如今智能手機已經(jīng)在整個社會普及，數(shù)量眾多的手機應用成為了人們生活當中不可或缺的一部分。越來越多的手機應用都用到了手機定位技術，無論是本地搜索類應用，還是各種商業(yè)信息發(fā)布類應用，更不用說眾多的交通導航類應用?？梢哉f定位服務(LBS)的應用已經(jīng)是當下最為流行的移動應用之一。

移動定位技術的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段。最初的基于服務蜂窩小區(qū)的定位技術(如CELL-ID)可以快速定位，但是不夠精確。之后的基于衛(wèi)星信號的GNSS(全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))定位技術可以精確地定位，然而由于需要搜星使初次定位時間(TTFF)過長而略顯不便。這其中用得最為廣泛的就是美國的GPS全球定位系統(tǒng)。直到后來，將兩者融合產生了A-GNSS(輔助GNSS)技術，手機終端首先通過移動網(wǎng)絡獲取定位輔助數(shù)據(jù)來實現(xiàn)快速搜星，然后通過GNSS信號計算出位置。相對于純粹的GNSS定位，A-GNSS能夠更快地實現(xiàn)定位，因此，它成為了最主要的移動定位解決方案。

然而在移動通信方面，LTE正在到來。在一些發(fā)達國家(例如美國)，LTE已經(jīng)開始商用。雖然中國目前還處于3G時代，但對LTE的研究和實驗進行得如火如荼，可以說LTE已經(jīng)是大勢所趨。LTE對終端定位的要求也進一步提高。

3GPP LTE Release 9規(guī)范定義了3種手機定位技術：ECID、A-GNSS和OTDOA.相對來說，OTDOA是一個比較新的技術，它不需要使用GNSS信號，而是利用類似于GNSS的定位原理，通過測量兩個或更多的基站參考信號(RS)的到達時間差(RSTD)，在已知各基站位置的情況下計算出手機所在位置(圖1)。

實際上，在WCDMA中就已經(jīng)有了OTDOA,但是WCDMA并不是一個同步系統(tǒng)。各基站之間的時鐘誤差導致部署OTDOA需要高昂的成本，因而無法商用。LTE由于是同步系統(tǒng)，有利于OTDOA的使用。由于OTDOA不依賴于GNSS信號，彌補了GNSS在室內無法定位的缺陷，OTDOA成為了GNSS之外各運營商另一個強制要求的LTE定位技術。

圖1:OTDOA定位。

LPP定位協(xié)議

3GPP Release 9除定義了LTE的定位技術，還定義了一種全新的定位協(xié)議LPP(LTE定位協(xié)議)(圖2)。LPP能夠全面支持LTE中用到的定位技術(包括ECID、A-GNSS和OTDOA)，它還支持A-GNSS+OTDOA的混合定位技術。

圖2:LPP通用定位協(xié)議。

基于4個球面確定一個點的原理，手機在定位時需要4個參考點。在LPP協(xié)議的支持下，在衛(wèi)星可見性較好的地區(qū)(如市郊)，手機可以通過測量4顆衛(wèi)星信號進行定位;在衛(wèi)星可見性較不好的地區(qū)(如市中心)，手機可以通過測量2顆可見衛(wèi)星信號及2個LTE基站信號進行定位;而在衛(wèi)星不可見的室內，手機則通過OTDOA實現(xiàn)定位(圖3)。LPP的優(yōu)勢在于能夠保證手機終端在各種環(huán)境下都能實現(xiàn)定位。

圖3:LPP支持A-GNSS、OTDOA以及A-GNSS+OTDOA混合定位。

LPP作為通用定位通信協(xié)議，主要功能在于在網(wǎng)絡與終端之間交互定位輔助數(shù)據(jù)和定位信息。實際上它既可以在控制平面也可以在數(shù)據(jù)平面使用。相對來說，控制平面的實現(xiàn)方式需要用到專用控制信道并且會顯著地增加移動網(wǎng)絡成本，因為多個網(wǎng)元需要在軟件和硬件上升級，才能支持這些定位相關的控制平面信令。因此，用戶平面的實現(xiàn)方式更容易被用于商業(yè)應用。

SUPL(安全用戶平面定位)協(xié)議

LPP在用戶平面的應用是通過SUPL(安全用戶平面定位)協(xié)議實現(xiàn)的(圖4)。LPP消息作為SUPL消息的承載(Payload)，是定位信息的實際載體。如同一個形象的比喻，SUPL消息就像是信封，而LPP消息就是里面寫信的信紙。在SUPL的網(wǎng)絡架構中，網(wǎng)元SLP(SUPL定位平臺)負責處理所有的SUPL消息。這些SUPL消息在LTE網(wǎng)絡中通過P-GW和S-GW在數(shù)據(jù)鏈路中與終端進行交互，同時SLP與E-SMLC接口獲取定位輔助數(shù)據(jù)。

圖4:SUPL網(wǎng)絡架構。

SUPL 2.0作為SUPL的一個進階版本，是伴隨著LTE產生的。SUPL的最初版本SUPL 1.0并不支持LTE網(wǎng)絡，而SUPL 2.0可以支持LTE,同時也支持LPP定位協(xié)議，以及OTDOA、WIFI等新的定位技術。同時，SUPL 2.0還能夠兼容現(xiàn)有的所有定位協(xié)議和技術，例如在LPP之外，它同樣支持當前正在2G、3G網(wǎng)絡中廣泛使用的通用定位協(xié)議(如RRLP、RRC、IS-801)(圖5)。因此，只要SLP和SMLC可以支持其中的任意一種通用定位協(xié)議，SUPL 2.0就可以在該網(wǎng)絡中被部署，而無論是2G、3G或是4G網(wǎng)絡。

SUPL 2.0的這種靈活性非常重要，尤其是在LTE部署的最初階段，因為LTE的部署不可能一蹴而就，必然需要從現(xiàn)有網(wǎng)絡平滑過渡，SUPL 2.0對各種協(xié)議的兼容性保證了從各制式網(wǎng)絡到LTE網(wǎng)絡的平滑無縫過渡。

圖5:SUPL 2.0支持多種通用定位協(xié)議。

SUPL 2.0新功能特性

SUPL 2.0除了技術方面的優(yōu)勢，還增加了多種新的功能特性。它可以在各種商業(yè)應用或是公共服務中被使用，成為未來新的業(yè)務增長點。在此列舉其中的兩個新功能：

區(qū)域事件觸發(fā)功能：定義一個位置區(qū)域(比如一個小區(qū)、多個小區(qū)或是一個自定義形狀的地理區(qū)域)，手機終端被要求在進入，或是離開，或是處于之內，或是處于之外時，報告自己的位置(圖6)。

上一頁 1 2 下一頁