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防爆定位基站采用的技术

时间:2018-06-21 点击次数:524
   位置服务已经成为越来越热的一门技术,成为所有移动设备的标配。很难想象,日常点餐叫餐、出行叫车、驾车导航、附近商家检索、乃至位置社交…如果没有位置服务的支持,会是一种怎样的体验。
  随着人们对需求的飞速增长,无线定位技术也越来越得到重视。
  防爆定位基站,以其定位速度快、成本低(不需要移动终端上添加额外的硬件)、耗电少、室内可用等优势,作为一种轻量级的定位方法,也越来越常用。
  本文简单介绍一下各种基于GSM蜂窝基站的定位方法及基本原理,给开发人员作为参考,我们尽量尝试用开发人员熟悉的方式来描述问题。
  预备知识:GSM蜂窝网络基础结构
  我们知道,GSM网络的基础结构是由一系列的蜂窝基站构成的,这些蜂窝基站把整个通信区域划分成如图所示的一个个蜂窝小区(当然实际上,一个基站往往不并不只是对应一个小区,但是这个与我们讨论的主题关系不大,我们不做深究)。这些小区小则几十米,大则几千米。
  我们用移动设备在GSM网络中通信,实际上就是通过某一个蜂窝基站接入GSM网络,然后通过GSM网络进行数据(语音数据、文本数据、多媒体数据等)传输的。也就是说我们在GSM中通信时,总是需要和某一个蜂窝基站连接的,或者说是处于某一个蜂窝小区中的。那么GSM定位,就是借助这些蜂窝基站进行定位。
  1.COO(Cell of Origin)定位
  COO定位是一种单基站定位,即根据设备当前连接的蜂窝基站的位置来确定设备的位置。那么很显然,定位的精度就取决于蜂窝小区的半径。在基站密集的城市中心地区,通常会采用多层小区,小区划分的很小,这时定位精度可以达到50M以内;而在其他地区,可能基站分布相对分散,小区半径较大,可能达到几千米,也就意味着定位精度只能粗略到几千米。目前Google地图移动版中,通过蜂窝基站确定“我的位置”,基本上用的就是这种方法。
  从原理上我们可以看出,COO定位其精度是不太确定的。但是这却是GSM网络中的移动设备快捷、方便的定位方法,因为GSM网络端以及设备端都不需要任何的额外硬件投入。只要运营商支持,GSM网络中的设备都可以以编程方式获取到当前基站的一个代码,我们可以称之为基站ID,或CellID。在一般的设备中,可能都存在一个类似如下的方法的接口来提供当前GSM蜂窝基站ID:
  防爆定位基站通过这个接口获取到CellID后,我们还需要根据这个CellID查出该蜂窝基站所在的具体地理坐标。这时,我们可能就需要调用一些包含[CellID,地理坐标]对应关系的外部数据以确定相应的地理坐标。这个外部数据,通常可以由一些第三方Web服务来提供。这些Web服务的接口可能类似于如下形式:
  当然,再次说明,上面的方法、方法都是我虚构的,只是为了说明逻辑关系,并不一定实际存在。
  2.七号信令定位
  该技术以信令监测为基础,能够对移动通信网中特定的信令过程,如漫游、切换以及与电路相关的信令过程进行过滤和分析,并将监测结果提供给业务中心,以实现对特定用户的个性化服务。该项技术通过对信令进行实时监测,可定位到一个小区,也可定位到地区。故适用对定位度要求不高的业务,如漫游用户问候服务,远程设计服务、平安报信和货物跟踪等。目前,国内各省和地区移动公司的短信欢迎系统采用的就是此种技术。
  3.TOA/TDOA定位
  防爆定位基站都是基于电波传播时间的定位方法。同时也都是三基站定位方法,二者的定位都需要同时有三个位置已知的基站合作才能进行。
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