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定位系统概述 系 概
SnapTrack Proprietary and Confidential
1
Notice of Proprietary Information (1)
Restricted Distribution: This document contains critical information about SnapTrack products and may not be distributed to anyone that is not an employee of SnapTrack without the approval of Configuration Management. Export of this technology may be controlled by the United States Government. Diversion contrary to U.S. law prohibited.
传统GPS接收机的工作原理
• 解调 解 50波特率卫星导航消息以确定： 波特率 星导航消息以确定
- 轨道中卫星的准确位置(星历和年历信息) - 每颗卫星的时钟校准信息和其它数据
• 测量4颗（当可以假定高度时，则为3颗)或更多卫 星的信号到达时间差 • 计算时间、纬度、经度、高度、速度和方向
SnapTrack Proprietary and Confidential
21
SnapTrack Client-Server处理
Client
1 定位请求指令 近似位置 (BS 地址)
Server
2 100-1000 100 1000 毫秒 毫秒‘快照’ 快照 快速卷积处理
SnapTrack® Proprietary
All data and information contained in or disclosed by this document is confidential and proprietary information of SnapTrack Incorporated, and all rights therein are expressly reserved. By accepting this material the recipient agrees that this material and the information contained therein is held in confidence f and in trust and will not be used, copied, or reproduced in whole or in part, nor its contents revealed in any manner to others without the express written permission of SnapTrack Incorporated. SnapTrack is a registered trademark and registered service mark of SnapTrack Incorporated. Other product and brand names may be trademarks or registered trademarks of their respective owners. SnapTrack Incorporated 675 Campbell Technology Parkway, Suite 200 Campbell, CA 95008 Copyright © 2001-2002 SnapTrack Incorporated. All rights reserved. Printed in the U.S.A.
• 功耗显著
– 因连续工作和跟踪
SnapTrack Proprietary and Confidential 10
开阔天空 - GPS 定位
建筑1
建筑2
SnapTrack Proprietary and Confidential
ห้องสมุดไป่ตู้
11
城市‘峡谷’ 城市 峡谷 – GPS定 位
多径接收
建筑2 建筑1
SnapTrack Proprietary and Confidential
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无线辅助GPS™ 克服了这些局限性
• SnapTrack的Client-Server系统使用来自于多个源的辅助 信息以提高灵敏度、精度和缩短第1次定位时间，克服了 传统GPS的局限性
– 使用来自于网络的辅助捕获数据
• 客户端的大概位置 (使用基站位置) • 当前时间 (同步网络)
- 核心定位引擎
- 定位服务器的核心部分 定位服务器的核心部分，定位的计算引擎 定位的计算引擎 - 为定位终端提供GPS辅助数据 - 在终端辅助模式中，根据终端提供的测量信息和网络信息来计算终端的 位置
SnapTrack Proprietary and Confidential
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终端接口应用 SIA
(Dotted line shows IS-801-1 or other MS-PDE protocol path.)
SnapTrack
无线辅助定位系统结构
• Client-Server （客户端 客户端-服务器）结构 务 结构
– 客户端
• 确定到3-12颗GPS卫星的伪距
– 服务器
• 解调卫星的数据消息 • 接收基站信息，(通过查找基站年历(BSA)数据库)执行初始 位置估计 • 向客户端 (接收机) 发送其上空的卫星信息和多普勒频移 • 接收来自于客户端的距离信息 接收来自于客户端的距离信息，进行差分校正和使用高度 进行差分校正和使用高度 估计（如果可用）计算位置
SnapTrack Proprietary and Confidential
18
广域参考网 WARN
• 广域参考网 WARN
• 在整个定位业务服务区内，为定位终端提供 在整个定位业务服务区内 为定位终端提供GPS信息
– – – – 提供冗余的GPS数据 提供GPS参考接收机的重叠覆盖 GPS数据的完整性检查 更低花费
– http://www.cnde.iastate.edu/staff/swormley/gps/tutorials.html htt // d i t t d / t ff/ l / /t t i l ht l – http:// www.howstuffworks.com/gps.htm
8
SnapTrack Proprietary and Confidential
无线辅助GPS （Wireless Assisted GPS™）介绍
SnapTrack Proprietary and Confidential
5
无线辅助GPS介绍
• 传统GPS • 无线辅助GPS （Wireless Assisted GPS™） GPS
SnapTrack Proprietary and Confidential
• 终端接口应用 SIA
– 作为PDE和终端的通信网关，使PDE独立于具体的空中接口 – 在PDE和终端的接口协议中，使PDE成为协议的结束点 – 主要功能：
• 管理PDE与终端之间并发的呼叫连接 • PDE和终端之间的消息传递
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传统GPS接收机的局限性
• 要求上空基本无阻挡
– 要求有直达信号 – 当存在阻挡、多径或在室内时，定位精度和可用性 当存在阻挡 多径或在室内时 定位精度和可用性 会受到限制
• 需要相对较长的捕获时间
– 有可能需要30秒到几分钟
• 很长的‘冷’启动时间
– 即使信号无差错，也需要12.5分钟以解调所有卫星 的数据 – 当上空可见程度不理想时，则要花费更长的时间
– 来自于Server的辅助捕获数据（得自于广域参考网( (WARN: Wide Area Reference Network))
• 该位置上空的卫星 • 多普勒频移 • 用于确定当前时间的信息 (用于非同步网络)
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AG S与传统GPS的性能比较 AGPS
6
最精确的定位技术- GPS
• 全球定位系统 全球定位系统（Global Positioning System）
– 由24颗卫星组成的星群 – 由美国政府开发和运营，最初 的目的是为了提高美国及其盟 友军事力量的效力 – 在理想条件下，精度可达到3 米以内 – 为了提供高精度的定位，该系 统的开发和建设花费了120亿 美元， 美元
第 1 次定位时 在所有呼叫环境中均只需要几 间 秒钟 灵敏度 极好，在高阻挡环境中也能可 极好 在高阻挡环境中也能可 靠定位 很低
功耗
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14
无线辅助 GPS™ 提供更精确的位置信息
传统 GPS ≈ 5m-200m “城市的哪 城市的哪一部分 部分?” 无线辅助GPS ≈ 5m-50m “哪一个街道拐角 哪 个街道拐角?”
更高的精度 =更快的响应 ，更多业务和更高价值
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15
无线辅助定位系统结构
SnapTrack Proprietary and Confidential
16
SnapTrack
无线辅助定位系统结构
WARN, NTP Contains Core Software from STI
SnapTrack Proprietary and Confidential
7
全球定位系统 (GPS)
• 是一个使用1.5 GHz固定频率的扩频系统 • 每颗卫星每天环绕地球两次，轨道高度为11000英里 • 24颗卫星(再加上一些备用卫星)提供全球覆盖 • 系统设计确保在地球上的任何地方、在任何时间都能看得见最 少4颗卫星 • 细节可访问以下网址:
无线辅助 GPS™ 精度 传统 GPS
依赖于呼叫环境，精度为 依赖于呼叫环境 精度为 5 依赖于呼叫环境，精度为 依赖于呼叫环境 精度为 5 - 200m (从 50m (从开阔天空到城市峡谷地 开阔天空到城市峡谷地带) 带) 随呼叫环境而变，从几秒钟到 15 分钟 不等 灵敏度较低，有阻挡时性能较差或无 灵敏度较低 有阻挡时性能较差或无 法工作 连续跟踪 功耗高 连续跟踪，功耗高
• SnapTrack推荐业务服务区大于500Km时使用广域参 考网WARN
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定位服务器 PDE
– PDE定位平台
• 管理定位计算所需的计算资源 • 监控定位终端和核心定位引擎的通信流程 • 含有一个状态机来保证与定位终端的正常通信，根据空中接口的不同会 有所差别 • 监控WARN站送来的GPS辅助信息
PDE Base Station gpsOneTM MS, Or STI GPS-enabled MS IWF MSC / BSC SIA
Carrier Network Application Server Monitoring/Alarms SnapTrack Proprietary and Confidential 17
SnapTrack Proprietary and Confidential
2
Notice of Proprietary Information (2)
The following information is licensed and proprietary p p y material. Copyright © 2001-2002 SnapTrack, Inc. All rights i ht reserved. d
SnapTrack Proprietary and Confidential
3
概要
• 无线辅助GPS介绍 • 无线辅助定位系统结构 • gpsOne定位技术介绍 • 中国电信LBS系统结构 • 典型呼叫流程 • 基站年历BSA
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SnapTrack Proprietary and Confidential
SnapTrack Proprietary and Confidential
1
Notice of Proprietary Information (1)
Restricted Distribution: This document contains critical information about SnapTrack products and may not be distributed to anyone that is not an employee of SnapTrack without the approval of Configuration Management. Export of this technology may be controlled by the United States Government. Diversion contrary to U.S. law prohibited.
传统GPS接收机的工作原理
• 解调 解 50波特率卫星导航消息以确定： 波特率 星导航消息以确定
- 轨道中卫星的准确位置(星历和年历信息) - 每颗卫星的时钟校准信息和其它数据
• 测量4颗（当可以假定高度时，则为3颗)或更多卫 星的信号到达时间差 • 计算时间、纬度、经度、高度、速度和方向
SnapTrack Proprietary and Confidential
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SnapTrack Client-Server处理
Client
1 定位请求指令 近似位置 (BS 地址)
Server
2 100-1000 100 1000 毫秒 毫秒‘快照’ 快照 快速卷积处理
SnapTrack® Proprietary
All data and information contained in or disclosed by this document is confidential and proprietary information of SnapTrack Incorporated, and all rights therein are expressly reserved. By accepting this material the recipient agrees that this material and the information contained therein is held in confidence f and in trust and will not be used, copied, or reproduced in whole or in part, nor its contents revealed in any manner to others without the express written permission of SnapTrack Incorporated. SnapTrack is a registered trademark and registered service mark of SnapTrack Incorporated. Other product and brand names may be trademarks or registered trademarks of their respective owners. SnapTrack Incorporated 675 Campbell Technology Parkway, Suite 200 Campbell, CA 95008 Copyright © 2001-2002 SnapTrack Incorporated. All rights reserved. Printed in the U.S.A.
• 功耗显著
– 因连续工作和跟踪
SnapTrack Proprietary and Confidential 10
开阔天空 - GPS 定位
建筑1
建筑2
SnapTrack Proprietary and Confidential
ห้องสมุดไป่ตู้
11
城市‘峡谷’ 城市 峡谷 – GPS定 位
多径接收
建筑2 建筑1
SnapTrack Proprietary and Confidential
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无线辅助GPS™ 克服了这些局限性
• SnapTrack的Client-Server系统使用来自于多个源的辅助 信息以提高灵敏度、精度和缩短第1次定位时间，克服了 传统GPS的局限性
– 使用来自于网络的辅助捕获数据
• 客户端的大概位置 (使用基站位置) • 当前时间 (同步网络)
- 核心定位引擎
- 定位服务器的核心部分 定位服务器的核心部分，定位的计算引擎 定位的计算引擎 - 为定位终端提供GPS辅助数据 - 在终端辅助模式中，根据终端提供的测量信息和网络信息来计算终端的 位置
SnapTrack Proprietary and Confidential
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终端接口应用 SIA
(Dotted line shows IS-801-1 or other MS-PDE protocol path.)
SnapTrack
无线辅助定位系统结构
• Client-Server （客户端 客户端-服务器）结构 务 结构
– 客户端
• 确定到3-12颗GPS卫星的伪距
– 服务器
• 解调卫星的数据消息 • 接收基站信息，(通过查找基站年历(BSA)数据库)执行初始 位置估计 • 向客户端 (接收机) 发送其上空的卫星信息和多普勒频移 • 接收来自于客户端的距离信息 接收来自于客户端的距离信息，进行差分校正和使用高度 进行差分校正和使用高度 估计（如果可用）计算位置
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广域参考网 WARN
• 广域参考网 WARN
• 在整个定位业务服务区内，为定位终端提供 在整个定位业务服务区内 为定位终端提供GPS信息
– – – – 提供冗余的GPS数据 提供GPS参考接收机的重叠覆盖 GPS数据的完整性检查 更低花费
– http://www.cnde.iastate.edu/staff/swormley/gps/tutorials.html htt // d i t t d / t ff/ l / /t t i l ht l – http:// www.howstuffworks.com/gps.htm
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SnapTrack Proprietary and Confidential
无线辅助GPS （Wireless Assisted GPS™）介绍
SnapTrack Proprietary and Confidential
5
无线辅助GPS介绍
• 传统GPS • 无线辅助GPS （Wireless Assisted GPS™） GPS
SnapTrack Proprietary and Confidential
• 终端接口应用 SIA
– 作为PDE和终端的通信网关，使PDE独立于具体的空中接口 – 在PDE和终端的接口协议中，使PDE成为协议的结束点 – 主要功能：
• 管理PDE与终端之间并发的呼叫连接 • PDE和终端之间的消息传递
SnapTrack Proprietary and Confidential
9
传统GPS接收机的局限性
• 要求上空基本无阻挡
– 要求有直达信号 – 当存在阻挡、多径或在室内时，定位精度和可用性 当存在阻挡 多径或在室内时 定位精度和可用性 会受到限制
• 需要相对较长的捕获时间
– 有可能需要30秒到几分钟
• 很长的‘冷’启动时间
– 即使信号无差错，也需要12.5分钟以解调所有卫星 的数据 – 当上空可见程度不理想时，则要花费更长的时间
– 来自于Server的辅助捕获数据（得自于广域参考网( (WARN: Wide Area Reference Network))
• 该位置上空的卫星 • 多普勒频移 • 用于确定当前时间的信息 (用于非同步网络)
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AG S与传统GPS的性能比较 AGPS
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最精确的定位技术- GPS
• 全球定位系统 全球定位系统（Global Positioning System）
– 由24颗卫星组成的星群 – 由美国政府开发和运营，最初 的目的是为了提高美国及其盟 友军事力量的效力 – 在理想条件下，精度可达到3 米以内 – 为了提供高精度的定位，该系 统的开发和建设花费了120亿 美元， 美元
第 1 次定位时 在所有呼叫环境中均只需要几 间 秒钟 灵敏度 极好，在高阻挡环境中也能可 极好 在高阻挡环境中也能可 靠定位 很低
功耗
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无线辅助 GPS™ 提供更精确的位置信息
传统 GPS ≈ 5m-200m “城市的哪 城市的哪一部分 部分?” 无线辅助GPS ≈ 5m-50m “哪一个街道拐角 哪 个街道拐角?”
更高的精度 =更快的响应 ，更多业务和更高价值
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无线辅助定位系统结构
SnapTrack Proprietary and Confidential
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SnapTrack
无线辅助定位系统结构
WARN, NTP Contains Core Software from STI
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全球定位系统 (GPS)
• 是一个使用1.5 GHz固定频率的扩频系统 • 每颗卫星每天环绕地球两次，轨道高度为11000英里 • 24颗卫星(再加上一些备用卫星)提供全球覆盖 • 系统设计确保在地球上的任何地方、在任何时间都能看得见最 少4颗卫星 • 细节可访问以下网址:
无线辅助 GPS™ 精度 传统 GPS
依赖于呼叫环境，精度为 依赖于呼叫环境 精度为 5 依赖于呼叫环境，精度为 依赖于呼叫环境 精度为 5 - 200m (从 50m (从开阔天空到城市峡谷地 开阔天空到城市峡谷地带) 带) 随呼叫环境而变，从几秒钟到 15 分钟 不等 灵敏度较低，有阻挡时性能较差或无 灵敏度较低 有阻挡时性能较差或无 法工作 连续跟踪 功耗高 连续跟踪，功耗高
• SnapTrack推荐业务服务区大于500Km时使用广域参 考网WARN
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定位服务器 PDE
– PDE定位平台
• 管理定位计算所需的计算资源 • 监控定位终端和核心定位引擎的通信流程 • 含有一个状态机来保证与定位终端的正常通信，根据空中接口的不同会 有所差别 • 监控WARN站送来的GPS辅助信息
PDE Base Station gpsOneTM MS, Or STI GPS-enabled MS IWF MSC / BSC SIA
Carrier Network Application Server Monitoring/Alarms SnapTrack Proprietary and Confidential 17
SnapTrack Proprietary and Confidential
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Notice of Proprietary Information (2)
The following information is licensed and proprietary p p y material. Copyright © 2001-2002 SnapTrack, Inc. All rights i ht reserved. d
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概要
• 无线辅助GPS介绍 • 无线辅助定位系统结构 • gpsOne定位技术介绍 • 中国电信LBS系统结构 • 典型呼叫流程 • 基站年历BSA
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