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 电信移动运营商会提供名为移动位置服务的增值业务,也就是我们通常所说的手机基站定位服务(LBS——Location Based Service)。那么,基站如何对手机进行定位?

手机基站定位
基站定位示意图
    手机基站定位有以下三种途径:信号达到时间定位;信号(场强)强度定位;信号入射角度定位。当然,也可以利用其中两种或全部来进行混合定位。
    通常情况下,我们都是利用不同基站发射信号的到达时间来进行定位测算的。利用信号到达时间进行定位有两种不同算法:到达时间定位算法(TOA)和到达时间 差定位算法(TDOA)。两种算法都是根据不同的基站信号到达手机的时间来计算手机与基站的距离,再利用手机与三个或三个以上基站的距离来对其进行定位。 算法示意图如下:(图中黑色圆点表示手机位置,圆心表示基站位置)

手机基站定位算法示意图

(算法详情请参考文章“移动通信网络中的无线定位”作者:眼镜丢了)
 
    而根据信号强度来进行定位就需要建立信号衰减模型然后根据发射端到信号发射强度和接收端所接受到的信号强度来估计出信号发射塔与手机之间的距离,再进行定位计算。这种方法算法简单,倒是由于信号衰减受多方面因素影响,所以定位精度较差。
    根据信号入射角度来定位(AOA),必须配备方向性强的天线阵列。接收端通过天线阵列测出基站电磁波的入射角度,就可以由两个位置已知的基站来精确定位。这种方法虽然定位精准,但由于需要进行硬件改动,从成本上考虑,用处不大。
而混合定位,一般都是由时间和信号强度两者结合来进行定位的。当然在一些特殊的情况下,由信号强度和入射角来进行混合定位具有更加突出的优势——只需要一个基站就可以进行较准确的定位。
    基站定位主要应用于老人、儿童以及车辆的定位。与GPS定位相比较,其成本大约可降低2/3。