移動(dòng)通信無線定位技術(shù)研究

時(shí)間:2022-10-12 02:49:42

導(dǎo)語:移動(dòng)通信無線定位技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

移動(dòng)通信無線定位技術(shù)研究

摘要:隨著我國移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,應(yīng)用范圍也越來越大,移動(dòng)智能終端已非常普及,有著極高的商業(yè)價(jià)值,成為運(yùn)營商們的經(jīng)營重點(diǎn)。而在移動(dòng)通信發(fā)展過程中,無線定位技術(shù)的應(yīng)用與其有著緊密聯(lián)系,對(duì)于通信行業(yè)影響重大,受到了社會(huì)各界的廣泛重視。為了讓無線定位技術(shù)的應(yīng)用更加便捷、精確、智能、廣泛與有效,筆者對(duì)無線定位技術(shù)應(yīng)用展開具體分析。

關(guān)鍵詞:移動(dòng)通信;無線定位技術(shù);智能交通系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展水平的日益提升,我國移動(dòng)通信技術(shù)高速發(fā)展,內(nèi)部競爭愈發(fā)激烈,移動(dòng)智能終端逐漸實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用。在新的通信行業(yè)背景下,定位服務(wù)和無線定位技術(shù)為相互發(fā)展與促進(jìn)的作用,在移動(dòng)通信中正逐漸發(fā)展并日趨完善。移動(dòng)通信領(lǐng)域具有較高商業(yè)價(jià)值的增值服務(wù),為進(jìn)一步提升定位服務(wù)水平,尋求新的利潤點(diǎn),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)通信無線定位技術(shù)的研究和探索,需要加大對(duì)移動(dòng)通信無線定位技術(shù)的研究力度,為移動(dòng)通信的發(fā)展奠定更好的基礎(chǔ)。

1無線定位技術(shù)概述

無線定位技術(shù)主要是通過無線通信技術(shù)接收無線電波,接收了幅度、相位和傳輸時(shí)間等參數(shù)以后,再通過相應(yīng)算法計(jì)算無線電波包含的相位、傳輸時(shí)間等信息,這樣就能成功實(shí)現(xiàn)定位,通過對(duì)目標(biāo)的精準(zhǔn)定位找到物體的位置。測量方法可以直接決定無線定位技術(shù)的精度,其定位的準(zhǔn)確性與具體的測量方法有著直接關(guān)系,因此,測量方法也屬于移動(dòng)通信的一種技術(shù)手段,是無線定位技術(shù)在移動(dòng)通信中運(yùn)用的關(guān)鍵。無線測量方法在不斷改進(jìn),定位方法得到完善與多樣化發(fā)展,而且技術(shù)也越來越先進(jìn),其定位技術(shù)水平有效提升,精準(zhǔn)度也不斷提高,對(duì)于我國通信行業(yè)的發(fā)展具有很大的推動(dòng)作用,這給移動(dòng)位置業(yè)務(wù)發(fā)展創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值空間。當(dāng)前的移動(dòng)通信無線定位技術(shù)形式多變,形式呈現(xiàn)多樣化特征,如AOA定位、TOA定位和TDOA定位等形式,而且每一種形式都有不同的效果,在不同領(lǐng)域中發(fā)揮著不同的作用,對(duì)于提升人們生活質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也有重要作用。

2無線定位技術(shù)的分類

2.1場強(qiáng)定位法。場強(qiáng)地位,就是通過檢測接受信號(hào)的場強(qiáng)值進(jìn)行定位的方式,也就是利用場強(qiáng)值和信道衰落模型列出方程,準(zhǔn)確估算出信號(hào)收發(fā)距離,然后算出結(jié)果,并確定定位目標(biāo)的位置。這種方法運(yùn)算比較簡單,成本很低,在進(jìn)行定位時(shí),需要注意陰影效應(yīng)和多徑衰落,不過當(dāng)基站數(shù)量較多時(shí),會(huì)造成一定的誤差,對(duì)精度會(huì)產(chǎn)生一定的影響。2.2TOA定位法。TOA定位法主要是通過已知電磁波傳播速度、測量信號(hào)由移動(dòng)臺(tái)到基站的時(shí)間、發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間電磁波傳播時(shí)間,這樣可以進(jìn)行無線定位,再計(jì)算兩者距離的一種方法。TOA定位法這種方法運(yùn)算也很簡單,是通過多個(gè)基站獲得距離信息,不過要求同步的精確時(shí)間,基于距離信息繪制圓形,不然會(huì)對(duì)定位精度造成影響。多個(gè)圓的交點(diǎn)就是目標(biāo)位置。2.3AOA定位法。AOA定位法是通過基站接收機(jī)天線陣列測出移動(dòng)臺(tái)發(fā)射電波的入射角,但是該方法在運(yùn)用的過程中,需要考慮到基站附近和移動(dòng)臺(tái)散射體的影響。測量角度會(huì)受到信號(hào)的干擾,天線陣列的反射信號(hào)方向在沒有出現(xiàn)視距信號(hào)時(shí)也會(huì)受到影響。2.4TDOA定位法。TDOA定位,需要利用電波時(shí)間差或者傳播時(shí)間的測量數(shù)據(jù)確定目標(biāo)位置,測量目標(biāo)所在位置移動(dòng)臺(tái)信號(hào)至基站所用時(shí)間,要先測出電波傳播時(shí)間,然后應(yīng)用相位測量、脈沖測量和擴(kuò)頻測距技術(shù)求出傳播時(shí)間,算出收發(fā)信機(jī)的距離,可以實(shí)現(xiàn)定位,傾向應(yīng)用數(shù)學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算。時(shí)間差就可以利用GCC技術(shù)或者計(jì)算傳播時(shí)間來求出。這種方法不需要投入過多的成本,一個(gè)TDOA對(duì)應(yīng)目標(biāo)發(fā)送信號(hào)到兩個(gè)基站時(shí)間差,時(shí)間差測量值表現(xiàn)為兩個(gè)接收機(jī)的雙曲線,能夠獲取目標(biāo)軌跡,再計(jì)算多個(gè)TDOA值,TDOA對(duì)時(shí)間同步精確性要求很低,多個(gè)時(shí)間差測量值的曲線焦點(diǎn)就是目標(biāo)位置,TDOA在運(yùn)行中較為復(fù)雜。2.5混合定位法。利用兩種或以上的方法得到信號(hào)測量值就是混合定位法,通過以上無線定位技術(shù)分析,可以發(fā)現(xiàn)場強(qiáng)定位法是最簡單的,只是定位精度比較低,而且場強(qiáng)測量和功率控制也有關(guān)系;雖然AOA定位法精度高,但是直射分量必須在天線陣列電波中,需要在接收端增加陣列天線,精度會(huì)在傳播條件比較差時(shí)受到影響。另外,因?yàn)槎ㄎ灰蠖疾灰粯?,其他方法也有自己的利弊,所以采用混合方法定位?duì)精度要求也不相同。因此,選擇最合適的定位技術(shù)需要綜合考慮多種因素來達(dá)到自己的要求。

3無線定位技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1智能交通系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)中,運(yùn)行中要定位大量車輛的位置,之前在未使用無線定位技術(shù)前,都是通過AVL系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛定位,但是AVL系統(tǒng)需要大量的硬件,同時(shí)會(huì)占用大量的頻帶資源,而移動(dòng)通信無線定位技術(shù)可以彌補(bǔ)這些不足,可見該系統(tǒng)已無法適用于新時(shí)期的交通系統(tǒng)中。具體來說,移動(dòng)通信系統(tǒng)中,就是在需要跟蹤的車上安裝移動(dòng)車載臺(tái),可避免出現(xiàn)AVL系統(tǒng)問題,通過通信基站就可以將車輛位置傳輸?shù)浇煌ü芾碇行?,并提供?zhǔn)確的車輛導(dǎo)航。就能夠通過基站與車載體適時(shí)傳輸車輛的動(dòng)態(tài)信息,從而協(xié)調(diào)好交通導(dǎo)航管理,為智能交通系統(tǒng)提供管理調(diào)度的便利。3.2無線定位技術(shù)在靈活計(jì)費(fèi)中的應(yīng)用。無線定位技術(shù)在靈活計(jì)費(fèi)中的應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)管理中心在收取客戶話費(fèi)時(shí),借助無線定位技術(shù),能夠充分利用無線定位技術(shù)準(zhǔn)確定位移動(dòng)臺(tái)位置,之后按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),判斷其話費(fèi)收取標(biāo)準(zhǔn)。例如,在頻率較低與較高的地區(qū),則直接按照較高費(fèi)用收取,若在頻率較低地區(qū)則收取費(fèi)用也較低。通過收取較低與較高的費(fèi)用,并通過該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)蜂窩數(shù)量的有效調(diào)節(jié),可以提升蜂窩容量與競爭力,并促進(jìn)其實(shí)力進(jìn)一步增強(qiáng)。3.3無線定位技術(shù)在防欺詐、防盜打中的應(yīng)用。在移動(dòng)通信用戶數(shù)據(jù)調(diào)查中了解到,移動(dòng)通信企業(yè)都面臨著用戶惡意欠費(fèi)的問題。應(yīng)用無線定位技術(shù),能夠通過準(zhǔn)確的定位,實(shí)現(xiàn)惡意欠費(fèi)用戶位置的定位,快速抓捕惡意欠費(fèi)用戶,并對(duì)用戶采取有效打擊措施,避免繼續(xù)做出欺詐行為。另外,盜打電話也是直接造成移動(dòng)電信運(yùn)營商經(jīng)濟(jì)損失的行為之一,電話盜打就是非法分子復(fù)制用戶的電話卡,導(dǎo)致用戶需要承擔(dān)高額電話費(fèi)。每當(dāng)遇到這種情況,用戶都以為內(nèi)部人員盜打電話,是聯(lián)通公司胡亂扣費(fèi),嚴(yán)重影響通信公司的信譽(yù)。利用無線通信定位技術(shù),并不需要禁止移動(dòng)電話,通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)取其自動(dòng)記錄,就能夠直接提供盜打電話的具體時(shí)間與具體地點(diǎn),為公安機(jī)關(guān)抓捕不法分子提供線索,這給案件偵破提供了重要技術(shù)支持,避免用戶再次遭受經(jīng)濟(jì)損失,有效控制了盜打電話現(xiàn)象的發(fā)生。3.4無線定位技術(shù)在緊急救援中的應(yīng)用。無線定位技術(shù)在緊急救援中的應(yīng)用是移動(dòng)通信行業(yè)的一個(gè)突破,緊急救援本身具有緊迫性特征,時(shí)間就是最關(guān)鍵的因素,要求極為嚴(yán)苛,促使緊急救援的成功率大大提升。在緊急救援中,一般情況下報(bào)警是為尋求救援,人們要提供給警方具體位置,以便警察能夠快速施救。但是,很多情況下由于報(bào)警人對(duì)環(huán)境位置并不了解,因?yàn)楦鞣N因素的作用無法通過觀察描述自己所處的環(huán)境,無法知道自己的位置,這種情況下可通過用戶電話的位置服務(wù)功能,及時(shí)開展救援工作,促進(jìn)了救援成功率的有效提升。

4結(jié)語

在移動(dòng)通信無線定位技術(shù)的應(yīng)用過程中,移動(dòng)智能化逐漸實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用,雖然還有很多問題需要解決,但這是個(gè)值得研究的課題。另外,人們生活水平不斷提高的同時(shí),用戶的多元化需求得到了滿足,對(duì)生活質(zhì)量提出了更智能、更高標(biāo)準(zhǔn)的要求,通過新產(chǎn)品研發(fā)滿足用戶更多需求,形成穩(wěn)定客戶源,為移動(dòng)通信的發(fā)展創(chuàng)造了更好的技術(shù)。還有如何消除定位誤差、改進(jìn)定位技術(shù)以及各種定位方案,讓無線定位技術(shù)和無線服務(wù)的關(guān)系更加明確,需要加強(qiáng)研究實(shí)施細(xì)節(jié),不斷更新、升級(jí)產(chǎn)品,將進(jìn)一步提高無線定位的精準(zhǔn)度,在這幾年內(nèi)將會(huì)受到更多的關(guān)注,也將成為技術(shù)熱點(diǎn),使其更好服務(wù)于移動(dòng)通信系統(tǒng)。

作者:李傳真 單位:中國聯(lián)通許昌市分公司

參考文獻(xiàn)

[1]謝紀(jì)剛,郭瑋,楊世平.移動(dòng)通信系統(tǒng)中的無線定位技術(shù)及其應(yīng)用[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(bào),2011(1).

[2]張一衡,張昊,鄒杰.下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的無線協(xié)同定位技術(shù)[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2011(1).

[3]李孟霖,劉洋.移動(dòng)通信的無線定位技術(shù)探析[J].黑龍江科技信息,2015(6).