下载文档原格式
定位技术的发展及现代应⽤定位技术的发展及现代应⽤⼀、定位技术的发展早在15世纪，⼈类开始探索海洋的时候，定位技术也随之催⽣。
主要的定位⽅法是运⽤当时的航海图和星象图，确定⾃⼰的位⼦。
随着社会和科技的不断发展，对导航定位的需求已不仅仅局限于传统的航海、航空、航天和测绘领域。
GPS作为常见的导航定位系统已经逐渐进⼊社会的各个⾓落。
尤其在军事领域，对导航定位提出了更⾼的要求。
导航定位的⽅法从早期的陆基⽆线电导航系统到现在常⽤的卫星导航系统，经历了80多年的发展，从少数的⼏种精度差、设备较庞⼤的陆基系统到现在多种导航定位⼿段共存，设备⽇趋⼩型化的发展阶段，在技术⼿段、导航定位精度、可⽤性等⽅⾯均取得质的飞越。
1.1陆基⽆线电导航系统1.1.1 第⼀次世界⼤战期间陆基⽆线电导航系统是从20世纪20年代第⼀次世界⼤战期间开始发展起来的。
⾸先是应⽤在航海，逐渐扩展到航空领域。
其技术⼿段主要是采⽤⽆线电信标。
舰船和飞机接受信标的发射信号，通过⽅向图调制测出与信标的⽅位，从⽽确定⾃⾝的航向。
这时的导航主要侧重是侧向，定位能⼒⽐较差。
1.1.2 第⼆次世界⼤战及战后时期第⼆次世界⼤战及后期，⽆线电导航定位系统飞速发展，出现了许多新的系统，并在不断发展，到⽬前⼤多系统仍在⼴泛使⽤。
这其中主要有罗兰-A（Loran-A）、罗兰-C（Loran-C）、台卡（Decca-A）、奥⽶伽系统、伏尔/测距器（DME）和塔康（Tacan）等。
（1）罗兰-A和罗兰-C罗兰-A和罗兰-C的基本原理是发射脉冲信号，利⽤双曲线交会定位，20世纪50年代末产⽣的罗兰-C在罗兰-A的基础上，对发射信号进⾏了改进，使得⽤户可以得到⼏百⽶量级的定位精度和微妙级的授时精度。
⽬前各国已建成近100个发射台站，但仍不能覆盖全球。
（2）台卡和奥⽶伽台卡也是⼀种双曲线，主要针对欧洲的海上⽤户。
其精度和覆盖范围均不如罗兰-C。
随着罗兰-C西北欧台链的建成，其永华逐渐减少。
介绍无线电定位技术在测绘中的作用及方法无线电定位技术在测绘中的作用及方法测绘是一项对地球表面进行准确测量和制图的技术，它在很多领域都有广泛应用，如建筑工程、城市规划和资源调查等。
随着科技的不断进步，无线电定位技术在测绘中的应用越来越受到重视。
本文将介绍无线电定位技术在测绘中的作用以及常见的方法。
一、无线电定位技术在测绘中的作用1. 提高定位精度：无线电定位技术通过利用无线电波在空间中的传播特性，可以实现对目标位置的定位。
与传统的地面测量方法相比，无线电定位技术能够提供更高的精度，尤其是在大范围的测绘中，其优势更加明显。
2. 简化测量过程：无线电定位技术可以实现远程测量，无需人工接触目标位置，从而避免了传统测绘中的一些困难和风险，例如悬崖、深水或是恶劣的气候条件等。
同时，无线电定位技术可以实现实时定位，大大缩短了测量时间，提高了工作效率。
3. 适应复杂环境：无线电定位技术具有一定的穿透能力，可以应对一些传统测绘方法难以应对的复杂环境，例如森林、深山、隧道等。
这使得无线电定位技术在一些特殊的测绘项目中具备更强的适应性和应用前景。
二、常见的无线电定位技术方法1. 蜂窝定位：蜂窝定位是一种基于移动通信网络的无线电定位技术。
该技术利用基站对终端设备进行信号的接收和测量，通过信号传播时间和信号强度等数据计算目标位置。
蜂窝定位技术广泛应用于城市建设和规划中的定位需求。
2. 全球卫星定位系统（GNSS）：GNSS技术是一种基于卫星的无线电定位技术，其中最为熟知的就是全球定位系统（GPS）。
GNSS技术通过接收卫星发射的信号，利用多颗卫星之间的关系进行三维定位。
在测绘中，GNSS技术被广泛应用于土地测量、地理信息系统（GIS）和航空摄影测量等方面。
3. 无线电测距：无线电测距技术是一种基于测量无线电信号传播时间的无线电定位方法。
该技术需要在目标位置和参考位置分别放置发送器和接收器，通过测量信号在两者之间的传播时间来计算目标位置。
无线定位方案简介无线定位是一种通过使用无线技术来确定物体或个体在空间中的位置的方法。
无线定位可以应用于许多领域，包括室内定位、物流追踪和位置导航等。
本文将介绍几种常见的无线定位方案。
WiFi定位WiFi定位是一种使用WiFi信号来确定设备位置的技术。
它利用了WiFi信号的传播特性和网络环境的特征，通过测量信号强度、延迟和多径效应等信息来计算设备所在的位置。
WiFi定位可以应用于室内导航、商场广告定向推送和位置驱动服务等场景。
蓝牙定位蓝牙定位是一种使用蓝牙信号来确定设备位置的技术。
它利用了蓝牙信号的传播特性和设备接入点的位置信息，通过测量信号强度、多径效应和距离等信息来计算设备所在的位置。
蓝牙定位可以应用于室内导航、展会导览和设备追踪等场景。
基站定位基站定位是一种使用移动通信基站信号来确定设备位置的技术。
它利用了基站信号的覆盖范围和信号强度等信息来计算设备所在的位置。
基站定位可以应用于电信网络优化、物流追踪和应急救援等场景。
RFID定位RFID（Radio-Frequency Identification）定位是一种使用无线射频识别技术来确定物体或个体位置的方法。
它利用了RFID标签的唯一识别码和读取器的位置信息，通过测量信号的接收强度和多径效应等信息来计算物体或个体所在的位置。
RFID定位可以应用于仓储管理、商品追踪和人员定位等场景。
蜂窝定位蜂窝定位是一种使用移动通信网络来确定设备位置的技术。
它利用了移动终端与移动通信网络之间的交互，通过测量信号延迟、多径效应和接入基站的位置信息等来计算设备所在的位置。
蜂窝定位可以应用于位置服务、车辆监控和社交网络等场景。
惯性定位惯性定位是一种使用惯性传感器来确定设备位置的技术。
它利用了设备内置的加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器，通过测量设备的加速度、角速度和磁场强度等信息来计算设备的位置。
惯性定位可以应用于室内导航、运动监测和虚拟现实等场景。
结论无线定位方案有多种不同的技术和应用场景。
蜂窝原理的应用1. 什么是蜂窝原理？蜂窝原理是指将地球表面划分成一个个规则的六边形的蜂窝区域，每个蜂窝区域都有一个基站进行无线通信的技术原理。
在蜂窝网络中，信号覆盖区域被分割成多个蜂窝，每个蜂窝由一个基站覆盖，实现了无线通信的覆盖和传输。
2. 蜂窝原理的应用领域蜂窝原理的应用非常广泛，主要涵盖了以下几个方面：2.1 移动通信在移动通信领域，蜂窝原理被广泛应用。
通过将整个地区划分为一个个蜂窝，每个蜂窝都由一个基站负责覆盖，实现了移动通信的无缝传输。
无论是2G、3G还是现在的4G和5G网络，都是基于蜂窝原理进行设计和实现的。
2.2 物联网物联网是指通过无线网络将各种物理设备连接起来，并实现数据交互和远程控制的技术。
蜂窝原理在物联网中起到了关键作用。
通过在各个物理设备上安装蜂窝模块，可以实现设备之间的无缝连接，并实现数据的传输和远程控制。
2.3 GPS定位蜂窝原理在GPS定位领域也有着重要的应用。
通过在一定范围内布置多个基站，并利用信号的强度差异和延迟来判断物体的位置，实现对物体的准确定位。
这种蜂窝式的GPS定位可以在室内环境中实现比较精确的定位。
2.4 网络覆盖扩展蜂窝原理还可以用于扩展网络的覆盖范围。
通过布置多个基站，可以覆盖更广阔的区域，并提供更稳定、更快速的无线网络服务。
这在农村及偏远地区的网络建设中尤为重要，可以提高当地居民的网络体验。
3. 蜂窝原理的优势蜂窝原理相较于其他无线通信技术具有以下优势：•提供更广阔的网络覆盖范围，实现无缝通信•提供更高的通信质量和稳定性•实现大规模的用户连接•支持高速数据传输和视频流媒体等大型应用4. 蜂窝原理的未来发展蜂窝原理是无线通信领域的重要基础，随着技术的不断发展，蜂窝网络也在不断进行优化和升级。
未来，蜂窝网络将进一步向5G和更高级别的网络发展，提供更快速、更稳定的无线通信服务，为各行各业的发展提供更多可能性。
5. 结论蜂窝原理是无线通信领域的重要技术之一，广泛应用于移动通信、物联网、GPS定位以及网络覆盖扩展等领域。
在当代社会，随着科技的不断进步，蜂窝网络技术已经渗透到了我们生活的方方面面。
其中，物流和追踪系统也受益于蜂窝网络技术的发展，使得物流行业的效率和准确性得到了显著提升。
蜂窝网络技术是指基于无线通信和移动通信的一种网络技术，广泛应用于手机、电脑等设备中，以实现信息传输和通信功能。
在物流和追踪系统中，蜂窝网络技术通过将物流信息和运输信息连接到互联网上，实现多方面的监控和追踪。
首先，蜂窝网络技术为物流行业提供了全面的实时监控。
传统的物流运输过程中，由于信息传输的限制，很难准确掌握货物的实时位置和运输状态。
而通过蜂窝网络技术，物流公司可以通过安装在货物上的传感器和GPS定位装置，实时获取到货物的位置、温度、湿度等信息，并将这些信息传输到服务器上进行分析和处理。
这样，物流公司可以随时监控货物的状态，及时进行调整和处理，提高货物的安全性和运输效率。
其次，蜂窝网络技术还可以为物流行业提供智能化的追踪系统。
传统的物流追踪方式主要依靠人工录入和查询，效率低下且容易出现误差。
而利用蜂窝网络技术，物流公司可以将货物和运输信息实时上传到云端，通过智能化的软件系统进行处理和分析。
这样，顾客可以通过手机或电脑随时查询货物的位置和运输情况，物流公司也可以通过系统自动化的监控和追踪，提高物流效率和顾客满意度。
此外，蜂窝网络技术还可以帮助物流公司实现物流链的精细化管理。
传统的物流流程中，由于信息传输的不畅和管理的不完善，货物的流动和仓储过程往往存在瓶颈和问题。
而蜂窝网络技术的应用，可以使物流公司通过物联网技术将各个环节的信息进行整合和管理，实现物流链的全面监控和管理。
例如，物流公司可以通过RFID技术将货物与某个特定位置进行绑定，实时监控货物的流动和存储情况，提高仓储和配送效率。
尽管蜂窝网络技术在物流和追踪系统中的应用带来了诸多好处，但也存在一些挑战和问题。
首先，蜂窝网络技术的覆盖范围和信号强弱会影响到物流信息的传输和接收。
在一些偏远地区或复杂环境中，网络信号可能不稳定，导致物流信息无法实时上传和查询。
2024年浅论无线蜂窝通信系统中的定位技术一、引言随着移动互联网和物联网的飞速发展，定位技术在无线蜂窝通信系统中扮演着越来越重要的角色。
从智能手机的地图导航，到无人驾驶车辆的精确行驶，再到智慧城市中的资产追踪，这些功能的实现都离不开精确的定位技术。
无线蜂窝通信系统以其覆盖广、容量大、成本低等优势，成为实现定位技术的主要平台。
本文旨在探讨无线蜂窝通信系统中的定位技术，包括其概述、主要技术、应用、挑战与前景。
二、定位技术概述定位技术，即确定目标物体在特定空间中的位置信息，是信息技术的重要组成部分。
在无线蜂窝通信系统中，定位技术主要依赖于接收到的信号强度、传播时间、到达角度等参数，结合网络拓扑结构和算法处理，实现对用户或设备的精确定位。
根据定位方式的不同，可以分为基于网络的定位和基于终端的定位两大类。
三、主要定位技术3.1 基于网络的定位技术基于网络的定位技术主要利用基站或接入点的信息来估计移动设备的位置。
常见的技术有：3.1.1 小区识别小区识别是最简单的定位方法，通过判断移动设备所处的基站或接入点的小区ID来确定其大致位置。
这种方法的精度较低，但实现简单，成本较低。
3.1.2 到达时间（TOA）通过测量信号从发射端到接收端的时间，结合已知的电磁波传播速度，可以计算出信号传播的距离。
利用至少三个基站测量到的距离信息，可以通过三角定位法确定用户的位置。
TOA方法需要精确的时钟同步，但定位精度较高。
3.1.3 到达时间差（TDOA）TDOA技术通过测量信号到达不同基站的时间差，而非绝对时间，来消除设备时钟误差的影响。
这种方法需要至少三个基站参与测量，通过计算时间差来确定用户的位置。
TDOA方法比TOA方法具有更高的定位精度。
3.2 基于终端的定位技术基于终端的定位技术主要依赖于移动设备自身的能力，如内置的GPS芯片、加速度计、陀螺仪等传感器。
常见的技术有：3.2.1 辅助GPS（A-GPS）A-GPS结合了GPS和蜂窝网络的优势，利用基站提供的位置信息辅助GPS进行定位。
![[浅析无线蜂窝通信系统中的定位技术]蜂窝定位技术的优缺点](https://uimg.taocdn.com/3dd96abcad02de80d5d8407a.webp)
[浅析无线蜂窝通信系统中的定位技术]蜂窝定位技术的优缺点【论文关键词】无线蜂窝通信系统角度到达定位抵达时间差定位【论文摘要】本文论述了无线蜂窝通信系统中的两种定位体制，并重点介绍基于移动网络定位技术的常用定位方法，即AOA、TOA、TDOA定位方法，同时分析各种定位方法的优缺点。
要想获取到目标的具体位置信息，一般都是采用GPS定位信息，但当目标处在高楼耸立的城市之间，GPS的部分卫星信号处于遮挡状态，此时为了获得到目标的准确信息，可以考虑采取其他的辅助定位方式。
比如说，利用伪卫星技术，该技术实质上就是指安置在地面上的地基发射站，它发射的信号与GPS的信号相类似，但该种技术需要架设额外的设施；采用DTV技术，由于大城市环境中，DTV设施资源也有限。
此时可以考虑采用无线蜂窝通信系统，该系统在城市中应用成熟，基站信号好。
因基站可以发射信号，目标可以利用基站的信号信息，确定目标的位置，即可以采用无线蜂窝通信系统来弥补GPS定位技术的不足，从而准确获取目标的位置信息。
无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。
一种是基于下行链路的定位技术，即基于移动台的定位技术；一种是基于上行链路的定位技术，即基于移动网络的定位技术。
基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。
基于蜂窝网络的定位技术是络根据测量数据计算出移动终端所处的位置，通常必须利用3个或3个以上蜂窝基站接收手机信号的定位参数，即到达时间、角度或强度。
1基于移动台的定位技术现已提出的基于移动台的方法主要有：基于下行链路增强观测时间差定位方法、基于下行链路空闲周期观测到达时间差方法、基于GPS作为辅助的定位技术等。
2基于移动网络的定位技术基于蜂窝网络的定位方法目前主要有：基于Cell-ID定位和基于时间提前量定位的方法、上行链路信号到达时间定位方法、上行链路信号到达时间差定位方法以及上行链路信号到达角度定位方法等。
2.1AOA角度到达（AOA，Arrival of Angle）定位方式是根据信号到达的角度，测定出运动目标的位置。
蜂窝移动通信技术的发展使得位置跟踪变得更加普遍和便捷。
在现代社会，我们常常使用手机、车载导航等设备来进行位置定位和导航。
然而，正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪需要我们注意一些细节和原则。
首先，选择合适的定位服务。
目前市场上有许多定位服务可供选择，如GPS、基站定位等。
对于个人用户而言，GPS定位可以提供较为准确的位置信息，适用于室外场所，而基站定位则可以在室内或者GPS 信号不好的地方获得相对精确的位置信息。
根据自己的需求和使用环境选择合适的定位服务是十分重要的。
其次，定位隐私安全需要引起重视。
尽管移动通信技术能够实现实时位置跟踪，但在使用过程中我们需要保护自己的定位隐私安全。
一方面，我们可以通过设置手机定位权限，选择合适的应用程序使用权限，在不需要定位服务时关闭定位功能。
另一方面，我们应当避免在公共场所或者陌生环境下随意分享自己的位置信息，以免遭受不必要的骚扰或侵犯。
然后，定位服务需要正确处理定位误差问题。
在实际使用中，定位服务难免会存在一定的误差，因此我们需要了解并正确对待这些误差。
一方面，我们可以借助多个定位服务来进行比较和校验，提高定位精度。
另一方面，我们还可以结合地图应用等其他定位技术，通过更多的信息交叉验证来降低误差并获得更准确的定位结果。
此外，位置跟踪应合理使用，遵守法律规定。
尽管蜂窝移动通信技术的发展给我们提供了方便，但我们不能滥用定位服务。
在进行位置跟踪时，我们应遵守相关法律法规，尊重他人的隐私和权益。
不得进行违法或不当的行为，如偷窥他人、搜集他人隐私等。
在遵守法律的前提下，合理使用位置跟踪服务，将为我们的生活带来更多便利。
最后，定位服务的维护和保养也是我们需要关注的问题。
为了保证定位服务的准确性和稳定性，我们需要及时更新手机系统和定位应用，以便获取最新的定位技术和修复已知的定位问题。
此外，我们还应经常检查手机的网络连接情况，保持信号稳定，以确保获得更好的定位效果。
综上所述，正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪需要我们选择合适的定位服务、保护定位隐私安全、正确处理定位误差、遵守法律规定，并进行定位服务的维护和保养。
蜂窝技术简介及应用场景蜂窝技术（Cellular technology）是一种移动通信技术，通过将服务区域划分为多个小的“蜂窝”区域，来提供无线通信服务。
蜂窝技术的主要特点是可靠性高、覆盖广、信道资源利用率高。
蜂窝技术不仅是当前移动通信的基础，也是未来5G网络的核心技术之一。
蜂窝技术的应用场景非常广泛，涵盖了个人通信、商业通信以及公共安全等多个领域。
1. 个人通信：蜂窝技术实现了移动电话的普及和便利。
无论是2G、3G还是4G 网络，人们可以通过手机在几乎任何地方进行语音通话、短信交流和数据传输，为人们的个人通信需求提供了极大的便利。
此外，蜂窝技术的发展还催生了移动互联网，人们可以通过手机上网，获取信息、社交、在线购物等。
2. 商业通信：蜂窝技术为企业提供了高效的通信手段，使得商业活动更加便捷。
例如，在物流行业，通过移动通信可以实时追踪货物的位置，提高物流效率和安全性；在销售行业，通过移动通信可以实现移动支付、在线购物等服务，促进商业的发展。
3. 公共安全：蜂窝技术在公共安全领域的应用越来越广泛。
例如，通过移动通信系统可以实现紧急呼叫和定位，便于紧急救援；视频监控系统可以通过蜂窝技术与中心监控室进行实时通信，提高治安管理的效率；应急广播系统可以通过蜂窝技术向大众发布紧急消息，提升公共安全意识。
4. 智能家居：蜂窝技术在智能家居领域也有广泛应用。
蜂窝通信可以使智能设备与用户之间实现互联互通，实现智能家居系统的远程控制和管理。
人们可以通过手机或者其他智能终端与家中的设备进行交互，例如智能门锁、智能照明、智能暖气等，提高生活质量和居住的便利性。
5. 物联网：蜂窝技术是连接物联网设备的重要手段之一。
通过蜂窝网络，可以连接并管理大量的物联网设备，实现远程监控、数据传输和远程控制等功能。
物联网的应用场景非常广泛，例如智能交通系统、智能电网、智能健康监测等，都离不开蜂窝技术的支持。
总之，蜂窝技术作为一种移动通信技术，在个人通信、商业通信、公共安全、智能家居和物联网等多个领域中都有重要应用。
无线定位技术的综述无线定位技术是一项由来己久的技术。
国际上对无线定位技术的研究与应用始于20世纪60年代的自动车辆定位CA VL系统，随后该技术在军事、公共交通管理、物流、出租车管理、犯罪跟踪和紧急医疗服务等有限范围内得到了应用。
80年代以来，随着移动通信技术的发展，无线蜂窝网的覆盖面和用户量都已具有相当规模并正在迅速增长，由移动台发起的紧急报警呼叫数量在紧急呼叫中所占的比例也随之上升，而调查表明，约有30%的移动用户在发起紧急呼叫时不知道所处的确切位置，这对及时合理的处理报警带来诸多限制。
由此可见，利用现有蜂窝网资源构建移动台定位系统是非常必要的。
基于用户位置的移动定位业务已经受到了世人的瞩目，据美国权威机构统计:2004年，“移动定位业务”产值在美国为40亿美元，而全世界为300亿美元。
欧洲统计报告指出:2005年定位业务市场为43.8亿欧元。
按照日本NTTDOCOMO 无线增值业务的发展曲线，数据业务的5%都与定位业务有关。
由于政府的强制性要求和市场本身的驱动，各国主要大公司均就GSM.IS-95CDMA以及第三代移动通信系统开始制定各自的定位实施方案。
特别是3GPP和3GPP2上对定位的要求更加具体化，促使国际上出现了基于蜂窝网络的无线定位技术的研究热潮。
与此同时，移动通信用户对移动定位业务的需求也变得日益迫切。
蜂窝网络无线定位技术能够在移动台处于空闲状态或通话状态的情况下获取其地理位置等信息，利用移动台的定位信息，运营商可以向用户提供各种增值业务，如位置环境信息查询、紧急救援、汽车导航、智能交通、团队管理、广告咨询发布等等，同时还可以作为移动通信网络运行、维护和管理的辅助数据。
到目前为止，基于蜂窝网络的无线定位技术的研究己经取得了很大的进展。
可以预见，在未来几年内，基于蜂窝网络定位技术的移动业务将得到迅猛的发展。
一、无线定位的概念和用途所谓定位，是指地球表面的确定特定物体在特定时间在某一种参考坐标系中的具体位置。
如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪在现代社会，蜂窝移动通信技术被广泛应用于各行各业。
其中，位置跟踪是蜂窝移动通信技术的一个重要应用。
通过利用蜂窝移动通信网络，我们可以准确地追踪和定位对象的位置。
本文将探讨如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪。
第一部分：蜂窝移动通信技术的工作原理在谈论如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪之前，我们首先需要了解蜂窝移动通信技术的工作原理。
蜂窝移动通信网络由一系列基站组成，通过这些基站与移动设备进行通信。
每个基站负责覆盖特定的区域，当移动设备与基站之间建立连接时，便可以进行通信。
蜂窝移动通信技术中的位置跟踪是基于移动设备与基站之间的信号强度和时间延迟来实现的。
当移动设备与多个基站建立连接时，系统可以通过测量信号强度和时间延迟的差异来计算出设备的位置。
这种方式被称为三角定位方法。
第二部分：正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪的必要条件正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪需要满足一定的条件。
首先，移动设备需要在可用的网络范围内。
如果设备超出网络范围，将无法进行位置跟踪。
其次，设备需要具备测量信号强度和时间延迟的能力。
这通常需要特定的硬件和软件支持。
最后，用户需要向移动通信运营商注册设备并获得相应的位置跟踪服务。
第三部分：如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪需要遵循一些指导原则。
首先，保持设备与基站的稳定连接是非常重要的。
如果连接不稳定，将会影响位置跟踪的准确性。
其次，选择合适的基站是关键。
基站的位置和距离将直接影响定位结果的精度。
因此，在进行位置跟踪时，应尽可能选择距离设备更近的基站。
此外，要确保移动设备的操作系统和应用程序是最新的。
随着技术的不断发展，更新的操作系统和应用程序通常会提供更精确的位置跟踪功能。
还要注意保护个人隐私。
位置跟踪技术可能涉及个人隐私问题，因此用户在使用时应注意保护自己的隐私权。
第四部分：蜂窝移动通信技术在位置跟踪中的挑战和前景蜂窝移动通信技术在位置跟踪中面临一些挑战。
蜂窝无线定位技术的发展及应用摘 要：本文首先介绍了移动通信系统中无线定位技术的应用，讨论了基于移动台和网络的两种无线定位方案，对几类常用的无线定位方法进行了分析，分别阐述了GSM和CDMA 两种蜂窝系统中无线定位的应用特点，最后提出了无线定位技术中有待进一步研究的课题。
关键词：蜂窝系统 无线定位 CDMA GSM1 引言无线定位在军事和民用技术中已获得了广泛应用。
现有的定位和导航系统有：雷达，塔康，Loran C，VORTAC，JTIDS(联合战术信息分布系统)，GPS等。
对地面移动用户的定位来说，这些技术中以GPS最为重要。
近年来GPS发展很快，其单点定位精度达20～40m。
但是把GPS功能集成到移动台上需全面更改设备和网络，增加成本；且用户同时持有移动电话和GPS手机很不方便，所以移动用户及设备生产商和网络运营商希望能直接由移动台实现定位。
直接利用移动台进行定位已研究多年，近年来，由于对移动台用户定位的需求增加，进一步推动了无线定位的研究。
1996年美国联邦通信委员会(FCC)颁布了E-911法规，要求2001年10月1日起蜂窝网络必须能对发出紧急呼叫的移动台提供精度在125m内、准确率达到67％的位置服务。
1998年又提出了定位精度为400m、准确率不低于90%的服务要求。
1999年FCC对定位精度提出新的要求：对基于网络定位的精度为100m、准确率达67% ，精度300m、准确率达95%；对基于移动台的定位为精度50m、准确率67% ，精度150m、准确率95%。
FCC 的规定大大推动了蜂窝无线定位技术的发展。
在蜂窝系统中实现对移动台的定位除了满足E －911定位需求外，还具有以下重要用途：(1)基于移动台位置的灵活计费,可根据移动台所在不同位置采取不同的收费标准。
(2)智能交通系统(ITS)，ITS系统可以方便提供车辆及旅客位置、车辆调度、追踪等服务。
(3)优化网络与资源管理，精确监测移动台，使网络更好决定进行小区切换的最佳时刻。
同时，根据其位置动态分配信道，提高频谱利用率，对网络资源进行有效管理。
(4)信息服务，对移动台和旅行者定位并向其提供所在区域的信息及其它服务。
自E-911法规颁布以来，由于政府的强制性要求和市场利益的驱动，对提供定位服务的研究日益得到重视，无线定位受到人们的广泛关注，各大通信公司、许多大学和研究所均投入了对此项技术的研究。
本文综述了在蜂窝移动网络中实现无线定位的实施方案、定位方法、应用特点，针对该技术的发展，提出了研究中有待解决的关键问题和思路。
2 两种无线定位方案对移动台的定位是通过检测移动台和基站之间传播信号的特征参数来获得其几何位置，根据进行定位估计位置不同将定位方案分为基于移动台的定位和基于网络的定位。
(1) 基于移动台的定位移动台利用来自基站的信号计算出自己的位置称为基于移动台的定位，也称前向链路定位。
它根据接收到的多个已知位置基站发射信号携带的与移动台位置有关的特征信息来确定其与各基站之间的几何位置关系，再根据算法对移动台进行定位估计。
移动台定位技术包括全球定位系统(GPS)、基于移动台发送、接收信号的定时或角度的覆盖三角技术(TOA、E-OTD)以及起源蜂窝小区(COO)。
目前在无线网络广泛使用的技术是起源蜂窝小区，该方案已被用来满足美国第一阶段的“911”紧急服务需求、基于位置的付账和一些需要位置信息的服务。
(2) 基于网络的定位网络利用移动台传来的信号计算出移动台位置的定位称为基于网络的定位,这类系统在蜂窝网络中也叫做反向链路定位系统。
其定位过程是由多个基站同时检测移动台发射的信号，并对这些信号进行精确的到达时间(TOA)的测量，把各接收信号携带的与移动台位置有关的特征信息送到一个定位服务中心进行处理，得到移动台的位置估计。
定位服务中心可看作事务处理器，它对来自不同移动台的位置测量请求,选择适当的定位接收机对指定的移动台进行所需定位区测量,收集来自定位接收机的定位区测量，将所有信息进行综合得到定位测量,并把该定位测量传送给发出请求的移动台。
采用基于网络的定位系统优点是无需修改移动台。
从上述各定位系统的基本特征可以看出，在蜂窝网络中采用基于移动台的前向链路定位方案必须对现有移动台进行适当修改，如集成GPS接收机或能同时接收多个基站信号进行自定位的处理单元。
基于网络的反向链路定位方案只需对蜂窝网络设备做适当扩充、修改，无需改动移动台，能利用现有蜂窝系统实现。
3 无线定位方法在蜂窝系统中采用的定位技术主要有以下几类。
(1) 场强定位移动台接收的信号强度与移动台至基站的距离成反比关系，通过测量接收信号的场强值和已知信道衰落模型及发射信号的场强值可以估算出收发信机之间的距离，根据多个距离值可以估算移动台的位置。
由于小区基站的扇形特性、天线有可能倾斜、无线系统的不断调整以及地形、车辆等因素都会对信号功率产生影响，故这种方法的精度较低。
(2) 起源蜂窝小区(COO)COO的最大优点是它确定位置信息的响应时间快(3s左右)，而且COO不用对移动台和网络进行升级就可以直接向现有用户提供基于位置的服务。
但是，COO与其它技术相比，其精度是最低的。
在这个系统中，基站所在的蜂窝小区作为定位单位，定位精度取决于小区的大小。
(3) 增强观测时间差分(E-OTD)E-OTD是通过放置位置接收器实现的，它们分布在较广区域内的许多站点上，作为位置测量单元以覆盖无线网络。
每个参考点都有一个精确的定时源，当移动台和位置测量单元接收到来自至少3个基站信号时，从每个基站到达移动台和位置测量单元的时间差将被计算出来，这些差值被用来产生几组交叉双曲线，由此估计出移动台位置。
E-OTD会受到市区多径效应的影响。
这时，多径使信号波形畸变并引入延迟，导致E-OTD在决定信号观测点上比较困难。
E-OTD定位精度比COO高50～125m。
但它的响应速度较慢(5s)，且需要改进移动台。
(4) 到达时间(TOA)和时间差(TDOA)基于网络的定位系统中通常采用精度较高的TOA或TDOA定位法。
TOA中，移动台位于以基站为圆心，移动台到基站的电波传播距离为半径的圆上。
在多个基站进行上述计算，则移动台的二维位置坐标可由三个圆的交点确定。
TOA要求接收信号的基站、移动台知道信号的开始传输时刻，并要求基站有非常精确的时钟。
TOA提供的定位精度比COO高，但是它的响应时间比COO或E-OTD更长(约10s)。
TDOA是通过检测信号到达两个基站的时间差，而不是到达的绝对时间来确定移动台的位置，降低了时间同步要求。
移动台定位于以两个基站为焦点的双曲线方程上，确定移动台的二维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程，两条双曲线的交点即为移动台的二维位置坐标。
直接利用TOA或TDOA估计值求解上述非线性定位圆或定位双曲线方程组来确定移动台的位置比较困难，在有一定时间测量误差时由于各定位圆或双曲线可能没有交点而不能进行正常定位。
在实际应用中通常采用最小均方误差算法，通过使非线性误差函数的平方和取得最小这一非线性最优化来估计移动台位置。
特别是TDOA定位由于不要求移动台和基站之间的同步，在误差环境下性能相对优越，在蜂窝通信系统的定位中倍受关注。
基于时间的定位要求基站从接收到的射频信号中提取准确的时延估计值。
获得时延的方法有两种：一种是采用滑动相关器或匹配滤波器的时间粗探测方法，粗探测过程由滑动相关器、匹配滤波器或连续探测电路来实现，将时延估计值锁定在1个码片间隔内；另一种是采用延时锁相环(DLL)的精探测方法，精探测由DLL维持本地及输入PN序列一致。
(5) 到达角(AOA)在基站通过阵列天线测出移动台来波信号的人射角，构成从基站到移动台的径向连线，两根连线的交点即为待定位移动台的位置。
这种方法不会产生二义性，因为两条直线只能相交于一点。
它需要在每个小区基站上放置4～12组的天线阵，这些天线阵一起工作，从而确定移动台发送信号相对于基站的角度。
当有多个基站都发现了该信号源时，那么它们分别从基站引出射线，这些射线的交点就是移动台的位置。
AOA的缺点是到达角估计会受到由多径和其它环境因素所引起的无线信号波阵面扭曲的影响，移动台距离基站较远时，基站定位角度的微小偏差会导致定位距离的较大误差。
(6) GPS辅助定位(A-GPS)网络将GPS辅助信息发送到移动台，移动台得到GPS信息，计算出自身精确位置，并将信息发送到网络。
A-GPS有移动台辅助和移动台自主两种方式。
移动台辅助GPS定位是将传统GPS接收机的大部分功能转移到网络上实现。
网络向移动台发送短的辅助信息，包括时间、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗口。
这些信息经移动台GPS模块处理后产生辅助数据，网络处理器利用辅助数据估算出移动台的位置。
自主GPS定位的移动台包含一个全功能的GPS接收器，具有移动台辅助GPS定位的所有功能，再加上卫星位置和移动台位置计算功能。
A-GPS的优点是网络改动少，网络不需增加其它设备，网络投资少，定位精度高。
由于采用了GPS系统，定位精度较高，理论上可达到5～10m。
缺点是现有移动台均不能实现A-GPS 定位方式，需要更换，从而使移动台成本增加。
其他还有一些利用扇区波束、切换过程等的定位方法，但其精度对大多数定位应用来说是不够的。
在以上介绍的定位方法中，场强定位法最简单，但定位精度较差；AOA定位虽有一定精度，但接收设备较复杂；TOA定位精度较高，但对时间同步要求较高；TDOA能消除对时间基准的依赖，可降低成本并仍保证一定的定位精度。
故目前受到广泛关注和深入研究的是基于TOA或TDOA的网络定位，下面讨论其在蜂窝网络中的应用。
4 无线定位的应用(1) GSM中的无线定位GSM系统具有知道用户所在小区的基本定位能力，采用TOA定位方法后，能提高定位精度。
TOA定位的过程是，移动台在业务信道上发出接入突发信号，定位测量单元(LMU)接收到信号到达的绝对时间后，得到相对时间差(RTD)，移动定位服务中心(SMLC)计算突发信号到达时间差(TDOA)，得到精确位置。
当移动台要获得移动台的位置时，向SMLC发出请求，移动台号码和定位精度要求。
SMLC 根据测量的TOA参数及其误差值可计算出移动台位置，再将位置信息和误差范围发回请求的移动台。
TOA定位需要附加硬件LMU，以达到精确计算突发信号到达时间的目的。
实现方式有多种：LMU既可集成在基站内，也可作为单独设备。
LMU作为单独设备时，既可有单独的天线，也可与基站共享天线，通过空中接口实现网络间通信。
对于GSM定位系统，目前定位精度可达100m。
(2) CDMA系统的无线定位IS-95中上行链路由接入信道和反向业务信道组成，理论上它们都可作为无线定位的接入信号。
