TDOA定位技术及其误差分析
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ｃｙ Ｌｏｃａｔｉｎｇ ｉｎ ＧＳＭ，ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｄｉａ，１９９６，ＰＰ．２３２—
３ ＴＤＯＡ定位原理
ＴＤＯＡ是一种基于网络的定位技术，其基本原理是测
５
万方数据
Ｖｉｌｉｉｉｉｉ：ｉ；？。’∥二二？ｉ，。／≯；一ｊ｛ｍ一（∥∥＃≯＃≯？＊一￡７粥７ｔ搿ｎ∥一≯，，ｊ一；＃∥搿７一：７７≯一，∥ｉ，∥Ｚ’｛ｆ ２｛Ｅｇ麓
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络环境中的平均ＮＬＯＳ误差达到５００～７００ ｍ【４】，Ｋｏｒｅａ
测量值调节到接近ＬＯＳ的测量值ｍ。另一种方法是降低非
Ｔｅｌｅｃｏｍ在ＪＳ一９５网络中的测量结果表明平均ＮＬＯＳ误
线性最小二乘法算法中ＮＬＯＳ测量值的权重，这种方法也
差达到５８９ ｍ１５］，此外平均ＮＬＯＳ误差有随ＭＳ与ＢＳ之间
需首先判断哪些基站得到的是ＮＬＯＳ测量值【８】。还有一种
ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）到达时问差定位技 术是根据不同基站接收到的同～移动终端信号在传输路径 上的时延差异实现终端定位。ＴＤＯＡ技术定位依赖于网络 参数的测量，因而不需要对终端做硬件上的改动，与其他移 动网络定位技术相比，有定位精度高，响应时问短，实现简 单等优点，因而ＴＤＯＡ已成为３ＧＰＰ中选用的定位技术之 一，预计在；降来的３Ｇ网络上将被广泛的采用÷
无线网络定位信息服务在我国还处于起步阶段，预计 在未来的两到三年里，无线网络的定位技术将成为位置信 息服务的主要组成部分，进一步推动位置服务的发展，由此 对人们的生活会产生深远的影响。在多数移动网络所在的 城市或恶劣城市环境中，ＭＳ和ＢＳ之间的电波通常难以实 现ＬＯＳ传播。ＮＬＯＳ问题是目前移动网络定位提高定位精 度必须解决的关键问题。近年来国际上针对ＮＬＯＳ问题开 展了广泛研究，目前已提出一些鉴别和抑制或消除ＮＬＯＳ 误差的方法，但对于消除ＴＤＯＡ测量值中的ＮＬＯＳ误差还 没有找到一种切实可行的有效方法。在今后的研究工作中， 寻找如何鉴别在ＴＤＯＡ测量值中是否存在ＮＬＯＳ误差的 更好更实用方法，以及如何在ＮＬＯＳ识别后进行更好的处
距离增大而线形增大的趋势１６］。因此，ＮＬＯＳ传播是影响
方法是对算法进行改进，利用在ＮＬＯＳ传播条件下距离测
圆 圆 囡 园
图３移动定位中的ＮＬＯＳ问题
量值总是大于实ＩｌｇｌＥ离这一特点在非线，Ｉｔ最４、－－－乘算法中 增加一约束项，从而提高定位精度【９】。如图３所示。
术则是在在时间检测阶段和位置解算两个阶段对多径造成 的误差进行抑制。如图４所示。
两个解（交点）中只有一个代表移动台的真实位置，故需要 一些先验知识（如小区半径等）来分辨出真实解，以消除位 置模糊（解模糊）。一些文献也将双曲线定位法称为基于电 波到达时间差（ＴＤＯＡ）的定位法，即ＴＤＯＡ定位法，它也是 目前在各种蜂窝网络中主要研究、采用的定位方法。
４ ＴＤＯＡ定位的误差分析
』（Ｖ∽啦’‘邶川’Ｉ讥０。订’‘邶卅’。’‘娟２１（１）
站之间给出一条双曲线，移动站一定处于该曲线之上［３１。当 同时有Ｎ个基站参与测距时（Ｎ≥３），由多个双曲线之间的 交汇区域就是对用户位置的估计。如图２所示。
整霪萎善豢誊器慧毒
图２ ＴＤＯＡ定位原理
基站ＢＳｌ和基站ＢＳ２与移动台之间的距离差可以通 过测量得出，即通过测量从两个基站同时发出的信号到达 目标移动终端的时间差ｔ。，来确定，或测量从移动台出发到 达两个基站的时间差ｔ。。显然，Ｒ。、＝Ｃｘｔ。，，其中，Ｃ为电磁 波在空气中传播速度。双曲线定位中移动台坐标（ｘＯ，ｙＯ）和 基站坐标（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，２，３）有如下关系：
置估计信息送往用户终端或者基于位置服务的其他业务平 台。因此，系统同时可定位的移动台的数目是有限的。
５ 结论
ｐｅｃｔｓ；Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（ＬＣＳ）；Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｍａｎ—
ａｇｅｍｅｎｔ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３９ｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｓｐｅｃｓ
３ 周江．孙献璞。无线电定位技术在蜂窝通信系统中的应 用及实现．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｃ２１ｓｔ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｆｉｅｌｄ／ｄｅｓｉｇｎ／ａｒｔ／
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方程式（１）两边同时求平方的缘故，解方程组后可以得 到两个解，分别对应于图２中两对双曲线的两个交点。由于
在蜂窝网络中对ＭＳ进行定位估计的实际应用中， ＴＤＯＡ定位性能往往受到ＧＤＯＰ，信道环境，ＴＤＯＡ测量值 精度等多种因素影响，ＴＤＯＡ定位中的误差消除已成为目 前定位技术研究的重点及难点。
如图１所示，是３ＧＰＰ规定的ＣＤＭＡ系统实现ＬＢＳ业 务的网络结构回。无线接入网侧的定位功能实体是ＬＭＵ （Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ，位置测量单元），主要进行 ＴＤＯＡ定位技术所需的到达时间差参数的测量，ＬＭＵ可以 单独设置或置于基站内。核心网侧的定位功能实体主要有 ＰＤＥ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｅｎｔｉｔｙ，位置确定单元），主要 功能是根据ＬＭＵ取得的测量参数采用相应算法进行位置 解算。ＭＰＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，手机定位中心），主要作 为ＬＢＳ服务器它与ＬＢＳ Ｃｌｉｅｎｔ相连。ＬＢＳ Ｃｌｉｅｎｔ指发出查 询某一目标移动台ＭＳ位置请求的用户，它可以是移动台 ＭＳ本身、网络中的管理系统或陆地移动通信网络（ＰＬＭＮ） 之外的用户。ＬＢＳ—Ｃｌｉｅｎｔ可以通过互联网等方式接入到 ＭＰＣ，提出带有精度和响应时间要求的定位请求。系统要 求其他核心网网元ＨＬＲ、ＭＳＣ／ＭＳＣ Ｓｅｒｖｅｒ需要具有支持 位置业务的能力。
个ＢＳ之间实现ＬＯＳ传播通常是很困难的：即使在无多径
种是通过ＴＤＯＡ测量值的标准差对ＬＯＳ和ＮＬＯＳ传播进
和采用了高精度定时技术的情况下，ＮＬＯＳ传播也会引起
行区别，ＮＬＯＳ传播的测距标准差比ＬＯＳ传播高的多，利
ＴＤＯＡ测量误差。Ｎｏｋｉａ的现场测试结果表明，在ＧＳＭ网
用测距误差统计的先验信息就可将一段时间内的ＮＬＯＳ
４．３ ＧＤＯＰ对定位的影响
采用距离测量的定位系统的准确率在很大程度上取决 于基站和待定位ＭＳ之间的几何位置关系，衡量几何位置 对定位准确率影响的度量称为为几何精度因子ＧＤＯＰ （Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）。ＧＤＯＰ定义为定位误 差ＲＭＳＥ与测距误差ＲＭＳＥ的比率。手机在定位过程中常 常会收到不止三个基站的信号，利用ＧＤＯＰ值来选择最适 当的基站来定位，可以提高定位性能。通常来讲，ＧＤＯＰ值 越小其可能引起的误差就越小。
２００３／ｄ０４２３—１７．ｈｔｍ ４ Ｓ．Ｓ．Ｗｏｏ．ｅｔ．ａ１．．Ｔｈｅ ＮＬＯＳ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｐｏｓｉ－
ｔｉｏｎ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ＩＳ－９５ ＣＤＭＡ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＩＥＥＥ ＶＴＣ，
２０００，ＰＰ．２５５６—２５６０
５ Ｓｉｌｖｅｎｔｏｉｎｅｎ ａｎｄ Ｔ．Ｒａｎｔａｌａｉｎｅｎ，Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｅｍｅｒｇｅｎ—
Ｂｕｒｅａｕｓ／Ｗｉｒｅｌｅｓｓ／
需要将参与定位的基站的特征测量值传送回一个中心定位
２ ３ＧＰＰ ＴＳ ５２．０７ １：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；
基站来进行位置估算，最终还要占用空中接口的资源将位
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｓ—
》关键词ＴＤＯＡ ＬＢＳ误差 国
鲴
圜
杨路英
园
贵州省电信有限公司业务支撑中心
１ 引言
２ ＴＤＯＡ定位体系结构
随着移动通信的迅速发展，移动电话用户急剧增加，移 动电话用户的安全问题逐渐突出。相当多的移动电话用户 在通话时并不知道自己所在的地理位置，这就要求移动通 信网络必须通过某种技术自动确定移动台所在的地理位 置，以便公共安全部门能紧急处理移动电话用户所需的各 种紧急服务。为快速准确地解决社会治安、紧急救援等突发 事件，１９９６年美国联邦通信委员会（ＦＣＣ，Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍ— ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）颁布了Ｅ一９１ １法规…，要求２００１ 年１０月１日起移动通信网络必须能对发出紧急呼叫的移 动台提供精度在１２５ ｍ内的定位服务，而且满足此定位精 度的概率应不低于６７％。
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图１ ＴＤＯＡ定位技术体系
量不同基站接收到同一移动站的定位信号的时间差 （ＴＤＯＡ），并由此计算出移动站到不同基站的距离差。移动 站到任何一个基站和服务基站的距离差ｄ可以在两个基
图４移动定位中的多径传播问题
Ｐｏｗｅｒ Ｕｐ方法，改进软切换方式，利用抗远近效应延时估
计器与多用户检测器等。
参考文献
＿霞黧薹黛嚣谬黪震嚣蘩雾繁
系统负荷也会影晌基于网ＣＣ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ９１ １ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｊａｎ．２００１ ｗｗｗ．ｆｃｃ．ｇｏｖ／
同的定位系统，在信号测量估计阶段需要增加系统负荷，还
４．２多径传播问题
多径传播是引起以上各种信号特征测量值出现误差的 基本原因。对ＴＤＯＡ定位法来说，即使在ＭＳ和ＢＳ之间电 波可以视距（ＬＯＳ）传播，多经传播也会引起时间测量误差。 因为基于互相关技术的延时估计器的’陛能会受多径传播的 影响，当反射波到达时间与直射波在一个码片间隙内时更 是如此。
关于消除多径影响有许多不同的方法【１０】，大致可以分 为基于天线的削弱和基于信号和数据处理的削弱方法。基 于天线的削弱技术为提高天线增益图去对付多径的影响。 这类方法包含采用专门的天线，多天线阵列的空间处理，天 线放置的策略，长期的信号观测以推断多径参数，以促进改 变反射几何学的实施。基于信号和数据处理的多径削弱技
４．４其它因素
在ＣＤＭＡ系统中，具有高容量的同时也带来了远近效 应和多址干扰。多址干扰会严重影响ＴＤＯＡ的粗捕获，目 前已出现了一些探索解决该问题的方法，如在３ＧＰＰ中提 出的在Ｅ一９１１呼叫时将移动台发射功率瞬间调到最大的
５８
万方数据
戮戮缓鬻簇戮缀缓荔戮蒸戮缓缓戮滋缓蔫嘲 纛蕊簇藜 ｊ缓戮荔缀戮戮ｉ缪荔荔缓毳彩荔荔荔荔戮荔戮缓戮戮缓荔缪獭戮缆囊褫戮 ｌ劳自￡彩鬟筠誊ｉｊ：ｌ缪％荔豸答§ｊ缀∥＃＃荔∞ｉ缀
４．１ 非视距传播ＮＬＯＳ
５７
万方数据
ＬＯＳ传播是得到准确的信号特征测量值的必要条件。ＴＤＯＡ定位精度的主要原因，如何降低ＮＬＯＳ传播的影响
ＧＰＳ系统也正是基于电波的ＬＯＳ传播才实现对目标的精
是提高定位精度的关键。
确定位。但是蜂窝网络覆盖区一般是城市和近郊，ＭＳ和多
目前降低ＮＬＯＳ传播的影响通常有一下几种方法。一
Ｔ Ｄ ＯＡ定位技术及其误差分析
［杨路英］
ｌ圜
移动定位服务（ＬＢｓ）已成为移动运营商新的业务增长点，ｒ１１Ｉ）ＯＡ技术
在定位上有着较高的精确性和可靠性 文章介绍了移动定位技术中的
Ｔ１）０Ａ的定位原理及体系机构．并对ＴＤＯＡ定位可能产生的误差做了深入
分析 对于基于第三代移动通信的定位服务的推广和商用有重要意义
３ ＴＤＯＡ定位原理
ＴＤＯＡ是一种基于网络的定位技术，其基本原理是测
５
万方数据
Ｖｉｌｉｉｉｉｉ：ｉ；？。’∥二二？ｉ，。／≯；一ｊ｛ｍ一（∥∥＃≯＃≯？＊一￡７粥７ｔ搿ｎ∥一≯，，ｊ一；＃∥搿７一：７７≯一，∥ｉ，∥Ｚ’｛ｆ ２｛Ｅｇ麓
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络环境中的平均ＮＬＯＳ误差达到５００～７００ ｍ【４】，Ｋｏｒｅａ
测量值调节到接近ＬＯＳ的测量值ｍ。另一种方法是降低非
Ｔｅｌｅｃｏｍ在ＪＳ一９５网络中的测量结果表明平均ＮＬＯＳ误
线性最小二乘法算法中ＮＬＯＳ测量值的权重，这种方法也
差达到５８９ ｍ１５］，此外平均ＮＬＯＳ误差有随ＭＳ与ＢＳ之间
需首先判断哪些基站得到的是ＮＬＯＳ测量值【８】。还有一种
ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）到达时问差定位技 术是根据不同基站接收到的同～移动终端信号在传输路径 上的时延差异实现终端定位。ＴＤＯＡ技术定位依赖于网络 参数的测量，因而不需要对终端做硬件上的改动，与其他移 动网络定位技术相比，有定位精度高，响应时问短，实现简 单等优点，因而ＴＤＯＡ已成为３ＧＰＰ中选用的定位技术之 一，预计在；降来的３Ｇ网络上将被广泛的采用÷
无线网络定位信息服务在我国还处于起步阶段，预计 在未来的两到三年里，无线网络的定位技术将成为位置信 息服务的主要组成部分，进一步推动位置服务的发展，由此 对人们的生活会产生深远的影响。在多数移动网络所在的 城市或恶劣城市环境中，ＭＳ和ＢＳ之间的电波通常难以实 现ＬＯＳ传播。ＮＬＯＳ问题是目前移动网络定位提高定位精 度必须解决的关键问题。近年来国际上针对ＮＬＯＳ问题开 展了广泛研究，目前已提出一些鉴别和抑制或消除ＮＬＯＳ 误差的方法，但对于消除ＴＤＯＡ测量值中的ＮＬＯＳ误差还 没有找到一种切实可行的有效方法。在今后的研究工作中， 寻找如何鉴别在ＴＤＯＡ测量值中是否存在ＮＬＯＳ误差的 更好更实用方法，以及如何在ＮＬＯＳ识别后进行更好的处
距离增大而线形增大的趋势１６］。因此，ＮＬＯＳ传播是影响
方法是对算法进行改进，利用在ＮＬＯＳ传播条件下距离测
圆 圆 囡 园
图３移动定位中的ＮＬＯＳ问题
量值总是大于实ＩｌｇｌＥ离这一特点在非线，Ｉｔ最４、－－－乘算法中 增加一约束项，从而提高定位精度【９】。如图３所示。
术则是在在时间检测阶段和位置解算两个阶段对多径造成 的误差进行抑制。如图４所示。
两个解（交点）中只有一个代表移动台的真实位置，故需要 一些先验知识（如小区半径等）来分辨出真实解，以消除位 置模糊（解模糊）。一些文献也将双曲线定位法称为基于电 波到达时间差（ＴＤＯＡ）的定位法，即ＴＤＯＡ定位法，它也是 目前在各种蜂窝网络中主要研究、采用的定位方法。
４ ＴＤＯＡ定位的误差分析
』（Ｖ∽啦’‘邶川’Ｉ讥０。订’‘邶卅’。’‘娟２１（１）
站之间给出一条双曲线，移动站一定处于该曲线之上［３１。当 同时有Ｎ个基站参与测距时（Ｎ≥３），由多个双曲线之间的 交汇区域就是对用户位置的估计。如图２所示。
整霪萎善豢誊器慧毒
图２ ＴＤＯＡ定位原理
基站ＢＳｌ和基站ＢＳ２与移动台之间的距离差可以通 过测量得出，即通过测量从两个基站同时发出的信号到达 目标移动终端的时间差ｔ。，来确定，或测量从移动台出发到 达两个基站的时间差ｔ。。显然，Ｒ。、＝Ｃｘｔ。，，其中，Ｃ为电磁 波在空气中传播速度。双曲线定位中移动台坐标（ｘＯ，ｙＯ）和 基站坐标（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，２，３）有如下关系：
置估计信息送往用户终端或者基于位置服务的其他业务平 台。因此，系统同时可定位的移动台的数目是有限的。
５ 结论
ｐｅｃｔｓ；Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（ＬＣＳ）；Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｍａｎ—
ａｇｅｍｅｎｔ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３９ｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｓｐｅｃｓ
３ 周江．孙献璞。无线电定位技术在蜂窝通信系统中的应 用及实现．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｃ２１ｓｔ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｆｉｅｌｄ／ｄｅｓｉｇｎ／ａｒｔ／
形‘簟譬，俐埘７７甜７≯鲥“形∥∥∥７搿Ｈ‘∥龇，∥ｊ磁’｛彩：缎‘；碱捌≯，般，带ｊｊ职≠秽，ｊ≯≯。』艏，Ｚ’；嬲缴 ？，，，“＿｜
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方程式（１）两边同时求平方的缘故，解方程组后可以得 到两个解，分别对应于图２中两对双曲线的两个交点。由于
在蜂窝网络中对ＭＳ进行定位估计的实际应用中， ＴＤＯＡ定位性能往往受到ＧＤＯＰ，信道环境，ＴＤＯＡ测量值 精度等多种因素影响，ＴＤＯＡ定位中的误差消除已成为目 前定位技术研究的重点及难点。
如图１所示，是３ＧＰＰ规定的ＣＤＭＡ系统实现ＬＢＳ业 务的网络结构回。无线接入网侧的定位功能实体是ＬＭＵ （Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ，位置测量单元），主要进行 ＴＤＯＡ定位技术所需的到达时间差参数的测量，ＬＭＵ可以 单独设置或置于基站内。核心网侧的定位功能实体主要有 ＰＤＥ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｅｎｔｉｔｙ，位置确定单元），主要 功能是根据ＬＭＵ取得的测量参数采用相应算法进行位置 解算。ＭＰＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，手机定位中心），主要作 为ＬＢＳ服务器它与ＬＢＳ Ｃｌｉｅｎｔ相连。ＬＢＳ Ｃｌｉｅｎｔ指发出查 询某一目标移动台ＭＳ位置请求的用户，它可以是移动台 ＭＳ本身、网络中的管理系统或陆地移动通信网络（ＰＬＭＮ） 之外的用户。ＬＢＳ—Ｃｌｉｅｎｔ可以通过互联网等方式接入到 ＭＰＣ，提出带有精度和响应时间要求的定位请求。系统要 求其他核心网网元ＨＬＲ、ＭＳＣ／ＭＳＣ Ｓｅｒｖｅｒ需要具有支持 位置业务的能力。
个ＢＳ之间实现ＬＯＳ传播通常是很困难的：即使在无多径
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和采用了高精度定时技术的情况下，ＮＬＯＳ传播也会引起
行区别，ＮＬＯＳ传播的测距标准差比ＬＯＳ传播高的多，利
ＴＤＯＡ测量误差。Ｎｏｋｉａ的现场测试结果表明，在ＧＳＭ网
用测距误差统计的先验信息就可将一段时间内的ＮＬＯＳ
４．３ ＧＤＯＰ对定位的影响
采用距离测量的定位系统的准确率在很大程度上取决 于基站和待定位ＭＳ之间的几何位置关系，衡量几何位置 对定位准确率影响的度量称为为几何精度因子ＧＤＯＰ （Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）。ＧＤＯＰ定义为定位误 差ＲＭＳＥ与测距误差ＲＭＳＥ的比率。手机在定位过程中常 常会收到不止三个基站的信号，利用ＧＤＯＰ值来选择最适 当的基站来定位，可以提高定位性能。通常来讲，ＧＤＯＰ值 越小其可能引起的误差就越小。
２００３／ｄ０４２３—１７．ｈｔｍ ４ Ｓ．Ｓ．Ｗｏｏ．ｅｔ．ａ１．．Ｔｈｅ ＮＬＯＳ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｐｏｓｉ－
ｔｉｏｎ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ＩＳ－９５ ＣＤＭＡ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＩＥＥＥ ＶＴＣ，
２０００，ＰＰ．２５５６—２５６０
５ Ｓｉｌｖｅｎｔｏｉｎｅｎ ａｎｄ Ｔ．Ｒａｎｔａｌａｉｎｅｎ，Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｅｍｅｒｇｅｎ—
Ｂｕｒｅａｕｓ／Ｗｉｒｅｌｅｓｓ／
需要将参与定位的基站的特征测量值传送回一个中心定位
２ ３ＧＰＰ ＴＳ ５２．０７ １：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；
基站来进行位置估算，最终还要占用空中接口的资源将位
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｓ—
》关键词ＴＤＯＡ ＬＢＳ误差 国
鲴
圜
杨路英
园
贵州省电信有限公司业务支撑中心
１ 引言
２ ＴＤＯＡ定位体系结构
随着移动通信的迅速发展，移动电话用户急剧增加，移 动电话用户的安全问题逐渐突出。相当多的移动电话用户 在通话时并不知道自己所在的地理位置，这就要求移动通 信网络必须通过某种技术自动确定移动台所在的地理位 置，以便公共安全部门能紧急处理移动电话用户所需的各 种紧急服务。为快速准确地解决社会治安、紧急救援等突发 事件，１９９６年美国联邦通信委员会（ＦＣＣ，Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍ— ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）颁布了Ｅ一９１ １法规…，要求２００１ 年１０月１日起移动通信网络必须能对发出紧急呼叫的移 动台提供精度在１２５ ｍ内的定位服务，而且满足此定位精 度的概率应不低于６７％。
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图１ ＴＤＯＡ定位技术体系
量不同基站接收到同一移动站的定位信号的时间差 （ＴＤＯＡ），并由此计算出移动站到不同基站的距离差。移动 站到任何一个基站和服务基站的距离差ｄ可以在两个基
图４移动定位中的多径传播问题
Ｐｏｗｅｒ Ｕｐ方法，改进软切换方式，利用抗远近效应延时估
计器与多用户检测器等。
参考文献
＿霞黧薹黛嚣谬黪震嚣蘩雾繁
系统负荷也会影晌基于网ＣＣ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ９１ １ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｊａｎ．２００１ ｗｗｗ．ｆｃｃ．ｇｏｖ／
同的定位系统，在信号测量估计阶段需要增加系统负荷，还
４．２多径传播问题
多径传播是引起以上各种信号特征测量值出现误差的 基本原因。对ＴＤＯＡ定位法来说，即使在ＭＳ和ＢＳ之间电 波可以视距（ＬＯＳ）传播，多经传播也会引起时间测量误差。 因为基于互相关技术的延时估计器的’陛能会受多径传播的 影响，当反射波到达时间与直射波在一个码片间隙内时更 是如此。
关于消除多径影响有许多不同的方法【１０】，大致可以分 为基于天线的削弱和基于信号和数据处理的削弱方法。基 于天线的削弱技术为提高天线增益图去对付多径的影响。 这类方法包含采用专门的天线，多天线阵列的空间处理，天 线放置的策略，长期的信号观测以推断多径参数，以促进改 变反射几何学的实施。基于信号和数据处理的多径削弱技
４．４其它因素
在ＣＤＭＡ系统中，具有高容量的同时也带来了远近效 应和多址干扰。多址干扰会严重影响ＴＤＯＡ的粗捕获，目 前已出现了一些探索解决该问题的方法，如在３ＧＰＰ中提 出的在Ｅ一９１１呼叫时将移动台发射功率瞬间调到最大的
５８
万方数据
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４．１ 非视距传播ＮＬＯＳ
５７
万方数据
ＬＯＳ传播是得到准确的信号特征测量值的必要条件。ＴＤＯＡ定位精度的主要原因，如何降低ＮＬＯＳ传播的影响
ＧＰＳ系统也正是基于电波的ＬＯＳ传播才实现对目标的精
是提高定位精度的关键。
确定位。但是蜂窝网络覆盖区一般是城市和近郊，ＭＳ和多
目前降低ＮＬＯＳ传播的影响通常有一下几种方法。一
Ｔ Ｄ ＯＡ定位技术及其误差分析
［杨路英］
ｌ圜
移动定位服务（ＬＢｓ）已成为移动运营商新的业务增长点，ｒ１１Ｉ）ＯＡ技术
在定位上有着较高的精确性和可靠性 文章介绍了移动定位技术中的
Ｔ１）０Ａ的定位原理及体系机构．并对ＴＤＯＡ定位可能产生的误差做了深入
分析 对于基于第三代移动通信的定位服务的推广和商用有重要意义