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移动通信无线定位技术研究

摘要:随着我国移动通信技术的快速发展,应用范围也越来越大,移动智能终端已非常普及,有着极高的商业价值,成为运营商们的经营重点。而在移动通信发展过程中,无线定位技术的应用与其有着紧密联系,对于通信行业影响重大,受到了社会各界的广泛重视。为了让无线定位技术的应用更加便捷、精确、智能、广泛与有效,笔者对无线定位技术应用展开具体分析。

关键词:移动通信;无线定位技术;智能交通系统

随着经济与科技发展水平的日益提升,我国移动通信技术高速发展,内部竞争愈发激烈,移动智能终端逐渐实现普及应用。在新的通信行业背景下,定位服务和无线定位技术为相互发展与促进的作用,在移动通信中正逐渐发展并日趋完善。移动通信领域具有较高商业价值的增值服务,为进一步提升定位服务水平,寻求新的利润点,应加强对移动通信无线定位技术的研究和探索,需要加大对移动通信无线定位技术的研究力度,为移动通信的发展奠定更好的基础。

1无线定位技术概述

无线定位技术主要是通过无线通信技术接收无线电波,接收了幅度、相位和传输时间等参数以后,再通过相应算法计算无线电波包含的相位、传输时间等信息,这样就能成功实现定位,通过对目标的精准定位找到物体的位置。测量方法可以直接决定无线定位技术的精度,其定位的准确性与具体的测量方法有着直接关系,因此,测量方法也属于移动通信的一种技术手段,是无线定位技术在移动通信中运用的关键。无线测量方法在不断改进,定位方法得到完善与多样化发展,而且技术也越来越先进,其定位技术水平有效提升,精准度也不断提高,对于我国通信行业的发展具有很大的推动作用,这给移动位置业务发展创造了新的经济价值空间。当前的移动通信无线定位技术形式多变,形式呈现多样化特征,如AOA定位、TOA定位和TDOA定位等形式,而且每一种形式都有不同的效果,在不同领域中发挥着不同的作用,对于提升人们生活质量和企业经济效益也有重要作用。

2无线定位技术的分类

2.1场强定位法。场强地位,就是通过检测接受信号的场强值进行定位的方式,也就是利用场强值和信道衰落模型列出方程,准确估算出信号收发距离,然后算出结果,并确定定位目标的位置。这种方法运算比较简单,成本很低,在进行定位时,需要注意阴影效应和多径衰落,不过当基站数量较多时,会造成一定的误差,对精度会产生一定的影响。2.2TOA定位法。TOA定位法主要是通过已知电磁波传播速度、测量信号由移动台到基站的时间、发射机与接收机之间电磁波传播时间,这样可以进行无线定位,再计算两者距离的一种方法。TOA定位法这种方法运算也很简单,是通过多个基站获得距离信息,不过要求同步的精确时间,基于距离信息绘制圆形,不然会对定位精度造成影响。多个圆的交点就是目标位置。2.3AOA定位法。AOA定位法是通过基站接收机天线阵列测出移动台发射电波的入射角,但是该方法在运用的过程中,需要考虑到基站附近和移动台散射体的影响。测量角度会受到信号的干扰,天线阵列的反射信号方向在没有出现视距信号时也会受到影响。2.4TDOA定位法。TDOA定位,需要利用电波时间差或者传播时间的测量数据确定目标位置,测量目标所在位置移动台信号至基站所用时间,要先测出电波传播时间,然后应用相位测量、脉冲测量和扩频测距技术求出传播时间,算出收发信机的距离,可以实现定位,倾向应用数学理论进行计算。时间差就可以利用GCC技术或者计算传播时间来求出。这种方法不需要投入过多的成本,一个TDOA对应目标发送信号到两个基站时间差,时间差测量值表现为两个接收机的双曲线,能够获取目标轨迹,再计算多个TDOA值,TDOA对时间同步精确性要求很低,多个时间差测量值的曲线焦点就是目标位置,TDOA在运行中较为复杂。2.5混合定位法。利用两种或以上的方法得到信号测量值就是混合定位法,通过以上无线定位技术分析,可以发现场强定位法是最简单的,只是定位精度比较低,而且场强测量和功率控制也有关系;虽然AOA定位法精度高,但是直射分量必须在天线阵列电波中,需要在接收端增加阵列天线,精度会在传播条件比较差时受到影响。另外,因为定位要求都不一样,其他方法也有自己的利弊,所以采用混合方法定位对精度要求也不相同。因此,选择最合适的定位技术需要综合考虑多种因素来达到自己的要求。

3无线定位技术在智能交通系统中的应用

3.1智能交通系统。在智能交通系统中,运行中要定位大量车辆的位置,之前在未使用无线定位技术前,都是通过AVL系统实现车辆定位,但是AVL系统需要大量的硬件,同时会占用大量的频带资源,而移动通信无线定位技术可以弥补这些不足,可见该系统已无法适用于新时期的交通系统中。具体来说,移动通信系统中,就是在需要跟踪的车上安装移动车载台,可避免出现AVL系统问题,通过通信基站就可以将车辆位置传输到交通管理中心,并提供准确的车辆导航。就能够通过基站与车载体适时传输车辆的动态信息,从而协调好交通导航管理,为智能交通系统提供管理调度的便利。3.2无线定位技术在灵活计费中的应用。无线定位技术在灵活计费中的应用,网络管理中心在收取客户话费时,借助无线定位技术,能够充分利用无线定位技术准确定位移动台位置,之后按照相关标准,判断其话费收取标准。例如,在频率较低与较高的地区,则直接按照较高费用收取,若在频率较低地区则收取费用也较低。通过收取较低与较高的费用,并通过该技术的应用能够实现蜂窝数量的有效调节,可以提升蜂窝容量与竞争力,并促进其实力进一步增强。3.3无线定位技术在防欺诈、防盗打中的应用。在移动通信用户数据调查中了解到,移动通信企业都面临着用户恶意欠费的问题。应用无线定位技术,能够通过准确的定位,实现恶意欠费用户位置的定位,快速抓捕恶意欠费用户,并对用户采取有效打击措施,避免继续做出欺诈行为。另外,盗打电话也是直接造成移动电信运营商经济损失的行为之一,电话盗打就是非法分子复制用户的电话卡,导致用户需要承担高额电话费。每当遇到这种情况,用户都以为内部人员盗打电话,是联通公司胡乱扣费,严重影响通信公司的信誉。利用无线通信定位技术,并不需要禁止移动电话,通过网络调取其自动记录,就能够直接提供盗打电话的具体时间与具体地点,为公安机关抓捕不法分子提供线索,这给案件侦破提供了重要技术支持,避免用户再次遭受经济损失,有效控制了盗打电话现象的发生。3.4无线定位技术在紧急救援中的应用。无线定位技术在紧急救援中的应用是移动通信行业的一个突破,紧急救援本身具有紧迫性特征,时间就是最关键的因素,要求极为严苛,促使紧急救援的成功率大大提升。在紧急救援中,一般情况下报警是为寻求救援,人们要提供给警方具体位置,以便警察能够快速施救。但是,很多情况下由于报警人对环境位置并不了解,因为各种因素的作用无法通过观察描述自己所处的环境,无法知道自己的位置,这种情况下可通过用户电话的位置服务功能,及时开展救援工作,促进了救援成功率的有效提升。

4结语

在移动通信无线定位技术的应用过程中,移动智能化逐渐实现普及应用,虽然还有很多问题需要解决,但这是个值得研究的课题。另外,人们生活水平不断提高的同时,用户的多元化需求得到了满足,对生活质量提出了更智能、更高标准的要求,通过新产品研发满足用户更多需求,形成稳定客户源,为移动通信的发展创造了更好的技术。还有如何消除定位误差、改进定位技术以及各种定位方案,让无线定位技术和无线服务的关系更加明确,需要加强研究实施细节,不断更新、升级产品,将进一步提高无线定位的精准度,在这几年内将会受到更多的关注,也将成为技术热点,使其更好服务于移动通信系统。

作者:李传真 单位:中国联通许昌市分公司

参考文献

[1]谢纪刚,郭玮,杨世平.移动通信系统中的无线定位技术及其应用[J].河北师范大学学报,2011(1).

[2]张一衡,张昊,邹杰.下一代移动通信系统中的无线协同定位技术[J].北京邮电大学学报,2011(1).

[3]李孟霖,刘洋.移动通信的无线定位技术探析[J].黑龙江科技信息,2015(6).

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