【摘要】目前CDMA無線定位技術(shù)有七種主要技術(shù)以及兩種CDMA組網(wǎng)方案。本文主要對其進(jìn)行分析，比較其優(yōu)缺點(diǎn)，并得出比較理想的CDMA無線定位技術(shù)和組網(wǎng)方案，以滿足不同用戶的需求。

【關(guān)鍵詞】CDMA無線定位技術(shù)組網(wǎng)方案定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)

CDMA定位技術(shù)是基于位置業(yè)務(wù)開發(fā)的定位技術(shù)，目前主要的CDMA定位技術(shù)主要包括基于小區(qū)識別的技術(shù)（Cell ID）、到達(dá)時(shí)間法（TOA）、到達(dá)時(shí)間差法（TDOA）、到達(dá)角法（AOA）、基于GPS系統(tǒng)的定位技術(shù)、高級前向鏈路三角定位技術(shù)（AFLT）和混合定位技術(shù)等，每種定位技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。目前主要的CDMA定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)主要有基于PN4747的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和基于TCP/IP的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，兩種定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)各有優(yōu)缺點(diǎn)。下面就CDMA無線定位技術(shù)和組網(wǎng)方案進(jìn)行進(jìn)一步探討。

一、CDMA無線定位技術(shù)

1.基于Cell ID的技術(shù)?；贑ell ID的技術(shù)是小區(qū)識別碼定位的技術(shù)，它能夠通過識別網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)傳輸用戶呼叫，并將該信息翻譯成經(jīng)度和緯度來確定用戶位置，其定位過程包括移動臺位置的更新、呼叫處理、短消息的傳送等，雖然操作起來比較簡單，不需要在無線接入網(wǎng)側(cè)增加定位設(shè)備，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改動也較小，但是其扇區(qū)覆蓋面和定位范圍相同，在市區(qū)（基站密集區(qū)）定位半徑在300-500m之間，郊區(qū)（基站密度低）定位僅能夠達(dá)到幾公里，因而定位精度比較低。

2.TOA法。TOA法到達(dá)時(shí)間法（Time of Arrival）的簡稱，TOA法運(yùn)行原理是電波從發(fā)射機(jī)傳播到接收機(jī)的距離與電波傳播時(shí)間成正比，它需要通過三個以上的基站接收到移動臺發(fā)送的信號，通過三個以上圓的相交點(diǎn)（三角定位算法）來確定目標(biāo)移動臺的二維位置坐標(biāo)。由于TOA法定位的精度受基站的地理位置分布影響很大，在計(jì)算過程中也沒有對接收器的誤差進(jìn)行有效的處理，因而其定位精度較低。

3.TDOA法。TDOA法是到達(dá)時(shí)間差法（Time Differ-ence of Arrival）的簡稱，它是通過檢測移動臺電波信號到達(dá)兩個接收器的時(shí)間差，而不是由到達(dá)的絕對時(shí)間來確定移動臺的位置，通過建立以兩個接收機(jī)為焦點(diǎn)的雙曲線方程來確定移動臺的二維位置坐標(biāo)。雖然TDOA法能夠減少接收器的誤差，定位精度高于TOA法，但是其移動臺發(fā)射功率比較小，容易造成較大的測量誤差，雖然可以將移動臺發(fā)射功率瞬間調(diào)到最大來提高定位精度，但是仍對CDMA網(wǎng)絡(luò)容量有較大影響。

4.AOA法。AOA法是到達(dá)角法（Angle of Arriva1）的簡稱，它是通過兩個或兩個以上的基站測量接收信號的到達(dá)角來確定移動臺的位置，需要在網(wǎng)絡(luò)側(cè)增加智能天線才能夠?qū)崿F(xiàn)，因而有無障礙物就成為影響其定位精度的關(guān)鍵，在障礙物比較少的區(qū)域定位精度比較高，在障礙物較多的區(qū)域受到多徑效應(yīng)的影響會造成較大的誤差影響定位精度。

5.基于GPS系統(tǒng)的定位技術(shù)?；贕PS系統(tǒng)的定位技術(shù)是通過跟蹤GPS衛(wèi)星信號，并將這些導(dǎo)航信號傳送到移動臺來快速搜索有效的GPS衛(wèi)星來確定移動臺的位置，它能夠提高精度較高的定位服務(wù)，定位半徑能夠達(dá)到十幾米甚至幾米，但是它需要移動臺內(nèi)置GPS芯片和GPS天線，網(wǎng)絡(luò)側(cè)需要增加MPC和PDE，需要支持IS-801協(xié)議；而且其定位精度受環(huán)境的影響比較大，如在高大建筑物或室內(nèi)，可見的GPS衛(wèi)星較少，定位精度較低，甚至無法實(shí)現(xiàn)定位。

6.AFLT技術(shù)。AFLT技術(shù)是高級前向鏈路三角定位技術(shù)（Advanced Forward Link Trilateration）的簡稱，在進(jìn)行定位時(shí)，手機(jī)能夠同時(shí)監(jiān)聽三個以上基站的導(dǎo)頻信息，并用碼片時(shí)延來確定手機(jī)與附近基站的實(shí)際距離，用三角定位法計(jì)算出用戶的位置坐標(biāo)。AFLT技術(shù)需要在網(wǎng)絡(luò)中增加移動定位中心MPC和定位實(shí)體PDE，其定位半徑在200-400m之間，最高可達(dá)到100m，但是受地形和基站密度的影響，如在偏遠(yuǎn)地區(qū)基站密度低的區(qū)域定位精度較低。

7.混合定位技術(shù)。混合定位技術(shù)是將兩種或兩種以上的定位技術(shù)綜合運(yùn)用到一個系統(tǒng)中，目前CDMA主要采用AFLT和GPS混合定位技術(shù)，能夠充分發(fā)揮GPS定位的優(yōu)點(diǎn)，在城市可以利用基站密度大的優(yōu)勢進(jìn)行定位，在野外可以利用GPS定位來提高定位精度，即使在環(huán)境復(fù)雜的條件下也可是實(shí)現(xiàn)有效的定位。

通過對以上7種定位技術(shù)進(jìn)行分析，根據(jù)使用環(huán)境、對網(wǎng)絡(luò)和終端的要求、定位精度的不同，可以選擇不同的定位技術(shù)來運(yùn)用。其中AFLT和GPS混合定位技術(shù)是比較理想的定位技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、較高速度和高可用性定位。

二、CDMA組網(wǎng)方案

1.基于PN4747的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)

基于國際標(biāo)準(zhǔn)PN4747的定位操作平臺能夠?qū)崿F(xiàn)與CDMA的緊密結(jié)合，它能夠充分利用CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)體提供的信息和其功能實(shí)現(xiàn)定位以及完成與定位相關(guān)的操作。其結(jié)構(gòu)圖如圖1：

在基于PN4747的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中主要有PDE、MPC和位置服務(wù)客戶端組成，其中PDE主要負(fù)責(zé)定位操作，它通過MSC與移動臺交換各種測量數(shù)據(jù)和信息，經(jīng)過其內(nèi)置的算法完成定位計(jì)算，并且將計(jì)算結(jié)果傳送給MPC；MPC主要負(fù)責(zé)提供接口的功能，獲取、傳遞、存儲、控制用戶的位置信息，并且通過認(rèn)證操作保護(hù)用戶隱私；位置服務(wù)客戶端主要負(fù)責(zé)位置信息的數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)格式的處理和用戶界面的有效管理，它能夠從移動臺獲取位置信息，并且轉(zhuǎn)換成語音、文字、地圖等形式。

2.基于TCP/IP的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)

基于TCP/IP的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)是高通公司為日本KDDI量身定制的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)手機(jī)與定位實(shí)體的直接交互，與CDMA網(wǎng)絡(luò)相對獨(dú)立。

在基于TCP/IP的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中主要有PDE和廣域參考網(wǎng)絡(luò)（WARN），PDE主要進(jìn)行用戶位置的計(jì)算，在PDE中需要存儲小區(qū)覆蓋范圍、基站標(biāo)識、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識、系統(tǒng)標(biāo)識等基站扇區(qū)的信息，而且在進(jìn)行GPS定位時(shí)需要從WARN中獲取相關(guān)GPS衛(wèi)星的相關(guān)數(shù)據(jù)用于定位誤差校準(zhǔn)。

從兩種組網(wǎng)方案的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)來看，基于TCP/IP的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)的特殊要求較少，對網(wǎng)絡(luò)的改動較小，但是其功能不完善，而且對終端的要求較高，因而并沒有得到廣泛運(yùn)用。而基于PN4747的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)功能比較完善，且符合國際標(biāo)準(zhǔn)，但是目前沒有較為成熟的設(shè)備，對網(wǎng)絡(luò)的改動也比較大。因而在業(yè)務(wù)需求不高的情況下可以采用基于TCP/IP的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初級定位，在業(yè)務(wù)需求量增加后可采用基于PN4747和TCP/IP共存的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

三、結(jié)束語

從CDMA無線定位技術(shù)看，AFLT和GPS混合定位技術(shù)是比較理想的定位技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、較高速度和高可用性定位。對于CDMA組網(wǎng)方案，在業(yè)務(wù)需求不高的情況下可以采用基于TCP/IP的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初級定位，在業(yè)務(wù)需求量增加后可采用基于PN4747和TCP/IP共存的定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊寧，常永宇. CDMA無線定位技術(shù)與組網(wǎng)方案的研究[J].現(xiàn)代電信科技，2012（27）