PHS定位技术及业务应用研究
实践中慢慢摸索。由于使用多基站定位技术也会消耗一定的网络或终端资源,因此这一点对于目前无线资源还比较紧张的PHS网来说必须予以重视。
当然,由于PHS网是微蜂窝网络,实现全覆盖比较困难,在局部的区域覆盖不连续,室内覆盖难度大,而且限于政策原因目前还不能漫游,这些都会给业务的使用带来一定的负面影响。
目前,国内主要应用的PHS定位技术有单基站定位技术、单基站定位+修正技术、不需要手机修改的多基站定位技术和需要手机支持的多基站定位技术几种。
2.2.1 单基站定位技术
该定位技术对网络和终端均无特殊要求,只是通过网络获得需定位的PHS终端所登记的基站号码,定位中心使用该基站的经纬度作为需定位PHS终端的位置估计。该技术简单、投资成本低、对终端无特殊要求,可帮助运营商在现有PHS网的基础上快速开展定位服务,使业务受众范围快速覆盖到所有的PHS用户,充分发挥当前PHS用户群庞大的优势,尽快形成业务规模效益。
基于Cell ID的单基站定位精度主要取决于本地区的基站分布情况及其无线环境。根据目前国内PHS网建设情况来看,密集城区最优,市郊次之,高速公路和乡村较差。只要因地制宜开发好适当的业务,单基站定位技术基本可以满足大部分定位业务开展的需要。但从长远角度看,其精度对于开展一些要求较高;的深度定位业务还是有些问题。另外,如何提高每次定位的成功率也是部分厂商还需努力的。
2.2.2 单基站定位+修正技禾
理论上说,在单基站定位的基础上,采用手机场强等方法对位置估量值进行修正可使定位的精度小于单个基站的覆盖半径。但是,由于无线通信存在多径干扰、阴影效应等影响,手机信号的强度经常变化,因此其最终定位精度改善并不大,甚至在某些区域可能出现比简单的单基站定位技术的定位精度还差的情况。
2.2.3 不需要手机修改的多基站定位技术
此方法主要由中兴公司提出,其基本定位流程如下:
(1)由网管发出用户定位请求;
(2)接入网关向用户当前所在基站控制器发起定位请求;
(3)基站控制器接收到用户定位请求后,向基站发送定位寻呼请求;
(4)基站寻呼用户;
(5)用户接收到寻呼消息后,向基站发送链路建立请求;
(6)基站接收到用户的链路建立请求后,将接收的用户信号强度和自己的基站标识上报给网管,同时向用户发送建链拒绝消息;
(7)用户收到基站的建链拒绝消息后,会寻找另外的基站发送链路建立请求;
(8)重复步骤(5)和(6),直到用户链路建立请求被拒绝的次数超过阈值;
(9)网管根据多个基站上报的基站标识(在网管中需要保存每个基站的精确地理位置,该地理位置可通过基站标识进行索引)和接收的用户信号强度,按照一定的加权算法,计算用户的位置。
此方法的优点是投资成本低,对终端无特殊要求。在此基础上提供的各种新业务也可用软件升级的方式低成本地实现,使每个PHS用户都用得起。其缺点是定位过程中会占用较多的网络资源,这在目前PHS网络资源非常紧张的情况下,运营商要采用该方法会有较大顾虑。
2.2.4 需要手机支持的多基站定位技术
此方法主要由UT斯达康公司提出。PHS网根据手机是否支持用户对用户接口(UUI),定位业务中心(LSC)对目标手机的定位请求发送不同的反馈信息:如果手机不支持UUI,则LSC以Cell ID的方式获得手机登记的基站ID,并以该基站的位置(经纬度)作为目标手机的位置估计;如果手机支持UUI,LSC不仅可知道手机登记的基站,还能获得一组所有与该手机有信号联系的基站信息,包括每个基站的号码以及信号强度。如果基站信息中的基站数量少于3个,那么系统将使用信号最强的基站位置(经纬度)作为目标手机的位置估计;如果基站信息的数目大于3个,LSC将选出信号最强的3个基站。由于10mW基站的信号覆盖范围小,定位精度最高,LSC将首先判断信号最强的是否为10mW基站而其余2个是否都不是10mW基站:如是,LSC将使用信号最强的10mW基站的经纬度作为手机的位置估计;如不是,还需根据基站的功率(10mW、200mW、500 mW)、高度、是否安装在室内等情况对每个基站的信号强度进行增减调整,最后选择信号最强的3个基站进行3点定位,计算结果作为目标手机的位置估计。LSC的定位计算流程如图1所示。
该技术的优点是对手机和网络侧改动都不大,缺点是必须要手机侧支持UUI,原有用户只能以Cell ID技术来得到定位服务,而且定位精度的实际提高需要大量、准确的网络数据采集作为支撑,这个工作量和成本可能会很高。