定位手機

改變了由 “移動終端計算經緯度座標”的定位技術設計方案，升級為手機“自定位”的方式；定位手機解決了個人隱私權受侵犯問題。改進後的定位手機只對手機持有者進行定位，選擇設置監控人是由手機持有者 —— 機主本人決定，個人隱私由自己作主。

定位手機有三種定位原理，一種是GPS定位，一種是基站定位，以及兩者結合的A-GPS定位。

GPS定位是指手機接收GPS衞星發出信息來獲得座標經緯度確定地理位置的一種功能，GPS技術具有高精度的特點。GPS衞星定位誤差值大概在5米~10米之間；

GPS定位方式可分為兩部份

1、不上傳定位；不上傳定位指定位手機本身把接收到的GPS衞星座標經緯度計算出的信息結果，以短信的方式通知監護人，計算結果不經過任何服務器保存；

2、上傳定位；上傳定位是指定位手機本身把接收到的GPS衞星座標經緯度計算出的信息結果，以短信的方式通知監護人手機，同時上傳服務器；存儲到服務器後的地理位置信息由監護人保管；

基站定位是指手機發射基站根據與手機的距離來計算手機座標地理位置的一種功能，基站定位信號較強，適用於室內定位；基站定位誤碼差值大概在100米~500米之間；

基站定位方式也可分為兩部份；

1、不上傳定位；不上傳定位是把手機基站計算距離的定位結果，以短信的方式通知監護人手機，計算結果不經過任何服務器保存；

2、上傳定位；上傳定位是把手機基站計算距離的定位結果，以短信的方式通知監護人手機，同時上傳服務器，存儲到服務器後的地理位置信息由監護人保管；

A－GPS是一種結合了網絡基站信息和GPS信息進行定位的功能，定位手機首先採用基站定位，計算該定位手機的大概位置，然後根據該位置相關的GPS輔助信息（包含GPS的星曆和方位俯仰角等），搜索GPS衞星，切換到GPS定位，一般在10秒內，就可以快速地搜星及GPS定位；

定位手機服務是指通過GPS衞星信號與手機發射基站的配合，確定用户的經緯度座標數據，在電子地圖平台的支持下，為用户提供相應服務的一種業務。

移動位置服務最早是從美國開始的。早在 1996 年，美國聯邦通信委員會（ FCC ）要求移動運營商為手機用户提供緊急求助服務，即提供呼叫者的位置以便及時救援，他們將這種移動位置服務命名為 E911 。此後，日本、德國、法國、瑞典、芬蘭等國家紛紛推出各具特色的商業化的位置服務。世界許多國家都以法律的形式頒佈了對移動位置服務的要求，如美國“ US FCC E 911 ” 以法律的形式規定了運營商為 911 用户提供的定位服務精度標準，而歐盟也頒佈法律，遵循“ USFCC ”標準，並於 2003-1-1 實施。 順便提及的是，定位服務已引起人們對隱私權的關注。無線通訊公司和監管者必須研究政策允許用户在輸入地址信息時，其個人隱私權受到保護。

定位手機按照服務的方式可以分為兩種：自主定位與公共定位。

自主定位主要是為個人、事件、物品和車輛等進行定位。這種定位方式廣泛地用於保護家人安全、財產安全、緊急求救等等。

公共定位主要是為公司、企業、物流等進行定位。這種定位方式廣泛地用於GPS導航、貨運、業務調查等等。

由於GPS技術具有全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。

隨着冷戰結束和全球經濟的蓬勃發展，美國政府宣佈2000年至2006期間，在保證美國國家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，GPS民用信號精度在全球範圍內得到改善，利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到5米，進一步推動GPS技術的應用，提高生產力、作業效率、科學水平以及人們的生活質量，刺激GPS市場的增長。據有關專家預測，在美國，單單是汽車GPS導航系統，市場將達到300億美元，全球覆蓋率高達98%。而在我國，定位導航的市場也將達直線式上升。可見，定位導航這類技術市場的應用前景非常可觀。

截至2011年底，國內定位手機服務商已經差不多接近10家，主要分為兩類：一類是專業手機生產商，通過自己的研發隊伍，衍生手機定位功能，成為定位手機，如vcall等；另一類是軟件提供商，通過將定位軟件集成在普通手機上實現定位手機功能，如CPP移動定位平台、手機伴侶定位軟件等。 ^[1] 

定位手機系統是指通過在移動手機或移動終端中集成特定定位技術來獲取該移動手機或移動終端用户的位置信息（經緯度座標），並通過網絡信息技術上傳至特定服務器，並在電子地圖上標出該被定位對象的位置的技術或服務的一個平台系統。它一般由定位終端（含有定位模塊的手機或移動終端）、網絡接入模塊、數據庫服務器、IIS服務器、地圖信息管理系統組成。

手機定位系統，它是指通過特定的定位技術來獲取移動手機或終端用户的位置信息(經緯度座標)，在電子地圖上標出被定位對象的位置的技術或服務。

手機定位系統不一定是手機GPS定位，首先説一下定位技術，定位技術有兩種，一種是基於GPS的定位，一種是基於移動運營網的基站的定位。基於GPS的定位方式是利用手機上的GPS定位模塊將自己的位置信號發送到定位後台來實現手機定位的。基站定位則是利用基站對手機的距離的測算距離來確定手機位置的。後者不需要手機具有GPS定位能力，但是精度很大程度依賴於基站的分佈及覆蓋範圍的大小，有時誤差會超過一公里。前者定位精度較高。此外還有利用Wifi在小範圍內定位的方式。

手機定位系統按照提供服務的方式可以分為兩種：自有手機定位系統與公用定位系統。根據手機的不同的功能可以有可以分為兩種定位，短信版手機定位和WAP版手機定位。合理的使用這些定位系統，可以給生活或者工作提供很多便利。

通過分析了手機GPS以及手機定位系統，可以看出二者的區別和聯繫，儘管手機集成GPS已經被使用，但還不普及，隨着GPS技術的發展以及手機的性能的改善，手機GPS以及手機定位系統應該都會成為手機的基本的功能之一。 ^[2] 

GSM手機定位方式通常可分為基於網絡方式和基於終端方式兩種。從技術上可分為到達時間 （TOA）、增強測量時間差（E－OTD）和GPS輔助（A－GPS）3種方式。

1、TOA定位技術

TOA定位方式可在現有的任何手機上實現，手機無需作任何改動。

具體實現步驟：

（1）要定位的手機發出一已知信號，三個或多於三個LMU同時接收該信號，已知信號是手機執行異步切換時發 出的接入突發信號；

（2）各LMU得到信號到達時的絕對GPS時間後，可得到相對時間差（RTD）；

（3）根據前兩步的信息，SMLC進行兩兩比較，計算突發信號到達時間差（TDOA），得出精確位置， 並回到應用中。要通過三角計算得出手機精確位置，必須知道另外兩個參數：LMU的地理位置和各 LMU之間的時間偏移量。例如各LMU必須提供的絕對GPS時間，或在已知位置的地點放置參考LMU可得到實際時間差（RTD）參數。

LMU用接入突發信號確定TOA。當定位請求發出時，LMU被選定，且配置正確的頻率，以便接收 接入突發信號。此時，手機在業務信道（可能會處於跳頻方式）上，以特定功率發送達70個接入脈 衝（時長320ms）。各LMU通過多種方式實現和改善TOA的測量結果。利用收到的突發信號可提高測 量成功概率和測量精度。採用分集技術（如天線分集和跳頻），可降低多徑效應的影響，提高測量 精度。當某個應用需要知曉手機位置時，該應用向SMLC發出請求，同時告知手機號碼和定位精度 要 求。被測量的TOA參數及其誤差值一同被採集併發送到SMLC，根據該數據，SMLC可計算出應用所需 要的手機位置，再將位置信息和誤差範圍發送迴應用。

TOA定位方式需要附加硬件（LMU），以達到精確計算突發信號到達時間的目的。實現方式有 多 種：LMU既可集成在BTS內，也可作為單獨設備。LMU作為單獨設備時，既可有單獨的天線，也可與 BTS共享天線，通過空中接口實現網絡間通信。

2、E－OTD定位技術

E－OTD定位方式是從測量時間差（OTD）發展而來的，OTD指測量所得的時間量，E－OTD指測 量 的方式。手機無需附加任何硬件便可得到測量結果。對於同步網，手機測量幾個BTS信號的相對到 達時間；對於非同步網，信號同時還需要被一個位置已知的LMU接收。確定了BTS到手機的信號傳輸時間，則可確定BTS與手機之間的幾何距離，然後再根據此距離進行計算，最終確定手機的位置。

實現步驟如下：

1) 手機收到各基站發來信號，得到TOA參數；LMU得到RTD參數；

2) 手機將TOA和RTD參數 傳送到GSM網。

3) OTD測量需要用同步、標準且模擬的脈衝。當BTS發送的幀未被同步時，網絡需要測量BTS之間 的RTD。為了進行精確的三角測量，OTD測量和RTD測量（非同步BTS時）均需要3個BTS。獲得OTD 參 數後，手機位置既可在網絡中計算，也可在終端計算（要求手機具備各種必要信息）。前者稱為手 機輔助方式，後者稱為手機自主方式。

通過手機或網絡中的位置計算功能模塊，實現位置計算。

3、A－GPS原理

GPS輔助定位方式實現步驟如下：GSM網收到GPS輔助信息；GSM網將輔助信息發送到手機；手機得到GPS信息，計算並得出自身精確位置；手機將位置信息發送到GSM網。

該方式有手機輔助方式和手機自主方式兩種：

（1）手機輔助GPS定位方式

這種解決方案是將傳統GPS接收器的大部分功能轉移到網絡處理器上實現。該方式需要天線、 RF單元和數據處理器等設備。GSM網向手機發送一串極短的輔助信息，包括時間、可視衞星清單、衞星信號多普勒參數和碼相位搜索窗口。這些參數有助於內置GP S模塊減少GPS信號獲得時間。輔 助數據來自經手機GPS模塊處理後產生的偽距離數據，且可持續數分鐘。收到這些偽距離數據後， 相應的網絡處理器或定位服務器能大致估算出手機的位置。GSM網增加必要的修正後，可提高定位精度。

（2）手機自主GPS定位方式

這種手機包含一個全功能的GPS接收器，具有（1）方式中手機的所有功能，再加上衞星位置 和手機位置計算功能。運算開始時，需要的數據比手機輔助方式要多，這些數據能夠持續4小時以 上或根據需要進行更新，通常包括時間、參考位置、衞星星曆和時間校驗參數等。如果某些應用 需要更高的精度，則必須持續（間隔約30s）向手機發差分GPS（DGPS）信號。DGPS信號在非常寬 的地域範圍有效，以一個參考接收器為中心可服務於較寬的地域範圍。最終位置信息由手機本身 計算得到，若需　要，此定位信息可發送到其它任何應用中。 ^[3]