移动互联网定位技术浅析

　　移动Internet有很多非同凡响的技术亮点，这些技术亮点使它与“固定”Internet相比增加了许多新的业务和功能。

　　移动Internet的终端设备可以是蜂窝移动电话或个人数字助理PDA，它们都具有包分组数据连接功能。与传统的Internet访问设备不同，这些移动终端设备，更加灵活方便，更加个性化。最重要的是，它们是移动终端，而不是个人计算机，用户可随时随地随身携带。移动用户处在移动Internet之中，当然会享受到移动Internet所提供的特色服务。其中一项特色服务即是移动定位服务。

移动定位技术的主要发展动力

　　目前，3GPP组织正在为GPRS、EDGE和UMTS（WCDMA）的移动定位方案进行标准化工作，预计今年即可完成。美国国家通信委员会对确定蜂窝电话系统的定位方案给出的最后期限是 2001年10月，而在此期限即将到来之际，关于最终采用那种技术方案的争论却越来越激烈。在欧洲，移动定位技术发展的主要的驱动力量则是未来开展移动定位业务后所带来的无限商机。

移动定位技术方案透视

　　目前各种关于实现移动定位技术的方案可以划分为两大类：基于移动终端的技术方案和基于移动Internet网络的技术方案。

　　1．基于移动终端的技术方案

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

　　通过多个人造卫星来实现对用户的定位。这种系统早在几年前就已经作为专用设备广泛应用于海上运输业了，而现在它则开始向移动Internet领域进军。使用GPS系统，终端设备从3到4个卫星中即可提取出有关该移动终端的定位信息。这些原始的定位信息可以由终端设备本身或网络服务中心进行处理，从而确定用户所在的实际位置。目前，在天空较为晴朗的情况下，GPS全球定位系统对移动用户的定位值可精确到5米到40米的范围之内。GPS定位系统的芯片制造商们已经提高了其定位芯片的性能和集成度，并且极大地降低了成本。现在移动终端只需一片特定的芯片即可实现定位所需的运算和数据处理。

　　（2）A-GPS（Network Assisted GPS）——网络辅助GPS定位系统

　　这种定位系统使用每隔一定距离（200米到400米之间）固定放置的GPS接收机来接收、转发数据，以便辅助移动终端完成对定位信息的读取。这些接收到的辅助数据，可以使GPS接收机大大地减少计算定位值所需的时间。如果没有这些辅助数据，则计算定位值所需的时间大约为20～45秒，而使用辅助数据后，计算时间减少到了1～8秒。辅助数据由GPS接收机每1小时向移动终端广播一次。

　　（3）E-OTD（Enhanced Observed Time Difference）——时差观测定位系统

　　在这种移动定位系统中，终端设备只需调用E-OTD算法程序，即可完成定位计算。当移动终端没有处理呼叫时，启动空闲等待模式完成定位；当移动终端设备正在处理呼叫时则启动专用模式完成定位。采用这种方案，首先要设计出具有附加处理功能和存储空间的新型移动终端设备。E-OTD处理程序使用从周围基站接收到的数据来测量这些数据由各个不同的基站到达该终端时所用的时间之差，并由此时间差来计算该移动终端用户相对于这些基站所处的位置。这就需要必须事先知道这些基站的位置，并且从各个基站发送来的数据必须严格同步。最常用的基站同步方式是通过采用GPS接收机来实现同步。计算过程可在终端进行，也可在网络服务中心进行。定位精确程度在125米左右，并且不受天气情况影响。

　　2．基于网络的方案

　　（1）CGI-TA

　　该系统利用蜂窝移动通信系统的蜂窝特性（Cell Global Identity——CGI），即每一个基站覆盖一定区域——来确定用户的位置。这种方案需要预先定时（Timing Advance）数据的辅助才能实现定位。TA是无线帧起始到数据突发之间的时间。这些已知信息已经预存在网络之中，当蜂窝范围较小时（几百米之内）定位精度还是不错的。这种定位方案较为实用，成本较低，并且适用于所有现存的移动终端设备。最后，它的定位的精度与蜂窝覆盖范围的大小有关系。

　　（2）TOA（uplink Time of Arrival）

　　这种方案的工作原理与E-OTD相似，不同之处是对上行链路的数据（移动终端发送的数据）进行测量，即基站将对由移动终端发送到该基站的数据进行测量。要实现定位至少需要3个基站的测量数据。这些基站将记录测量时差，并进行相应处理。E-OTD和TOA看上去很相似，但它们之间最关键的一点差别是TOA技术支持现存的终端设备。这一点至关重要，它使移动终端产品制造商只需对其产品的软件作些相应改变即可满足定位需求。TOA技术的缺点是要实现定位必须在基站中安装昂贵的监测设备才行。这无疑提高了实现定位服务的费用。

移动定位技术的其它看法

　　对移动Internet中的移动定位技术，还存在其他的一些看法和质疑。比如，当定位计算功能在网络中进行时，则用户对定位业务的控制能力将很弱。这时用户不能阻止网络对其所在位置的确定，那么，用户的隐私权将受到侵犯。对这一点，一直争论都比较大。如果用户能够在不关闭他的手持电话的情况下将定位功能关闭的话，大多数用户都会感到舒服些。所以，大多数专家支持将实现定位的功能附加在移动终端上的技术方案。

摘自《互联网世界》2001.11