第3章蜂窝通信网络定位.ppt

3.2 蜂窝定位方法与误差 3.2.1 基本定位方法 2 ．蜂窝网无线电定位方法 ( 圆周 / 双曲线 / 方位角定位 ) (3) ． 方位测量定位方法 ? AOA 原理示意图： 3.2 蜂窝定位方法与误差 3.2.2 误差来源 (1 ．定位误差来源之 — ：多径传播问题 ? 多径传播是引起以上各种信号特征测量值出现误差的基本原因。对 TDOA 和 TOA 定位法来说，即使在 MS 和 BS 之间电波可以视距 (LOS) 传播， 多径传播也会引起时间测量误差。 (2 ．定位误差来源之二： NLOS 传播问题 ? LOS 传播是得到准确的信号特征测量值的必要条件。 GPS 系统也正是基 于电波的 LOS 传播才实现丁对目标的精确定位。但是蜂窝网络覆益区一 般是城市和近郊， MS 和多个 BS 之间实现 LOS 传播通常是很困难的；即使 在无多径和采用了高精度定时技术的情况下， NLOS 传播也会引起 AOA 、 TOA 或 TDOA 测量误差。 (3 ．定位误差来源之三： CDMA 多址接入干扰问题 ? 在 CDMA 系统中，用户通过不同的扩频码共用同 — 频带，这种高容量也 带来了远近效应和多址干扰。 (4 ．其他定位误差来源 3.3 GSM 网络的电波特征与定位实例 ? 在 3GPP 提出的未来全球陆地无线接入网 (UTRAN) 中，第二代的 GSM 网络和第三代的 WCDMA 网络将是其中两个主要组成部分， 对 MS 的定位服务 (LCS) 功能也已开始在这两种网络中实施。 ? 在 3GPP 中，针对 MS 定位功能在这两种网络内的实施，提出了根 据移动台用户需求和移动台类型在网络内提供多种精度定位服务 ，并选择了该服务所依赖的多种定位方法和技术。 ? 对于 GSM 网络来说，基于其网络的成熟性、特点及已有的庞大移 动用户数目，在 3GPP 中为其选择的定位方法有基于蜂窝小区 ID 、 基于 TA 参数， TOA( 上行 ) ， E-OTD( 下行，包括 MS 辅助和基于 MS) 以及基于 GPS( 包括 MS 辅助和基于 MS) 等 5 种定位法。 ? 目前，采用以上各种定位方法和技术在 3GPP 中已形成共识。本 节将对 GSM 网络移动台定位功能实现的基本方法和关键技术进行 分析。 3.3 GSM 网络的电波特征与定位实例 3.3.1 GSM 网络电波特征值 ? GSM( 全球移动通信系统 ) 是由欧洲主要电信运营商和制造商 组成的标准化委员会在 80 年代设计，并于 1992 年在欧洲各 国投入运行的第二代蜂窝移动通信系统。 ? GSM 可分为： – GSM900 – GSM-PCS1900( 北美 GSM ） – GSM-DCSl800( 数字通信系统 1800) ? 从定位的角度看，这三种系统的特性是相似的，主要不同 点就是系统载波频率不同。 3.3 GSM 网络的电波特征与定位实例 3.3.1 GSM 网络电波特征值 ? GSM 系统使用两个 25MHz 宽的频段，分别称为上行与下行 链路。每一频段又分为 125 个频道，载波间隔 200kHz 。 GSM 使用时分多址，每一个时隙长 577ps ，每 8 个时隙组成 — 帧 ，这些帧再组成复帧。 ? GSM 定义了许多逻辑信道，每一个逻辑信道都有其特定的 作用。其中主要有： – 传送用户有效载荷的业务信道 (TCH) ； – 协调基站与移动台的相关及专用控制信道 (ADCCH) ； – 建立链接的公用控制信道 (CCCH) ； – 用于建立同步的同步信道 (SCH) 及传送系统参数的广播控 制信道 (BCCH) 3.3 GSM 网络的电波特征与定位实例 3.3.2 基于手机定位的交通 OD 数据获取技术 ? 出行 OD （ Origin Destination ）在交通中有着重要价值， OD 数据是用于 交通需求分析、制定交通规划的重要基础信息，是反映出行需求空间 分布的重要参数，交通分配模型也要求准确的 OD 矩阵作为输入。 ? 由于传统的居民出行调查和路边询问等调查方式存在较大局限性，在 实际应用中很难获取高质量的 OD 数据，因此，传统的 OD 数据调查方式 不能准确地反映交通出行的实际情况，不利于交通规划的合理制定。 ? 随着手机定位技术的出现以及手机用户的快速增长，基于手机定位技 术的新的 OD 获取方法逐渐受到重视，其对目标对象进行定位，通过连 续追踪其位置变化信息，在此基础上进行数据处理和建模分析，提炼 出相应的出行 OD 信息。 ? 根据对目