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蜂窩系統(tǒng)移動定位技術(shù)( 二 )

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2.2TDOA、EOTD、OTDOA和E-FLT技術(shù)
TDOA技術(shù)最早應用于雷達系統(tǒng)，現(xiàn)在GPS定位系統(tǒng)也采用該技術(shù) 。它利用基站之間的時鐘同步及用戶信號到達不同基站的時間不同 。用定位算法進行位置計算 。該定位技術(shù)可應用于各種移動通信系統(tǒng)(AMPS、GSM、寬帶和窄帶CDMA中)，尤其適用于CDMA系統(tǒng)，CDMA系統(tǒng)用擴頻方式將信號頻譜擴展到很寬的范圍，使系統(tǒng)具有較強的抗多徑能力 。CDMA屬非功率敏感系統(tǒng)，信號衰減對時間測量的精度影響較小 。
TDOA由網(wǎng)絡設備測量定位參數(shù)并進行定位計算，不需要終端的參與 。增強型前向鏈路三角定位(E-FLT)技術(shù)由終端測量定位參數(shù)，再送回網(wǎng)絡完成定位計算，目前E-FLT僅支持CDMA體制的蜂窩系統(tǒng) 。E-OTD和OTDOA由終端完成時間差參數(shù)測量，根據(jù)需要由終端或網(wǎng)絡完成定位計算，前者是針對GSM/GPRS系統(tǒng)開發(fā)的特定定位技術(shù)，后者只能用于WCDMA系統(tǒng) 。
這四種定位技術(shù)都利于時間差參數(shù)確定位置，數(shù)字模型相同，定位精度都受系統(tǒng)定時精度的影響 。無論基于終端還是基于網(wǎng)絡，基站之間都必須嚴格同步，確保系統(tǒng)本身的定時誤差不會給定位結(jié)果造成明顯影響 。IS-95CDMA和cdma2000屬于同步系統(tǒng)，通過GPS實現(xiàn)全網(wǎng)同步，能保證基站的定時精度 。GSM/GPRS和WCDMA屬于異步網(wǎng)絡，必須在每個基站增加高精度和高穩(wěn)定性的定時單元(原子種或GPS時鐘)，或在基站之間增加定時單元LMU實現(xiàn)時鐘統(tǒng)一 。另外，在CDMA系統(tǒng)中，通過時差實現(xiàn)定位的系統(tǒng)都受"可測性"的影響，其中反向功率控制會嚴重影響TDOA的定位，前向功率控制對OTDOA的影響也較大 。
2.3A-GPS技術(shù)
GPS技術(shù)自七十年代后期投入使用以來，因其全天候、高精度的定位性能，已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應用 。使用GPS設備的重要前提之一是接受機與衛(wèi)星之間有直射路徑，這又使GPS在建筑物密集的城區(qū)及建筑物內(nèi)部存在信號接受盲區(qū) 。新推出的A-GPS技術(shù)融合了GPS高精度定位與蜂窩網(wǎng)高度密集覆蓋的特性，即保證了在城市范圍內(nèi)蜂窩定位的精度，也擴大了GPS的覆蓋范圍，A-GPS可以通過蜂窩網(wǎng)絡的空中接口使終端獲得衛(wèi)星的有效參數(shù) 。另外，A-GPS的響應時間明顯快于傳統(tǒng)的GPS 。GPS定位的初始捕捉時間較長，通常為30s-15min，這取決于衛(wèi)星與終端相對位置，A-GPS則可將初始捕捉時間減少到5-10s 。A-GPS技術(shù)系統(tǒng)的兼容性很強，若在網(wǎng)絡中增加GPS功能模塊，即可實現(xiàn)基本的定位功能 。定位過程的實現(xiàn)與空中接口標準沒有必然聯(lián)系，因此GPS定位技術(shù)能方便快捷地為所有蜂窩網(wǎng)絡提供定位服務 。高通公司已研制開發(fā)出集成了GPS定位功能的小型化芯片組UEM5100，并已用于子公司SnapTrack推出的GPSone系統(tǒng)中 。隨著芯片制造技術(shù)的進步、GPS系統(tǒng)本身定位精度提高及成本降低，A-GPS最終將取代各種傳統(tǒng)無線定位技術(shù)，成為蜂窩移動通信系統(tǒng)提供定位服務的主要技術(shù)手段 。

;2.4FingerPrint(FPT)技術(shù)
FPT又稱射頻信號模式匹配(RFpatternmatch)，是美國無線公司(USWireless)開發(fā)的專利技術(shù)，已成功用于RadioCamera系統(tǒng)中 。由于多徑干擾的模式完全取決于反射環(huán)境，所以特定地區(qū)的干擾模式具有自己的特征 。終端發(fā)射的無線電波經(jīng)建筑物和其它障礙物的反射和折射，產(chǎn)生與四周環(huán)境密切相關(guān)的特定模式多徑信號 ?；咎炀€陣列檢測信號的幅度和相位特性，提取多徑干擾特征參數(shù)，將該參數(shù)與預先存儲在數(shù)據(jù)庫中的模式進行匹配，找出最相似的結(jié)果，然后結(jié)合地理信息系統(tǒng)，找出與該模式相匹配的地區(qū)范圍，以街道和城區(qū)的圖形化形式輸出定位結(jié)果 。FPT技術(shù)基本不受非視距傳輸效應(NLOS)影響，系統(tǒng)獨立性強，結(jié)構(gòu)簡單 。但FPT技術(shù)實施的高度復雜性是推廣應用的最大障礙，因為在FPT定位系統(tǒng)投入實際使用前，必須建立龐大完整的位置指紋數(shù)據(jù)庫，具體記錄城市每個可分辯最小區(qū)域的特征，并保持與城市建設同步更新，以保證指紋樣本的有效性、可靠性和準確性，所以該項技術(shù)尚處于試運行階段，沒有大規(guī)模應用 。

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