什么是基站定位?基站定位的原理及特點

steven楊

什么是基站定位?基站定位的原理及特點

基站定位的定義

基站定位也就是"LBS定位"，全稱是Location Based Service，它包括兩層含義：首先是確定移動設備或用戶所在的地理位置；其次是提供與位置相關的各類信息服務。意指與定位相關的各類服務系統，簡稱"定位服務"。

另外一種叫法為MPS-Mobile Position Services,也稱為"移動定位服務"系統。如找到手機用戶的當前地理位置，然后在上海市6340平方公里范圍內尋找手機用戶當前位處1公里范圍內的影院、圖書館、加油站等的名稱和地址。所以說LBS就是要借助互聯網或無線網絡，在固定用戶或移動用戶之間，完成定位和服務兩大功能。

基站定位原理

基站定位的大致原理為：移動電話測量不同基站的下行導頻信號，得到不同基站下行導頻的TOA（TIme of Arrival，到達時刻）或TDOA（Time Difference of Arrival，到達時間差），根據該測量結果并結合基站的坐標，一般采用三角公式估計算法，就能夠計算出移動電話的位置。實際的位置估計算法需要考慮多基站（3個或3個以上）定位的情況，因此算法要復雜很多。一般而言，移動臺測量的基站數目越多，測量精度越高，定位性能改善越明顯。

基于蜂窩移動通信技術。移動通信網絡是由許多按照一定規(guī)則布局的基站（大鐵塔）構成的，每個基站覆蓋一個正六邊形區(qū)域，每個正六邊形區(qū)域稱為一個小區(qū)，每個小區(qū)（基站）都有一個固定的ID（編號），這樣形成的網絡酷似蜂窩，其主要特征是終端的可移動性，并具有越區(qū)切換和跨本地網自動漫游功能。只要手機不是離線模式，不僅移動通信運營商時刻清楚手機位于哪個小區(qū)，而且手機中也有當前所處小區(qū)的ID。國家安全部門正是通過小區(qū)ID來掌握犯罪嫌疑人的大概位置，手機定位軟件則通過偵測手機中的小區(qū)ID進行定位（必須有基站位置數據庫和地圖數據的配合）。這種定位的精度取決于手機所處小區(qū)半徑的大小，從幾百米到幾十公里不等。注意有些手機是不允許偵測基站ID的，比如Windows Mobile手機，這類手機將無法使用基站定位軟件。

基站定位特點

1、覆蓋率

　　一方面要求覆蓋的范圍足夠大。另一方面要求覆蓋的范圍包括室內。用戶大部分時間是在室內使用該功能，從高層建筑和地下設施必須保證覆蓋到每個角落。手機定位覆蓋率的范圍，可以分為三種覆蓋率的定位服務：在整個本地網、覆蓋部分本地網和提供漫游網絡服務類型。除了考慮覆蓋率外，網絡結構和動態(tài)變化的環(huán)境因素也可能使一個電信運營商無法保證在本地網絡或漫游網絡中的服務。

2、定位精度

　　手機定位應該根據用戶服務需求的不同提供不同的精度服務，并可以提供給用戶選擇精度的權利。例如美國FCC推出的定位精度在50米以內的概率為67%，定位精度在150米以內的概率為95%。定位精度一方面與采用的定位技術有關，另外還要取決于提供業(yè)務的外部環(huán)境，包括無線電傳播環(huán)境、基站的密度和地理位置、以及定位所用設備等。

　　移動位置服務被認為是繼短信之后的殺手級業(yè)務之一， 有著巨大的市場規(guī)模和良好的盈利前景， 但實際進展比較緩慢。不過， 隨著產業(yè)鏈的完善， 移動位置和位置服務市場有望日益壯大。自2008 年開始全球 LBS 運營市場將會開始加速成長， 但是在開展的同時要非常注意業(yè)務和網絡性能的平衡點， 應該在保障網絡性能的同時最大可能的保證業(yè)務的開展。

基于LBS的服務業(yè)務也得到了蓬勃地發(fā)展，各種開放式API得到了廣泛的使用。如西橋科技的Cobub服務，就為用戶提供了開放式的API服務。注冊用戶可以根據不同的需要來使用對應的服務，如通過IP查尋經緯度、通過WIFI MAC地址查尋、通過手機基站信息查尋地址、通過經緯度查尋地址、通過地址查尋經緯度等服務。

基站定位實例

在此我們借用北京奇跡物聯的AM900E模組，來實際測試基站定位。AM900E 模塊支持 GSM 四頻 850/900/1800/1900 MHz，模塊的 GPRS 支持 class 10。該模塊就是一 個超小型的移動電話，它能夠被集成進任何需要通過蜂窩網絡進行語音通話或數據傳輸的系統或者產品 中。因此，它能夠大大提高系統的能力，將其從一個獨立的，孤立的產品提升到一個強大的擁有全球通訊能力的高性能系統。

1、當前基站定位

通過當前基站定位，方法簡單，但是定位偏差較大，該方案可以用來做參考。

1）通過 AM900E 模組的 AT 指令（該指令請參考我公司的《AM900E AT 指令集》中的AT+CCED 命令），可以查詢到模組連接的當前基站的相關信息：

MNC:移動或者聯通

CID:基站定位數據，小區(qū)號

LAC:基站定位數據，位置區(qū)域代碼

我們可以通過 CID 和 LAC 可以查詢模組的位置信息。

發(fā)送 AT+CCED=0,1 指令，如下：

AT+CCED=0,1

+CCED:460,000,32c9,ec32,35,27,7,14

OK

得到模組的 MNC 是 000，LAC 是 32c9（十六進制數據），CID 是 ec32（十六進制數據）。

2）下面是如何利用這個三個值，得到位置的方法：

打開 http://gpsspg.com/bs.htm 這個網站，將得到的數據輸入網站的左

側位置，如圖

點擊查詢，得到準確的模組位置信息，如下圖：

本次測試，直接定位到了我公司地址附近，誤差未超過 50 米。

2、當前基站與臨近基站同時定位

1）通過 AM900E 模組的 AT 指令，還可以查詢到模組的當前基站的信息：

發(fā)送 AT+CCED=0,1 指令，如下：

AT+CCED=0,1

+CCED:460,000,32c9,ec32,35,27,7,14

OK

2）通過 AM900E 模組的 AT 指令，還可以查詢到模組的臨近基站的信息：

發(fā)送 AT+CCED=0,1 指令，如下：

AT+CCED=0,2

+CCED:460,000,13001,46054,45,21,460,000,13001,59794,34,19,460,000,12498,17155,11,17,460,

000,13001,22823,27,24,460,000,12382,21492,21,24

OK

總共獲取了五個臨近基站的信息：

第一個基站：

LAC 是 13001，CID 是 46054，CSQ 是 21，位置如圖：

第二個基站：

LAC 是 13001，CID 是 59794，CSQ 是 19，位置如圖：

第三個基站：

LAC 是 12498，CID 是 17155，CSQ 是 17，位置如圖：

第四個基站：

LAC 是 13001，CID 是 22823，CSQ 是 24，位置如圖：

第五個基站：

LAC 是 12382，CID 是 21492，CSQ 是 24，位置如圖：

        通過多個基站的數據，通過一定的算法，可以等到更為精準的定位信息。