移動通信無線定位技術研究
時間:2022-10-12 02:49:42
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摘要:隨著我國移動通信技術的快速發(fā)展,應用范圍也越來越大,移動智能終端已非常普及,有著極高的商業(yè)價值,成為運營商們的經(jīng)營重點。而在移動通信發(fā)展過程中,無線定位技術的應用與其有著緊密聯(lián)系,對于通信行業(yè)影響重大,受到了社會各界的廣泛重視。為了讓無線定位技術的應用更加便捷、精確、智能、廣泛與有效,筆者對無線定位技術應用展開具體分析。
關鍵詞:移動通信;無線定位技術;智能交通系統(tǒng)
隨著經(jīng)濟與科技發(fā)展水平的日益提升,我國移動通信技術高速發(fā)展,內(nèi)部競爭愈發(fā)激烈,移動智能終端逐漸實現(xiàn)普及應用。在新的通信行業(yè)背景下,定位服務和無線定位技術為相互發(fā)展與促進的作用,在移動通信中正逐漸發(fā)展并日趨完善。移動通信領域具有較高商業(yè)價值的增值服務,為進一步提升定位服務水平,尋求新的利潤點,應加強對移動通信無線定位技術的研究和探索,需要加大對移動通信無線定位技術的研究力度,為移動通信的發(fā)展奠定更好的基礎。
1無線定位技術概述
無線定位技術主要是通過無線通信技術接收無線電波,接收了幅度、相位和傳輸時間等參數(shù)以后,再通過相應算法計算無線電波包含的相位、傳輸時間等信息,這樣就能成功實現(xiàn)定位,通過對目標的精準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的精度,其定位的準確性與具體的測量方法有著直接關系,因此,測量方法也屬于移動通信的一種技術手段,是無線定位技術在移動通信中運用的關鍵。無線測量方法在不斷改進,定位方法得到完善與多樣化發(fā)展,而且技術也越來越先進,其定位技術水平有效提升,精準度也不斷提高,對于我國通信行業(yè)的發(fā)展具有很大的推動作用,這給移動位置業(yè)務發(fā)展創(chuàng)造了新的經(jīng)濟價值空間。當前的移動通信無線定位技術形式多變,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,在不同領域中發(fā)揮著不同的作用,對于提升人們生活質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟效益也有重要作用。
2無線定位技術的分類
2.1場強定位法。場強地位,就是通過檢測接受信號的場強值進行定位的方式,也就是利用場強值和信道衰落模型列出方程,準確估算出信號收發(fā)距離,然后算出結果,并確定定位目標的位置。這種方法運算比較簡單,成本很低,在進行定位時,需要注意陰影效應和多徑衰落,不過當基站數(shù)量較多時,會造成一定的誤差,對精度會產(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、測量信號由移動臺到基站的時間、發(fā)射機與接收機之間電磁波傳播時間,這樣可以進行無線定位,再計算兩者距離的一種方法。TOA定位法這種方法運算也很簡單,是通過多個基站獲得距離信息,不過要求同步的精確時間,基于距離信息繪制圓形,不然會對定位精度造成影響。多個圓的交點就是目標位置。2.3AOA定位法。AOA定位法是通過基站接收機天線陣列測出移動臺發(fā)射電波的入射角,但是該方法在運用的過程中,需要考慮到基站附近和移動臺散射體的影響。測量角度會受到信號的干擾,天線陣列的反射信號方向在沒有出現(xiàn)視距信號時也會受到影響。2.4TDOA定位法。TDOA定位,需要利用電波時間差或者傳播時間的測量數(shù)據(jù)確定目標位置,測量目標所在位置移動臺信號至基站所用時間,要先測出電波傳播時間,然后應用相位測量、脈沖測量和擴頻測距技術求出傳播時間,算出收發(fā)信機的距離,可以實現(xiàn)定位,傾向應用數(shù)學理論進行計算。時間差就可以利用GCC技術或者計算傳播時間來求出。這種方法不需要投入過多的成本,一個TDOA對應目標發(fā)送信號到兩個基站時間差,時間差測量值表現(xiàn)為兩個接收機的雙曲線,能夠獲取目標軌跡,再計算多個TDOA值,TDOA對時間同步精確性要求很低,多個時間差測量值的曲線焦點就是目標位置,TDOA在運行中較為復雜。2.5混合定位法。利用兩種或以上的方法得到信號測量值就是混合定位法,通過以上無線定位技術分析,可以發(fā)現(xiàn)場強定位法是最簡單的,只是定位精度比較低,而且場強測量和功率控制也有關系;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,精度會在傳播條件比較差時受到影響。另外,因為定位要求都不一樣,其他方法也有自己的利弊,所以采用混合方法定位對精度要求也不相同。因此,選擇最合適的定位技術需要綜合考慮多種因素來達到自己的要求。
3無線定位技術在智能交通系統(tǒng)中的應用
3.1智能交通系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)中,運行中要定位大量車輛的位置,之前在未使用無線定位技術前,都是通過AVL系統(tǒng)實現(xiàn)車輛定位,但是AVL系統(tǒng)需要大量的硬件,同時會占用大量的頻帶資源,而移動通信無線定位技術可以彌補這些不足,可見該系統(tǒng)已無法適用于新時期的交通系統(tǒng)中。具體來說,移動通信系統(tǒng)中,就是在需要跟蹤的車上安裝移動車載臺,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?,并提供準確的車輛導航。就能夠通過基站與車載體適時傳輸車輛的動態(tài)信息,從而協(xié)調(diào)好交通導航管理,為智能交通系統(tǒng)提供管理調(diào)度的便利。3.2無線定位技術在靈活計費中的應用。無線定位技術在靈活計費中的應用,網(wǎng)絡管理中心在收取客戶話費時,借助無線定位技術,能夠充分利用無線定位技術準確定位移動臺位置,之后按照相關標準,判斷其話費收取標準。例如,在頻率較低與較高的地區(qū),則直接按照較高費用收取,若在頻率較低地區(qū)則收取費用也較低。通過收取較低與較高的費用,并通過該技術的應用能夠?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,并促進其實力進一步增強。3.3無線定位技術在防欺詐、防盜打中的應用。在移動通信用戶數(shù)據(jù)調(diào)查中了解到,移動通信企業(yè)都面臨著用戶惡意欠費的問題。應用無線定位技術,能夠通過準確的定位,實現(xiàn)惡意欠費用戶位置的定位,快速抓捕惡意欠費用戶,并對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電信運營商經(jīng)濟損失的行為之一,電話盜打就是非法分子復制用戶的電話卡,導致用戶需要承擔高額電話費。每當遇到這種情況,用戶都以為內(nèi)部人員盜打電話,是聯(lián)通公司胡亂扣費,嚴重影響通信公司的信譽。利用無線通信定位技術,并不需要禁止移動電話,通過網(wǎng)絡調(diào)取其自動記錄,就能夠直接提供盜打電話的具體時間與具體地點,為公安機關抓捕不法分子提供線索,這給案件偵破提供了重要技術支持,避免用戶再次遭受經(jīng)濟損失,有效控制了盜打電話現(xiàn)象的發(fā)生。3.4無線定位技術在緊急救援中的應用。無線定位技術在緊急救援中的應用是移動通信行業(yè)的一個突破,緊急救援本身具有緊迫性特征,時間就是最關鍵的因素,要求極為嚴苛,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,很多情況下由于報警人對環(huán)境位置并不了解,因為各種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功能,及時開展救援工作,促進了救援成功率的有效提升。
4結語
在移動通信無線定位技術的應用過程中,移動智能化逐漸實現(xiàn)普及應用,雖然還有很多問題需要解決,但這是個值得研究的課題。另外,人們生活水平不斷提高的同時,用戶的多元化需求得到了滿足,對生活質(zhì)量提出了更智能、更高標準的要求,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,為移動通信的發(fā)展創(chuàng)造了更好的技術。還有如何消除定位誤差、改進定位技術以及各種定位方案,讓無線定位技術和無線服務的關系更加明確,需要加強研究實施細節(jié),不斷更新、升級產(chǎn)品,將進一步提高無線定位的精準度,在這幾年內(nèi)將會受到更多的關注,也將成為技術熱點,使其更好服務于移動通信系統(tǒng)。
作者:李傳真 單位:中國聯(lián)通許昌市分公司
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