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文檔簡介

1、目錄手機定位技術序11 GSM手機定位技術12 基于移動電信的定位方法33 GPS定位與手機定位之不同64谷歌推出手機定位軟件,可找到手機用戶位置10手機定位技術序近來,“手機定位”這個關鍵詞越來越多地出現在我們的日常生活中,GPS、定位服務、電子地圖、導航軟件等新概念也紛至沓來,令我們眼花繚亂。我們從技術的角度出發(fā),為您介紹手機定位以及其他移動定位技術。手機定位服務又叫做移動位置服務,它是通過電信商的網絡獲取手機用戶的位置信息,在電子地圖平臺的支持下,為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務,被全球各大運營商公認為繼短信息之后的新一輪革命。它是通過復雜的數學模型,對移動通信網絡數據進行精密計算,得出

2、移動用戶的經緯度坐標,在電子地圖平臺的支持下,為用戶提供相應位置服務。實現移動定位主要有兩大類解決方案,第一類是由移動站(MS)主導的定位技術。單從技術角度講,這種技術更容易提供比較精確的用戶定位信息,它可以利用現有的一些定位系統(tǒng),例如,在移動站中集成GPS接收機,從而利用現成的GPS信號實現對用戶的精確定位。但這類技術需要在移動站上增加新的硬件,這將對移動站的尺寸和成本帶來不利的影響。 第二類是由基站(BS)主導的定位技術,這種解決方案需要對現存的基站、交換中心作出某種程度的改進,但它可以兼容現有的終端設備。其可選用的具體實現技術主要包括:測量信號方向(信號的到達角度,簡稱AOA)的定位技術

3、、測量信號功率的定位技術、測量信號傳播時間特性(到達時間,簡稱 TOA;到達時間差,簡稱TDOA)的定位技術。為了提高定位的精度,也可以采用利用采用上面數種技術的組合。1 GSM手機定位技術GSM手機定位方式通??煞譃榛诰W絡方式和基于終端方式兩種。從技術上可分為到達時間 (TOA)、增強測量時間差(EOTD)和GPS輔助(AGPS)3種方式。 1、TOA定位技術 TOA定位方式可在現有的任何手機上實現,手機無需作任何改動。 具體實現步驟: (1)要定位的手機發(fā)出一已知信號,三個或多于三個LMU同時接收該信號,已知信號是手機執(zhí)行異步切換時發(fā)出的接入突發(fā)信號; (2)各LMU得到信號到達時的絕對

4、GPS時間后,可得到相對時間差(RTD); (3)根據前兩步的信息,SMLC進行兩兩比較,計算突發(fā)信號到達時間差(TDOA),得出精確位置, 并回到應用中。要通過三角計算得出手機精確位置,必須知道另外兩個參數:LMU的地理位置和各 LMU之間的時間偏移量。例如各LMU必須提供的絕對GPS時間,或在已知位置的地點放置參考LMU可得到實際時間差(RTD)參數。 LMU用接入突發(fā)信號確定TOA。當定位請求發(fā)出時,LMU被選定,且配置正確的頻率,以便接收接入突發(fā)信號。此時,手機在業(yè)務信道(可能會處于跳頻方式)上,以特定功率發(fā)送達70個接入脈沖(時長320ms)。各LMU通過多種方式實現和改善TOA的測

5、量結果。利用收到的突發(fā)信號可提高測量成功概率和測量精度。采用分集技術(如天線分集和跳頻),可降低多徑效應的影響,提高測量精度。當某個應用需要知曉手機位置時,該應用向SMLC發(fā)出請求,同時告知手機號碼和定位精度要求。被測量的TOA參數及其誤差值一同被采集并發(fā)送到SMLC,根據該數據,SMLC可計算出應用所需要的手機位置,再將位置信息和誤差范圍發(fā)送回應用。 TOA定位方式需要附加硬件(LMU),以達到精確計算突發(fā)信號到達時間的目的。實現方式有多種:LMU既可集成在BTS內,也可作為單獨設備。LMU作為單獨設備時,既可有單獨的天線,也可與 BTS共享天線,通過空中接口實現網絡間通信。 2、EOTD定

6、位技術 EOTD定位方式是從測量時間差(OTD)發(fā)展而來的,OTD指測量所得的時間量,EOTD指測量的方式。手機無需附加任何硬件便可得到測量結果。對于同步網,手機測量幾個BTS信號的相對到達時間;對于非同步網,信號同時還需要被一個位置已知的LMU接收。確定了BTS到手機的信號傳輸時間,則可確定BTS與手機之間的幾何距離,然后再根據 此距離進行計算,最終確定手機的位置。 實現步驟如下: 1) 手機收到各基站發(fā)來信號,得到TOA參數;LMU得到RTD參數; 2) 手機將TOA和RTD參數 傳送到GSM網。 3) OTD測量需要用同步、標準且模擬的脈沖。當BTS發(fā)送的幀未被同步時,網絡需要測量BTS

7、之間 的RTD。為了進行精確的三角測量,OTD測量和RTD測量(非同步BTS時)均需要3個BTS。獲得OTD 參 數后,手機位置既可在網絡中計算,也可在終端計算(要求手機具備各種必要信息)。前者稱為手 機輔助方式,后者稱為手機自主方式。 通過手機或網絡中的位置計算功能模塊,實現位置計算。 3、AGPS原理 GPS輔助定位方式實現步驟如下:GSM網收到GPS輔助信息;GSM網將輔助信息發(fā)送到手機;手機得到GPS信息,計算并得出自身精確位置;手機將位置信息發(fā)送到GSM網。 該方式有手機輔助方式和手機自主方式兩種: (1)手機輔助GPS定位方式 這種解決方案是將傳統(tǒng)GPS接收器的大部分功能轉移到網絡

8、處理器上實現。該方式需要天線、 RF單元和數據處理器等設備。GSM網向手機發(fā)送一串極短的輔助信息,包括時間、可視衛(wèi)星清單、衛(wèi)星信號多普勒參數和碼相位搜索窗口。這些參數有助于內置 GP S模塊減少GPS信號獲得時間。輔助數據來自經手機GPS模塊處理后產生的偽距離數據,且可持續(xù)數分鐘。收到這些偽距離數據后,相應的網絡處理器或定位服務器能大致估算出手機的位置。GSM網增加必要的修正后,可提高定位精度。 (2)手機自主GPS定位方式 這種手機包含一個全功能的GPS接收器,具有(1)方式中手機的所有功能,再加上衛(wèi)星位置和手機位置計算功能。運算開始時,需要的數據比手機輔助方式要多,這些數據能夠持續(xù)4小時以

9、上或根據需要進行更新,通常包括時間、參考位置、衛(wèi)星星歷和時間校驗參數等。如果某些應用 需要更高的精度,則必須持續(xù)(間隔約30s)向手機發(fā)差分GPS(DGPS)信號。DGPS信號在非常寬 的地域范圍有效,以一個參考接收器為中心可服務于較寬的地域范圍。最終位置信息由手機本身 計算得到,若需要,此定位信息可發(fā)送到其它任何應用中。三種GSM定位方式比較GSM手機定位技術分類TOA定位技術 E-OTD定位技術AGPS定位技術優(yōu)點1、100%兼容現有手機。2、支持漫游,各種接口標準統(tǒng)一。3、定位精度可單獨優(yōu)化。1、lmu數量遠少于OTD方式,可減少網絡初始投資; 2、不需要增加手機的額外費用?,F有手機無需

10、增加硬件模塊和附件,只需要進行軟件更新。1、網絡改動少,網絡投資少。 2、定位精度高。采用了AGPS系統(tǒng),定位精度較高,理論上可達到510m。 缺點1、初始投資高。整個網需要建立大量lmu,投資較大?,F有GSM網要實現同步還需進行改造。2、業(yè)務量大時網絡負擔增加。1、現有手機不能適用于E-OTD定位方式,需要更新軟件或全部替換。2、精度低。此外,多徑效應將影響 定位精度(尤其是城市區(qū)域)。1、需更換手機。2、手機成本、體積和功率增加。3、安全風險。由于GPS受美國政府控制,存在一定的安全風險。2 基于移動電信的定位方法目前在基于移動電信技術的定位的典型方法有:TA(或稱為TA+CELLID);

11、AOA、到達時間(TOA)、TDOA、TDOA、AOA:OTD、增強測量時間差(E-OTD);多路徑圖型辨識;GPS、DGPS、InverseDGPS、GPS輔助(A-GPS),等。 l、TA 或稱CellID+TA,指小區(qū)識別號+時間提前量。時間提前量TA由基站測量后通知MS提前這段TA時間發(fā)送數據,目的是為了扣除基站與 MS之間的傳輸時延。因此,TA方法就是用現有的參數TA估計MS和BTS之間的距離。如果MS在空閑模式,MS可能被尋呼或者主動發(fā)起呼叫(如緊急呼 叫),從而使SMLC獲得TA和CellID。如果MS在占用模式,SMLC向BSC發(fā)送消息獲取TA和CellID。SMLC將小區(qū)天線

12、中心半徑為TA 的圓環(huán)(對全向天線)或者圓環(huán)的部分(對定向天線)范圍內區(qū)域確定為MS所在區(qū)域。 時間提前量通過63bit/s來表示,若小區(qū)的半徑為35km,則定位精度約為550m。通常在小區(qū)密集的城市區(qū)域,小區(qū)的半徑很小,可以達到幾百米,此時定位的精度就很高了。但這種精度只能表示移動用戶和小區(qū)中心之間的距離,而不是精確的位置。 2、COO(CellOfOrigin) 起源蜂窩小區(qū)定位技術(COO)是最簡單的一種定位方式,它根據移動臺所處的小區(qū)識別號ID來確定用戶的位置。移動臺在當前小區(qū)注冊后,在系統(tǒng)的數據庫中就會有相對應的小區(qū)ID號。只要系統(tǒng)能夠把該小區(qū)基站設置的中心位置(在當地地圖中的位置)

13、和小區(qū)的覆蓋半徑廣播給小區(qū)范圍內的所有移動臺, 這些移動臺就能知道自己處在什么地方,查詢數據庫即可獲取位置信息。起源蜂窩小區(qū)技術是基于網絡的定位方案,它的優(yōu)點是無需對網絡和手機進行修改,響應時 間短。但是,由此導致的缺點是精度較差。 3、AOA(AngleofArrival) 測量信號的到達角度(AngleOfArr技ive,簡稱AOA)也是一種在蜂窩網中常用的定位技術。這種方法需要在基站采用專門的天線陣列 來測量特定信號的來源方向。對于一個基站來講,AOA測量可以得出特定移動站所在方向,當兩個基站同時測量同一移動站所發(fā)出的信號時,兩個基站各自測量 AOA所得的方向直線的焦點就是移動站所在的位

14、置。盡管這種定位方法的原理非常簡單,但在實際的應用中存在一些難以克服的缺點。首先,AOA定位要求被測 量的移動站與參與測量的所有基站之間,射頻信號是視線傳輸(LOS)的。非視線傳輸(NLOS)將會給AOA定位帶來不可預測的誤差。即使是在以LOS傳 輸為主的情況下,射頻信號的多徑效應依然會干擾AOA的測量。其次,由于天線設備角分辨率的限制,AOA的測量精度是隨著基站與移動站之問的距離的增加而 不斷減小的。 由于測量AOA的定位方法具有上述的特點,所以對于處于城市地區(qū)的微小區(qū)來講,引起射頻信號反射的障礙物多且其到移動站的距離與小區(qū)半徑可以 相比,這樣就會引起比較大的角測量誤差。在這種情況下,基于A

15、OA的定位方法沒有實際的意義。對于宏小區(qū),因為其基站一般處于比較高的位置,與小區(qū)的半徑 相比,引起射頻信號反射的障礙物多位于移動站附近,NLOS傳輸引起的角測量誤差比較小。所以測量信號到達角度的定位方法多用于宏小區(qū),或者與其他定位技 術混合使用來提高定位的精度。 4、TOA(TimeofArrival) TOA定位方式可在現有的任何手機上實現,手機無需作任何改動。要定位的手機發(fā)出一已知信號,三個或多于三個LMU同時接收該信號,已知信號 是手機執(zhí)行異步切換時發(fā)出的接入突發(fā)信號;各LMU得到信號到達時的絕對GPS時間后,可得到相對時間差(RTD);根據前兩步的信息,SMLC進行兩兩 比較,計算突發(fā)

16、信號到達時間差(TDOA),得出精確位置,并回到應用中。要通過三角計算得出手機精確位置,必須知道另外兩個參數:LMU的地理位置和各 LMU之間的時間偏移量。例如各LMU必須提供的絕對GPS時間,或在已知位置的地點放置參考LMU可得到實際時間差(RTD)參數。 LMU用接入突發(fā)信號確定TOA。當定位請求發(fā)出時,LMU被選定,且配置正確的頻率,以便接收接入突發(fā)信號。此時,手機在業(yè)務信道(可能會 處于跳頻方式)上,以特定功率發(fā)送達70個接入脈沖(時長320ms)。各LMU通過多種方式實現和改善TOA的測量結果。利用收到的突發(fā)信號可提高測量 成功概率和測量精度。采用分集技術(如天線分集和跳頻),可降低

17、多徑效應的影響,提高測量精度。當某個應用需要知曉手機位置時,該應用向SMLC發(fā)出請 求,同時告知手機號碼和定位精度要求。被測量的TOA參數及其誤差值一同被采集并發(fā)送到SMLC,根據該數據,SMLC可計算出應用所需要的手機位置,再 將位置信息和誤差范圍發(fā)送回應用。 TOA定位方式需要附加硬件(LMU),以達到精確計算突發(fā)信號到達時間的目的。實現方式有多種:LMU既可集成在BTS內,也可作為單獨設備。LMU作為單獨設備時,既可有單獨的天線,也可與BTS共享天線,通過空中接口實現網絡間通信。 5、TDOA(TimeDifferenceofArrival) 一種基于反向鏈路的定位方法,通過檢測移動臺信

18、號到達兩個基站的時間差來確定移動臺的位置,移動臺必定位于以兩個基站為焦點的雙曲線方程上, 確定移動臺的二維位置坐標需要建立兩個以上雙曲線方程,也就是說需要至少三個以上的基站接收到移動臺信號,而兩個雙曲線的交點即為移動臺的二維位置坐標。 TDOA方法不要求知道信號傳播的具體時間,還可以消除或減少在所有接收機上由于信道產生的共同誤差,在通常情況下,定位精度高于TOA方 法。但由于功率控制造成離服務基站近的移動臺發(fā)射功率小,使得相鄰基站接受到的功率非常小,造成比較大的測量誤差,即相鄰基站接受到的功率非常小,造成比 較大的測量誤差,即相鄰基站的SNR太小帶來的測量誤差。目前針對這種情況已有了一些解決辦

19、法,如在E-91l呼叫時將移動臺發(fā)射功率瞬間調到最大,可以 提高定位精度,但會對CDMA網絡的容量有一定程度的影響。 6、E-OTD E-OTD定位方式是從測量時間差(OTD)發(fā)展而來的,OTD指測量所得的時間量,E-OTD指測量的方式。手機無需附加任何硬件便可得到 測量結果。對于同步網,手機測量幾個BTS信號的相對到達時間;對于非同步網,信號同時還需要被一個位置已知的LMU接收。確定了BTS到手機的信號傳輸 時間,則可確定BTS與手機之間的幾何距離,然后再根據此距離進行計算,最終確定手機的位置。 手機收到各基站發(fā)來信號,得到TOA參數;LMU得到RTD參數;手機將TOA和RTD參數傳送到GS

20、M網。OTD測量需要用同步、標準且模 擬的脈沖。當BTS發(fā)送的幀未被同步時,網絡需要測量BTS之間的RTD。為了進行精確的三角測量,OTD測量和RTD測量(非同步BTS時)均需要3個 BTS。獲得OTD參數后,手機位置既可在網絡中計算,也可在終端計算(要求手機具備各種必要信息)。前者稱為手機輔助方式,后者稱為手機自主方式。通過 手機或網絡中的位置計算功能模塊,實現位置計算。 7、GPS 目前比較實用的GPS定位技術是網絡輔助的GPS定位,即定位時,網絡通過跟蹤GPS衛(wèi)星信號,解調出GPS導航信號,并將這些信息傳送給移 動臺,移動臺利用這些信息可以快速的搜索到有效的GPS衛(wèi)星,接收到衛(wèi)星信號后,

21、計算移動臺位置的工作可以由網絡實體或移動臺完成。 基于GPS系統(tǒng)的定位技術,其優(yōu)點是定位精度較高,定位半徑可達到幾米、十幾米。因此利用該重定位技術,可提供對定位精度要求較高的業(yè)務,如 電子地圖顯示用戶位置等。其缺點是需要移動臺內置GPS天線和GPS芯片等模塊,并且需要支持IS-801協(xié)議,網絡側需要增加PDE和MPC;定位精度 受終端所處環(huán)境的影響較大,如用戶在室內或在高大建筑物之間時,由于可見的GPS衛(wèi)星數量較少,定位精度將降低,甚至無法完成定位。 8、A-GPS(AssistGPS) A-GPS(AssistedGPS)。A-GPS與GPS方案一樣,也需要在手機內增加GPS接收機模塊,并改

22、造手機天線,但手機本身并不 對位置信息進行計算,而是將GPS的位置信息數據傳給移動通信網絡,由網絡的定位服務器進行位置計算,同時移動網絡按照GPS的參考網絡所產生的輔助數 據,如差分校正數據、衛(wèi)星運行狀態(tài)等傳遞給手機,并從數據庫中查出手機的近似位置和小區(qū)所在的位置信息傳給手機,這時手機可以很快捕捉到GPS信號,這樣 的首次捕獲時間將大大減小,一般僅需幾秒的時間。不需像GPS的首次捕獲時間可能要2?3分鐘時間。而精度也僅為幾米,高于GPS的精度。 QUALCOMM公司的gpsOne即采用A-GPS方案。 該方式有手機輔助方式和手機自主方式兩種:(1)手機輔助GPS定位方式。這種解決方案是將傳統(tǒng)G

23、PS接收器的大部分功能轉移到網絡處理器上 實現。該方式需要天線、RF單元和數據處理器等設備。GSM網向手機發(fā)送一串極短的輔助信息,包括時間、可視衛(wèi)星清單、衛(wèi)星信號多普勒參數和碼相位搜索窗 口。這些參數有助于內置GPS模塊減少GPS信號獲得時間。輔助數據來自經手機GPS模塊處理后產生的偽距離數據,且可持續(xù)數分鐘。收到這些偽距離數據 后,相應的網絡處理器或定位服務器能大致估算出手機的位置。GSM網增加必要的修正后,可提高定位精度。(2)手機自主GPS定位方式。這種手機包含一個 全功能的GPS接收器,具有(1)方式中手機的所有功能,再加上衛(wèi)星位置和手機位置計算功能。運算開始時,需要的數據比手機輔助方

24、式要多,這些數據能夠持 續(xù)4小時以上或根據需要進行更新,通常包括時間、參考位置、衛(wèi)星星歷和時間校驗參數等。如果某些應用需要更高的精度,則必須持續(xù)(間隔約30s)向手機發(fā) 差分GPS(DGPS)信號。DGPS信號在非常寬的地域范圍有效,以一個參考接收器為中心可服務于較寬的地域范圍。最終位置信息由手機本身計算得到,若 需要,此定位信息可發(fā)送到其它任何應用中。3 GPS定位與手機定位之不同 隨著交通的不斷發(fā)展,公路網錯綜復雜,定位科技應運而生。除了傳統(tǒng)的指南針加地圖,GPS定位和手機定位都是現代科技的產物。而二者的原理也有不同,因而導致二者的定位精度及反應時間也有一定的差距。 手機定位服務又叫做移動

25、位置服務(LBS-Location Based Service),它是通過電信移動運營商的網絡(如GSM網、CDMA網)獲取移動終端用戶的位置信息(經緯度坐標),在電子地圖平臺的支持下,為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務,例如目前中國移動動感地帶提供的動感位置查詢服務等。其大致原理為:移動電話測量不同基站的下行導頻信號,得到不同基站下行導頻的TOA(Time of Arrival,到達時刻),根據該測量結果并結合基站的坐標,一般采用三角公式估計算法,就能夠計算出移動電話的位置。實際的位置估計算法需要考慮多基站(3個或3個以上)定位的情況,因此算法要復雜很多。一般而言,移動臺測量的基站數目越多,測

26、量精度越高,定位性能改善越明顯。 手機定位示意圖GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))包括三大部分:空間GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶GPS信號接收機。GPS定位的基本原理為:衛(wèi)星不斷的發(fā)射自身的星歷參數和時間信息,GPS信號接收機接收到信號后,根據三角公式計算可以得到接收機的位置,三顆衛(wèi)星可進行2D定位(經度、緯度),四顆衛(wèi)星則可進行3D 定位(經度、緯度及高度)。通過接收機不斷的更新接收信息,就可以計算出移動方向和速度。由于目前全球有24顆GPS導航衛(wèi)星分布在6條軌道上,在任意時刻在水平線以上最少有4顆衛(wèi)星,最多有11顆衛(wèi)星,所以GPS定位可以得到很

27、好的保證。GPS信號接收機的作用則是捕獲衛(wèi)星信號,對信號進行放大、處理, 實時計算出接收機的3D位置與速度。 目前市面上還一種導航能力更強的導航系統(tǒng)-PND(Portable Navigation Devices,便攜式自動導航系統(tǒng)),它是由全球知名PND方案解決供應商宇達電通最早提出的一個特殊概念,PND具有GPS和PDA的功能。本文將以宇達電通的Mio系列PND為例,作為一款GPS,其信號捕捉時間短,定位精度高,并具有自動導航功能,與同類產品相比,技術處于領先地位。當用于娛樂時,它的PDA功能也十分豐富。 GPS定位示意圖手機定位由于基于現有手機通信基站,受環(huán)境影響較大,在郊區(qū)和農村可以將

28、移動臺定位在1020米范圍內;在城區(qū)由于高大建筑物較多,電波傳播環(huán)境不好,信號很難直接從基站到達移動臺,一般要經過折射或反射,因此定位精度會受到影響,定位范圍為100200米,一般情況定位響應時間在 36s之間。而在無法接收到手機信號的地方,就談不上定位了。而GPS定位由于接收機任何時刻都至少被4顆衛(wèi)星覆蓋,所以信號得到了很好的保證,并且由于衛(wèi)星居高臨下,排除衛(wèi)星鐘及大氣干擾等因素,精度也能保證在幾米至幾十米。 Mio 269手機定位僅僅局限于定位服務,以及通過電子地圖服務向用戶提供周圍一些商場、飯店等服務設施,但還不能進行導航服務。手機定位導航和衛(wèi)星GPS系統(tǒng)比較: 現代交通手段擴展了人們的

29、活動空間,也令空間、方位信息的及時獲得顯得更加重要起來。GPS、定位服務、電子地圖、導航軟件等等新概念紛至沓來,確是亂花漸 欲迷人眼。尤其大家掌中的手機也逐步的向著“個人信息終端”的方向大步前進,一系列位置信息服務已經突破了文字、短信息限制躍然方寸屏幕之上,讓人分不清 楚手機導航與衛(wèi)星導航定位的差別,更加不曉得究竟應當選擇哪個服務,本文將詳為您講解他們的差別。下表格為:手機定位導航和衛(wèi)星GPS系統(tǒng)比較定位方式GSM網絡基站GPS衛(wèi)星定位終端設備GSM手機 CDMA手機(需支持GPSone)NOKIA手機(部分Symbian Series60軟件平臺手機)部分Symbian Series60或U

30、IQ軟件平臺手機筆記本電腦、POCKET PC掌上電腦、其他專用設備等顯示方式短信或文字WAP地圖界面、文字、語音地圖界面、語音地圖界面、語音地圖界面、語音地圖等數據存儲方式GSM網絡服務定位器網絡服務器終端手機本地MMC卡網絡服務器終端手機存儲地圖等數據傳輸方式SMS短信、WAPCDMA1x數據傳輸GPRS數據傳輸需要購買設備手機、具備服務支持的SIM卡(使用WAP功能時需要支持WAP的手機)CDMA手機(需支持GPSone、CDMA1x)Symbian Series60軟件平臺手機,LD-1W套裝(藍牙GPS模塊,MMC卡,軟件及地圖數據)Symbian Series60或UIQ軟件平臺手

31、機,藍牙GPS模塊電腦+GPS接收器+軟件及地圖或專用設備購買費用手機、SIM卡CDMA手機(需支持GPSone)手機、LD-1W套裝手機,藍牙模塊根據實際情況后續(xù)服務費用短信費用、移動定位服務費用、WAP費用定位服務月服務費、CDMA1x數據服務流量費月服務費,GPRS數據傳輸費用部分軟件、地圖升級需要費用4谷歌推出手機定位軟件,可找到手機用戶位置GPS  可使人們通過手機實現對自身的地理定位和導航。但據調查,這部分人只占手機持有者總數的15%,因為只有少量手機擁有GPS接收 機,那么剩余85%的用戶怎么辦? Google Maps正在測試的MyLocation手機定位服務,試圖迎

32、合這部分人的定位需求。Google Maps  可以向用戶提供兩種圖:一是矢量地圖,二是不同分辯率的衛(wèi)星照片。它實現了人類地圖從靜態(tài)到動態(tài)的歷史性變革如今的數字地圖會給你提供所在地 和目的地的大量照片,幫助你設定特定路線的導航,給你提供所在地附近的餐館、酒店、旅行社等各種信息。更有趣的是,通過衛(wèi)星照片,你可以俯瞰地球的任何角 落。在這個移動的時代,Google Maps又新推出了MyLocation(我的位置)手機定位服務,為四處奔波的現代人提供了能耗更低、速度更快、安全性更高的地圖服務。用基站實現定位目前,Google手機地圖正在對這項新技術服務MyLocation進行測試,這將使

33、沒有配置GPS接收機的手機用戶,仍能使用其手機地圖服務找到自己所在位置,并進行導航。那么,Google Maps的定位功能是如何實現的呢?它是怎樣確定用戶所在地的呢? Goole Maps的  MyLocation服務是根據移動通信網絡的基站來確定手機的相對位置的,業(yè)界將這種技術稱為CPS技術。CPS是一種與GPS互相補充的定 位系統(tǒng)技術,它的特點是利有現有的全球移動網絡通信系統(tǒng)(GSM網),采用十點差分定位技術,利用手機基站的多點接收進行線定位、點定標。它不受任何遮擋 物的影響,只要是在移動覆蓋的范圍內都可以較為精準地定位,因此可做到全球定位,更不需要增加用戶任何的費用。 無線定位

34、技術是通過對接收到的無線電波的一些參數進行測量,根據特定的算法判斷出被測物體的位置,測量參數一般包括傳輸時間、幅度、相位和到達角等。而定位精度取決于測量的 方法,蜂窩移動通信系統(tǒng)中的定位技術主要有基于網絡的定位技術和基于終端的定位技術。其中,基于終端的定位技術就包括GPS、輔助GPS   (Assisted GPS)和增強型觀察時間差EOTD(Enhanced Observed Time Difference)等幾種方法。 MyLocation 使用的方法從理論上判斷應該屬于EOTD定位方法手機根據服務小區(qū)基站和周圍幾個基站的測量數據,算出它們之間的時間差,時間差被用于計算

35、用戶相對 于基站的位置。而Google Maps也較為實用地采用了集上述定位技術中的兩種或多種方法于一體的混合定位技術。My Location是怎樣實現的呢?Google網站上介紹了大致的原理:手機接收到移動基站的信號,根據基站的信息可以知道當前處于哪個基站的信號覆蓋范圍,如果基站的位置是已知的,就可以確定當前的大概位置了。具體點說,這是一種叫做Cell-Id Positioning Method的技術。GSM網絡(3G網絡也一樣)覆蓋由Location Area組成,(Location Area是指mobile terminal可以任意移動而不需要進行l(wèi)ocation update的區(qū)域)。

36、Location Area由LAI(Location Area Id)來標識,LAI由MCC,MNC,LAC組成。其中MCC是3位的Mobile Country Code,中國為460;MNC是2位Mobile Network Code,在國家內分配,中國移動為00;LAC為Location Area Code,在network內分配;可見LAI是全世界唯一的。在一個location area中設置一個或多個基站,基站天線的信號覆蓋一定的區(qū)域,稱為cell(小區(qū));根據天線的不同,每個基站可能包含1個或多個cell,定向天線的信號覆蓋一個扇形范圍,多個天線的扇區(qū)為不同的cell。每個cell有

37、自己的Cell-Id,結合LAI和Cell-Id,就可以在全球范圍內唯一確定一個cell。要進行定位,需要有一個cell坐標數據庫,根據cell-id來查找位置信息。Google的My Location表示格式為myl:MCC:MNC:LAC:CI。在Google Map for Mobile的about信息末尾可以看到。如果顯示為myl:n/a,那就是手機不能提供cell-id信息。很不幸,我正在用的SonyEricsson w810c就不支持:(下一個問題就是cell坐標數據是怎么來的?移動網絡運營商提供,不是太現實。Google不可能與全球所有的運營商達成協(xié)議。特別是在中國,凡是涉及精確地理坐標的數據都屬于機密范疇,然而我們發(fā)現My Location在廣州是可用的,估計其他城市也可以。于是我猜Google是自己采集這些信息的,例如開輛車周圍轉,記錄各處的cell-id。但有點奇怪的是,在廣州我們發(fā)現在天河軟件園得到的位置比較準確,但是在其他地方的就誤差很大,并且表示精確度范圍的圓圈半徑非常大,將半個天河區(qū)都包含在內。難道Google只在天河軟件園采集了數據,而其他地方沒有?最近,一個同事開發(fā)了一個程序,利用手機自帶的GPS定位,將cell-id與坐標記錄下來。我們討論的時候才恍然大悟,Go

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