2024年2月9日发(作者：曹春柔)
手机定位技术
目录
手机定位技术序 ....................................................................................................................... 2
1 GSM手机定位技术 ............................................................................................................... 2
2 基于移动电信的定位方法 ................................................................................................... 4
3 GPS定位与手机定位之不同 ................................................................................................. 7
4谷歌推出手机定位软件，可找到手机用户位置 .............................................................. 10
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手机定位技术
手机定位技术序
近来，“手机定位”这个关键词越来越多地出现在我们的日常生活中，GPS、定位服务、电子地图、导航软件等新概念也纷至沓来，令我们眼花缭乱。我们从技术的角度出发，为您介绍手机定位以及其他移动定位技术。
手机定位服务又叫做移动位置服务，它是通过电信商的网络获取手机用户的位置信息,在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务,被全球各大运营商公认为继短信息之后的新一轮革命.它是通过复杂的数学模型，对移动通信网络数据进行精密计算，得出移动用户的经纬度坐标，在电子地图平台的支持下,为用户提供相应位置服务。
实现移动定位主要有两大类解决方案，第一类是由移动站（MS）主导的定位技术。单从技术角度讲,这种技术更容易提供比较精确的用户定位信息，它可以利用现有的一些定位系统，例如，在移动站中集成GPS接收机,从而利用现成的GPS信号实现对用户的精确定位.但这类技术需要在移动站上增加新的硬件，这将对移动站的尺寸和成本带来不利的影响。
第二类是由基站(BS)主导的定位技术,这种解决方案需要对现存的基站、交换中心作出某种程度的改进,但它可以兼容现有的终端设备。其可选用的具体实现技术主要包括：测量信号方向(信号的到达角度，简称AOA）的定位技术、测量信号功率的定位技术、测量信号传播时间特性(到达时间，简称 TOA；到达时间差，简称TDOA)的定位技术。为了提高定位的精度，也可以采用利用采用上面数种技术的组合.
1 GSM手机定位技术
GSM手机定位方式通常可分为基于网络方式和基于终端方式两种。从技术上可分为到达时间 (TOA）、增强测量时间差（E－OTD)和GPS辅助(A－GPS)3种方式。
1、TOA定位技术
TOA定位方式可在现有的任何手机上实现,手机无需作任何改动.
具体实现步骤：
（1）要定位的手机发出一已知信号，三个或多于三个LMU同时接收该信号，已知信号是手机执行异步切换时发出的接入突发信号；
(2）各LMU得到信号到达时的绝对GPS时间后，可得到相对时间差(RTD）；
（3）根据前两步的信息，SMLC进行两两比较，计算突发信号到达时间差（TDOA)，得出精确位置， 并回到应用中。要通过三角计算得出手机精确位置，必须知道另外两个参数：LMU的地理位置和各 LMU之间的时间偏移量.例如各LMU必须提供的绝对GPS时间，或在已知位置的地点放置参考LMU可得到实际时间差（RTD）参数。
LMU用接入突发信号确定TOA。当定位请求发出时，LMU被选定，且配置正确的频率,以便接收接入突发信号。此时，手机在业务信道（可能会处于跳频方式)上，以特定功率发送达70个接入脉冲(时长320ms）。各LMU通过多种方式实现和改善TOA的测量结果。利用收到的突发信号可提高测量成功概率和测量精度。采用分集技术（如天线分集和跳频）,可降低多径效应的影响，提高测量精度。当某个应用需要知晓手机位置时，该应用向SMLC发出请求，同时告知手机号码和定位精度要求。被测量的TOA参数及其误差值一同被采集并发送到SMLC，根据该数据，SMLC可计算出应用所需要的手机位置，再将位置信息和误差范围发送回应用。
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TOA定位方式需要附加硬件（LMU)，以达到精确计算突发信号到达时间的目的。实现方式有多种：LMU既可集成在BTS内，也可作为单独设备。LMU作为单独设备时，既可有单独的天线，也可与 BTS共享天线,通过空中接口实现网络间通信。
2、E－OTD定位技术
E－OTD定位方式是从测量时间差（OTD）发展而来的，OTD指测量所得的时间量,E－OTD指测量的方式.手机无需附加任何硬件便可得到测量结果。对于同步网，手机测量几个BTS信号的相对到达时间；对于非同步网，信号同时还需要被一个位置已知的LMU接收。确定了BTS到手机的信号传输时间,则可确定BTS与手机之间的几何距离，然后再根据 此距离进行计算，最终确定手机的位置。
实现步骤如下：
1） 手机收到各基站发来信号，得到TOA参数；LMU得到RTD参数；
2) 手机将TOA和RTD参数 传送到GSM网。
3) OTD测量需要用同步、标准且模拟的脉冲。当BTS发送的帧未被同步时,网络需要测量BTS之间 的RTD.为了进行精确的三角测量，OTD测量和RTD测量（非同步BTS时）均需要3个BTS。获得OTD 参 数后,手机位置既可在网络中计算,也可在终端计算（要求手机具备各种必要信息)。前者称为手 机辅助方式，后者称为手机自主方式.
通过手机或网络中的位置计算功能模块，实现位置计算.
3、A－GPS原理
GPS辅助定位方式实现步骤如下:GSM网收到GPS辅助信息；GSM网将辅助信息发送到手机；手机得到GPS信息，计算并得出自身精确位置；手机将位置信息发送到GSM网。
该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种:
（1）手机辅助GPS定位方式
这种解决方案是将传统GPS接收器的大部分功能转移到网络处理器上实现。该方式需要天线、 RF单元和数据处理器等设备。GSM网向手机发送一串极短的辅助信息，包括时间、可视卫星清单、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗口。这些参数有助于内置 GP S模块减少GPS信号获得时间。辅助数据来自经手机GPS模块处理后产生的伪距离数据，且可持续数分钟。收到这些伪距离数据后，相应的网络处理器或定位服务器能大致估算出手机的位置。GSM网增加必要的修正后，可提高定位精度。
（2）手机自主GPS定位方式
这种手机包含一个全功能的GPS接收器,具有（1）方式中手机的所有功能，再加上卫星位置和手机位置计算功能。运算开始时，需要的数据比手机辅助方式要多，这些数据能够持续4小时以上或根据需要进行更新,通常包括时间、参考位置、卫星星历和时间校验参数等。如果某些应用 需要更高的精度，则必须持续（间隔约30s）向手机发差分GPS（DGPS）信号.DGPS信号在非常宽 的地域范围有效，以一个参考接收器为中心可服务于较宽的地域范围。最终位置信息由手机本身 计算得到,若需要，此定位信息可发送到其它任何应用中。
三种GSM定位方式比较GSM手机定位技术分类
优点
TOA定位技术 E-OTD定位技术 A－GPS定位技术
1、100%兼容现有手机。1、lmu数量远少于OTD1、网络改动少，网络3 / 12
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2、支持漫游，各种接方式，可减少网络初始投资少. 2、定位精度口标准统一。3、定位投资； 2、不需要增加高。采用了A－GPS系精度可单独优化。 手机的额外费用。现有统，定位精度较高,理手机无需增加硬件模块论上可达到5～10m。
和附件,只需要进行软件更新。
1、初始投资高。整个网需要建立大量lmu，投资较大。现有GSM网要实现同步还需进行改造。2、业务量大时网络负担增加。
1、现有手机不能适用于E—OTD定位方式，需要更新软件或全部替换。2、精度低。此外，多径效应将影响 定位精度(尤其是城市区域)。
1、需更换手机。2、手机成本、体积和功率增加。3、安全风险.由于GPS受美国政府控制，存在一定的安全风险。
缺点
2 基于移动电信的定位方法
目前在基于移动电信技术的定位的典型方法有：TA(或称为TA+CELLID）；AOA、到达时间(TOA）、TDOA、TDOA、AOA：OTD、增强测量时间差（E—OTD）；多路径图型辨识；GPS、DGPS、InverseDGPS、GPS辅助(A—GPS），等。
l、TA
或称CellID+TA,指小区识别号+时间提前量.时间提前量TA由基站测量后通知MS提前这段TA时间发送数据，目的是为了扣除基站与 MS之间的传输时延。因此，TA方法就是用现有的参数TA估计MS和BTS之间的距离。如果MS在空闲模式，MS可能被寻呼或者主动发起呼叫(如紧急呼 叫），从而使SMLC获得TA和CellID。如果MS在占用模式，SMLC向BSC发送消息获取TA和CellID。SMLC将小区天线中心半径为TA 的圆环（对全向天线）或者圆环的部分（对定向天线）范围内区域确定为MS所在区域.
时间提前量通过63bit/s来表示，若小区的半径为35km，则定位精度约为550m.通常在小区密集的城市区域，小区的半径很小，可以达到几百米，此时定位的精度就很高了。但这种精度只能表示移动用户和小区中心之间的距离，而不是精确的位置.
2、COO（CellOfOrigin）
起源蜂窝小区定位技术（COO）是最简单的一种定位方式，它根据移动台所处的小区识别号ID来确定用户的位置。移动台在当前小区注册后，在系统的数据库中就会有相对应的小区ID号。只要系统能够把该小区基站设置的中心位置(在当地地图中的位置)和小区的覆盖4 / 12
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半径广播给小区范围内的所有移动台， 这些移动台就能知道自己处在什么地方，查询数据库即可获取位置信息.起源蜂窝小区技术是基于网络的定位方案,它的优点是无需对网络和手机进行修改，响应时 间短。但是，由此导致的缺点是精度较差。
3、AOA（AngleofArrival）
测量信号的到达角度（AngleOfArr技ive，简称AOA)也是一种在蜂窝网中常用的定位技术。这种方法需要在基站采用专门的天线阵列 来测量特定信号的来源方向。对于一个基站来讲,AOA测量可以得出特定移动站所在方向,当两个基站同时测量同一移动站所发出的信号时，两个基站各自测量 AOA所得的方向直线的焦点就是移动站所在的位置。尽管这种定位方法的原理非常简单，但在实际的应用中存在一些难以克服的缺点。首先,AOA定位要求被测 量的移动站与参与测量的所有基站之间，射频信号是视线传输(LOS)的.非视线传输(NLOS)将会给AOA定位带来不可预测的误差。即使是在以LOS传 输为主的情况下，射频信号的多径效应依然会干扰AOA的测量.其次，由于天线设备角分辨率的限制，AOA的测量精度是随着基站与移动站之问的距离的增加而 不断减小的。
由于测量AOA的定位方法具有上述的特点，所以对于处于城市地区的微小区来讲,引起射频信号反射的障碍物多且其到移动站的距离与小区半径可以 相比，这样就会引起比较大的角测量误差。在这种情况下,基于AOA的定位方法没有实际的意义。对于宏小区,因为其基站一般处于比较高的位置，与小区的半径 相比,引起射频信号反射的障碍物多位于移动站附近，NLOS传输引起的角测量误差比较小。所以测量信号到达角度的定位方法多用于宏小区，或者与其他定位技 术混合使用来提高定位的精度。
4、TOA(TimeofArrival）
TOA定位方式可在现有的任何手机上实现,手机无需作任何改动.要定位的手机发出一已知信号，三个或多于三个LMU同时接收该信号，已知信号 是手机执行异步切换时发出的接入突发信号；各LMU得到信号到达时的绝对GPS时间后，可得到相对时间差(RTD）；根据前两步的信息，SMLC进行两两 比较，计算突发信号到达时间差（TDOA)，得出精确位置，并回到应用中。要通过三角计算得出手机精确位置,必须知道另外两个参数：LMU的地理位置和各 LMU之间的时间偏移量.例如各LMU必须提供的绝对GPS时间，或在已知位置的地点放置参考LMU可得到实际时间差(RTD）参数。
LMU用接入突发信号确定TOA.当定位请求发出时，LMU被选定,且配置正确的频率，以便接收接入突发信号.此时，手机在业务信道（可能会 处于跳频方式)上,以特定功率发送达70个接入脉冲（时长320ms).各LMU通过多种方式实现和改善TOA的测量结果。利用收到的突发信号可提高测量 成功概率和测量精度。采用分集技术(如天线分集和跳频)，可降低多径效应的影响，提高测量精度。当某个应用需要知晓手机位置时，该应用向SMLC发出请
求，同时告知手机号码和定位精度要求。被测量的TOA参数及其误差值一同被采集并发送到SMLC,根据该数据，SMLC可计算出应用所需要的手机位置，再 将位置信息和误差范围发送回应用.
TOA定位方式需要附加硬件(LMU），以达到精确计算突发信号到达时间的目的。实现方式有多种：LMU既可集成在BTS内，也可作为单独设备.LMU作为单独设备时,既可有单独的天线，也可与BTS共享天线，通过空中接口实现网络间通信。
5、TDOA（TimeDifferenceofArrival)
一种基于反向链路的定位方法，通过检测移动台信号到达两个基站的时间差来确定移动台的位置，移动台必定位于以两个基站为焦点的双曲线方程上， 确定移动台的二维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程，也就是说需要至少三个以上的基站接收到移动台信号，而两个双曲线的交点即为移动台的二维位置坐标。
TDOA方法不要求知道信号传播的具体时间,还可以消除或减少在所有接收机上由于信5 / 12
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道产生的共同误差，在通常情况下，定位精度高于TOA方 法。但由于功率控制造成离服务基站近的移动台发射功率小，使得相邻基站接受到的功率非常小，造成比较大的测量误差，即相邻基站接受到的功率非常小，造成比 较大的测量误差,即相邻基站的SNR太小带来的测量误差。目前针对这种情况已有了一些解决办法，如在E—91l呼叫时将移动台发射功率瞬间调到最大，可以 提高定位精度，但会对CDMA网络的容量有一定程度的影响。
6、E-OTD
E—OTD定位方式是从测量时间差(OTD)发展而来的，OTD指测量所得的时间量，E—OTD指测量的方式。手机无需附加任何硬件便可得到 测量结果.对于同步网，手机测量几个BTS信号的相对到达时间；对于非同步网，信号同时还需要被一个位置已知的LMU接收。确定了BTS到手机的信号传输 时间，则可确定BTS与手机之间的几何距离，然后再根据此距离进行计算,最终确定手机的位置。
手机收到各基站发来信号，得到TOA参数;LMU得到RTD参数；手机将TOA和RTD参数传送到GSM网。OTD测量需要用同步、标准且模 拟的脉冲。当BTS发送的帧未被同步时，网络需要测量BTS之间的RTD.为了进行精确的三角测量，OTD测量和RTD测量(非同步BTS时)均需要3个 BTS.获得OTD参数后,手机位置既可在网络中计算，也可在终端计算(要求手机具备各种必要信息)。前者称为手机辅助方式，后者称为手机自主方式。通过 手机或网络中的位置计算功能模块，实现位置计算。
7、GPS
目前比较实用的GPS定位技术是网络辅助的GPS定位，即定位时，网络通过跟踪GPS卫星信号,解调出GPS导航信号，并将这些信息传送给移 动台，移动台利用这些信息可以快速的搜索到有效的GPS卫星，接收到卫星信号后，计算移动台位置的工作可以由网络实体或移动台完成。
基于GPS系统的定位技术，其优点是定位精度较高,定位半径可达到几米、十几米。因此利用该重定位技术，可提供对定位精度要求较高的业务，如 电子地图显示用户位置等。其缺点是需要移动台内置GPS天线和GPS芯片等模块,并且需要支持IS-801协议，网络侧需要增加PDE和MPC;定位精度 受终端所处环境的影响较大，如用户在室内或在高大建筑物之间时，由于可见的GPS卫星数量较少，定位精度将降低，甚至无法完成定位。
8、A—GPS(AssistGPS)
A-GPS(AssistedGPS).A-GPS与GPS方案一样，也需要在手机内增加GPS接收机模块，并改造手机天线,但手机本身并不 对位置信息进行计算，而是将GPS的位置信息数据传给移动通信网络，由网络的定位服务器进行位置计算，同时移动网络按照GPS的参考网络所产生的辅助数 据,如差分校正数据、卫星运行状态等传递给手机，并从数据库中查出手机的近似位置和小区所在的位置信息传给手机，这时手机可以很快捕捉到GPS信号,这样 的首次捕获时间将大大减小，一般仅需几秒的时间。不需像GPS的首次捕获时间可能要2？3分钟时间。而精度也仅为几米,高于GPS的精度。 QUALCOMM公司的gpsOne即采用A—GPS方案。
该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种：（1)手机辅助GPS定位方式。这种解决方案是将传统GPS接收器的大部分功能转移到网络处理器上 实现。该方式需要天线、RF单元和数据处理器等设备.GSM网向手机发送一串极短的辅助信息,包括时间、可视卫星清单、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗 口。这些参数有助于内置GPS模块减少GPS信号获得时间.辅助数据来自经手机GPS模块处理后产生的伪距离数据，且可持续数分钟。收到这些伪距离数据 后,相应的网络处理器或定位服务器能大致估算出手机的位置。GSM网增加必要的修正后,可提高定位精度.(2)手机自主GPS定位方式.这种手机包含一个 全功能的GPS接收器，具有(1）方式中手机的所有功能，再加上卫星位置和手机位置计算功能。运算开始时，需要6 / 12
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的数据比手机辅助方式要多，这些数据能够持 续4小时以上或根据需要进行更新，通常包括时间、参考位置、卫星星历和时间校验参数等。如果某些应用需要更高的精度,则必须持续（间隔约30s）向手机发 差分GPS（DGPS)信号.DGPS信号在非常宽的地域范围有效，以一个参考接收器为中心可服务于较宽的地域范围。最终位置信息由手机本身计算得到，若 需要，此定位信息可发送到其它任何应用中.
3 GPS定位与手机定位之不同
随着交通的不断发展,公路网错综复杂，定位科技应运而生。除了传统的指南针加地图，GPS定位和手机定位都是现代科技的产物。而二者的原理也有不同，因而导致二者的定位精度及反应时间也有一定的差距.
手机定位服务又叫做移动位置服务(LBS-—Location Based Service)，它是通过电信移动运营商的网络（如GSM网、CDMA网）获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标），在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务，例如目前中国移动动感地带提供的动感位置查询服务等。其大致原理为:移动电话测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的TOA(Time of
Arrival，到达时刻），根据该测量结果并结合基站的坐标,一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动电话的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站（3个或3个以上）定位的情况，因此算法要复杂很多。一般而言,移动台测量的基站数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显。
手机定位示意图
GPS（Global Positioning System，全球定位系统）包括三大部分：空间GPS卫星星座、地面监控系统、用户GPS信号接收机.GPS定位的基本原理为：卫星不断的发射自身的星历参数和时间信息，GPS信号接收机接收到信号后，根据三角公式计算可以得到接收机的位置，三颗卫星可进行2D定位(经度、纬度），四颗卫星则可进行3D 定位（经度、纬度及高度）。通过接收机不断的更新接收7 / 12
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信息，就可以计算出移动方向和速度.由于目前全球有24颗GPS导航卫星分布在6条轨道上，在任意时刻在水平线以上最少有4颗卫星，最多有11颗卫星,所以GPS定位可以得到很好的保证.GPS信号接收机的作用则是捕获卫星信号，对信号进行放大、处理， 实时计算出接收机的3D位置与速度。
目前市面上还一种导航能力更强的导航系统-—PND(Portable Navigation
Devices，便携式自动导航系统),它是由全球知名PND方案解决供应商宇达电通最早提出的一个特殊概念，PND具有GPS和PDA的功能。本文将以宇达电通的Mio系列PND为例，作为一款GPS，其信号捕捉时间短，定位精度高,并具有自动导航功能，与同类产品相比,技术处于领先地位。当用于娱乐时，它的PDA功能也十分丰富.
GPS定位示意图
手机定位由于基于现有手机通信基站，受环境影响较大，在郊区和农村可以将移动台定位在10～20米范围内；在城区由于高大建筑物较多，电波传播环境不好,信号很难直接从基站到达移动台，一般要经过折射或反射,因此定位精度会受到影响，定位范围为100~200米，一般情况定位响应时间在 3～6s之间。而在无法接收到手机信号的地方，就谈不上定位了。而GPS定位由于接收机任何时刻都至少被4颗卫星覆盖,所以信号得到了很好的保证,并且由于卫星居高临
下，排除卫星钟及大气干扰等因素,精度也能保证在几米至几十米.
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手机定位仅仅局限于定位服务,以及通过电子地图服务向用户提供周围一些商场、饭店等服务设施，但还不能进行导航服务。
手机定位导航和卫星GPS系统比较: 现代交通手段扩展了人们的活动空间，也令空间、方位信息的及时获得显得更加重要起来。GPS、定位服务、电子地图、导航软件等等新概念纷至沓来，确是乱花渐 欲迷人眼。尤其大家掌中的手机也逐步的向着“个人信息终端”的方向大步前进，一系列位置信息服务已经突破了文字、短信息限制跃然方寸屏幕之上，让人分不清 楚手机导航与卫星导航定位的差别，更加不晓得究竟应当选择哪个服务，本文将详为您讲解他们的差别。
下表格为：手机定位导航和卫星GPS系统比较
定位方式 GSM网络基站 GPS卫星定位
NOKIA手机部分(部分Symbian
Symbian Series60或Series60软UIQ软件平件平台手机） 台手机
笔记本电脑、POCKET PC掌上电脑、其他专用设备等
CDMA手机终端设备 GSM手机 (需支持GPSone）
显示方式
短信或文字地图界面、文地图界面、语地图界面、语地图界面、语WAP 字、语音 音 音 音
地图等数据GSM网络服终端手机本终端手机存网络服务器 网络服务器
存储方式 务定位器 地MMC卡 储
地图等数据SMS短信、 数据传输
传输方式
需要购买设手机、具备CDMA手机—
Symbian
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GPRS数据传-
输
Symbian 电脑+GPS接
手机定位技术
备 服务支持的（需支持SIM卡(使用GPSone、WAP功能时CDMA1x）
需要支持WAP的手机）
Series60软Series60或收器+软件及件平台手机，UIQ软件平地图或专用LD-1W套装台手机，蓝牙设备
（蓝牙GPSGPS模块
模块，MMC卡，软件及地图数据）
手机、LD—1W手机，蓝牙模根据实际情套装 块 况
月服务费，部分软件、地GPRS数据传图升级需要输费用 费用
手机、SIM购买费用
卡
短信费用、后续服务费移动定位服用 务费用、WAP费用
CDMA手机（需支持GPSone）
定位服务月服务费、-
CDMA1x数据服务流量费
4谷歌推出手机定位软件，可找到手机用户位置
GPS 可使人们通过手机实现对自身的地理定位和导航。但据调查,这部分人只占手机持有者总数的15％，因为只有少量手机拥有GPS接收 机,那么剩余85％的用户怎么办？
Google Maps正在测试的MyLocation手机定位服务,试图迎合这部分人的定位需求。
Google Maps 可以向用户提供两种图：一是矢量地图，二是不同分辩率的卫星照片。它实现了人类地图从静态到动态的历史性变革——如今的数字地图会给你提供所在地 和目的地的大量照片，帮助你设定特定路线的导航，给你提供所在地附近的餐馆、酒店、旅行社等各种信息。更有趣的是,通过卫星照片，你可以俯瞰地球的任何角 落.
在这个移动的时代，Google Maps又新推出了MyLocation（我的位置）手机定位服务，为四处奔波的现代人提供了能耗更低、速度更快、安全性更高的地图服务。
用基站实现定位
目前，Google手机地图正在对这项新技术服务——MyLocation进行测试，这将使没有配置GPS接收机的手机用户,仍能使用其手机地图服务找到自己所在位置，并进行导航。那么，Google Maps的定位功能是如何实现的呢？它是怎样确定用户所在地的呢？
Goole Maps的 MyLocation服务是根据移动通信网络的基站来确定手机的相对位置的，业界将这种技术称为CPS技术.CPS是一种与GPS互相补充的定 位系统技术，它的特点是利有现有的全球移动网络通信系统（GSM网）,采用十点差分定位技术,利用手机基站的多点接收进行线定位、点定标。它不受任何遮挡 物的影响，只要是在移动覆盖的范围内都可以较为精准地定位，因此可做到全球定位,更不需要增加用户任何的费用.
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无线定位技术是通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量，根据特定的算法判断出被测物体的位置，测量参数一般包括传输时间、幅度、相位和到达角等.而定位精度取决于测量的 方法，蜂窝移动通信系统中的定位技术主要有基于网络的定位技术和基于终端的定位技术。其中，基于终端的定位技术就包括GPS、辅助GPS （Assisted GPS)和增强型观察时间差E－OTD（Enhanced Observed Time Difference)等几种方法。
MyLocation 使用的方法从理论上判断应该属于E－OTD定位方法-—手机根据服务小区基站和周围几个基站的测量数据，算出它们之间的时间差，时间差被用于计算用户相对 于基站的位置.而Google Maps也较为实用地采用了集上述定位技术中的两种或多种方法于一体的混合定位技术。
My Location是怎样实现的呢？Google网站上介绍了大致的原理：手机接收到移动基站的信号，根据基站的信息可以知道当前处于哪个基站的信号覆盖范围，如果基站的位置是已知的，就可以确定当前的大概位置了.
具体点说，这是一种叫做Cell—Id Positioning Method的技术.GSM网络（3G网络也一样)覆盖由Location Area组成,(Location Area是指mobile terminal可以任意移动而不需要进行location
update的区域）。Location Area由LAI（Location Area Id）来标识,LAI由MCC，MNC，LAC组成。其中MCC是3位的Mobile Country Code，中国为460；MNC是2位Mobile Network Code，在国家内分配，中国移动为00;LAC为Location Area Code，在network内分配；可见LAI是全世界唯一的。在一个location area中设置一个或多个基站,基站天线的信号覆盖一定的区域，称为cell(小区)；根据天线的不同，每个基站可能包含1个或多个cell，定向天线的信号覆盖一个扇形范围，多个天线的扇区为不同的cell.每个cell有自己的Cell—Id，结合LAI和Cell-Id，就可以在全球范围内唯一确定一个cell。要进行定位，需要有一个cell坐标数据库，根据cell-id来查找位置信息。
Google的My Location表示格式为myl：MCC:MNC：LAC：CI。在Google Map for Mobile的about信息末尾可以看到。如果显示为myl:n/a，那就是手机不能提供cell-id信息.很不幸，我正在用的SonyEricsson w810c就不支持：(
下一个问题就是cell坐标数据是怎么来的？移动网络运营商提供，不是太现实。Google不可能与全球所有的运营商达成协议。特别是在中国，凡是涉及精确地理坐标的数据都属于机密范畴,然而我们发现My
Location在广州是可用的,估计其他城市也可以.于是我猜Google是自己采集这些信息的，例如开辆车周围转，记录各处的cell—id.但有点奇怪的是，在广州我们发现在天河软件园得到的位置比较准确，但是在其他地方的就误差很大，并且表示精确度范围的圆圈半径非常大，将半个天河区都包含在内.难道Google只在天河软件园采集了数据，而其他地方没有？
最近，一个同事开发了一个程序，利用手机自带的GPS定位，将cell—id与坐标记录下来。我们讨论的时候才恍然大悟,Google很可能就是这样做的！有些Google Map for Mobile用户的手机是支持GPS的，当这些用户运行Google Map时打开了GPS，坐标数据以及cell-id就会发送到Google的服务器,等于有许多用户在替Google采集数据。在天河软件园的定位准确，就因为我们（当然也可能有其他人)在这里试验Google Map时打开过GPS。在我们这里，支持GPS的手机的拥有率不高，同时又使用Google Map的更少，因此Google掌握到的数据很有限。在没有采集到数据的地方，定位就不准确了。
为了求证，到Google网站上查看，在Google Mobile的Privacy Policy中找到这样一段话：If you use
location-based products and services, such as Google Maps for mobile， you may be sending
us location information。 This information may reveal your actual location， such as GPS data,
or it may not， such as when you submit a partial address to look at a map of the area. 在11 / 12
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help中又找到一段话：Google takes geo-contextual information
［from anonymous
GPS—readings, etc] and associates this information with the cell at that location to develop a
database of cell locations。 看来我们的猜想是成立的。其实还可以通过做实验来证明：找一台支持GPS的手机,到一个定位有非常大误差的地方，在Google Map中enable GPS.过一段时间后,例如几天,因为Google处理数据可能有延迟，在关闭GPS的状态下看My Location，如果定位变得准确了就是Google使用了用户手机GPS采集的数据.不过我没有GPS手机,无法做这个实验。
在网上查找资料的过程中发现,其实Cell—id定位并不是一项新技术，不过它与Google Map的海量高清晰度地图结合起来,给业界带来了震撼。在Treo智能手机上，2006年就有国内的爱好者开发了手机定位软件,根据cell-id查询到当前位置，不过位置信息是地名，而不是经纬度坐标；Cell—Id对照地名信息的数据库是由用户补充完善的。在网上搜索一下，也可以找到好几个开放的cell-id坐标数据库，例如OpenCellID，只不过几乎都没有中国大陆的数据。Flickr为了配合ZoneTag（用手机拍照时记录下cell—id，从而可以知道照片拍摄的位置），还提供了Cell Location API。
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1 GSM手机定位技术 ............................................................................................................... 2
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近来，“手机定位”这个关键词越来越多地出现在我们的日常生活中，GPS、定位服务、电子地图、导航软件等新概念也纷至沓来，令我们眼花缭乱。我们从技术的角度出发，为您介绍手机定位以及其他移动定位技术。
手机定位服务又叫做移动位置服务，它是通过电信商的网络获取手机用户的位置信息,在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务,被全球各大运营商公认为继短信息之后的新一轮革命.它是通过复杂的数学模型，对移动通信网络数据进行精密计算，得出移动用户的经纬度坐标，在电子地图平台的支持下,为用户提供相应位置服务。
实现移动定位主要有两大类解决方案，第一类是由移动站（MS）主导的定位技术。单从技术角度讲,这种技术更容易提供比较精确的用户定位信息，它可以利用现有的一些定位系统，例如，在移动站中集成GPS接收机,从而利用现成的GPS信号实现对用户的精确定位.但这类技术需要在移动站上增加新的硬件，这将对移动站的尺寸和成本带来不利的影响。
第二类是由基站(BS)主导的定位技术,这种解决方案需要对现存的基站、交换中心作出某种程度的改进,但它可以兼容现有的终端设备。其可选用的具体实现技术主要包括：测量信号方向(信号的到达角度，简称AOA）的定位技术、测量信号功率的定位技术、测量信号传播时间特性(到达时间，简称 TOA；到达时间差，简称TDOA)的定位技术。为了提高定位的精度，也可以采用利用采用上面数种技术的组合.
1 GSM手机定位技术
GSM手机定位方式通常可分为基于网络方式和基于终端方式两种。从技术上可分为到达时间 (TOA）、增强测量时间差（E－OTD)和GPS辅助(A－GPS)3种方式。
1、TOA定位技术
TOA定位方式可在现有的任何手机上实现,手机无需作任何改动.
具体实现步骤：
（1）要定位的手机发出一已知信号，三个或多于三个LMU同时接收该信号，已知信号是手机执行异步切换时发出的接入突发信号；
(2）各LMU得到信号到达时的绝对GPS时间后，可得到相对时间差(RTD）；
（3）根据前两步的信息，SMLC进行两两比较，计算突发信号到达时间差（TDOA)，得出精确位置， 并回到应用中。要通过三角计算得出手机精确位置，必须知道另外两个参数：LMU的地理位置和各 LMU之间的时间偏移量.例如各LMU必须提供的绝对GPS时间，或在已知位置的地点放置参考LMU可得到实际时间差（RTD）参数。
LMU用接入突发信号确定TOA。当定位请求发出时，LMU被选定，且配置正确的频率,以便接收接入突发信号。此时，手机在业务信道（可能会处于跳频方式)上，以特定功率发送达70个接入脉冲(时长320ms）。各LMU通过多种方式实现和改善TOA的测量结果。利用收到的突发信号可提高测量成功概率和测量精度。采用分集技术（如天线分集和跳频）,可降低多径效应的影响，提高测量精度。当某个应用需要知晓手机位置时，该应用向SMLC发出请求，同时告知手机号码和定位精度要求。被测量的TOA参数及其误差值一同被采集并发送到SMLC，根据该数据，SMLC可计算出应用所需要的手机位置，再将位置信息和误差范围发送回应用。
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手机定位技术
TOA定位方式需要附加硬件（LMU)，以达到精确计算突发信号到达时间的目的。实现方式有多种：LMU既可集成在BTS内，也可作为单独设备。LMU作为单独设备时，既可有单独的天线，也可与 BTS共享天线,通过空中接口实现网络间通信。
2、E－OTD定位技术
E－OTD定位方式是从测量时间差（OTD）发展而来的，OTD指测量所得的时间量,E－OTD指测量的方式.手机无需附加任何硬件便可得到测量结果。对于同步网，手机测量几个BTS信号的相对到达时间；对于非同步网，信号同时还需要被一个位置已知的LMU接收。确定了BTS到手机的信号传输时间,则可确定BTS与手机之间的几何距离，然后再根据 此距离进行计算，最终确定手机的位置。
实现步骤如下：
1） 手机收到各基站发来信号，得到TOA参数；LMU得到RTD参数；
2) 手机将TOA和RTD参数 传送到GSM网。
3) OTD测量需要用同步、标准且模拟的脉冲。当BTS发送的帧未被同步时,网络需要测量BTS之间 的RTD.为了进行精确的三角测量，OTD测量和RTD测量（非同步BTS时）均需要3个BTS。获得OTD 参 数后,手机位置既可在网络中计算,也可在终端计算（要求手机具备各种必要信息)。前者称为手 机辅助方式，后者称为手机自主方式.
通过手机或网络中的位置计算功能模块，实现位置计算.
3、A－GPS原理
GPS辅助定位方式实现步骤如下:GSM网收到GPS辅助信息；GSM网将辅助信息发送到手机；手机得到GPS信息，计算并得出自身精确位置；手机将位置信息发送到GSM网。
该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种:
（1）手机辅助GPS定位方式
这种解决方案是将传统GPS接收器的大部分功能转移到网络处理器上实现。该方式需要天线、 RF单元和数据处理器等设备。GSM网向手机发送一串极短的辅助信息，包括时间、可视卫星清单、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗口。这些参数有助于内置 GP S模块减少GPS信号获得时间。辅助数据来自经手机GPS模块处理后产生的伪距离数据，且可持续数分钟。收到这些伪距离数据后，相应的网络处理器或定位服务器能大致估算出手机的位置。GSM网增加必要的修正后，可提高定位精度。
（2）手机自主GPS定位方式
这种手机包含一个全功能的GPS接收器,具有（1）方式中手机的所有功能，再加上卫星位置和手机位置计算功能。运算开始时，需要的数据比手机辅助方式要多，这些数据能够持续4小时以上或根据需要进行更新,通常包括时间、参考位置、卫星星历和时间校验参数等。如果某些应用 需要更高的精度，则必须持续（间隔约30s）向手机发差分GPS（DGPS）信号.DGPS信号在非常宽 的地域范围有效，以一个参考接收器为中心可服务于较宽的地域范围。最终位置信息由手机本身 计算得到,若需要，此定位信息可发送到其它任何应用中。
三种GSM定位方式比较GSM手机定位技术分类
优点
TOA定位技术 E-OTD定位技术 A－GPS定位技术
1、100%兼容现有手机。1、lmu数量远少于OTD1、网络改动少，网络3 / 12
手机定位技术
2、支持漫游，各种接方式，可减少网络初始投资少. 2、定位精度口标准统一。3、定位投资； 2、不需要增加高。采用了A－GPS系精度可单独优化。 手机的额外费用。现有统，定位精度较高,理手机无需增加硬件模块论上可达到5～10m。
和附件,只需要进行软件更新。
1、初始投资高。整个网需要建立大量lmu，投资较大。现有GSM网要实现同步还需进行改造。2、业务量大时网络负担增加。
1、现有手机不能适用于E—OTD定位方式，需要更新软件或全部替换。2、精度低。此外，多径效应将影响 定位精度(尤其是城市区域)。
1、需更换手机。2、手机成本、体积和功率增加。3、安全风险.由于GPS受美国政府控制，存在一定的安全风险。
缺点
2 基于移动电信的定位方法
目前在基于移动电信技术的定位的典型方法有：TA(或称为TA+CELLID）；AOA、到达时间(TOA）、TDOA、TDOA、AOA：OTD、增强测量时间差（E—OTD）；多路径图型辨识；GPS、DGPS、InverseDGPS、GPS辅助(A—GPS），等。
l、TA
或称CellID+TA,指小区识别号+时间提前量.时间提前量TA由基站测量后通知MS提前这段TA时间发送数据，目的是为了扣除基站与 MS之间的传输时延。因此，TA方法就是用现有的参数TA估计MS和BTS之间的距离。如果MS在空闲模式，MS可能被寻呼或者主动发起呼叫(如紧急呼 叫），从而使SMLC获得TA和CellID。如果MS在占用模式，SMLC向BSC发送消息获取TA和CellID。SMLC将小区天线中心半径为TA 的圆环（对全向天线）或者圆环的部分（对定向天线）范围内区域确定为MS所在区域.
时间提前量通过63bit/s来表示，若小区的半径为35km，则定位精度约为550m.通常在小区密集的城市区域，小区的半径很小，可以达到几百米，此时定位的精度就很高了。但这种精度只能表示移动用户和小区中心之间的距离，而不是精确的位置.
2、COO（CellOfOrigin）
起源蜂窝小区定位技术（COO）是最简单的一种定位方式，它根据移动台所处的小区识别号ID来确定用户的位置。移动台在当前小区注册后，在系统的数据库中就会有相对应的小区ID号。只要系统能够把该小区基站设置的中心位置(在当地地图中的位置)和小区的覆盖4 / 12
手机定位技术
半径广播给小区范围内的所有移动台， 这些移动台就能知道自己处在什么地方，查询数据库即可获取位置信息.起源蜂窝小区技术是基于网络的定位方案,它的优点是无需对网络和手机进行修改，响应时 间短。但是，由此导致的缺点是精度较差。
3、AOA（AngleofArrival）
测量信号的到达角度（AngleOfArr技ive，简称AOA)也是一种在蜂窝网中常用的定位技术。这种方法需要在基站采用专门的天线阵列 来测量特定信号的来源方向。对于一个基站来讲,AOA测量可以得出特定移动站所在方向,当两个基站同时测量同一移动站所发出的信号时，两个基站各自测量 AOA所得的方向直线的焦点就是移动站所在的位置。尽管这种定位方法的原理非常简单，但在实际的应用中存在一些难以克服的缺点。首先,AOA定位要求被测 量的移动站与参与测量的所有基站之间，射频信号是视线传输(LOS)的.非视线传输(NLOS)将会给AOA定位带来不可预测的误差。即使是在以LOS传 输为主的情况下，射频信号的多径效应依然会干扰AOA的测量.其次，由于天线设备角分辨率的限制，AOA的测量精度是随着基站与移动站之问的距离的增加而 不断减小的。
由于测量AOA的定位方法具有上述的特点，所以对于处于城市地区的微小区来讲,引起射频信号反射的障碍物多且其到移动站的距离与小区半径可以 相比，这样就会引起比较大的角测量误差。在这种情况下,基于AOA的定位方法没有实际的意义。对于宏小区,因为其基站一般处于比较高的位置，与小区的半径 相比,引起射频信号反射的障碍物多位于移动站附近，NLOS传输引起的角测量误差比较小。所以测量信号到达角度的定位方法多用于宏小区，或者与其他定位技 术混合使用来提高定位的精度。
4、TOA(TimeofArrival）
TOA定位方式可在现有的任何手机上实现,手机无需作任何改动.要定位的手机发出一已知信号，三个或多于三个LMU同时接收该信号，已知信号 是手机执行异步切换时发出的接入突发信号；各LMU得到信号到达时的绝对GPS时间后，可得到相对时间差(RTD）；根据前两步的信息，SMLC进行两两 比较，计算突发信号到达时间差（TDOA)，得出精确位置，并回到应用中。要通过三角计算得出手机精确位置,必须知道另外两个参数：LMU的地理位置和各 LMU之间的时间偏移量.例如各LMU必须提供的绝对GPS时间，或在已知位置的地点放置参考LMU可得到实际时间差(RTD）参数。
LMU用接入突发信号确定TOA.当定位请求发出时，LMU被选定,且配置正确的频率，以便接收接入突发信号.此时，手机在业务信道（可能会 处于跳频方式)上,以特定功率发送达70个接入脉冲（时长320ms).各LMU通过多种方式实现和改善TOA的测量结果。利用收到的突发信号可提高测量 成功概率和测量精度。采用分集技术(如天线分集和跳频)，可降低多径效应的影响，提高测量精度。当某个应用需要知晓手机位置时，该应用向SMLC发出请
求，同时告知手机号码和定位精度要求。被测量的TOA参数及其误差值一同被采集并发送到SMLC,根据该数据，SMLC可计算出应用所需要的手机位置，再 将位置信息和误差范围发送回应用.
TOA定位方式需要附加硬件(LMU），以达到精确计算突发信号到达时间的目的。实现方式有多种：LMU既可集成在BTS内，也可作为单独设备.LMU作为单独设备时,既可有单独的天线，也可与BTS共享天线，通过空中接口实现网络间通信。
5、TDOA（TimeDifferenceofArrival)
一种基于反向链路的定位方法，通过检测移动台信号到达两个基站的时间差来确定移动台的位置，移动台必定位于以两个基站为焦点的双曲线方程上， 确定移动台的二维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程，也就是说需要至少三个以上的基站接收到移动台信号，而两个双曲线的交点即为移动台的二维位置坐标。
TDOA方法不要求知道信号传播的具体时间,还可以消除或减少在所有接收机上由于信5 / 12
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道产生的共同误差，在通常情况下，定位精度高于TOA方 法。但由于功率控制造成离服务基站近的移动台发射功率小，使得相邻基站接受到的功率非常小，造成比较大的测量误差，即相邻基站接受到的功率非常小，造成比 较大的测量误差,即相邻基站的SNR太小带来的测量误差。目前针对这种情况已有了一些解决办法，如在E—91l呼叫时将移动台发射功率瞬间调到最大，可以 提高定位精度，但会对CDMA网络的容量有一定程度的影响。
6、E-OTD
E—OTD定位方式是从测量时间差(OTD)发展而来的，OTD指测量所得的时间量，E—OTD指测量的方式。手机无需附加任何硬件便可得到 测量结果.对于同步网，手机测量几个BTS信号的相对到达时间；对于非同步网，信号同时还需要被一个位置已知的LMU接收。确定了BTS到手机的信号传输 时间，则可确定BTS与手机之间的几何距离，然后再根据此距离进行计算,最终确定手机的位置。
手机收到各基站发来信号，得到TOA参数;LMU得到RTD参数；手机将TOA和RTD参数传送到GSM网。OTD测量需要用同步、标准且模 拟的脉冲。当BTS发送的帧未被同步时，网络需要测量BTS之间的RTD.为了进行精确的三角测量，OTD测量和RTD测量(非同步BTS时)均需要3个 BTS.获得OTD参数后,手机位置既可在网络中计算，也可在终端计算(要求手机具备各种必要信息)。前者称为手机辅助方式，后者称为手机自主方式。通过 手机或网络中的位置计算功能模块，实现位置计算。
7、GPS
目前比较实用的GPS定位技术是网络辅助的GPS定位，即定位时，网络通过跟踪GPS卫星信号,解调出GPS导航信号，并将这些信息传送给移 动台，移动台利用这些信息可以快速的搜索到有效的GPS卫星，接收到卫星信号后，计算移动台位置的工作可以由网络实体或移动台完成。
基于GPS系统的定位技术，其优点是定位精度较高,定位半径可达到几米、十几米。因此利用该重定位技术，可提供对定位精度要求较高的业务，如 电子地图显示用户位置等。其缺点是需要移动台内置GPS天线和GPS芯片等模块,并且需要支持IS-801协议，网络侧需要增加PDE和MPC;定位精度 受终端所处环境的影响较大，如用户在室内或在高大建筑物之间时，由于可见的GPS卫星数量较少，定位精度将降低，甚至无法完成定位。
8、A—GPS(AssistGPS)
A-GPS(AssistedGPS).A-GPS与GPS方案一样，也需要在手机内增加GPS接收机模块，并改造手机天线,但手机本身并不 对位置信息进行计算，而是将GPS的位置信息数据传给移动通信网络，由网络的定位服务器进行位置计算，同时移动网络按照GPS的参考网络所产生的辅助数 据,如差分校正数据、卫星运行状态等传递给手机，并从数据库中查出手机的近似位置和小区所在的位置信息传给手机，这时手机可以很快捕捉到GPS信号,这样 的首次捕获时间将大大减小，一般仅需几秒的时间。不需像GPS的首次捕获时间可能要2？3分钟时间。而精度也仅为几米,高于GPS的精度。 QUALCOMM公司的gpsOne即采用A—GPS方案。
该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种：（1)手机辅助GPS定位方式。这种解决方案是将传统GPS接收器的大部分功能转移到网络处理器上 实现。该方式需要天线、RF单元和数据处理器等设备.GSM网向手机发送一串极短的辅助信息,包括时间、可视卫星清单、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗 口。这些参数有助于内置GPS模块减少GPS信号获得时间.辅助数据来自经手机GPS模块处理后产生的伪距离数据，且可持续数分钟。收到这些伪距离数据 后,相应的网络处理器或定位服务器能大致估算出手机的位置。GSM网增加必要的修正后,可提高定位精度.(2)手机自主GPS定位方式.这种手机包含一个 全功能的GPS接收器，具有(1）方式中手机的所有功能，再加上卫星位置和手机位置计算功能。运算开始时，需要6 / 12
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的数据比手机辅助方式要多，这些数据能够持 续4小时以上或根据需要进行更新，通常包括时间、参考位置、卫星星历和时间校验参数等。如果某些应用需要更高的精度,则必须持续（间隔约30s）向手机发 差分GPS（DGPS)信号.DGPS信号在非常宽的地域范围有效，以一个参考接收器为中心可服务于较宽的地域范围。最终位置信息由手机本身计算得到，若 需要，此定位信息可发送到其它任何应用中.
3 GPS定位与手机定位之不同
随着交通的不断发展,公路网错综复杂，定位科技应运而生。除了传统的指南针加地图，GPS定位和手机定位都是现代科技的产物。而二者的原理也有不同，因而导致二者的定位精度及反应时间也有一定的差距.
手机定位服务又叫做移动位置服务(LBS-—Location Based Service)，它是通过电信移动运营商的网络（如GSM网、CDMA网）获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标），在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务，例如目前中国移动动感地带提供的动感位置查询服务等。其大致原理为:移动电话测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的TOA(Time of
Arrival，到达时刻），根据该测量结果并结合基站的坐标,一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动电话的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站（3个或3个以上）定位的情况，因此算法要复杂很多。一般而言,移动台测量的基站数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显。
手机定位示意图
GPS（Global Positioning System，全球定位系统）包括三大部分：空间GPS卫星星座、地面监控系统、用户GPS信号接收机.GPS定位的基本原理为：卫星不断的发射自身的星历参数和时间信息，GPS信号接收机接收到信号后，根据三角公式计算可以得到接收机的位置，三颗卫星可进行2D定位(经度、纬度），四颗卫星则可进行3D 定位（经度、纬度及高度）。通过接收机不断的更新接收7 / 12
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信息，就可以计算出移动方向和速度.由于目前全球有24颗GPS导航卫星分布在6条轨道上，在任意时刻在水平线以上最少有4颗卫星，最多有11颗卫星,所以GPS定位可以得到很好的保证.GPS信号接收机的作用则是捕获卫星信号，对信号进行放大、处理， 实时计算出接收机的3D位置与速度。
目前市面上还一种导航能力更强的导航系统-—PND(Portable Navigation
Devices，便携式自动导航系统),它是由全球知名PND方案解决供应商宇达电通最早提出的一个特殊概念，PND具有GPS和PDA的功能。本文将以宇达电通的Mio系列PND为例，作为一款GPS，其信号捕捉时间短，定位精度高,并具有自动导航功能，与同类产品相比,技术处于领先地位。当用于娱乐时，它的PDA功能也十分丰富.
GPS定位示意图
手机定位由于基于现有手机通信基站，受环境影响较大，在郊区和农村可以将移动台定位在10～20米范围内；在城区由于高大建筑物较多，电波传播环境不好,信号很难直接从基站到达移动台，一般要经过折射或反射,因此定位精度会受到影响，定位范围为100~200米，一般情况定位响应时间在 3～6s之间。而在无法接收到手机信号的地方，就谈不上定位了。而GPS定位由于接收机任何时刻都至少被4颗卫星覆盖,所以信号得到了很好的保证,并且由于卫星居高临
下，排除卫星钟及大气干扰等因素,精度也能保证在几米至几十米.
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手机定位仅仅局限于定位服务,以及通过电子地图服务向用户提供周围一些商场、饭店等服务设施，但还不能进行导航服务。
手机定位导航和卫星GPS系统比较: 现代交通手段扩展了人们的活动空间，也令空间、方位信息的及时获得显得更加重要起来。GPS、定位服务、电子地图、导航软件等等新概念纷至沓来，确是乱花渐 欲迷人眼。尤其大家掌中的手机也逐步的向着“个人信息终端”的方向大步前进，一系列位置信息服务已经突破了文字、短信息限制跃然方寸屏幕之上，让人分不清 楚手机导航与卫星导航定位的差别，更加不晓得究竟应当选择哪个服务，本文将详为您讲解他们的差别。
下表格为：手机定位导航和卫星GPS系统比较
定位方式 GSM网络基站 GPS卫星定位
NOKIA手机部分(部分Symbian
Symbian Series60或Series60软UIQ软件平件平台手机） 台手机
笔记本电脑、POCKET PC掌上电脑、其他专用设备等
CDMA手机终端设备 GSM手机 (需支持GPSone）
显示方式
短信或文字地图界面、文地图界面、语地图界面、语地图界面、语WAP 字、语音 音 音 音
地图等数据GSM网络服终端手机本终端手机存网络服务器 网络服务器
存储方式 务定位器 地MMC卡 储
地图等数据SMS短信、 数据传输
传输方式
需要购买设手机、具备CDMA手机—
Symbian
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GPRS数据传-
输
Symbian 电脑+GPS接
手机定位技术
备 服务支持的（需支持SIM卡(使用GPSone、WAP功能时CDMA1x）
需要支持WAP的手机）
Series60软Series60或收器+软件及件平台手机，UIQ软件平地图或专用LD-1W套装台手机，蓝牙设备
（蓝牙GPSGPS模块
模块，MMC卡，软件及地图数据）
手机、LD—1W手机，蓝牙模根据实际情套装 块 况
月服务费，部分软件、地GPRS数据传图升级需要输费用 费用
手机、SIM购买费用
卡
短信费用、后续服务费移动定位服用 务费用、WAP费用
CDMA手机（需支持GPSone）
定位服务月服务费、-
CDMA1x数据服务流量费
4谷歌推出手机定位软件，可找到手机用户位置
GPS 可使人们通过手机实现对自身的地理定位和导航。但据调查,这部分人只占手机持有者总数的15％，因为只有少量手机拥有GPS接收 机,那么剩余85％的用户怎么办？
Google Maps正在测试的MyLocation手机定位服务,试图迎合这部分人的定位需求。
Google Maps 可以向用户提供两种图：一是矢量地图，二是不同分辩率的卫星照片。它实现了人类地图从静态到动态的历史性变革——如今的数字地图会给你提供所在地 和目的地的大量照片，帮助你设定特定路线的导航，给你提供所在地附近的餐馆、酒店、旅行社等各种信息。更有趣的是,通过卫星照片，你可以俯瞰地球的任何角 落.
在这个移动的时代，Google Maps又新推出了MyLocation（我的位置）手机定位服务，为四处奔波的现代人提供了能耗更低、速度更快、安全性更高的地图服务。
用基站实现定位
目前，Google手机地图正在对这项新技术服务——MyLocation进行测试，这将使没有配置GPS接收机的手机用户,仍能使用其手机地图服务找到自己所在位置，并进行导航。那么，Google Maps的定位功能是如何实现的呢？它是怎样确定用户所在地的呢？
Goole Maps的 MyLocation服务是根据移动通信网络的基站来确定手机的相对位置的，业界将这种技术称为CPS技术.CPS是一种与GPS互相补充的定 位系统技术，它的特点是利有现有的全球移动网络通信系统（GSM网）,采用十点差分定位技术,利用手机基站的多点接收进行线定位、点定标。它不受任何遮挡 物的影响，只要是在移动覆盖的范围内都可以较为精准地定位，因此可做到全球定位,更不需要增加用户任何的费用.
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无线定位技术是通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量，根据特定的算法判断出被测物体的位置，测量参数一般包括传输时间、幅度、相位和到达角等.而定位精度取决于测量的 方法，蜂窝移动通信系统中的定位技术主要有基于网络的定位技术和基于终端的定位技术。其中，基于终端的定位技术就包括GPS、辅助GPS （Assisted GPS)和增强型观察时间差E－OTD（Enhanced Observed Time Difference)等几种方法。
MyLocation 使用的方法从理论上判断应该属于E－OTD定位方法-—手机根据服务小区基站和周围几个基站的测量数据，算出它们之间的时间差，时间差被用于计算用户相对 于基站的位置.而Google Maps也较为实用地采用了集上述定位技术中的两种或多种方法于一体的混合定位技术。
My Location是怎样实现的呢？Google网站上介绍了大致的原理：手机接收到移动基站的信号，根据基站的信息可以知道当前处于哪个基站的信号覆盖范围，如果基站的位置是已知的，就可以确定当前的大概位置了.
具体点说，这是一种叫做Cell—Id Positioning Method的技术.GSM网络（3G网络也一样)覆盖由Location Area组成,(Location Area是指mobile terminal可以任意移动而不需要进行location
update的区域）。Location Area由LAI（Location Area Id）来标识,LAI由MCC，MNC，LAC组成。其中MCC是3位的Mobile Country Code，中国为460；MNC是2位Mobile Network Code，在国家内分配，中国移动为00;LAC为Location Area Code，在network内分配；可见LAI是全世界唯一的。在一个location area中设置一个或多个基站,基站天线的信号覆盖一定的区域，称为cell(小区)；根据天线的不同，每个基站可能包含1个或多个cell，定向天线的信号覆盖一个扇形范围，多个天线的扇区为不同的cell.每个cell有自己的Cell—Id，结合LAI和Cell-Id，就可以在全球范围内唯一确定一个cell。要进行定位，需要有一个cell坐标数据库，根据cell-id来查找位置信息。
Google的My Location表示格式为myl：MCC:MNC：LAC：CI。在Google Map for Mobile的about信息末尾可以看到。如果显示为myl:n/a，那就是手机不能提供cell-id信息.很不幸，我正在用的SonyEricsson w810c就不支持：(
下一个问题就是cell坐标数据是怎么来的？移动网络运营商提供，不是太现实。Google不可能与全球所有的运营商达成协议。特别是在中国，凡是涉及精确地理坐标的数据都属于机密范畴,然而我们发现My
Location在广州是可用的,估计其他城市也可以.于是我猜Google是自己采集这些信息的，例如开辆车周围转，记录各处的cell—id.但有点奇怪的是，在广州我们发现在天河软件园得到的位置比较准确，但是在其他地方的就误差很大，并且表示精确度范围的圆圈半径非常大，将半个天河区都包含在内.难道Google只在天河软件园采集了数据，而其他地方没有？
最近，一个同事开发了一个程序，利用手机自带的GPS定位，将cell—id与坐标记录下来。我们讨论的时候才恍然大悟,Google很可能就是这样做的！有些Google Map for Mobile用户的手机是支持GPS的，当这些用户运行Google Map时打开了GPS，坐标数据以及cell-id就会发送到Google的服务器,等于有许多用户在替Google采集数据。在天河软件园的定位准确，就因为我们（当然也可能有其他人)在这里试验Google Map时打开过GPS。在我们这里，支持GPS的手机的拥有率不高，同时又使用Google Map的更少，因此Google掌握到的数据很有限。在没有采集到数据的地方，定位就不准确了。
为了求证，到Google网站上查看，在Google Mobile的Privacy Policy中找到这样一段话：If you use
location-based products and services, such as Google Maps for mobile， you may be sending
us location information。 This information may reveal your actual location， such as GPS data,
or it may not， such as when you submit a partial address to look at a map of the area. 在11 / 12
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help中又找到一段话：Google takes geo-contextual information
［from anonymous
GPS—readings, etc] and associates this information with the cell at that location to develop a
database of cell locations。 看来我们的猜想是成立的。其实还可以通过做实验来证明：找一台支持GPS的手机,到一个定位有非常大误差的地方，在Google Map中enable GPS.过一段时间后,例如几天,因为Google处理数据可能有延迟，在关闭GPS的状态下看My Location，如果定位变得准确了就是Google使用了用户手机GPS采集的数据.不过我没有GPS手机,无法做这个实验。
在网上查找资料的过程中发现,其实Cell—id定位并不是一项新技术，不过它与Google Map的海量高清晰度地图结合起来,给业界带来了震撼。在Treo智能手机上，2006年就有国内的爱好者开发了手机定位软件,根据cell-id查询到当前位置，不过位置信息是地名，而不是经纬度坐标；Cell—Id对照地名信息的数据库是由用户补充完善的。在网上搜索一下，也可以找到好几个开放的cell-id坐标数据库，例如OpenCellID，只不过几乎都没有中国大陆的数据。Flickr为了配合ZoneTag（用手机拍照时记录下cell—id，从而可以知道照片拍摄的位置），还提供了Cell Location API。
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