移动通信无线定位技术发展前景

所属栏目:通信论文 发布日期:2016-06-06 15:11 热度:

   近几年,移动通信领域的定位服务得到了广泛探讨和快速发展,并逐渐成为极具商业价值的增值服务,而这显然离不开无线定位技术的有力支持,换句话说,两者之间有着相互促进的作用。因此为推动无线定位技术更加准确、便捷、快速、智能、经济,我们有必要对其发展应用加以分析和探讨,以便找到其不足之处,并予以改进,进而更好的服务于定位服务。伴随着通信行业竞争形势的日益严峻,以及移动通信3G的快速发展,寻求新的利润点是当下无线通信行业运营商和服务商的共同追求,故在此背景下,定位业务这一增值服务备受关注,与此同时,无线定位技术随之发展起来。对此,本文对移动通信的无线定位技术作了阐述,并就其改进和应用进行了探析,希望对定位业务健康发展有所帮助。

天津通信技术

  《天津通信技术》国家级通信论文发表期刊,本刊是国内外公开发行的科技期刊,宗旨是跟踪国际和国内通信科技发展的新潮流,传播、交流、推广通信科技的新成果,宣传我国及天津市通信科技发展的大好形势,为繁荣通信科技和通信现代化服务。该刊自办刊以来已连续四次被原邮电部及信息产业部评为优秀期刊,是一本不可多得的通信技术类的刊物。

  一、移动通信无线定位技术概述

  所谓的无线定位技术是指通过测量接收的无线电波参数,如相位、幅度、到达角、传输时间等,经济学论文然后借助合理的算法对被测物体的位置作出判断,而定位精度的高低则在很大程度上取决于测量方法,而且也是应用于移动通信的关键所在。与此同时,随着无线定位方法的丰富,技术含量的上升,其定位精度也得到了不断提高,并带动了移动位置业务的快速发展,从而创造了一个新的经济增长点[1]。

  虽然目前的无线定位技术形式多样,如场强定位、AOA定位、TOA定位、TDOA定位、A-GPS定位等,且在现实生活中彰显了不同的效用,但其依旧存在一定的缺陷,加之受非视距信号、多径传播、多址干扰、基站覆盖面积、电磁干扰以及天气等诸多因素的影响,其定位精度和实际效用还有较大的提升空间和发展潜力,故还需要我们不断优化其定位算法,提高其定位精度,进而便捷用户生活,增加企业综合效益。

  二、移动通信无线定位技术的发展和应用

  1.常见的无线定位技术

  移动通信中的无线定位技术主要包括:场强定位,即结合已知信道的衰落情况以及发射和接收信号的场强幅值,对信号收发距离作出估算,然后求解方程组定位目标移动台,虽然其运算简单、成本低,但若基站较多时精度会降低;TOA(到达时间)定位,即先测量信号从移动台至基站所用的时间,然后根据电磁波速度计算传输距离,进而实现无线定位,虽然其运算简单,但要求同步而精确的时间,否则便会影响定位精度;AOA(到达角)定位,即通过科学部署多天线阵元用于测量移动台信号的到达角,虽然一般情况下只需两个基站便可实现定位,但其测量值越多,冗余信息就越全面,进而获取高精度定位;TDOA(到达时间差)定位,即根据测量目标所在位置的移动台信号到达基站的时间差完成定位目的,虽然其成本较低,对时间同步精确性要求不高,但运行相对复杂[2]。

  上述无线定位技术相对传统,且有一定的条件限制,而相比之下的A-GPS定位可以说是无线定位技术质的飞跃,因为其定位精度可控制在10m以内,即先将GPS传统接收机功能转移至网络上,然后由网络向移动台发出卫星信号、时间、码相位等相关信息,并经GPS功能模块处理后生成辅助数据,最后在网络处理器的作用下计算、定位移动台所在位置,但研发与之配套的移动台并降低终端成本问题亟待解决。此外还经常综合使用两种及其以上的定位方法,以期提高定位精度。

  2.无线定位技术的应用

  随着移动通信无线定位技术的日趋成熟,准确定位移动台在网络中的必要性和重要性随之凸显,其中紧急报警、网络规划、交通管理、公共安全服务、城市观光、优化无线资源管理等行业和业务均与移动台的准确定位关系密切,下面就无线定位技术的实践应用加以探讨:

  一是在灵活计费中的应用,即网络管理中心在收取客户话费时,可利用无线定位技术定位移动台实际位置,然后根据相关标准完成话费收取,如在呼叫频率低和频率高的地区分别收取较低和较高的费用,以此实现蜂窝容量的调节和竞争力的增强;二是在防欺诈防盗打中的应用,众所周知,用户恶意欠费历来是移动通信亟待解决的现实难题,而借助无线定位技术,可以通过准确定位恶意欠费用户进而实现迅速抓捕,防止其继续欺诈;同时盗打移动电话会对电信运营商造成严重的经济损失,故基于无线定位技术,无需禁止使用移动电话,只需根据网络自动记录的电话盗打地点和时间便可提供破案证据,进而有效抑制电话盗打现象的蔓延[3];三是在ITS(智能运输系统)中的应用,如图所示,通信公司在提供该项服务时需要进行位置测量,即LMU(测量单元定位)、LC(中心定位)和CSC(客户端中心),简而言之,就是先在BTS中装设LMU,然后经LC处理反馈数据,并将其传输至CSC,最后再由CSC将数据结果送达客户终端;四是在查询移动黄页中的应用,若将无线定位技术合理的融入至移动互联网中,则可轻松查询移动黄页,即在定位技术的帮助下先完成对用户位置的定位,然后根据互联网信息筛选出与用户位置有关的信息供其查询,如此一来,凡是固定黄页可获取的信息,均可通过查询移动黄页实现,进而满足了用户需求,拓展了互联网的业务范围;此外,基于无线定位技术,还可以帮助网络设计人员优化蜂窝系统规划设计,或者根据位置信道分配实现高频率利用效率和网络资源管理水平的提高。

  3.提高无线定位精度的措施

  无线定位技术在实际使用过程中,往往需要较多的测量值以获取较高的定位精度,但因干扰因素较多,其精度并未得到显著提高,这就要求我们采取措施予以改善[4]。如在HTAP这一混合定位技术中,NLOS效应是影响定位精度的主要因素,故对其算法进行了改进和验证,即使用多于3个的基站进行目标定位,以期降低NLOS下的误差;然后根据这一基本思路,设置了6个仿真环境,其中M(基站数量)和β(随机选择基站有NLOS效应)分别为5,2、6,3、6,4、7,4、8,4和8,5,经数据采集、计算、比较后发现,该算法可以在整体上降低NLOS影响,提高无线定位技术的精度,但这并不意味着基站数目越多越好,而是需要根据实际情况选择一个平衡点,使其符合基站数目以及定位时间要求。

  参考文献

  [1]赵军,李先华.基于移动通信网络无线定位技术的原理及应用[J].测绘科学,2011(03):35-36.

  [2]陈立万,冯地耘.基于网络通信无线定位技术的算法研究[J].四川大学学报,2010(06):05-06.

文章标题:移动通信无线定位技术发展前景

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