基于CDMA网络应用概述

一、移动定位技术简介

移动定位技术是利用无线移动通信网络，通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量，根据特定的算法对某一移动终端或个人在某一时间所处的地理位置进行精确测定，以便为移动终端用户提供相关的位置信息服务，或进行实时的监测和跟踪。

移动定位又称为位置服务，是移动通信网提供的一种增值业务。该业务通过无线定位技术获得移动台的位置信息，提供给用户本人、移动通信网或者其他外部实体，实现各种与位置相关的业务应用。移动位置业务的主要应用体现在以下方面：公共安全业务、跟踪业务、基于位置的信息服务、导航服务、智能交通服务等。另外，位置业务还可以提供娱乐消息、交通报告、地图和向导、目标广告、交互式游戏、远程信息处理等服务。随着技术更新完善和社会的发展，用户对位置服务的需求迅速增长，基于位置服务带来的年收入增长率已仅次于移动银行和移动支付位居第二；移动位置业务在运营商新业务营收增长中所占的比重也越来越大，有良好的市场和发展空间，预计到2012年底基于位置的增值服务市场规模将达到50亿美元，并将持续高速发展。

推广移动定位服务，对于用户端，可以享受多种基于位置的服务，为多种2G、3G业务提供辅助，体验更加轻松便捷的生活。对于运营商，可以促进放号，带动3G、宽带用户的发展，增加用户粘性，增加增值业务营收，与对手竞争产生差异化。

二、主要无线定位技术简介

1、基于网络的定位技术

基于网络的定位技术由多个基站同时检测移动台发射的信号，通过处理各接收信号中携带的与移动台位置有关的特征信号，计算出移动台的位置。基于网络的定位技术主要有：蜂窝小区标识（CELL-ID）、到达时间/到达时间差（TOA/TDOA）。

移动台所处区域BS3BS1BS2 图2-1 蜂窝小区标识定位

基于网络的定位方案在基站密集的城区可以较为精确的实现定位，提供位置服务，但是在农村地区，基站数量少，能搜索到的基站信号较少，定位实现困难。

2、基于移动台的定位技术

基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量和移动台位置的求解计算。需要对现有移动台内部软硬件更新升级。现在提出的基于移动台的定位技术主要有：下行链路观测到达时间差方法（OTDOA）、蓝牙技术、基于GPS定位技术、辅助GPS等。

图2-2 辅助GPS定位

基于移动台的定位技术在农村等空旷地带，能很好的搜索GPS信号，实现较为精确的定位，但在建筑密集的城区以及室内，由于卫星信号弱，定位误差大，同时终端体积和能耗大大增加，待机时间缩短。

3、GPSONE定位技术

在郊区和农村，无线基站密度较低，移动台通常只能有效的与一个基站联系，基于网络的定位方式难以实现，然而此时GPS接收机能很好的捕捉到卫星信号；在建筑物密集的城区和室内环境，GPS难以捕捉到卫星信号，但是基站密集，数量较多的基站可以接收到移动终端信号。结合两种方案优点的无线辅助全球定位系统（WAG）可以很好的满足不同环境下的定位要求。

GPSONE定位算法是由高通公司提出的一种基于CDMA网络的无线辅助全球定位技术（WAG）和高级前向链路三边测量（AFLT）相结合的技术，是传统GPS定位技术与CDMA网络技术巧妙结合的混合型定位技术，即GPSONE=A-GPS+ AFLT+ Mixed CELL-ID+ CELL-ID。

GPS卫星网络CDMA网络广域GPS卫星参考网络定位终端定位平台应用服务平台

图2-3 GPSONE定位技术网络构成

GPSONE技术定位分为两步：首先，移动台根据自身所处的无线网络环境，用高级前向链路三遍测量（AFLT）和基站扇区定位技术（CELL-ID），粗略估计移动台的大致位置，即粗定位；然后根据移动终端提供的粗定位信息，计算移动终端所需的GPS卫星灵敏度辅助数据并反馈给移动终端，移动终端根据系统提供的辅助信息有目标的进行卫星搜索和测量，将卫星测量信息和导频相位测量信息上报到定位处理中心，由定位处理中心根据这些信息和数据选择相应的算法（AFLT+AGPS）进行定位。

一个定位系统设计应以最低的代价实现最高的定位精度，通常需要考虑以下几个方面：定位精度，定位精度直接影响到定位服务的质量，不同的定位服务需求的精度也不同，因此应根据服务类型选择合适的定位方法，以较小的投入成本

获得最大利益；覆盖能力，应能满足不同环境中的定位需求；投资成本，在满足定位精度及覆盖的情况下，投资成本小的技术方案将体现出巨大优势；是否支持现有终端设备，这直接决定了用户群的发展；现有网络是否支持，基于网络的定位多需要核心网或无线网满足某种标准协议或版本，故选择定位技术时应考虑现有网络是否支持，是否需要大规模网络升级。GPSONE较之传统定位体现的优势有：精度高，在较好的条件下，定位精度可达到5-50米；定位时间短，完成一次定位只需要几秒到几十秒；适用范围广，在许多传统定位技术都无法实现的环境能成功定位；终端集成度高，附加能耗低，集成在CDMA芯片中，与普通CDMA手机在尺寸上、耗电量上无大的区别。

4、几种定位技术比较

表2-1 方案可行性比较

精度（m） 可用性 首次定位所需时间 保密性 成本 基于网络的定位 50~500 基站分散的农村地区性能差 所有环境中均为几秒钟 不保密 成本高 基于移动台的定位 3~200 灵敏度低，地形环境影响大 取决于呼叫环境，时间较长 保密 成本较高 GPSONE 3~50 能提供室内室外环境定位 所有环境中均为几秒钟 保密 成本低 定位成功率（定位成功%）优秀GPSONE定位好差传统GPS定位农村城郊城区室内

图2-4 不同定位技术性能对比

无线网络定位AGPS定位从以上主要定位技术定位性能及实现难易程度可以看出，基于CDMA网络的

GPSONE定位技术定位精度高，对网络和手机终端产生的成本较低，在手机位置服务领域能与对手拉开距离，因此应大力发展基于GPSONE技术的位置服务应用。 三、基于CDMA网络手机定位应用

手机定位业务的用户群正在不断扩展，从目前大多针对老人孩子特殊需求实时位置反馈，逐步发展到以白领阶层定位业务需求为主，涵盖全网用户的增值服务。

伴随着移动定位服务的高速发展，各公司相继推出定位业务，基于不同网络不同定位技术的定位服务存在较大差异，随着定位服务进一步发展和不断完善，定位技术的差异也将越来越突出。

基于CDMA的定位服务，全面覆盖2G、3G业务，终端增加高通GPSONE芯片，除具备通话功能外，通过终端和业务管理平台建设，将提供给用户精确的位置服务。

业务服务器通信服务器SMSCSMGCDMA业务网络GIS服务器防火墙ISAGMPC/PCE日志服务器移动定位平台ISMP

图3-1 基于CDMA网络定位组网

随着定位服务的不断发展，应用过程中相关需要解决的问题有：计费技术，定位技术涉及用户、运营商及第三方业务提供方，因此合理的计费措施在定位服务中十分重要；隐私保护问题，定位技术给用户的生活带来了便捷，但同时也引起隐私方面的隐患，因此通过技术手段在提供定位服务的同时最大程度的保护用户隐私资料至关重要；终端支持，要实现基于CDMA网络的定位应用，除了网络侧配套升级之外，需要终端生产厂商在传统CDMA终端基础上升级以支持定位应用。

四、小结

定位服务的不断发展，促进了定位技术的发展与完善。传统的基于网络的定位方式受基站密集度，广大的郊外农村地区难以满足定位需求，基于移动台（传统GPS）的定位技术受卫星信号接收影响，在城区及室内无法精确定位，且终端能耗增大。

基于CDMA网络的 GPSONE定位技术，实现移动目标的定位跟踪，很好解决了传统定位方案受地理环境影响无法随时随地实现定位的弊病，为安全、保险等对定位空间连续性高的行业的位置应用提供了一个可行的解决方案。GPSONE技术具有盲区少、适应面宽、成本低、网络升级简单的特点；随着相关支撑技术日趋完善，加以积极的营销策略，将能有效的抢占市场，在定位服务领域占据领先地位。