无线定位技术

LTE无线定位技术1.引言随着无线通信技术的进展和数据处理力量的提高1.引言随着无线通信技术的进展和数据处理力量的提高线通信和参数测量确定移动终端位置，而定位信息又可以用来支持位置业务和优化网络管理，提高位置效劳质量和网络性能。所以，在各种不同的无线网络中快速、准确、强健地猎取移动位置信息的定位技术及其定位系统已经成为当前的争论热点定位技术和兴的定位技术的介绍现在始终的正在使用的定位技术息化生活中，如何应对信息保护的安全的问题。2.LTELTE正在到来。在一些兴旺国家〔例如美国，LTE已经开头商3G时代，但对LTE的争论和试验进展得如火如荼，可以说LTE已经是大势所趋。LTE对终端定位的要求也进一步提高。3GPPLTERelease93种手机定位技术：ECID、A-GNSS和OTDOA.相对来说，OTDOA是一个比较的技术，它不需要使用GNSS信号，而是利用类似于GNSS的定位原理，通过测量两个或更多的基站参考信号〔R〕的到达时间差〔RST站位置的状况下计算出手机所在位置。3.OTDOAOTDOAObservedTimeDifferenceofArrivl 到达时间差定位法〕WCDMA中就已经有了OTDOA,但是WCDMA站之间的时钟误差导致部署OTDOALTE由于是同步系统，OTDOAOTDOAGNSSGNSS在室内无法定位的缺陷，OTDOA成为了GNSS之外各运营商另一个强制要求的LTE定位技术。TOA是一种基于反向链路的定位方法，通过测量移动台信号到达多个基站的传播时间法计算出移动台的位置。TOA定位精度与基站的地理位置分布关系很大,当球体之间相交角90o时精度最高。但它对全部接收器一样的误差没有进展处理，误差较大。TDOA是另一种基于反向链路的定位方法，通过检测移动台信号到达两个基站的时间差维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程信号，而两个双曲线的交点即为移动台的二维位置坐标。TDOA方法不要求知道信号传播的位精度高于TOA承受到的功率格外小，造成比较大的测量误差，即相邻基站的SNR太小带来的测量误差。目前针对这种状况已有了一些解决方法E-911以提高定位精度。但会对CDMAOTDOA1显示的是OTDOASFN-SFNSFN-SFNObservedTimeDifference测量值。它包含了它所测得的效劳小区和邻近小区的定时差值。由于网络效劳小区到移动终端的传播拖延OTDOA测量值转换为OTOA(ObservedTimeofArrival)1不同圆之间的交点就是所估算出来的终端位置。由于存在测量误差，这些交点不在同一点上。根本原理OTDOA3个基站与移动终端信号传播的时间差值进展定位的技术。OTDOA通过测量UE到两个基站的无线信号的传播的时间差，来计算移动终端到两个基站的距离差。从数字的观点上来看，UE的运动轨迹就是以这两个基站为焦点、以其距离差为定差的双曲线。要实现准确地定位，还必需对两个基站进展一样测量与计算，获得另一条双曲线。由于网络效劳区到移动终端的传播延迟OTDOA测量值，估算出基站到移动终端的距离。三个基站不同园的交点就是估算出来的终端位置。UE距离基站比较近时，鱼油接收机非线性而构造的远近效应，有可能导致UE解调不出较远的基站的CPICH信号，影响到定位的效果，为了抑制远近效应的影响，引入了称为LPDLE的机制：基站在某个预定的随机时刻，关闭全部信号的放射，以便让UE能够有效的测量相邻基站的信号。IPDL100ms(150个时隙)1个时隙。IPDL机制需啊哟基站侧和UE测的同时支持。适用场景该技术的定位准确度比CELLID方法高，但它的精度受到环境的影响，在郊区和农村可以将移动台定位在10~20100~200米。OTDOANodeB、RNC等承载设备都需要做简单的改动，改造本钱较大。LPP定位协议3GPPR9除了定义LTE的定位技术，同时还定义了一种全的定位协议LPP〔LTEPositioningProtoco。LPP能够全面支持LTE中用到的定位技术，包括ECI，A-GNSS和OTDO，它还支持A-GNSS+OTDOA的混合Hybri〕定位技术〔见图2。图2 LPP通用定位协议44LPP协议的支持422LTE基站信号OTDOA实现定位。LPP的优势在于能够保证手机终端在各种环境下都能实现定位〔见图。图3 LPP支持A-GNSS，OTDOA以及A-GNSS+OTDOA混合定位LPP〔ControlPlane〕〔UserPlane〕被使用。〔DedicatedControlChannel〕并且会掌握平面信令。因此，用户平面的实现方式更简洁被用于商业应用。LPP在用户平面的应用是通过SUPL〔SecureUserPlaneLocationProtocol〕LPP消息作为SUPL〔Payload〕SUPLLPP消息就是里面写信得信纸SUPLLocationPlatform〕负责处理全部的SUPL消息，这些SUPLLTE网络中通过P-GWS-GW在数据链路中与终端进展交互，同时SLPE-SMLC接口猎取定位关心数据〔见图4。图4 SUPL网络架构SUPL2.0作为SUPL的一个进阶版本，是伴随着LTE产生的。SUPL的最初版本SUPL1.0并不支持LTESUPL2.0可以支持LTLPPOTDO，WIFISUPL2.0LPP23G网络中广泛使用的通用定位协议RRLRRIS-80，因此只要SLPSMLC可以支持其中的任一种通用定位协议，SUPL2.0就可以在此网络中2G，3G4G网络。SUPL2.0的这种敏捷性格外重要，尤其是这LTE部署的最初阶段，由于LTE的部署不行能一蹴而就，必定需要从现有网络平滑过渡，SUPL对各种协议的兼容性保证了从各制式网络到LTE网络的平滑无缝过渡〔见图5。图5SUPL2.0除了技术方面的优势，它还增加了多种的功能特性，可以在各种商业应用或是公共效劳中被使用，成为将来的的业务增长点。在此本文列举其中的两个功能：区域大事触发功能终端被要求在进入，或是离开，或是处于之内，或是处于之外时报告自己的位置〔6等各种应用当中。紧急呼叫定位功能911911北美地区，都能够准时得到包括警察、救火、医疗等多种救援效劳。这里的奇特就在于，接听911的紧急呼叫效劳中心不仅可以从话音中了解到拨打者所需要的救援类型过文字或者地图的方式了解到拨打者的位置。在2G3G网络中，这种效劳是基于掌握平大量的LM〔LocationMeasurementUniSUPL方案来实现，但是当时的SUPL1.0协议中并没有相应的网元可以联系发生在掌握平面的紧急这个问题上持慎重的态度。而如今LTE和SUPL2.0的消灭让基于用户平面的紧急呼叫定位功能成为了可能，由于SUPL2.0引入了一个叫做E-SLP〔EmergencySLP〕的功能实体，他可LTEIP多媒体子层〔IMS〕协作实现紧急呼叫定位。随着技术的成熟以及部的工具。定位业务是当前增长最快的业务，而当LTE时代到来，在商业应用和公共安全效劳方面都对定位效劳提出了的需求，无论是在室外或是室内都要求能实现全天候的准确地定A-GNSS+OTDOA，LPP以及SUPL2.0是实现这些目标的关键技术，他们构成了LTE时代定位技术的内容。位置信息与个人隐私〔LBS〕应运而生，利用用户的位置信息，效劳供给商可以供给一系列便捷的效劳。但是随分为四类：制度约束：通过法律和规章制度来标准物联网中对位置信息的使用。隐私方针：允许用户依据自己的需要来指定相应的位置隐私方针，以此指导移动设备与效劳供给商之间的交互。身份匿名：将位置信息中的真实身份信息替换成一个匿名的代号，以