移动通信定位技术之比较

GPS定位与LBS定位比较概述1、GPS与LBS位置定位大体上可以分为两大类：GPS（Global Positioning System，全球定位系统）和LBS（LBS--Location Based Service，移动位置服务），就技术原理而言，GPS车载定位通过接受GPS卫星提供的经纬度坐标信号来进行定位，而LBS则通过移动通信的基站信号差异来计算出手机所在的位置。

两种定位业务各具优势，但也各有不足：（1）GPS定位GPS定位的优势是精确，只要能接收到四颗卫星的定位信号，就可以进行误差在5米以内的定位。

而在中国，一般都可以接收到6-10颗卫星信号，其中南方地区更容易接收。

缺点是GPS受天气和位置的影响较大。

当遇到天气不佳的时候、或者处于高架桥/树荫的下面，或者在高楼的旁边角落、地下车库或露天的下层车库（或者简单地说当见不到天空的时候），GPS的定位就会受到相当大的影响，甚至无法进行定位服务。

（2）LBS定位LBS定位的优势是方便，因为它是通过手机进行定位的。

理论上说，只要计算三个基站的信号差异，就可以判断出手机所在的位置。

因此，只要用户手机处于移动通信网络的有效范围之内，就可以随时进行位置定位，而不受天气、高楼、位置等等的影响。

LBS定位会受到两个限制：第一是通过计算基站信号差异而得出的位置坐标值，很明显地逊于GPS的定位精度；第二是使用范围较窄。

LBS虽然不会受到天气、高架桥或高楼的影响，但如果超出手机的服务范围，或者手机所处的基站数量不足，则无法进行LBS定位。

从这一点上说不太适合野外使用。

手机定位由于基于现有手机通信基站，受环境影响较大，在郊区和农村可以将移动台定位在10～20米范围内；在城区由于高大建筑物较多，电波传播环境不好，信号很难直接从基站到达移动台，一般要经过折射或反射，因此定位精度会受到影响，定位范围为100～200米，一般情况定位响应时间在3～6s之间。

而在无法接收到手机信号的地方，就谈不上定位了。

移动通信网络中移动终端位置定位算法的研究移动通信网络中移动终端位置定位算法的研究是当前无线通信领域的热门研究方向。

随着移动通信技术的发展，人们对于移动终端的位置信息越来越关注。

移动终端定位算法的研究对于提供更精确的位置服务以及支持各种应用场景具有重要意义。

本文将从移动终端定位的基本原理、常见的定位技术、定位算法以及研究方向等几个方面进行探讨。

首先，移动终端定位的基本原理是通过接收到的信号来计算出终端的位置。

常见的信号包括GPS卫星信号、基站信号和Wi-Fi信号等。

其中，GPS技术是最常用的定位技术之一。

GPS系统由一组卫星和接收器组成，通过接收卫星的定位信号来计算终端的位置。

基站定位是另一种常用的技术，它利用手机与基站之间的信号传输延迟来计算距离，从而确定手机的位置。

Wi-Fi定位是基于Wi-Fi信号的定位技术，它利用手机与周围Wi-Fi热点之间的信号强度、到达时间差等信息来计算位置。

其次，移动终端定位算法根据不同的定位技术采用不同的算法来计算终端的位置。

其中，GPS算法主要采用三角测量原理和卫星导航算法来计算位置。

三角测量原理将接收到的三颗卫星信号的距离转化为位置坐标。

卫星导航算法则是利用接收到的卫星信号来计算位置，并通过差分定位、载波相位等技术来提高定位精度。

基站定位算法主要采用基站信号的到达时间差来计算终端位置，通过测量到达时间差计算距离，再利用多个基站的位置来计算整体位置。

Wi-Fi定位算法主要通过收集周围Wi-Fi热点的信息，计算出接收信号强度与距离之间的关系模型，并根据模型计算终端的位置。

然后，当前移动终端位置定位算法的研究焦点主要集中在提高定位精度、降低定位成本和适应不同场景。

针对定位精度的提升，研究者们采用多传感器融合定位、信号处理技术、粒子滤波等方法来提高定位精度。

多传感器融合定位技术将GPS、基站定位、Wi-Fi定位等多种技术进行融合，利用不同技术的优势来提高整体定位精度。

信号处理技术通过对接收信号进行降噪、增强等处理，从而提高信号的可靠性和准确性。

WiMAX、Wi-Fi、3G和LTE比较宽带无线技术比较：WiMAX、Wi-Fi、3G（TDSCDMA、CDMA2000、WCDMA)、LTE1、宽带无线接入背景通信市场正在呈现出话音业务移动化，数据业务宽带化的发展趋势；无线化和宽带化是电信网络接入层发展的总趋势；在以ITU和3GPP/3GPP2引领的蜂窝移动通信从3G到E3G，再走向B3G/4G的演进道路上，3G、WiMAX、WIFI等各种无线技术竞争中互相借鉴和学习，2、技术不断完善，网络安全性实用性不断增强。

丰富的市场终端支持：支持WIFI、WIMAX的无线网络的笔记本电脑，手机终端，移动MP3，移动电视等，整个产业链已逐渐成熟。

政府社会信息化建设需求3、无线宽带接入技术WiMAX（Worldwide Interoperability for Mi-crowave Access）即全球微波接入互操作性。

WiMAX的另一个名字是802.16。

WIFI(Wireless Fidelity)即无线保真，目前可使用的标准有两个，分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。

3G（3rd Generation）第三代移动通信，目前分为TD-SCDMA，WCDMA,CDMA2000三种。

LTE（Long Term Evolution）长期演进。

LTE也被通俗的称为3.9G，被视作从3G向4G演进的主流技术。

一、WiMAX技术1、WiMAX技术概述WiMAX全称World Interoperability for Microwave Access(全球微波接入互操作性)是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种空中接口标准。

WiMAX系统主要有两个技术标准，一个是指满足固定宽带无线接入的WiMAX802．16d标准，另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMAX802．16e标准。

作为线缆和xDSL的无线扩展技术，802.16a规范于2003年1月29日被IEEE通过。

移动通信中的无线定位技术摘要：随着通信系统的全面发展和进步，无线通信系统定位技术的应用范围不断扩大。

为了提高通信系统的应用质量，要整合具体的应用模式，发挥各项技术的优势作用。

分析了无线通信系统定位技术的内涵，并对其实际应用展开讨论。

关键词：移动通信；无线；定位技术；前言：基于位置服务的多元化需求，无论是室内还是室外，快速准确完成移动终端位置信息定位管理的业务量逐渐增多。

为了充分提升位置服务质量和网络应用性能，要积极整合定位技术应用模式，打造更加科学合理的信息保护安全管控机制，为通信系统定位管理工作的优化提供保障。

1无线通信系统定位技术无线通信系统定位技术指借助无线通信技术和传感器等设备有效建立测量接收模式，对接收到的无线电波时间、幅度、相位等基础参数进行测量分析，结合具体的算法规则完成被测物体的位置判定。

通过建立定位、监测、着重等控制模式，保证导航管理、机器人跟踪、虚拟现实以及军事目标定位等基础工作都能顺利开展。

1.1GPS 定位技术全球定位系统（GPS）定位是目前应用最为广泛的定位方式，借助工作卫星和备用卫星实现相关信息的实时性接收和存储。

地面接收机接收GPS卫星发送的实时性信号，配合数据处理获取相关信息，依据卫星广播的星历信息完成定位和导航。

需要注意的是，GPS 定位系统在较为开阔的环境下定位精准度较高，抗干扰性和保密性较好。

1.2Cell-ID定位技术Cell-ID定位技术通过获取目标手机所在的蜂窝小区 ID来确定其具体位置，针对移动网络进行针对性跟踪和管理，有效实现识别信号的可控性目标。

在技术应用体系内，只要系统能将小区基站设置的中心位置和小区覆盖半径直接发送到终端设备上，就能结合相关信息描述的的内容和关键点有效确定移动终端的位置。

此外，Cell-ID定位技术能实现简单定位和处理，实际的响应速度较快，无须进行网络和移动终端的更改就能大大提升覆盖范围，保证信息传递和数据处理的可靠性。

若是基站分布数量不足，则很难有效完成定位控制。

3G中旳A-GPS移动定位技术位置业务（LBS，Location Based Service）是指移动网络通过特定旳定位技术来获取移动终端旳位置信息，从而为终端顾客提供附加服务旳一种增值业务，可广泛应用于紧急救援、导航追踪、运送调度、移动黄页等诸多方面。

近年来，伴随顾客需求旳增长，移动定位技术受到越来越多旳关注，尤其是3G技术旳日益成熟为移动定位技术旳发展提供了支持。

在2G或2.5G旳网络里，由于受到网络传播速度旳限制，高精度定位技术（A-GPS）旳应用受到局限，而3G网络可以提供高速无线下载功能，这就为移动定位业务提供了愈加广阔旳发展空间。

1、3G中旳移动定位技术目前，在3G网络中广泛使用旳移动定位技术有三种：基于网络旳小区识别（CELL-I D）定位技术、OTDOA定位技术、网络与终端混合旳A-GPS定位技术。

1.1基于网络旳CELL-ID定位技术基于网络旳CELL-ID定位技术是一种最简朴旳定位技术，合用于所有蜂窝网络，且无需对和网络进行修改，就可以向目前旳移动顾客提供自动定位业务。

该技术根据移动终端所处旳蜂窝小区ID号来确定顾客旳位置，因此其定位精度完全取决于移动终端所处蜂窝小区半径旳大小，从几百米到几十公里不等。

与其他技术相比，该技术投资较少，定位响应时间较短，一般在3s以内，但其精度最低，误差较大。

1.2OTDOA定位技术OTDOA（Observed Time Difference of Arrival）是一种应用于3G网络旳定位方式。

这种定位技术通过移动终端测量不一样基站旳下行导频信号旳抵达时刻（TOA，Time of A rrival）实现定位，其定位精度较高，定位范围约为100～200m。

但对时间基准旳依赖性较强，同步受多径干扰旳影响也较大。

OTDOA定位响应时间比CELL-ID略长，大概要10 s。

该技术无需对进行修改而只需修改网络，即可直接向既有顾客提供服务。

1.3A-GPS定位技术A-GPS（Assisted Global Positioning System）即网络辅助旳全球定位系统，这种措施需要网络和移动终端都可以接受GPS信息，是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动终端进行定位旳技术，可以在2G和3G网络中使用。

LTE时代的定位技术：OTDOA,LPP,SUPL2.0LTE时代的定位技术:OTDOA,LPP,SUPL2.0移动定位技术的发展历程如今智能⼿机已经在整个社会普及，数量众多的⼿机应⽤成为了⼈们⽣活当中不可或缺的⼀部分。

越来越多的⼿机应⽤都⽤到了⼿机定位技术，⽆论是本地搜索类应⽤，还是各种商业信息发布类应⽤，更不⽤说众多的交通导航类应⽤。

可以说定位服务（LBS）的应⽤已经是当下最为流⾏的移动应⽤之⼀。

移动定位技术的发展经历了多个阶段。

最初的基于服务蜂窝⼩区的定位技术（如CELL-ID）可以快速定位，但是不够精确。

之后的基于卫星信号的GNSS（全球卫星导航系统）定位技术可以精确地定位，然⽽由于需要搜星使初次定位时间（TTFF）过长⽽略显不便。

这其中⽤得最为⼴泛的就是美国的GPS全球定位系统。

直到后来，将两者融合产⽣了A-GNSS（辅助GNSS）技术，⼿机终端⾸先通过移动⽹络获取定位辅助数据来实现快速搜星，然后通过GNSS信号计算出位置。

相对于纯粹的GNSS定位，A-GNSS能够更快地实现定位，因此，它成为了最主要的移动定位解决⽅案。

然⽽在移动通信⽅⾯，LTE正在到来。

在⼀些发达国家（例如美国），LTE已经开始商⽤。

虽然中国⽬前还处于3G时代，但对LTE的研究和实验进⾏得如⽕如荼，可以说LTE已经是⼤势所趋。

LTE对终端定位的要求也进⼀步提⾼。

3GPP LTE Release 9规范定义了3种⼿机定位技术：ECID、A-GNSS和OTDOA.相对来说，OTDOA是⼀个⽐较新的技术，它不需要使⽤GNSS信号，⽽是利⽤类似于GNSS的定位原理，通过测量两个或更多的基站参考信号（RS）的到达时间差（RSTD），在已知各基站位置的情况下计算出⼿机所在位置（图1）。

实际上，在WCDMA中就已经有了OTDOA,但是WCDMA并不是⼀个同步系统。

各基站之间的时钟误差导致部署OTDOA需要⾼昂的成本，因⽽⽆法商⽤。

多种手机定位技术比较目前，定位技术可以分为三种类型：1、网络独立定位，如COO，TOA等；2、手机独立定位，如GPS；3、联合定位，即利用手机定位功能与网络独立定位功能的结合，如A-GPS。

结合司法项目的应用需求，这里主要针对移动和电信提供的位置服务进行简单的比较和分析。

一、网络独立定位法对于这种定位方法，不管是移动、电信都支持，所不同的就是采用的算法、定位方式稍有差异。

（1）移动主要采用COO（即蜂窝小区）方式，它是GSM网获取位置信息来实现位置服务的主要定位技术。

基于Cell-ID的定位技术，根据小区基站的覆盖范围（半径），来确认手机的大致位置，所以，定位该方式的定位精度与小区基站的分布密度密切相关。

在基站密度较高的地方，这种定位方式精度可以达到100-150米左右，在基站密度较低（如农村、山区），精度只能达到一两公里。

该方式的优势，定位时间短、对现有网络或手机一般不需要特殊要求就能够实现定位，缺点是定位精度取决于小区半径。

（2）电信由于CDMA系统不需要密集的基站，所以采用Cell-ID方式，定位误差会比较大（500米左右），因而，CDMA采用另一种网络独立定位法——TOA（通过信号达到时间测量），CDMA时间精度高，采用该方式，定位精度能达到50—100米左右。

总体而言，网络独立定位法目前支持的运营商包括移动、联通（G 网）、电信CDMA。

其中，在网络上所查找的关于“中国移动手机定位业务技术规范”中，明确指出，移动提供目前提供的定位方式主要就是基于Cell-ID技术。

二、GPS定位法手机装配有GPS模块，通过GPS卫星定位自己的位置，或通过短信或GPRS方式，将定位信号回传到服务器。

一般应用在车辆导航、车辆监控上较多。

优点是速度快、定位精准，缺点是室内无法定位，成本较高。

三、联合定位法联合定位法比较有代表性的就是A-GPS，A-GPS(AssistedGPS）是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术，理论上可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000网络中使用。

移动定位技术的概念和分类1.移动定位技术的概念移动定位技术是指通过一系列的技术手段，确定移动对象的位置坐标，包括经度、纬度、高度、速度等信息。

传统的GPS定位技术是移动定位技术的代表，但随着技术的不断创新，移动定位技术已经不仅仅局限于GPS，而是涉及到多种技术手段的综合应用。

移动定位技术在无人驾驶、物联网、智能家居等领域都有广泛的应用，并且随着技术的不断升级，未来移动定位技术的应用领域还将不断扩大。

2.移动定位技术的分类根据其基本的定位原理，移动定位技术可以分为三类：基站定位技术、卫星定位技术、惯性导航技术。

下面就来详细介绍一下这三类技术。

2.1 基站定位技术基站定位技术是指利用移动通信基站的信号覆盖范围，通过移动对象与基站之间的信号互动，判断对象所处的位置。

基站定位技术的优点是设备简单，精度较高，而且适用范围较广。

基站定位技术的缺点是受到基站覆盖范围和信号影响较大，且在城市高楼密集区域等特殊环境下容易出现信号干扰的情况。

目前，基站定位技术已经广泛应用于室内定位、城市及乡村较为密集的区域等。

2.2 卫星定位技术卫星定位技术是指利用一系列地球轨道卫星，通过卫星与移动对象之间的信号交互，来定位移动对象的位置。

卫星定位技术的优点是精度高，适用范围广，无需部署基站等基础设施。

卫星定位技术的缺点是设备复杂，成本较高，而且对于在室内或高层建筑物密集区域的移动对象定位效果比较差。

目前，卫星定位技术被广泛应用于交通运输、物流、航空航天等领域。

2.3 惯性导航技术惯性导航技术是指利用移动对象内部的惯性器件（如加速度计、陀螺仪等）来测量物体的运动变化，从而计算出移动对象的位置坐标。

惯性导航技术的优点是设备小巧，成本低，适用范围广。

惯性导航技术的缺点是随着时间的推移，测量误差会不断积累，并且在隧道、山区等地形复杂的区域下定位效果不佳。

目前，惯性导航技术被广泛应用于军事、航空、无人驾驶等领域。

3. 结语随着移动定位技术的逐步突破和应用，未来可预见的是，移动定位技术将会成为人们重要的数字助手，带来更多的便利和效率提升。

移动通信中的定位技术研究近年来，随着移动通信技术的不断发展和普及，人们的生活已经离不开手机。

手机除了通讯和娱乐功能之外，还能够实现定位功能，这使得人们可以更加方便快捷地获取周围环境信息。

在移动通信中的定位技术方面，目前主要有基站定位、GPS定位、WiFi定位和北斗定位等多种技术。

一、基站定位技术基站定位技术是移动通信运营商利用其手机网络基础设施来确定手机位置的方法。

以GSM为例，基站定位技术实现手机的定位需要几个步骤。

首先，手机向附近的基站发送请求，基站将回应并且确认连接；然后，基站将推断出手机与基站之间的信号传播延迟，计算出手机与基站之间的距离；最后，通过多个基站之间的交集来计算出手机的位置。

基站定位技术的主要优点是成本低、实现简单，但是定位精度通常只能达到数百米甚至更差。

二、GPS定位技术GPS定位技术包括全球卫星定位系统和伽利略卫星导航系统两类。

目前，全球卫星定位系统可以在全球范围内提供高精度的位置信息，而伽利略卫星导航系统可以提供更加精确的三维定位服务。

GPS定位技术的主要优势是精度高、覆盖范围广，但是室内定位精度较差，信号容易被建筑物等障碍物干扰。

三、WiFi定位技术WiFi定位技术是将无线路由器作为定位硬件，通过采集周围的WiFi信号信息来确定手机的位置。

与基站定位技术相似，WiFi定位技术的实现也需要计算手机与WiFi信号的距离。

一般来说，WiFi定位技术的精度比基站定位要高，因为WiFi信号可以更加精确地绘制出多边形区域来确定手机的位置。

但是WiFi定位技术需要前置设备，且对WiFi信号的质量要求比较高，因此在室内定位方面还存在诸多技术难点。

四、北斗定位技术北斗定位技术是中国自主研发、具有全球覆盖能力的卫星导航系统。

与GPS定位技术相比，北斗定位技术覆盖更广泛，且在民用领域应用越来越广泛。

北斗导航是多种定位技术的复合体，包括 GPS、北斗、GLONASS、伽利略和中国航天的地面增强系统等多种技术，具有更强的抗干扰能力和更准确的定位精度，可以实现城市峡谷等复杂环境下的高精度定位。

面向5G移动通信网的高精度定位技术分析摘要：如何提高室内定位精度并实现室内外定位的连续无缝覆盖是定位领域急需解决的问题，针对该问题，首先介绍了4G定位的标准与技术，并分析了其特点与不足。

然后，分析了面向5G的超密集组网下的定位技术，AOA、TDOA定位技术以及上下行定位技术。

最后，指出定位一体化和融合化是未来5G定位发展的趋势，进而提出了一种面向5G的异构融合一体化定位系统的网络架构。

关键词：5G定位技术；高精度定位引言在5G通信系统应用场景中，对面向5G的移动通信技术提出了较高的要求，主要集中于广覆盖、高容量、低功耗以及低时延这四方面。

就目前的面向5G的移动通信技术而言，在上述四方面仍旧存在一定的不足，难以满足不同应用场景下的通信要求。

因此，对面向5G的移动通信技术优化是很有必要的。

1面向5G的移动通信技术不足分析在智能手机越来越普及的当下，人们对智能手机通信业务的需求随之增加。

通信用户期望能够在任何地点和时间实现流畅的网络通信。

但是就目前以TCP/IP协议作为基础的互联网来说，难以有效实现高速运行状态下的互联网通信，不能满足通信用户的多样化需求。

具体来说，传统移动通信技术的不足主要体现在移动性差、安全性偏低以及IP地质资源不充足等方面，难以实现高效实时的网络通信。

在此基础上，5G移动通信系统受到了广泛关注，5G移动通信系统需要对传统的移动通信技术进行优化及改进，满足通信用户在不同应用场景下的通信需求，促进互联网通信的可持续发展。

2面向5G的移动通信技术的优化研究2.1基于内容中心网络的工作机制在基于内容中心网络的5G移动通信网络架构中，最为关键的工作机制包括命名机制、转发和路由机制这两种。

在内容中心网络运行期间，主要根据内容的名字前缀完成数据的传输，所以技术人员需要合理设置内容中心网络的命名机制，常用的设计方法为分层设计方法，通过“/”实现内容名称的合理划分，使其转变为多个名字词元，这类命名机制的词元由不同长度的字符串组成，可以为内容中心网络提供无尽的命名空间。