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1、第18卷第2期重庆邮电学院学报(自然科学版)Vol.18No.22006年4月JournalofChongqingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScience)Apr.2006文章编号:100425694(2006)0220204204CDMA蜂窝网无线定位技术测试与研究3肖修鹏,杨济安,田增山,初广前(重庆邮电学院无线测量及空间信息研究所,重庆400065)摘要:通过对检测移动台信号到达2个基站的时间差实现CDMA蜂窝网中移动台定位的方法研究,对该定
2、位技术进行了实际测试,分析了造成蜂窝网络中无线定位误差的原因,提出了实际情况下实现该项技术必须考虑的因素,通过验证,达到了较高的定位精度。关键词:无线定位;双曲线定位;到达时间差(TDOA);CDMA中图分类号:TN929.533文献标识码:A序列号)、IMSI(国际移动台系统识别号)等,同时将0引言相应的消息传送给HOST(系统主机),在主机确认随着移动通信的快速发展及用户数的急剧增该用户为系统可定位用户时,发送二次搜索,并获取长,电信运营商不断推出各种新业务,其中包括无线相关参数,HOST进行用户位置解算,并
3、将定位信定位业务,并受到越来越多的关注。1996年美国联息显示在相应的电子地图上。邦通信委员会(FCC)正式将移动用户位置信息的提供列为911(类似我国的110)急救业务的必备要求。根据FCC的计划要求,2001年10月1日所有的移动网络运营商将以定位概率为67%、均方误差为125m的精度为发出911呼叫的移动用户提供定位服务。1999年FCC对定位精度提出新的要求:①对基于网络定位的精度为100m,准确率达67%;精度300m,准确率达95%。②对基于移动台的定位精度为50m,准确率达67%;精度150m,准确
4、率达图1CDMA无线定位系统结构简图[1,2]95%。FCC的规定大大推动了蜂窝无线定位技Fig.1CDMAwirelesslocationsystem术的发展。1.2定位基站基于网络的定位技术,在本文中我们采用一套专门用于CDMA蜂窝网络移动台定位的定位基站定位基站LBS(locationbasestation,LBS)的和定位系统,通过随机选取多个点进行多次测试,使系统图如图2所示,LBS是系统的重要组成部分,得定位精度达到了FCC提出的新的要求。它完成对手机TDOA(timedifferentofarriv
5、al)的[2]测量,各模块及其功能如下。1系统组成·CDMA模块:工作于800MHz和1900MHz2个频段,由射频(RF)和基带(BB)2部1.1系统结构简图分组成,其主要功能为转换RF信号为复数字基带系统的结构简图如图1所示,定位的大致过程信号并对复数字基带信号进行处理和管理,又对通为:系统基站检测到手机信号后,解出相应的参数,过RF接口接收的CDMA反向接入信道信号进行即TOA(timeofarrival)、SNR(信噪比)、ESN(电子检测、解码、测量TOA。3收稿日期:2005206220修订日期:20
6、06202227基金项目:CDMA移动电话定位系统测试资助项目(K200423);重庆邮电学院4G移动通信资金资助项目(A2004270)作者简介:肖修鹏(19792),男,湖北天门人,硕士研究生,主要研究方向为信号与信息处理,xxpeng_2004@163.com;杨济安,教授,硕士生导师,研究方向为多媒体信息处理。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第2期肖修鹏
7、,等:CDMA蜂窝网无线定位技术测试与研究·205··GPS卫星授时模块:卫星信号从GPS天线经个基站的时间差t21。都可以间接得出基站BS1和基RF进入模块,产生与UTC(世界标准时间)同步的站BS2与移动台之间的距离差。显然,2基站到移1PPS参考时间。LBS间同步精度为20ns。动台之间的实际距离差R21=c×t21,同理也可以得·PS电源模块:转换外部的24/48VDC为到R31=c×t31,其中,c为电磁波在空中的传播速3.3V,5V,12V和-12V电压输出,向LBS其余度。双曲线定位中移动台坐标(x
8、0,y0)和基站坐标模块供电。(xi,yi),(i=1,2,3)有如下关系:·CCU(通信控制模块):提供LBS与HOST((x220-x2)+(y0-y2)-之间的基于TCP/IP的通信和ARCnet底层协议与2222(x0-x1)+(y0-y1))=R21各模块通信,并完成各模块在HOST上的注册,协22((x0-x3)+(y0-y3)-助HOST监控各模块与CCU的
