无线蜂窝通信系统中的两种定位技术

无线定位技术的基本原理
1. GPS定位，全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的定位技术。

GPS接收器接收来自多颗卫星的信号，并通过测量信号传播时间和卫星位置信息，计算出接收器的位置。

这种定位技术适用于室外环境，并且需要至少4颗卫星进行定位。

2. WiFi定位，WiFi定位利用WiFi信号的强度和多个接入点的位置信息来确定设备位置。

通过测量设备与多个WiFi接入点之间的信号强度和延迟，可以使用三角定位或指纹定位算法来计算设备位置。

3. 蓝牙定位，蓝牙定位使用蓝牙信号的强度和多个蓝牙基站的位置信息来进行定位。

通过测量设备与多个蓝牙基站之间的信号强度和延迟，可以使用类似WiFi定位的算法来计算设备位置。

4. RFID定位，射频识别（RFID）定位利用RFID标签和读写器之间的信号传输来确定标签的位置。

读写器发射RFID信号，标签接收并返回信号，读写器通过测量信号的强度和延迟来计算标签的位置。

5. 蜂窝网络定位，蜂窝网络定位利用移动电话基站的信号传播
特性来确定设备位置。

通过测量设备与多个基站之间的信号强度和
延迟，可以使用三角定位或信号强度指纹定位算法来计算设备位置。

这些无线定位技术在不同的应用领域中具有各自的优势和限制，可以根据具体需求选择适合的技术来实现定位目的。

移动定位技术蜂窝通信网络定位移动定位技术类型•基于GPS的定位技术•基于北斗导航系统的定位技术•蜂窝通信网络定位•基于Wi-Fi的无线网络定位•基于ZigBee的网络定位•基于UWB(Ultra-Wide Band，超宽带)的的定位•混合定位•… …移动定位技术分类技术特征卫星定位：GPS定位、北斗导航卫星定位等网络定位：分为局域网定位和广域网定位覆盖范围室内定位：WLAN定位、RFID、ZigBee、UWB、蓝牙等室外定位：广域网GSM、卫星定位、蜂窝等定位原理基于ID定位：移动通信网络定位、RFID等基于几何定位：TOA、TDOA、RTOF、POA、RSS、AOA等参数基于位置指纹定位：TOA、TDOA、POA、RSS、信噪比等参数特点技术特征卫星定位：最广泛、技术最成熟无法提供室内定位网络定位：室内室外定位均可与网络覆盖有关覆盖范围室内定位：定位精度高小范围局部定位室外定位：范围广整体精度不高定位原理基于ID定位：简单，成本低精度取决于ID的密度基于几何定位：精度较高受NLOS影响很大基于位置指纹定位：平台独立计算量很大，精度一般蜂窝网络定位技术基于移动台确定移动台与收发信号机之间的几何位置关系，计算移动台的位置估计值。

基于网络由多个固定位置接收机同时检测移动台发射的信号，由网络移动定位中心估计位置。

GPS 辅助GPS 接收机模块获取近似位置数据，传给移动通信网络，由网络定位服务器计算位置。

蜂窝网无线定位技术是基于•全球移动通信系统GSM (Global System for Mobile Communications)、•封包无线数据业务GPRS (General Packet Radio Service)、•码分多址CDMA (Code division Multiple Access)等移动通信系统的基础上，对移动终端和基站之间的特征参数进行检测，这些特征参数包括：•信号场强、•传播时间或者•时间差、•信号入射角等信息，对移动台的位置进行估计。

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。

分类叙述定位技术
定位技术是现代通信和导航领域中的重要技术之一，其应用范围广泛，包括但不限于智能交通、无人机、物联网等领域。

下面将分类叙述几种常见的定位技术：
1. 卫星定位技术：卫星定位技术是利用地球轨道上的卫星来测定地面位置的一种技术。

这种技术通常包括全球定位系统（GPS）、欧洲伽利略系统、俄罗斯GLONASS系统等。

卫星定位技术具有覆盖范围广、定位精度高、可靠性好等优点，但也有易受天气和建筑物遮挡影响等缺点。

2. 蜂窝网络定位技术：蜂窝网络定位技术是利用移动通信网络中的基站和信号传输特性来确定移动终端位置的一种技术。

这种技术通常包括基于信号传输时间差、信号强度、到达角度等的定位方法。

蜂窝网络定位技术具有覆盖范围广、定位精度较高、可靠性较好等优点，但也有需要依赖移动通信网络等缺点。

3. 无线局域网定位技术：无线局域网定位技术是利用无线局域网（WLAN）中的接入点和信号传输特性来确定移动终端位置的一种技术。

这种技术通常包括基于信号传输时间差、信号强度等的定位方法。

无线局域网定位技术具有定位精度较高、可靠性较好等优点，但也有需要依赖无线局域网等缺点。

4. 超声波定位技术：超声波定位技术是利用超声波的传输特性来确定物体位置的一种技术。

这种技术通常包括基于回声测距的定位方法，可以用于室内外环境的定位。

超声波定位技术具有定位精度高、抗干扰能力强等优点，但也有需要依赖声波传输环境等缺点。

以上是几种常见的定位技术，它们各有优缺点，适用于不同的应用场景。

在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的定位技术。

AGPS和室内GPS——移动通信系统的新型定位技术邱致和【期刊名称】《导航》【年(卷),期】2003(039)004【摘要】由于移动通信系统定位功能对人们生活的重要性，在美国联邦通信委员会(FCC)的推动下，蜂窝网定位技术正在迅速发展。

FCC的第1阶段目标已经实现，正在全世界许多地方迅速推广。

进一步提高精度是第Ⅱ阶段的主要目标。

为实现这一目标，人们分别研究了基于网络的方法(包括TOA法、TDOA法等)和基于手机的定位法。

结果发现，没有哪一种方法是可以接受的．最近出现的AGPS技术和室内GPS技术以GPS技术为基础，借助于移动通信网的辅助，从而把两种方法有机地结合起来，使得向满足FCC第Ⅱ阶段的目标前进了明显的一步。

第1节介绍了移动通信系统定位功能的作用和FCC各阶段所要实现的目标。

第2节对基于网络的各种定位技术及其所面，临的问题作了概述，说明在基站布局和资金回收等四个方面，通信与定位功能之间存在固有的矛盾。

第3节首先对GPS用于手机定位的优缺点作了介绍，并进而介绍了AGPS和室内GPS技术，说明以GPS系统技术为基础，借助于移动通信网短信服务的帮助，以及把手机芯片技术和先进的GPS接收机技术结合起来，将使移动通信系统的定位功能无论从覆盖范围和精度以及的手机费用和功耗上看，都已接近于满足FCC第Ⅱ阶段的要求。

最后介绍了AGPS和室内GPS的试验结果，以及一些公司所开发的产品性能，说日月手机定位正在发展成一个产业。

【总页数】17页(P1-17)【作者】邱致和【作者单位】中国电子科技集团公司第20研究所西安7l0068【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.浅析移动位置业务中的AGPS定位技术 [J], 陈挺伟2.一种基于3G移动通信系统的GPS定位系统 [J], 杨颜溶3.一种基于3G移动通信系统的GPS定位系统 [J], 李佳祎;吴建平4.移动定位技术在GSM蜂窝移动通信系统中的应用 [J], 杨刚;庄文东5.安全用户平面AGPS移动定位平台设计与实现 [J], 张昊;廖建新;张彦翔;刘岩;朱晓民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

如下 ：
Ｐ＝ ／ｘ ｘ （ ｙ （ ｚＺ （ｔ ｄ ｌｘ － １ ｙ １ Ｚ １ ｃｄｌ ｔ ） － ） ’＋ｙ ’ Ｚ ’＋ （ ｄ） — — ） —） ｔ ＋
＝
、 （ ｘ （ ｙ （ ｚ２ｃ ｔ ｄ） ／ｘ ３ ｙ ３ Ｚ ３＋（ ３ ｔ — ） ～ ） —） ｄ－
（ｅ ／ ｖｉｂｌｙ政 策 ， 此 政 策 已 于 ２ ０ Ｓ ｌ ｖ Ａ ａａ ｉｔ） ￣ｔｅ ｌ ｉ 但 ０ ０年 ５月 取 消 ， 这 样 Ｇ Ｓ在天空晴朗时 ， Ｐ 可以获得 ５～ ０ 的精度。 ４米 Ｇ Ｓ主要是利用几颗卫 星的测量数据计算一个 移动用户 的 Ｐ 位置 ， 即经度 、 纬度和 高度。原始数据可 以由终端处理 ， 也可 以送 到网络侧处理。Ｇ Ｓ可用 于车辆导航和手持设备。 Ｐ Ｐ ｓ定位一般 可采用 四颗定 位卫星 ，Ｐ Ｇ Ｓ定位 是基于 到达时 间（ Ｏ 机理。四个卫 星定位 ， Ｔ Ａ） 接收机的位置和时钟偏差表达式
维普资讯
２０ 年（ ３ 卷） ２ ０７ 第 ６ 第 期
饭 是技 术
移动定位技 术原理
艾 康
（ 贵州大学 电气工程学院， 贵州 贵 阳 ５００） ５０３
摘要 ： 本文介绍 了 ＧＰ 、 Ｓ 基于 Ｇ Ｍ 网和 ＣＤ Ｓ ＭＡ 网络的无线 定位技术 。蜂 窝移 动通信 系统 中的定位技术一般分为三类 ： 于 基 终端 的定 位技 术 、 于 网络 的定 位技 术和 混合 定 位技 术 。 基 关键词 ： 移动定位 基于网络定位 混合定位
一
１ 无线定 位技 术简 介
无线定位技术是通过对 接收到的无线 电波 的一些参数进 行 测量 ， 根据特定 的算法 以判 断出被测 物体 的位置 ， 测量参数 一般 包括传输时间、 幅度、 相位和到达角等。 定位精度取决于测量 的方 法。 蜂窝移动通信在全球范围内应用广泛 ， 有很多成功的商用系 统， 因此在蜂窝移动通信系统中应用无线定位技术有很大意义和 价值 。 无线定位技术最初是为 了满 足远程航 海的导航等要求而 产 生的。全球定位 系统 Ｇ Ｓ的出现使得无线定位技术 产生 了质 的 Ｐ 飞跃 ， 定位精度得到大幅度提高 ， 度可 达 １ 米 以内。 精 ０

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。

监控终端
个人手携式PDA 车载PDA
个人笔记本电脑 车载PC 蜂窝电话
业务应用范围：
➢ 政府需求 ➢ 政府机构（公检法）：移动执法、紧急救援、资源调度、监狱管 理地震、环保：野外定位、紧急救援。景区、林业：人员定位/调 度、考勤登记。
➢ 企业需求 ➢ 物流行业：车辆调度、货物跟踪、紧急救援。汽车制造业：汽车 保养、汽车追踪。金融业：汽车车险定损。中小企业：人员定位/ 调度、考勤登记。交通运输业：车辆调度、汽车追踪、船舶/集装 箱追踪。邮政、快递：邮件追踪。
GSM手机定位技术——A-GPS：
A－GPS定位技术
3
该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种：
（2）手机自主GPS定位方式 这种手机包含一个全功能的GPS接收器，具有（1）方式中手 机的所有功能，再加上卫星位置和手机位置计算功能。运算 开始时，需要的数据比手机辅助方式要多，这些数据能够持 续4小时以上或根据需要进行更新，通常包括时间、参考位置 、卫星星历和时间校验参数等。如果某些应用 需要更高的精 度，则必须持续（间隔约30s）向手机发差分GPS（DGPS） 信号。DGPS信号在非常宽 的地域范围有效，以一个参考接 收器为中心可服务于较宽的地域范围。最终位置信息由手机 本身 计算得到，若需要，此定位信息可发送到其它任何应用 中。
该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种：
（1）手机辅助GPS定位方式 这种解决方案是将传统GPS接收器的大部分功能转移到网络 处理器上实现。该方式需要天线、 RF单元和数据处理器等设 备。GSM网向手机发送一串极短的辅助信息，包括时间、可 视卫星清单、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗口。这些 参数有助于内置 GP S模块减少GPS信号获得时间。辅助数 据来自经手机GPS模块处理后产生的伪距离数据，且可持续 数分钟。收到这些伪距离数据后，相应的网络处理器或定位 服务器能大致估算出手机的位置。GSM网增加必要的修正后 ，可提高定位精度。

定位信息 已经 成为新一代定位 系统最基本的业 务要 求。本文将 向读 者介绍通信系统 中无线定位 技术的一 些应 用 ， 应 用于定位技 术中 的一些常见 的技术方法 ， 以及通 过现有无线蜂窝 实现定位 的原理 ， 各种定位方式 的优缺 点， 该技 术当前在发 展中遇到 的有待解 决的问
题及前景 。
操作 步骤
备注
① 首先将地 图 ｔ ｅ ｓ ｔ ． 分割 为俩 部 需注慈 ： 在切分图像 时必须 保证切分后得 到的 分， 分别保 存为 ｔ ｅ ｓ ｔ １ ． ｔ ｉ ｆ （ ６ ５ Ｍ Ｂ ） 这两 幅图片之 间既没 有交叠 之处 也没有任 何 和 ｔ ｅ ｓ ｔ ２ ． ｔ ｉ ｆ （ ６ ８ ＭＢ ） 间隙 。
关键词 ： 无线蜂 窝通信； 定位系 统
发射 出的信 号到达三个或三个 以上 基站 的传 播时间来确 定运动 目标 的 那 么之 间的距 离可以通 近年来 ， 越 来越多的移动用户 开始看重定位技术 的发展 ， 对 定位技 所在位置 。如果 目标和基站都在可视范 围之 内， 术 的需求越 来越大 ， 这有 力的推动 了无线 定位 技术的研究和发展 ， 从理 过公式计算得到。 已知 信 号 的 电 波 传 播 的 速 度 是 ｃ （ 光速） ， 目标 与 基 站 传 播 的 时 间 是 论上 看， 无论采用什 么样 的定位系统 ， 它的原理就是只要 多个位置的天 ｔ ， 当 目标处于基站的圆心处时， 在移动终端 到基站的传输距离 为半径 的 线可 以同时收到同一终端的无线信号， 就可 以根据相对位置计算 出当前 可 由三个基站 的定位 圆交点确定 目标的位置。 终端 的所在位置， 利用现 在的通信系统基站与用户 间的无线信号传播这 圆上 ， Ｔ Ｏ Ａ方法 中， 要想 由发射信 号到达基 站的时间来确 定信号的传播时 方法， 可 以实 现 移 动 用户 的 定位 。 间 ， 要求 目标在发射信 号时附加发射 时间戳信 息， 利用 这样 的定位方法， 想要获取具体 的位 置， 大多采用 Ｇ Ｐ Ｓ定位系统 ， 如 果 目标 处于繁华 各基站和 目标发射机的时 间 城 市中， 信号常被 高耸建筑遮挡 ， 此 时如果想获取准确 的定位信息就只 对各个基站和 目标 的时间精度 都要求 很高， 这些参数 会直接 影响到定位 精度的准确性。由于 电波的传 能采用其他 的辅助定位方法， 而在当前对于移动终端 的精确定位还存在 要保持 同步 ， 播速度很 快， 很小 的误差在 算法中就会被放 大很多 ， 这样 将导致 定位精 着很多未能攻克的难题 ， 如： 噪声干扰 ， 多址干扰等 。在城市 中应用无线 在传播过程 中， 多种干扰和 噪声会 使定位 圆没法相交， 或者只 系统进行定位， 可采用无线 蜂窝系统 ， 因为基站 的信号好 ， 待需定位 的信 度 的下 降， 是相交在一个 区域 内， 在 实际的基站 中三个 以上的基站会 造成很大的误 号 就 可 以确 定 目标 位 置 ，利 用 蜂 窝 通 信 系 统 可 以弥 补 Ｇ Ｐ Ｓ定 位 的不 足 ， 差， 这时可 以利用 Ｇ Ｐ Ｓ或者其他补偿算 法进 行修正补偿 ， 以提 高算法 的 能获取更加准确的定位信息。 准确度 ， 在实际的应用中， 只单纯运用 Ｏ Ｔ Ａ算法是很少 的（ 见图 １ ） 。 ２ 蜂 窝移 动技 术 中应用 的定位 算 法 如果 目标和 基站不在直视 范围内 ， 见 图情 形， 那么 我们对于 目标 的 定位 的基本原理就是利用 无线信号 的参数来确 定移动 的距 离和方 位置估测 就很可能要产 生误 差， 此时的相 交圆不在一 点， 可 以用 目标与 向。 这些信号的测量值有： 信 号到达 时间， 到达角度， 到达强度， 到达 时间 圆弧 间的距离均 方差最 小的办法来计算。要想提高定位的准确性 ， 则可 差等 。 用 多于三个 的Ｔ Ｏ Ａ测量 结果进行计算 。

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。

在无线蜂窝移动通信系统中，移动台定位技术是至关重要的研究方向之一。 本次演示介绍了移动台定位技术的分类和实现方法，希望对相关领域的研究人员 和从业人员有所帮助。
谢谢观看
在精度方面，由于无线蜂窝网的覆盖范围较广，其定位精度一般较局域网低。
结论
结论
本次演示对无线蜂窝网和局域网中的定位技术以及多址系统进行了深入的研 究和对比。各种定位技术和多址系统均有其优缺点，适用于不同的应用场景。在 选择相应的技术时，需要根据实际需求和应用环境进行综合考虑。例如，对于需 要高精度定位的应用，局域网中的基于AP或无线信号传输特征的定位技术可能更 为合适；对于广域范围内的定位，无线蜂窝网中的基于TOA或位置指纹的定位技 术可能更为实用。
无线蜂窝网中的定位技术
基于TOA的定位技术是通过测量信号的传播时间来计算距离。该技术的精度较 高，但需要精确的时间同步，且在多径效应严重的环境下表现不佳。
无线蜂窝网中的定位技术
基于位置指纹的定位技术通过收集网络信号特征（如信号强度、延迟等）与 地理位置的对应关系，构建位置指纹图库。在定位过程中，将实时测量的信号特 征与图库中的指纹进行匹配，以确定位置。该技术对环境变化适应性较强，但需 要大规模的指纹数据收集和更新。
一、移动台定位技术的概述
一、移动台定位技术的概述
移动台定位技术是指通过无线电信号确定移动设备在蜂窝网络中的地理位置。 在无线蜂窝移动通信系统中，移动台的定位对于许多应用来说都是至关重要的。 例如，基于位置的服务（LBS）应用、紧急呼叫定位、车辆导航等。
二、移动台定位技术的分类
1、基于测量的定位技术
无线蜂窝网和局域网中的定位技 术对比
无线蜂窝网和局域网中的定位技术对比
无线蜂窝网和局域网中的定位技术在技术原理、应用场景、实现方式以及精 度等方面存在一定的差异。

科技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ３ 年 第３ ５ 期
信 息 技 术
无线蜂 窝通 信 系 统 定位 技术 方案 的优 化
花 逢 春
（ 国 家广 播 电影 电视 总 局哈 尔滨 监 测 台 ， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ８ ９ ）
摘 要： 为了满足当下信息时代的发展需要 ， 展 开无线蜂窝通信 系统的优化是非常必要 的， 这 需要我们就无线蜂 窝通信 定位技术 展 开 分析 ， 以满 足现 代 通 信 系统 的发展 需要 。 该 文就 网络 定位 技 术展 开探 究 ， 比如 Ａ Ｏ Ａ 、 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ定 位模 式等 ， 通 过 对这 些 定位 方 法 自身存在优缺点的剖析 ， 以为现 实工作更好的服务。 关键词： 无 线蜂 窝通 信 系统 ； 存在 问题 ； 方 案探 究
无 法进 行 交 汇 ， 从 而影 响 了现 实 工作 的开 展 。因此 Ｔ Ｏ Ａ对 系 统 同 步 的要求 很 高 ， 并 且 需要 在 信 号 中加 时 间戳 ， 要 求 基 站 之 间 的 同步 ， 而 实 际参 加 定 位 的基 站 一 般 在 ３ 个 以上 ， 误 差 是 不 可避 免 的。 这 时候 可 以利用 Ｇ Ｐ Ｓ 对 基 站进 行 校 正并 利 用 其他 补 偿算 法 来估 计 位 置 ， 提
高算法的精确度 ， 但 同时增加系统的开销和算法 复杂 程度 ， 因此单 纯的 Ｔ Ｏ Ａ算 法 在实 际 中应 用 很 少 。 在Ｔ Ｄ Ｏ Ａ定 位 应 用 模 式 中 ，通 过 对抵 达 时 差 定 位模 式 的应 用 ， 可 以进 行 各 个基 站 到 移 动终 端 发 射 机 之 间 的传 播 时 差 的控 制 ， 确保 运 动 目标 的位 置信 息 的优 化 。在 该 模 式 中 ， 我 们无 需 进 行 基 站 及 其 移 动 终端 之 间 的精 确 同步 ， 也 不需 要 在 上 行 信 号 中进 行 时 间 戳信 息 的添加 ， 以此进行基 站及其移动终端 目标 由于信道 的差异而导致 的 共 同误差 的 出现 。 在上 述 应 用 环节 中 ， 通 过对 这 种定 位 系 统 的协 调 ， 可 以满足 实 际工 作 模 式 的 开 展 ， 这 也需 要 一 个 不 断探 索 的过 程 。在 该 定 位 方式 中 ， 将 目标移 动 终 端 定 位 于两 个 基 站 为 焦点 的双 曲线 方 程 上 。确 定 目标 移 动 终端 的二 维 坐 标 需 要 至 少 建 立 两 个 双 曲线 方 息 的 职确 化 。 程， 至少 ３ 个基站 ， 两 条 双 曲线 交 点 即为 目标 移 动 终 端 的 二维 坐 标 。 在 无 线无 线 蜂 窝 通 信 系统 的应 用 过程 中 ， 通 过 对 不 同的应 用 环 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ算法是对 Ｔ Ｏ Ａ算法的改进 ， 他不是直接利用信号到达时间来 境 的分 析 ， 进 行 与 之相 对 应 的定 位 技术 的应 用 。这 主要 涉 信号的时间差信息来 应用模式 ， 分别 是 下 行 链 路 应 用 下 的 定 位 方 法 ， 通 过 对 移 动 台 的利 确定 目标 的位置信息 ， 与Ｔ Ｏ Ａ算法相 比， 它不需要加入专 门的时间 用， 来 满 足信 息 数 据 的定 位 。通 过 对上 行 链 路 背 景下 定 位 技 术模 式 戳信息 ， 定位精度也有所提高。 的应用 ， 可以满足移动 网络的应用需要。 当然 ， 这就需要我们定位参 ２ Ｔ Ｄ Ｏ Ａ定位 技 术 的具 体 分析 为 了更 好 的 进行 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ定 位技 术 的探 究 ， 我 们 需要 利 用 到 各 种 数的测量环节及其移动 台的控制 ， 以满足测量值的求解需要 。通过 对蜂窝网络定位基技术的应用 ， 可以进行一些环节的数据信息的测 应 用 形 式 ， 进 行 基 站 及其 移 动 台的 时 间 Ｔ Ｏ Ａ信 息 的探 究 ， 进 行 移 动 展 开基 站 的 坐标 位 置 的控 制 ， 这 需 要 进 行 差 值 量计 算 ， 最终 确 定 粗 移 动终 端 所 在 的 位 置 ， 当然 ， 这需 要 利 用 一 定 数 台 坐标 位 置 的探 究 ， 量 的蜂 窝机 制 的 应用 ， 进 行 手 机 信 号 的 良好 定 位 ， 保 证 其 强度 、 到 达 运算 ， 但 是 总 而 言之 ， 我 们 要 进 行基 站 时间 的 同 步化 运 作 ， 实 现 不 同 时间、 角度 等 环节 的 控制 。 基站之间的移动信号传输特性的深入分析 ， 这样可以有效环节多径 在 日常工 作 中 ， 我 们 要 进行 移 动 台 方 法 的 应 用 ， 比如 进展 下 行 效 应而 导 致 的误 差 的 出现 。但 是 在 实 际工 作 过 程 中 ， 要 做好 移 动 台 链 路 时 间 差定 位 方法 的应 用等 ， 当然 ， 这 需 要利 用 到 Ｇ Ｐ Ｓ技术 ， 积极 与基站 之间 的同步是 比较 困难 的 ，此 时可 以采用相 关估计 得到 Ｄ Ｏ Ａ值 ， 即将 一 个 移 动 台接 收 到 的信 号 ， 与 另 一 个 移 动 台 接 收 到 做好相关的辅助工作 ， 实现其工作 的综合运作效益的提升。在无线 Ｔ 蜂窝 网络 定位 模 式 的应 用 过 程 中 ， 要 进行 上 行 链 路 信 号 到达 时 间 定 的 信号 进 行 相关 运 算 ， 从而得到 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ的 值 。这 种 算 法 可 以在 基 站 估计出 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ 的值 ， 再 进 行 定 位 计 算 能 获 得 较 位模 式 、 到达 时间 差 定 位模 式 等 模 式 的应 用 。在 Ａ Ｏ Ａ模 式 中 ， 需 要 和 移 动 台 不 同 步 时 ， 我们 就 角 度 到达 定 位 方式 展 开 应 用 ，确 保 信 号 到 达角 度 的探 究 ， 进 高 精度 。对 于蜂 窝 网 中 的移 动 台定 位 而言 ， Ｔ Ｄ Ｏ Ａ更 具 有 实 际 意义 ， 行运动 目标的 自身位 置的获取。 在蜂窝移动网的 Ａ Ｏ Ａ模式 中， 需要 这种方法对网络的要求相对较低 ， 并且定位精 度较 高 ， 目前 已经 成 利用基站接收机进行不同阵元 的信号相位信息的获取 ， 并且通过对 为 研 究 的热 点 。 通过 对 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ定 位技 术 的探 究 ， 可 以更 好 的满 足 当下 无 线蜂 窝 其 运 动 目标 的 电波 入 射 角 的测 算 ， 确 保 侧 位 线 的有 效 测 量 ， 从 而 满 足现实工作的需要 。测算 出运动 目标的电波人射角 ， 从而构成一根 网络 通 信 系 统 的 应 用 需要 ， 该 模 式 具 备 良好 的 应 用 优 势 ， 得 到 了 当 从 接 收 机 到 发射 机 的径 向连 线 ， 即测 位 线 ， 目标 终 端 的二 维 位 置 坐 下工作 的广泛传播 ，其实 现了话音及其控制信号 的测量环节 的开 展， 方 便 移动 电话 制 式下 的工 作 的 开 展 。这 就 省 掉 了一 些 对 蜂 窝 通 标 可通 过 两 根测 位 线 的交 点 获 得 。 在Ｔ Ｏ Ａ定位模式应用过程中 ，通过对基站三角定位模式 的应 信标准修改 的麻烦 ，更好 的实 现蜂窝 网通信 系统 的综合效 益的提 用， 可 以进 行 运 动 目标 与 基 站 接 收机 之 间传 播 时 间 的测 量 ， 该 定 位 升 。并 且 其 对 原有 系 统 改动 不 大 ， 不需 要 改 变 用 户端 和蜂 窝 的 基 础 模式也称之为抵达时间定位模式 ， 从而确保运动 目标 的 自身位置的 设施及蜂窝天线 ， 安装费用少 ； 测试精度不受距 离影 响， 对多径干扰 对功率变化不敏感 ， 信号衰减对测时精度影响小 ； 抗多径 确 定 。这 需要 进 行 一 系列 的 运 动程 序 的应 用 。 我 们 把 已经 明确 的 电 敏感度低 ； 波传播速度设置为 ｃ ， 与此同时， 我们也要进行基站及其运动 目标传 效应和市区遮挡效应强 ， 因此在信号接收去不会 出现盲点 ； 延时小 ， 播 时 间 的假 设 ， 将 时 间假 设 为 ｔ 。在 应 用 过程 中 ， 我们 要 以基 站 为 核 其定位时间在 ３ ｓ 之 内。 心， 进行运 动 目标 的深化 ， 从而实现基站到移动终端 的传输距 离的 ３结束语 测定 ， 做好 ｊ个 基 站 的

蜂窝系统移动定位技术作者：熊瑾煜王巍朱中梁蜂窝网络基础设施的完善、移动终端功能的增强、互联网内容的丰富及无线应用的推广正在充实人们的日常生活，也逐渐改变人们的生活方式和消费习惯。

1移动定位技术的发展及应用无线电定位技术的起源可以追溯到上世纪初，第二次世界大战的军事需求和80年代末开始推广的数字蜂窝移动通信系统分别推动了该项技术在军事和民用领域的发展。

GPS和LORAN C系统是典型的定位系统，它们采用无线电定位方法满足不同的定位精度要求。

随着CDMA等原属于军事应用的领域的先进技术快速民用化及蜂窝网络的迅猛发展，国外早已开始研究蜂窝移动通信系统定位技术。

1996年，美国FCC制定的E911规范要求所有的移动运营商必须以67%的概率提供紧急救援服务，从而加速了该技术的进步及基于无线电定位技术的位置服务(LCS)在全球的发展。

快速增长的中国移动通信市场为开展和普及移动定位系统在中国的建设奠定了坚实的基础。

北京移动采用摩托罗拉公司的LCS解决方案，在移动网中为个人和企业用户提供各种位置服务，主要包括亲友位置查询、用户位置授权及城市信息查询。

从2001年初开始，福建移动、山西和云南的移动运营商先后与诺基亚签订了移动定位商用合同。

最近，联通国脉与日本著名的位置服务内容解决方案提供商Navitime签定合作协议，共同开发基于cdma2000 1x的位置服务。

2移动定位技术采用适当的定位技术获得位置信息是实现位置服务的必要前提，根据不同的划分准则，蜂窝网络定位技术有以下几种分类方法：(1)根据定位系统所处的空间位置不同，可分为空基定位系统(GPS)、地基定位系统及混合定位系统三种。

GPS系统以高精度、全天候等特点在全球广泛应用，在车辆调度管理中发挥重要作用。

传统的广域无线电测向定位系统属于地基定位系统。

A-GPS系统是GPS与蜂窝网络结合的产物，定位精度高，克服了GPS在建筑物内和市区存在盲区的缺点，是未来蜂窝定位技术标准最有力的竞争者。

人员定位原理
人员定位技术是一种通过使用传感器和通信设备，将人员的位置信息准确地确定并传输到监控中心的技术。

该技术可以在零售、物流、军事、医疗等领域中得到广泛应用。

人员定位技术的原理主要包括以下几个方面：
1. RFID（射频识别）技术：人员佩戴带有RFID标签的物品（如卡片或手环），可通过无线电频率来与接收器通信。

接收器会记录下标签与接收器之间的距离和方向信息，并将数据传输到监控中心进行处理和显示。

2. 蓝牙技术：通过将蓝牙模块嵌入到人员佩戴的设备中（如手机、手表等），可以利用蓝牙信号进行人员的定位。

监控中心可以通过接收到的蓝牙信号强度和方向信息来确定人员的位置。

3. Wi-Fi技术：人员佩戴的设备会与附近的Wi-Fi信号发射器
进行通信，并将设备与信号发射器之间的距离、信号强度等信息传输给监控中心。

监控中心根据接收到的信息来确定人员的位置。

4. 蜂窝网络定位技术：人员佩戴的设备会与移动通信基站进行通信，并利用信号强度和到达时间差等信息来计算人员的位置。

该技术广泛用于手机定位和应急救援等领域。

5. GPS（全球定位系统）技术：通过使用卫星定位系统接收卫
星发出的信号，利用三角测量原理计算出人员的经纬度。

GPS
定位技术在户外环境中的定位精度较高，在室内环境中则受到信号遮挡的限制。

人员定位技术的原理基本上都是利用信号强度、方向、到达时间等信息的测量和计算，从而确定人员的位置。

这些技术的应用可以提高工作效率、安全性和便利性，并且可以在紧急情况下进行追踪和援助。

基于TDOA的双曲型蜂窝定位技术摘要：为了提高蜂窝网络移动台定位精度，在分析传统定位算法基础上，提出了基于遗传算法的TDOA定位技术。

论文主要做了以下工作:首先给出了TDOA双曲型方程组的数学模型，详细地分析了Chan,Taylor 和Fang算法等三种传统定位算法的特点，并进行仿真，并针对三种算法的优点和缺陷，提出基于遗传算法的TDOA双曲型蜂窝定位技术。

仿真结果表明，其定位精度高，效果优于传统定位算法。

关键词：无线定位信号到达时间差（TDOA）双曲型蜂窝网络遗传算法Study of Hyperbolic Cellular Positioning Based on TDOAZhang Xinying, Tutor:Zhou yatong（School of Information Engineering，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China）Abstract:In order to solve the problem of mobile location accuracy improvement,a TDOA localization technology based on the genetic algorithm is proposed by the analysis of the foundation of tradition localization algorithm.The main step is as follows in this paper: to begin with, the mathematical model of TDOA hyperbolic type equation set is given, characteristic of three traditional localization algorithm such as Chan, Taylor and the Fang algorithm are analyzed in detail,and simulation is carried out. In view of three algorithm's merits and the flaw, A TDOA localization technology based on genetic algorithm is proposed,the simulation result indicated that pointing accuracy of the technology is high, and the effect of which is superior to traditional localization algorithm obviously.Keywords:Wireless Location;Time Difference of Arrival(TDOA);Hyperbolic Cellular Networks; Genetic Algorithm1 前言近年来随着移动通信事业的迅猛发展，移动通信越来越多的受到地面发射源的干扰，这些干扰给正常的广播和通信业务的正常开展带来了巨大的威胁，甚至可能产生无法估量的社会影响。

通信电路ProjectGSM网络通信协议研究及定位功能的实现2012年12月项目简介：本项目的理论分析部分包括：通过研究GSM通信协议，并在此基础上，研究GSM基站定位的原理与实现方法。

本项目的硬件实现部分包括两个阶段：第一阶段：在2012年秋季学期，利用GSM网络手机自带芯片电路，通过基于Android操作平台的设计，实现GSM 网络定位。

同时利用GPS芯片，通过GPS通信协议实现定位，并比较和分析GSM 与GPS定位的效果。

第二阶段：在2013年春季学期，结合通信电路实验课，将嵌入式设计、卫星定位与智能手机相结合，设计电路结构，搭建切实有效的针对私人物品的微型化GSM/GPS追踪定位器。

本报告中包括第一阶段的实现。

第一部分 GSM通信协议研究引言：GSM（Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统）是目前应用非常广泛的移动电话标准，它具有网络容量大、抗干扰能力强、覆盖范围广等有点，目前在全球有超过200个国家和地区约10亿人在使用GSM电话。

GSM 应用的一大优点是能够实现在室内的定位，缺点在于它不如GPS定位的精度高。

一、GSM标准GSM标准是面向ISDN（Integrated Services Digital Network，综合业务数字网）的，其有关信令协议参照OSI模型，采用了分层的协议结构，可用于和移动性、无线资源和连接管理功能等相关的信令信息交换。

GSM协议栈如下图所示：GSM协议栈共分为三层，即物理层L1、数据链路层L2和信息层L3；其中，信息层L3又包括三个子层：无线资源管理子层（RR）、移动管理子层（MM）和连接控制子层（CM），用于不同网络实体之间的互连（包括网络资源移动性、编码格式和有关呼叫管理信息的通信）。

下面，我们将按照GSM协议栈从下到上的顺序，依次分层介绍GSM协议栈的各层内容。

1、物理层首先我们来看协议栈的最底层——物理层，它包含两个信道：业务信道（TCH）和信令信道，并采用TDMA/FDMA复用多址方式，为每个基台分配一定的频率和时隙信道发送数据。

无线蜂窝通信系统中的定位技术无线蜂窝通信系统中的定位技术无线蜂窝通信系统是一种通过无线网络进行通信的方法，它可以让大量人员、设备和车辆自由流动，同时也可以实现高质量的通信服务。

然而，无线通信系统中经常涉及到定位问题，而在实际应用中，定位准确性会直接影响到许多服务的质量。

这篇文章将会介绍无线蜂窝通信系统中的定位技术，包括定位方法和常见的定位算法。

一、定位方法在无线蜂窝通信系统中，可以采取不同的定位方法，包括基站定位、信标定位、网络定位和卫星定位等。

每一种定位方法都有其优点和不足之处，根据实际应用需求选择最合适的定位方法。

1. 基站定位基站定位是最常见的定位方法，它是通过基站向移动设备发送信号，然后通过信号传输的时间差计算定位位置。

基站定位的优点是准确度较高，在城市地区可以达到几十米的精度，而且不需要额外的硬件支持。

不过基站定位也有其局限性，主要是在人口稀少区域不能够有效地定位。

2. 信标定位信标定位是一种基于RFID技术的定位方法，它是将无线电标签（标签）安装在物体或者人身上，然后通过已部署的读卡器读取标签信息来实现定位。

信标定位的优点是可以实现高精度的定位（比如室内定位），而且可以跟踪移动设备。

不过信标定位需要额外的硬件支持。

3. 网络定位网络定位是一种通过网络传输的方式来获取移动设备位置的方法，它利用开放的网络接口，将用户位置信息请求发送到网络平台上，然后获取设备位置信息。

网络定位的优点是不需要额外的硬件支持，并且可以通过多种网络协议来实现。

不过网络定位的准确度受限于网络的拓扑结构和信号强度等因素。

4. 卫星定位卫星定位是一种利用全球定位系统（GPS）、伽利略系统等卫星系统获取移动设备位置信息的方法。

通过接收卫星的信号，结合预先存储的信号数据来计算移动设备的位置。

卫星定位的优点是可以全球应用，并且具有较高的定位精度。

不过卫星定位在室内环境下无法使用，并且需要额外的硬件支持。

二、定位算法无线蜂窝通信系统中的定位算法，主要包括概率算法、迭代算法、几何算法和模型算法。