì)算該移動(dòng)終端用戶(hù)相對(duì)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(gè)基站發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格同步。最常用的基站同步方式是通過(guò)采用GPS接收機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。計(jì)算過(guò)程可在終端進(jìn)行，也可在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心進(jìn)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(wǎng)絡(luò)的方案


　�。�1）CGI-TA


　　該系統(tǒng)利用蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的蜂窩特性（Cell Global Identity——CGI），即每一個(gè)基站覆蓋一定區(qū)域——來(lái)確定用戶(hù)的位置。這種方案需要預(yù)先定時(shí)（Timing Advance）數(shù)據(jù)的輔助才能實(shí)現(xiàn)定位。TA是無(wú)線(xiàn)幀起始到數(shù)據(jù)突發(fā)之間的時(shí)間。這些已知信息已經(jīng)預(yù)存在網(wǎng)絡(luò)之中，當(dāng)蜂窩范圍較小時(shí)（幾百米之內(nèi)）定位精度還是不錯(cuò)的。這種定位方案較為實(shí)用，成本較低，并且適用于所有現(xiàn)存的移動(dòng)終端設(shè)備。最后，它的定位的精度與蜂窩覆蓋范圍的大小有關(guān)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(duì)上行鏈路的數(shù)據(jù)（移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)）進(jìn)行測(cè)量，即基站將對(duì)由移動(dòng)終端發(fā)送到該基站的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。要實(shí)現(xiàn)定位至少需要3個(gè)基站的測(cè)量數(shù)據(jù)。這些基站將記錄測(cè)量時(shí)差，并進(jìn)行相應(yīng)處理。E-OTD和TOA看上去很相似，但它們之間最關(guān)鍵的一點(diǎn)差別是TOA技術(shù)支持現(xiàn)存的終端設(shè)備。這一點(diǎn)至關(guān)重要，它使移動(dòng)終端產(chǎn)品制造商只需對(duì)其產(chǎn)品的軟件作些相應(yīng)改變即可滿(mǎn)足定位需求。TOA技術(shù)的缺點(diǎn)是要實(shí)現(xiàn)定位必須在基站中安裝昂貴的監(jiān)測(cè)設(shè)備才行。這無(wú)疑提高了實(shí)現(xiàn)定位服務(wù)的費(fèi)用。



移動(dòng)定位技術(shù)的其它看法


　　對(duì)移動(dòng)Internet中的移動(dòng)定位技術(shù)，還存在其他的一些看法和質(zhì)疑。比如，當(dāng)定位計(jì)算功能在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行時(shí)，則用戶(hù)對(duì)定位業(yè)務(wù)的控制能力將很弱。這時(shí)用戶(hù)不能阻止網(wǎng)絡(luò)對(duì)其所在位置的確定，那么，用戶(hù)的隱私權(quán)將受到侵犯。對(duì)這一點(diǎn)，一直爭(zhēng)論都比較大。如果用戶(hù)能夠在不關(guān)閉他的手持電話(huà)的情況下將定位功能關(guān)閉的話(huà)，大多數(shù)用戶(hù)都會(huì)感到舒服些。所以，大多數(shù)專(zhuān)家支持將實(shí)現(xiàn)定位的功能附加在移動(dòng)終端上的技術(shù)方案。




摘自《互聯(lián)網(wǎng)世界》2001.11