4.1 基于蜂窝小区id的定位方法
此定位方法依靠srnc确定覆盖目标ms的蜂窝小区id,ms的位置由其服务结点b的有关路由信息获得。服务结点b和小区的信息可以通过寻呼、定位区域更新、小区更新、ura更新或路由区域更新等来获得[4]。cell-id方式可以用系统提供的测量参数来提高定位精度。fdd系统通过rtt(往返时间)测量来计算ue到基站的距离;tdd系统通过对rx timing d eviation(rx定时偏差)、aoa(到达方位角)和ta(定时提前)测量来得到用户具体位置。
4.2 otdoa—ipdl定位法
为了满足对通信个人化及高速数据业务的迫切需要,第三代移动通信系统的标准(imt-2000)制定和产品开发已成为全世界通信领域的热点,实现移动终端的无线定位则是imt-2000中一个重要研究课题。根据美国联邦通信委员会(fcc)的计划,到2001年10月,所有蜂窝电话、个人通信系统、专用移动无线电的移动网络许可运营商将以可定位概率67%,误差为125 m的精度要求为请求e-911的移动用户提供位置信息[1]。 利用第三代移动通信系统将进一步提高定位精度。目前蜂窝网无线定位技术就算法来说已经较为完善,目前的研究热点主要集中在以下几个方面: (1)基于3gpp协议的定位结构的设计。在第三代移动通信系统网络全面铺开后,基于3gpp协议,采用何种网络结构进行定位既能保证定位精度,又能尽可能少的改动网络结构的研究成为热点。 (2)定位参数的提取。由于受多径传播、非视距传播和多址干扰的影响,使得精确的定位参数提取比较困难。 目前已提出的多种算法对以上3种误差进行抑制,但在建筑物较多的繁华市区定位精度仍不理想。 (3)对移动台跟踪服务研究。当移动台处于移动状态时,分次单独定位容易出现各次定位计算结构相差较大,运动轨迹不连续。因此对移动台跟踪定位的研究显得非常迫切。 本文将围绕第3代移动通信系统的定位结构,定位方法,重点是基于3gpp协议框架下的定位流程进行分析。 2、3g定位业务系统的结构 如图1所示,是具有定位功能的第三代移动通信系统结构图[1,3]。图1简要描述了lcs客户、服务器与核心网之间的关系。lcs模块与cn之间通过iu接口进行通信,lcs模块之间利用网络已有的信息提供能力和信令能力进行通信。作为服务的一部分,网络还应该具备对不合法用户设备进行定位的能力,以及对同时出现的多个lcs客户提供服务的能力,各部分单元功能如下:gmlc(网关移动定位中心)接收lcs client。发出的对某移动定位用户的路由信息,将定位请求发送到msc/sgsn,再由无线接入网对终端(或辅助终端自己完成)定位。smlc(服务移动定位中心)用于支持高精度定位业务,主要完成接入网侧的定位流程控制、位置计算、网络测量管理以及无线资源管理。3gpp协议规定的smlc可以集成在rnc中,也可独立设置。lmu(位置测量单元)是逻辑定位实体,主要完成网络的下行同步校准和无线测量功能。lmu负责无线测量,把测量结果通知给 rnc。 图1 具有定位功能的3g网络结构 3、定位的信令流程 定位信令流程如图2所示,可简单描述定位描述如下[4]:lcs client向gmlc发定位请求后,gmlc向hlr获取被定位用户目前所处的msc/sgsn地址,然后glmc向该msc/sgsn发起定位请求, msc/sgsn调用无线接入网中的定位网元(包括smlc、rnc、node b,lmu等)执行此次定位操作,网络采用合适的定位方法计算出用户经纬度后,返回定位报告,由lcs client对经纬度信息进行处理后以合适的形式(如mms,wap push等)返回给用户。 图2 定位流程 4、基于第三代移动通信系统的几种定位方法 定位业务和定位精度密切相关。3gpp定位功能的实现是基于控制层面的(control plane)。针对第三代移动通信的不同制式有不同的定位方法:cdma2000主要继承了is-95系统和cdma 1x系统的定位技术,采用了基于cell-id、基于场强定位和eotd等技术得到了一定程度的应用。以及cdma 1x系统中的agps和基于tdoa的定位技术。td-scdma系统则由于采用智能天线系统和上行同步cdma技术,在定位方面具有一定的优势,主要技术包括:rtd+aoa、otdoa-rtd等,wcdma系统则主要采用cell-id、otdoa-ipdl和gps技术等。下面着重介绍第三代移动通信系统使用比较成熟的3种定位方法: cell-id/cell-id+rtt(round trip time)、otdoa(observed time difference of arrival)和a-gps(assisted global positioning systems) 4.1 基于蜂窝小区id的定位方法 此定位方法依靠srnc确定覆盖目标ms的蜂窝小区id,ms的位置由其服务结点b的有关路由信息获得。服务结点b和小区的信息可以通过寻呼、定位区域更新、小区更新、ura更新或路由区域更新等来获得[4]。cell-id方式可以用系统提供的测量参数来提高定位精度。fdd系统通过rtt(往返时间)测量来计算ue到基站的距离;tdd系统通过对rx timing d eviation(rx定时偏差)、aoa(到达方位角)和ta(定时提前)测量来得到用户具体位置。 4.2 otdoa—ipdl定位法