GPSONE 精度 全国漫游 占用网络资 源 灵敏度 终端功耗 可靠性 连续定位间 隔 GPS 移动基站定位 依赖于呼叫环境， 精度为200米~几公 里（从城市到农村） 不可以 定位时占用 很好 低 受环境限制 几秒~十几秒
依赖于呼叫环境，精 依赖于呼叫环境，精度 度为5-50米（从开阔 为5-200米（从开阔天 天空到城市峡谷地带） 空到城市峡谷地带） 可以 定位时占用 极好，在高阻挡环境 中也能可靠定位 低 高 几秒~十几秒 可以 实时占用 灵敏度较低，有阻档时 性能较差或无法工作 连续跟踪，功耗高 不同的传统模式可靠性 有差异 1秒
GPSONE定位原理培训 （内部使用）
公信公司产品开发部 2010年8月
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定位业务定义
定位业务是指通过移动运营商的移动通信网络，采用相关定位技术， 定位业务是指通过移动运营商的移动通信网络，采用相关定位技术， 结合GIS系统，通过手机等设备，确定移动用户的实际位置，并以短信、 结合GIS系统，通过手机等设备，确定移动用户的实际位置，并以短信、 GIS系统 彩信、WAP、客户端、Web软件等多种方式将位置呈现给用户的增值服务 彩信、WAP、客户端、Web软件等多种方式将位置呈现给用户的增值服务 （Location-basedService，LBS） Location-basedService，LBS）
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蜂窝 天线 定位
定位 技术
传统GPS定位方法 传统 定位方法 差分GPS定位 定位DGPS 差分 定位 网络辅助GPS定位 定位AGPS 网络辅助 定位
普通GPS定位
GPS系统由24颗通讯卫星、地面控制平台和用户端GPS终端三部份组成 地面控制平台向卫星播发星历等数据 GPS终端接收卫星信号并进行计算处理，得出经纬度后在电子地图上显示 传统的GPS定位技术在户外运转良好，但在室内或卫星信号无法覆盖的地方 效果较差，而且如果所在位置上空没有3颗以上的卫星，那么系统就无法从 冷启动状态实现定位。 特点： 特点：
调用GPSONE的方式1—WAP方式
调用GPSONE的方式1—WAP方式
1. MS通过WAP方式，并发送服务请求到LCS客户端。 2. LCS客户端通过WAP返回应答，再次向MS确认，同时向MPC发出定位请求 3. MPC向用户数据库发送鉴权信息，检查发起定位的用户及LCS客户端是否被 授权。用户数据库向MPC返回鉴权结果。 4. MPC使用GEOPOSREQ消息向PDE发送定位请求，PDE向MPC发送中间 geoposreq消息，证实它已准备好接受来自MS的MO IS-801消息。 5. MPC向MS发送定位响应StartPositioningProcessResponse，激活MS发起IS801会 话。MPC须将PDE 的IP地址、端口号等告知MS。 6. PDE与MS之间进行IS801消息交互，进行MS位置的计算。PDE在最后一条 IS801消息中返回真实的定位结果。 7. 定位过程完成后，PDE使用geoposreq发送定位结果至MPC，MPC存储目标用 户当前位置信息。 8. MS再次通过WAP向LCS客户端发出服务请求。 9. LCS客户端从MPC获得位置信息后通过WAP返回服务信息给MS，为MS提供 服务。
日本NTT 日本NTT ：i-area 中国联通： 中国联通：关爱之星 中国移动： 中国移动：手机地图
2012年将达到38.24亿元！ 2012年将达到38.24亿元！ 年将达到38.24亿元
现有的定位技术分类
基于 网络 的定 位 基于 移动 台的 定位 基于距离 的定位算 法 基于时间 的定位算 法 基于时间 的定位算 法 基站定位方法CELL ID 基站定位方法 上行链路信号到达时间差方法U-TDOA 上行链路信号到达时间差方法 上行链路信号到达时间方法TOA 上行链路信号到达时间方法 高级前向链路三角定位方法AFLT 高级前向链路三角定位方法 下行链路增强观测时间差方法E-OTD 下行链路增强观测时间差方法 下行链路空闲周期观测时间差方法 GPS 定位 方法 卫星 定位 GPSONE 混合定位
• 过于依赖终端性能，即将卫星扫描、捕 过于依赖终端性能，即将卫星扫描、 获、伪距信号接收及定位运算等工作集于 终端一身、终端耗电等方面的缺陷。 终端一身、终端耗电等方面的缺陷。 • 在GPS信号接收环境极为恶劣的城市中 GPS信号接收环境极为恶劣的城市中 地下停车场等无法进行定位， 心、地下停车场等无法进行定位，或定位 误差较大。 误差较大。 • 首次获取位置信息时间较长。 首次获取位置信息时间较长。
移动基站定位—CellId
定位系统根据用户 在网络内所处的小 区或基站，标识终 端位置。终端有可 能在小区内的任何 位置，因此定位精 度完全取决于小区 的大小 特点： 特点： 成本低、定位误差受环境影响200米 几公里， 成本低、定位误差受环境影响200米~几公里， 200 在效区或农村基站分布较少地带无法定位或定位误差太大 通过网络侧采集用户当前所在的基站 通过网络侧采集用户当前所在的基站Cell信息以获取用户当前位置 网络侧采集用户当前所在的基站 信息以获取用户当前位置 采集的基站信息包括位置更新、呼叫处理、短消息传送等 更新、呼叫处理、 采集的基站信息包括 更新 不需要大规模更换设备， 不需要大规模更换设备，成本低
美国高通公司将AGPS定位 及CDMA三角定位(基站定位） 功能嵌入到CDMA终端芯片 之中将上述两种定位技术进 行了有机的融合，形成了独 步全球移动定位市场的 gpsOne混合定位技术
GPSONE定位的三种模式：
辅助模式（MS-ASSITED） 辅助模式（MS-ASSITED）— 利用服务器计算位置的混合定位 基本模式（MS-BASED） 抛弃GPS 纯粹的基站定位， GPS， 基本模式（MS-BASED）— 抛弃GPS，纯粹的基站定位，需服务器支持 独立模式（STANDALONE） 抛弃基站，纯粹的GPS定位， GPS定位 独立模式（STANDALONE）— 抛弃基站，纯粹的GPS定位，可不要服务支持 上述三种模式可以通过调整手机芯片中API API接口函数的输入参数来调整 上述三种模式可以通过调整手机芯片中API接口函数的输入参数来调整
• MPC：定位流程的控制管理中心 用户鉴权、发起定位会话、短信发送 • PDE：位置计算中心 根据输入信息采用定位算法计算位置 • LCS Clinet：位置业务客户端 数据预处理、用户交互界面
MPC 移动定位中心
PDE 定位实体
用户数据库
PDE内部计算流程
PDE内部的位置定位计算分两步： 初步定位(Pre 初步定位(Pre fix) 1，手机通过测量将服务小区和相邻小区的系统信息和前向导频相位 测量信息报告给位置确定服务器(PDE) 2, PDE根据手机上报的信息确定手机的大致位置 最终定位(Final 最终定位(Final Fix) 1， PDE根据手机提供的信息计算手机所需的GPS卫星灵敏度辅助数 据并提供给手机 2，手机根据系统提供的辅助信息有目标的进行卫星搜索和测量 3， PDE根据手机的卫星测量信息(PRM)和导频相位测量信息(PPM) 进 行最终位置计算 高通公司的定位算法 高通定位算法的牛X处就在于在极限情况下，他可以根据1颗GPS卫星 信号和1个基站信号计算出较为精确的位置； 如无卫星信号，根据2个基站信号也可以算出较为精确位置；如仅1个 基站信号，则是纯Cell-Id定位了。 上述算法属于高通专利保护范畴，无相关说明材料
GPS位置算法原理
四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为未知参数，其中di=c△ti (i=1、2、3、4) di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1—卫星4到接收机之间的距离，△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫 星1—卫星4的信号到达接收机所经历的时间。c为GPS信号的传播速度（光速） 四个方程式中各个参数意义如下： x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1—卫星4在t 时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得 Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1—卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供，Vto为接收机 的钟差。 由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些 信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。
• 在定位精度、定位灵敏度、终端 在定位精度、定位灵敏度、 耗电及启动速度方面比传统GPS均 耗电及启动速度方面比传统GPS均 GPS 有显著提高。 有显著提高。 • 每次定位时间间隔较长（15S） 每次定位时间间隔较长（15S） • 网络需要进行改造，增加位置服 网络需要进行改造， 务器等设备 • 室内等卫星信号不好的地方依然 无法定位
GPSONE的特点
定位精度高： 定位精度高： 平均定位精度为5 平均定位精度为 - 50米。 米
定位灵敏度高：在有 信号覆盖的地方均可定位。 定位灵敏度高：在有CDMA信号覆盖的地方均可定位。且 信号覆盖的地方均可定位 gpsOne系统的基础设施辅助设备提供了比常 系统的基础设施辅助设备提供了比常 定位高出20dB的灵敏度。 的灵敏度。 规GPS定位高出 定位高出 的灵敏度 定位方式多： 定位方式多： 采用无线网络辅助GPS定位和 定位和CDMA三角运算 采用无线网络辅助 定位和 三角运算 定位混合定位模式，农村、郊区通过GPS定位， 定位， 定位混合定位模式，农村、郊区通过 定位 室内、地下停车场、高楼林立等GPS定位困难 室内、地下停车场、高楼林立等 定位困难 时采用CDMA三角辅助定位和基站定位。 三角辅助定位和基站定位。 时采用 三角辅助定位和基站定位
BSC/MSC 基站控制器 移动交换中心
GPSONE定位系统组成
WARN 卫星接收机 Base Station Transmitter 基站
IS-801-1 Messages
LCS Client 位置业务客户端
GPS基准站 基准站