摘要移动位置服务是为满足用户的位置需求而开发出的一种业务。

对位置服务的操作原理和移动定位技术进行了讨论和分析，并介绍了移动位置服务市场情况。

作为移动通信系统的特色业务之一，移动位置服务在未来的移动通信系统中将具有更大的发展潜力。

【关键词】位置服务；位置；定位技术目录一位置服务的操作原理[1] (4)（一）基于地面移动通信系统的多点交叉 (4)（二）基于GPS卫星导航系统的多点交叉 (4)二位置服务的体系结构 (5)三移动通信系统定位技术[3，4，5，6，7] (5)（一）网络独立定位技术 (6)（二）移动台独立定位技术 (7)（三）联合定位技术 (7)四移动通信系统定位技术总结 (7)五移动位置服务的发展情况 (8)（一）国外位置服务市场 (8)（二）我国位置服务市场 (9)六结束语 (9)参考文献 (10)位置服务在移动通信系统中的应用随着移动通信技术的发展和数据处理能力的提高，许多新的移动增值业务被开发出来，其中位置服务就是最具潜力和活力的业务之一。

所谓位置服务（Location based Service，LBS），是移动通信系统通过移动通信网或者特定定位技术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。

其实，人们在日常生活中，有70%以上的信息是与位置相关的，人们外出就餐、购物、休闲、办事、学习、旅游等数量急剧增加，越来越多的人需要专业的位置服务，以便了解自己出行路线上的交通状况、停车场空位、出行路线的最佳选择等信息。

基于位置业务的魅力就在于能在正确的时间和正确的地点，把正确的信息发送给正确的人。

位置服务是移动应用服务中非常重要的一种业务。

在GSM网络即将进入3G通信网络的时代，位置服务将有更广阔的前景。

由于移动位置服务的类型多种多样，移动位置服务的具体应用大致可分为以下几种：•按增值业务分类①大众应用信息类——就近服务、移动黄页、交通信息、地域广告等游戏类——邂逅地带、阵地战、狙击手等跟踪导航类——守护天使、关爱之心、盲人导航等②行业应用物流配送、车辆监控、企业内部监控、地址勘测、媒体报料、资产跟踪、动物跟踪等•按社会公益分类业务提供商为公众提供基于位置的公共安全业务。

例如110，119，120，122等紧急业务，紧急援助•按移动网络运营管理分类①网络规划应用通过在指定区域内定位手机来估计手机的使用量以及移动用户的流动性，并将其用于网络规划目的，这种应用可以被用于热区检测和用户行为建模。

②网络业务质量改进应用跟踪电话并确认电话出现掉话的地方，识别话音低质量区域。

一 位置服务的操作原理[1]在移动通信网内提供位置服务，其基本的操作原理是：首先在中心网络上专门设立一个处理定位查询的位置服务器（Location Server ）；网络的任何终端或移动台（MS ）相当于位置服务系统的客户机。

如图1所示，网络移动台（MS ）向网络发出位置请求（Position Request ），LS 收到定位查询信号后，通过网络的定位系统确定目标移动台（Target MS ）的正确位置，然后送出定位响应（Position Response ）告知请求位置服务的终端。

因此，移动位置服务是由通信网络计算出移动用户正确的位置，精确定位主要依赖于网络定位系统和测量组件，几乎各种定位系统都要利用多点交叉定位（Intersection ）原理。

（图1 位置服务器与网络间的信号交换（一）基于地面移动通信系统的多点交叉Target MS 送出一个定位请求信号后，位于Target MS 周围多个基站将在不同的时间收到来自Target MS 的信号，基站计算信号从Target MS 发出到达基站的时间，可以得到Target MS 与基站间的距离。

多个基站同时算出与Target MS 相距的距离后，距离曲线间相互交叉的交点就是Target MS 的正确位置。

通常，地面上的GSM 通信系统和GPS 卫星导航系统，都必须至少由3个基站或卫星来定位。

（二）基于GPS 卫星导航系统的多点交叉GPS卫星导航定位系统是由环绕地球上空的24颗定位卫星与许多地面监测站组成。

每颗定位卫星随时间向地球发射包含与定位相关的电波信号，给地面上的GPS接收器提供校正位置，被定位的Target MS装有GPS接收器，地球表面上任何位置的GPS接收器同时至少能接收到4个卫星以上的信号。

利用上述多点交叉定位原理确定Target MS的正确位置，定位系统必须要计算出Target MS与各个基站或卫星间的距离，同时还要求Target MS与基站或卫星间必须具备高度精确的时序同步。

为了实现这一原理，在移动通信系统内要增设定位系统，或在网络上增加定位设备，或在Target MS终端设备上加入定位功能，或是两者同时加入改善定位。

若是定位系统的位置控制由网络决定（Network-Based），需要在实际的网络系统上安装位置测量单元（LMU：Location Measurement Unit）。

LMU可以位于基站或位置服务器内，LMU内部包含非常精确的原子钟，负责测量Target MS发出的电波到达基站的时间，然后正确计算出基站与Target MS间的距离，计算出距离后就能准确地定位出Target MS 的正确位置。

若是定位系统的位置控制由Target MS决定（Terminal-Based），Target MS 负责计算基站或卫星与Target MS间的距离理论上Target MS必须包含非常精确的原子钟，但考虑价格的原因，实际上Target MS采用GPS接收器实现精确定位。

二位置服务的体系结构位置服务的环境是一种分布、异构、多元和开放的移动环境[2]，这就要求位置服务能在不同系统、数据之间进行跨平台的透明操作。

位置服务同样遵守ISO协议，一般来说，位置服务的体系结构自上而下划分为5个逻辑层次：表示层、定位层、传输层、功能层和数据层。

其中，表示层提供移动终端上图文信息的显示、操作及多媒体接口等；定位层的主要作用是研究移动定位的技术、位置数据的表示方法及定位精度对位置服务的影响；传输层定义数据通信的逻辑路径、标准、格式和带宽等；功能层提供空间信息服务功能；数据层对数据进行存储、管理、挖掘和分析等。

三移动通信系统定位技术[3，4，5，6，7]目前实现位置服务，不论是2G网络还是3G网络，都可以归结为三种实现方法，详见下图2所示。

移动通信系统定位技术网络独立定位技术移动台独立定位技术联合定位技术（A-GPS） COO TOA或TDOA AOA 信号强度分析定位（很少使用） GPS EOTD图2 移动通信系统定位技术（一）网络独立定位技术①COO（Cell of Origin）定位 COO定位是一种最简单的定位技术，它直接以Target MS所在的蜂窝小区识别码（ID号）为定位基准，显示出该识别码所在的区域，称为COO 定位。

COO的定位精度取决于蜂窝小区的半径。

COO的最大优点是定位响应速度快（典型时间为3s），若是现行的移动通信系统采用COO定位技术，通常不需要对现有的网络及移动台做任何的更改，可直接服务于现有的移动通信用户。

若空旷地区的小区面积范围过大，COO的定位精度就无法满足准确度的要求。

因此，COO定位技术主要适用于城市里小区面积很小的区域内。

对于GSM移动通信系统来说，COO仍然是一种实用性的定位技术。

COO定位技术在GSM系统应用时有两种实现方法：基于网络的实现和基于MS的实现。

前者系统的位置服务器从网元（如MSC/VLR或SGSN）获得Cell-ID翻译成可以表示Target MS的经纬度坐标数据，这种实现方法无需改变MS，只需对MSC交换机进行软件升级就可实现位置服务。

后者通过MS将其Cell-ID经WAP或SMS发给位置服务器，位置服务器将Cell-ID翻译成Target MS的经纬度坐标数据，这种实现方法无需对现有的GSM网做任何改动，只需在MS上增加相应的功能就可支持定位功能。

②TOA（Time of Arrival）定位 TOA是采用信号到达时间测量或信号到达时间差测量的定位技术。

它通过测量从发射机传到多个接收机的信号传播时间或时间差来确定移动用户的位置，是一种基于电波传输时间的定位技术。

TOA通常要在GSM网络上所有的基站上都装有LMU设备，所有的LMU都包含精确的原子钟作为定位的时序校对依据。

从Target MS发出的信号传送到周围3个基站的LMU后，基站的LMU就能准确地计算出Target MS与基站间的距离，然后以多点交叉定位的方法，定位出Target MS的正确位置。

GSM、窄带CDMA等网络中都有采用这种技术。

TOA的定位精度较高，但对时间基准的依赖性也较高。

TOA定位技术受多径干扰的影响较大，由于CDMA网络本身具有抗多径干拢能力，因此CDMA网络采用TOA定位技术的精度较高。

③AOA（Time of Angle）定位 AOA定位是测量信号到达的角度，通过测量两个以上发射站的信号到达移动接收机的角度来确定移动目标的位置。

AOA定位技术需要定向天线与之配合，它最早用于军事目标的测量，技术比较成熟，但精度较差，一般只作为辅助手段。

（二）移动台独立定位技术①GPS定位在MS内部加装GPS接收机模块，并将普通的MS天线替换能够接收GPS 信号的多用途天线，MS接收GPS数据进行计算，确定移动台的位置信息（包括经度、纬度、速度、时间、轨迹等参数），并将结果传送给GSM网络。

这种定位技术需要对MS的软硬件进行改造，它的精度与GPS一样，为了保护个人的隐私权，不使用定位技术时用户可以关掉MS的GPS功能。

②EOTD（Enhanced Observed Time Difference）定位 EOTD通过增强观察时间差来进行定位，它是针对GSM系统研制的定位系统，利用系统的同步信号与不同基站的信号到达接收机的时间差来实现定位。

EOTD是在GSM网络的基站和位置服务器内安装LMU，LMU内含精确的原子钟作为定位的校对依据。

EOTD定位技术的精度较高，欧洲目前主要采用这种技术。

（三）联合定位技术联合定位即网络辅助GPS（A-GPS：Assisted GPS）。

A-GPS使用固定位置GPS接收机获得MS的补充信息数据，辅助数据使移动用户接收机不必译码实际信息就可以进行定时测量。

GSM网络接收卫星信号，由网络的位置服务器对MS计算出GPS辅助信息，如差分校正数据、卫星运行状态等信息，这些数据通过GSM网络传送给MS，并从数据库中查出MS的近似位置和小区所在的位置信息传给MS，MS可以很快捕捉到GPS信号。

这种定位技术需要在MS内增加GPS接收机模块，并对MS的天线进行改造，其定位精度高于GPS的精度。