蜂窝基站定位在物联网终端技术研究中的应用

蜂窝基站定位主要应用于移动通信中广泛应用的蜂窝网络，目前大部分的GSM、CDMA、4G等通信网络均采用蜂窝网络架构。在通信网络中，通信区域被划分为一个个蜂窝小区，通常每个小区有一个对应的基站。以GSM网络为例，当移动设备要进行通信时，先连接在蜂窝小区的基站，之后通过该基站接GSM网络进行通信。也就是说，在进行移动通信时，移动设备始终是和一个蜂窝基站联系起来，蜂窝基站定位就是利用这些基站来定位移动设备。

1.CoO定位

CoO定位（Cell of Origin）是最简单的一种定位方法，也是一种单基站定位。这种方法非常原始，就是将移动设备所属基站的坐标视为移动设备的坐标。这种定位方法的精度极低，其精度直接取决于基站覆盖的范围。如果基站覆盖范围半径为50m，其误差就是50m。

2.ToA/TDoA定位

要想得到更精确的定位，就必须应用多个基站同时测得的数据。多基站定位方法中，最常用的就是ToA/TDoA定位。

ToA（Time of Arrival）基站定位与GPS定位方法相似，不同之处是把卫星换成了基站。这种方法对时钟同步精度要求很高，而基站时钟精度远比不上GPS卫星的水平，此外多径效应也会使测量结果产生误差。(www.xing528.com)

基于以上原因，人们在实际中用得更多的是TDoA（Time Difference of Arrival）定位方法，而非直接用信号的发送和到达时间来确定位置，而是用信号到达不同基站的时间差来建立方程组求解位置，通过时间差抵消掉了大部分因时钟不同步带来的差别。

3.AoA定位

ToA和TDoA测量法都至少需要3个基站方能进行定位，若人们所在区域基站分布较稀疏，周围收到的基站信号只有2个，就无法定位。这种情况下，可以使用AoA（Angle of Arrival）定位法。只要用天线阵列测得定位目标和两个基站间连线的方位，则可以利用两条射线的焦点确定出目标的位置。

4.蜂窝基站定位的应用

蜂窝基站定位的优势在于定位速度快，在数秒之内便可以完成定位。其典型应用就是紧急电话定位，在刑事案件中发挥了巨大作用。北美地区的E-911系统（Enhanced 911）是目前比较成熟的紧急电话定位系统（911是北美地区的紧急电话号码，相当于我国的110）。