GPS 技術簡介
美國高通將無線網路輔助GPS定位及CDMA三角運算定位功能嵌入到CDMA終端晶片之中將上述兩種定位技術進行了有機的融合,形成了獨步全球移動定位市場的gpsOne混合定位技術。GPS one將接收到的GPS衛星信號與CDMA手機基站信號,通過無線通信網路系統運算而得出精確定位信息,再將定位信息傳送至接收終端,然後由電子地圖顯示出來。
GPS ONE通過其定位平台技術及終端晶片集成技術將無線網路輔助GPS定位及CDMA三角運算定位功能嵌入到CDMA終端晶片之中,對兩種定位技術進行融合,形成了在獨步全球移動定位市場的GPS ONE混合定位技術。其工作原理是首選無線網路輔助GPS定位;在GPS衛星視線被全部/部分阻擋的情況下全部/輔助採用CDMA三角定位技術進行輔助定位。這種無線網路輔助GPS與CDMA三角運算的有機結合使兩種定位技術在不同的定位環境中優劣勢得到互補:在農村或郊外CDMA三角定位因無線基站稀少精度較差,而無線網路輔助GPS定位在這些環境中正好充分發揮優勢;反之,在地下停車場,高架橋下及高樓大廈林立等區域,無線網路輔助GPS定位較為困難,而在這些區域由於CDMA基站往往分布較密,因此CDMA三角定位技術的優勢得以充分發揮。
gpsOne = 無線網路輔助GPS定位 + CDMA三角運算定位
移動通信定位技術比較
目前各種移動定位解決方案可歸納為四類:
1. 基於Cell ID的定位技術,它由網路側獲取用戶當前所在的基站Cell信息以獲取用戶當前位置,其精度取決於移動基站的分布及覆蓋範圍的大小;
2. 基於AFLT的定位技術,AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)是CDMA獨有的技術,在定位操作時,手機/終端同時監聽多個基站的導頻信息,利用碼片時延來確定到附近基站的距離,最後用三角定位法算出具體位置;
3. 基於AGPS(無線網路輔助GPS定位技術)的定位技術,AGPS將終端的工作簡化,由網路側的定位伺服器與終端相互配合完成定位工作,就是將衛星掃描及定位運算等最為繁重的工作從終端一側轉移到網路一側的定位伺服器。
4. GPS One 是美國高通公司為基於位置業務開發的定位技術,採用Client/Server方式。它將無線輔助AGPS和高級前向鏈路AFLT三角定位法兩種定位技術有機結合,實現高精度、高可用性和較高速度定位。在這兩種定位技術均無法使用的環境中,GPS One會自動切換到Cell ID扇區定位方式,確保定位成功率。
鑒於傳統GPS及基於無線網路本身的定位技術在定位精度或定位靈敏度或系統建設或終端方面存在的重大缺陷,目前,世界上較流行的移動定位技術是無線網路輔助GPS技術及混合型定位技術。 將傳統GPS定位技術與CDMA網路技術進行了巧妙的結合推出了GPS One混合型定位技術。它擁有如下技術優勢:
1. 衛星與基站複合定位,精度更高,覆蓋更廣(室內、汽車尾箱、電梯、地下室等CDMA信號覆蓋的地方均可輕鬆實現定位)。
2.定位靈敏度高:在有CDMA信號覆蓋的地方均可定位。
3.定位方式多,適用範圍廣:採用無線網路輔助GPS定位和CDMA三角運算定位混合定位模式,農村、郊區通過無線網路輔助GPS定位,室內、地下停車場、高樓林立等GPS定位困難時採用CDMA三角輔助定位。
4. 冷啟動速度快:約 30秒左右。
5. 終端集成度好:定位功能集成在CDMA 核心晶片中,支持GPS One定位技術的手機或終端,與普通CDMA手機在尺寸、耗電及成本方面均無大的差別。用戶憑藉具備GPS One定位功能的CDMA終端,註冊所需的定位服務,即可享受高精度位置服務。
| GPS衛星
| GSM網路
| CDMA的GPS One
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定位原理
| 衛星定位,精度高
| 網路定位,精度低
| 衛星+網路,精度更高
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定位實現
| 由於採用終端計算→速度慢,終端耗電;對衛星的依賴強(至少捕捉到三顆衛星才行)→盲區多
| 網路計算,速度快,效果不好,無法精確定位
| 終端採集+網路計算:速度快,盲區少,終端功耗低(1顆衛星+1個基站即可準確定位,沒有衛星僅通過基站也可實現三角定位,精度也超過GSM網路)
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終端需求
| GPS手機或GPS+手機
| 手機
| gpsOne手機
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使用費用
| 使用免費
| 一般收費
| 一般收費
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GPS One 定位原理
廣域GPS衛星參考網路由多個高靈敏度GPS接收機組成,負責全天候監測覆蓋區域上空所有GPS衛星的星曆數據、都卜勒頻移等定位所需信息,動態刷新存儲於定位平台中的GPS衛星資料庫(衛星數據與地理位置對應關係)。終端只有在需要定位時才通過無線網路向定位平台通報大概位置(屬於哪個基站),然後通過定位平台獲得GPS衛星信息,從而大大縮短衛星捕獲時間,大幅度降低耗電。
藉助定位伺服器強大的運算能力,可以採用複雜的定位算法以降低接收信號弱等不利因素的影響從而提高定位精度和靈敏度。定位平台將經緯度信息送到套用服務平台,或者通過無線網路送回終端滿足定位套用。
傳統GPS技術由於過於依賴終端性能,即將衛星掃描、捕獲、偽距信號接收及定位運算等工作集於終端一身,從而造成定位靈敏度低及終端耗電量大等方面缺陷。GPS ONE技術將終端的工作簡化,將衛星掃描及定位運算等最為繁重的工作從終端一側轉移到網路一側的定位伺服器完成。提高了終端的定位精度、靈敏度和冷啟動速度、降低終端耗電。
在GPS衛星信號和無線網路信號都無法單獨完成定位的情形下,GPS One系統會組合這兩種信息源,只要有1顆衛星和1個小區站點就可以完成定位,解決了傳統GPS無法解決的問題。GPS One系統的基礎設施輔助設備還提供了比常規GPS定位高出20dB的靈敏度,性能的改善使GPS One混合式定位方式可以在現代建築物的內部深處或市區的樓群間正常工作,而兩種傳統方案在這些地方通常是無法正常工作的。GPSONE結合了無線網路輔助GPS定位和CDMA三角運算定位,改善了室內定位效果。CDMA三角運算定位彌補無衛星信號下也能完成定位,其他蜂窩電話網路如GSM/GPRS也有類似自定位技術,但由於CDMA是惟一全網同步(通過GPS)網路,因此定位精度更高。
GPSONE採用了GPSONE技術的移動平台,同時從GPS衛星和蜂窩/PCS網路收集測量數據,然後通過組合這些數據生成精確的三維定位。在GPS衛星信號和無線網路信號都無法單獨完成定位的情形下,GPSONE系統會組合這兩種信息源,只要有一顆衛星和一個小區站點就可以完成定位,解決了傳統方案無法解決的問題。另外,GPSONE系統的基礎設施輔助設備還提供了比常規GPS定位高出20dB的靈敏度,性能的改善使GPS ONE混合式定位方式可以在現建築物的內部深處或市區的樓群間正常工作,而傳統GPS方案在這些地方通常是無法正常工作的。目前GPSONE的定位精度達到了5-50米,完全可以使用戶知道他們的確切位置,並可以同時上傳和下傳定位地點的數據,無須另外的通信通道,利用無線運營商的網路和位置服務商的GIS,實現企業級套用。
GPS One的業務範圍
配合套用軟體,GPS ONE定位技術可以為手機用戶提供各種定位服務。
兒童監護及老人關愛服務:為兒童或老人配帶1個操作簡便的定位手機或定位跟蹤器,隨時掌握兒童或老人的位置,兒童或老人在緊急情況下可通過緊急呼叫鍵請求緊急救援服務。服務商還可以通過手機針對老人開展各種親情關愛服務,如親友生日提示、按時服藥提示、常用電話號碼查詢等。
企業資源管理:通過定位手機或定位終端對流動工作人員及車輛實施位置監控和實時調度。聯通公司星圖類業務在推出不到1年的時間內已為數百家公司所採用,行業遍及物流管理、快速消費品、保險公司等領域。
財產防盜防搶:各種gpsOne監控終端的出現為車輛、貴重或危險物品的防盜搶及位置監控跟蹤提供了最先進的手段。
定位付費:就像餐廳在下午茶時間打折一樣,運營商可以按照用戶所在地採取差異性收費,從而平衡地區間的用戶使用量。
定位廣告:由於用戶隱私、用戶體驗和廣告法等方面的問題,定位廣告一直存在爭議性。但用戶可以通過定位手機主動索取附近商店的打折信息和下載餐館的打折券,實現在最需要的時間得到最需要的東西。
實際套用中,以上各種定位功能常常是相互搭配使用的,結合語音和信息服務,為手機用戶創造出各種創新套用服務和快捷便利的套用體驗。位置業務將不知不覺地逐漸融入許多業務之中:手機所拍照片自動附帶拍照位置、和位置有關的資費政策、在家和在辦公室自動調節鈴音設定、自動向附近的用戶推送定製廣告……定位業務為移動服務帶來無限的想像空間。