小灵通定位系统

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3．4．2小灵通定位系统
    小灵通无线市话是一种新型的个人无线接入系统，它采用先进的微蜂窝技术和高质量语音数字化技术，将用户终端以无线接入方式接人市话网，使传统意义上的有线市话能在无线网络覆盖范围内随身携带使用，随时随地进行通信。无线市话手机以其 小巧的机身和卓越的功能而受到越来越多的人的青睐，人们亲切地称它为“小灵通”，“小灵通”已成为人们在日常生活中不可缺少的通信工具。
   
1．小灵通概念与基本原理
    小灵通可以作为位置信息的定位系统。
   
1)小灵通的基本理论
(1)小灵通的概念。
    无线市话技术起源于日本的个人手持电话系统(personal handy—phone svstem。 PHS)技术。1993年，日本北海道成功开通了PHS第一个试验局；1997年，PHS进人中国，在浙江余杭市投入商用，1999年开始大规模使用。
    无线市话(personal access phone system，PAS)又名小灵通，是一种新型的个人无线接人系统，它采用先进的微蜂窝技术，以无线方式接人同定电话网，使电话在无线网络覆盖的范围内可随身携带使用，随时随地接听、拨打市内、本地网和国内、国际电话，也可方便地拨打寻呼和移动电话，是同定电话网的延伸和补充。
    “小灵通”不是技术术语，而是一个广泛流行的市场用语，泛指各类无线市话业务，因此往往将“小灵通”和PHS等同。
   
(2)小灵通的工作方式。
    无线市话网络主要由业务平台和基站系统构成。
    业务平台由业界公认最稳定的朗讯5ESS交换机搭建，提供语音交换，数据处理，漫游登记等所有基本功能。同时各种增值业务的开发也均基于此，是提供优质语音通信的基础。
    基站部分采用业界最先进的智能天线和SDMA技术，有效扩展覆盖范围，降低切换次数，提高接通率，通话变得更清晰。
    “小灵通”手机通过空中无线信号首先与城市中蜂窝状星罗棋布的基站取得联系，再通过基站与电信的业务平台沟通。通过朗讯业务平台与其他通信网络的连接，用户司以在网络覆盖范围内自由拨打接听电话。
   
(3)小灵通的使用技术。
    它将同定电话的最后一段线路由电缆连接改为无线连接方式进行通信。它由局端设备(RT)、空中话务控制器(ATC)、基站控制器(RP)和移动手机(PS)等部分组成。它能实现固定电话网上的所有功能。例如，转移呼叫、三方通话、语言信箱等。另外它还具有移动电话的一些功能。例如，越区漫游、无线上网、定位报警和综合业务数字网(integrated Service digital network，ISDN)等多种业务。它最大的特点是具有同定电话的低收费和移动电话的多功能，这是它近来得到迅猛发展并广受欢迎的根本原因。
    小灵通的核心技术是采用微蜂窝和信道动态分配技术，从而大大地提高了频率的使用率和系统的容量。小灵通小区基站与手机之间采用了时分双工模式(TDD)，其无线信道基于时分多址(TDMA)结构，语音编码采用32Kbit／s AD PcM方式，无线接口采用数据V5接口技术，因而加强了系统的抗干扰能力，提高了话音通信质量，增强了系统的保密性。
   PHS产品技术较5年前的PHS产品，无论是业务侧、网络侧，还是无线侧、终端，都已经取得了突破性的进展，到目前为止PHS已经形成了由服务提供商、网络运营商、设备提供商、终端商和用户组成的完整的产业链。如果PHS技术还是那种6年前的技术，在中国电信市场上不会取得迅速的发展。种种迹象表明，在中国经过了6年的发展，PHS在各个方面都已经有了质的变化。
   虽然从协议标准所包含的技术上来看，PHS技术体系比不上CDMA，甚至与GSM也有一定差距。但是PHS技术体系也有它自身的优点，这些优点是其他系统所无法比拟的。
    首先，采用TDMA／TDD制式，只要一段连续的频段就可以工作。
    其次，对PHS来讲，扩容只需要增加相应的基站，调整部分基站的天线或者位置，就可以实现高效扩容；但是对于GSM、CDMA来讲，每一个小区的扩容相邻小区的基站都要进行调整，其他相邻小区也要进行调整。
    最后，对于数据业务的支持，PHS只要增加网络侧的RAS就可以提供很高速率的上网，而GSM需要GPRS，相对于叠加一张网络才能提供数据业务，同样CDMA也需要很大的改动才能支持高速的数据业务，且高速数据业务会使其容量受到大规模的影响；同时，在无线智能技术的使用上，目前PHS基站走在最前列。
   
(4)小灵通的特点。
    ①移动通信。无线市话“小灵通”是本地固定电话网的有效补充和延伸，它提供在本地无线网络覆盖区内自由移动使用的电话服务。“小灵通”客户只要携带轻便的“小灵通”手机，在网络服务区内便可随时随地拨打和接听本地、国内和国际电话。
    ②经济适用。无线市话“小灵通”基于本地电话网，因此它与固定电话一样实行单向收费，同时采用与固定电话相同的费率标准。以固定电话的价格，享受本地移动电话的方便是无线市话“小灵通”最突出的特点。
    ③绿色环保。无线市话“小灵通”手机发射功率只有10mW，而就连我们通常使用的无绳电话机的发射功率也有35mW左右，因此“小灵通”的电磁波辐射极小，对人身体不会造成伤害，符合人们的健康要求，所以被誉为一种绿色环保的通信工具。
    ④功能完备。无线市话“小灵通”除具备现有同定电话的基本功能外，还可提供多种增值业务，如来电显示、转移呼叫、高速上网等数据业务。朗讯公司正在推出的短信手机更可以在网络支持下实现与固网短信及GSM短信互联互通，并通过短信中心提供丰富的信息服务，如新闻、股票信息、航班信息、天气预报等。
    ⑤超长待机和通话时长。“小灵通”手机耗电省，电池特别耐用。待机时间可达500小时，持续通话达5～8小时。
    ⑥语音能满足要求。无线市话“小灵通’’采用32KADPCM语音编码，其通话质量较佳，在网络覆盖范围内能与固定电话媲美，微蜂窝技术也大大提高了话机的通话质量。
   
(5)小灵通与移动电话的区别(表3～10)。


    (6)小灵通的缺陷。
    第一，由于小灵通和移动电话使用的是两种不同的通信系统，所以移动电话手机不能入小灵通网，小灵通用户也不能进入移动电话网。
    第二，小灵通在开放初期信号覆盖区域会存在一些盲区，需要不断地加以完善。
    第三，由于小灵通电话基站发射功率低，因此信号穿透性较差，房屋建筑结构较 厚的地方，小灵通的信号无法正常传送，极易影响用户的通话质量。
    第四，基站之间越区切换时容易使通话中断，而且高速移动也会影响通话效果，小灵通一般要求在40千米／小时以下的移动速度里通话，速度太快，就会因基站切换频繁而影响通话质量。
   
(7)小灵通适用人群。
    据有关资料统计统计，90%的市民在90％的时间是在本地范围内活动，因此“小灵通”优越的性能和通信费用低廉、单向收费的特征将成为人们追求绿色、时尚的选择，因此小灵通可以满足大多数人的个人通信需求。
   
2)小灵通定位系统的基本原理
    (1)小灵通定位系统的概念。
    小灵通定位系统(location service center，LSC)通过小灵通基站间精确的三点定位，能够将定位精度控制在50m范围内，居目前国内同类业务的领先地位。它将为不同的行业和个人用户提供功能强大的定位信息服务，如紧急位置服务、跟踪、物流管理业务和位置信息服务等。附近有什么娱乐场所有什么超市和商场?不用买地 图，拿起自己的小灵通，连接到服务中心，超市、商场、餐厅和酒店都能查到。 通过小灵通用户定位系统，能够实现对小灵通用户所处地点的报警、定位和追踪功能。这种用户定位系统可以让用户随时随地保持联络。也就是说，一旦小灵通用户使用本机拨打了报警电话，用户所处的位置将精确地被定位系统标识在电子地图上，离本地点最近的、接到报警的紧急服务人员可据此迅速到达。这种定位系统对于其他
需要紧急服务的公安、金融、保险、交通和物流等行业用户十分适用。
  
（2）小灵通定位系统的基本原理  
LSC系统利用基站定位的方法实现对手机位置的估计，估计的精度根据所处网络的状况不同而不同。LSC的定位计算流程图如图3—11所示。

   当LSC系统向小灵通网络发送对目标手机的定位请求后，根据手机是否支持用户对用户接口(user to user information，UUI)，LSC将获得不同的定位信息。
   
     如果手机支持UUI，LSC不仅可以知道手机所登记的基站，LSC还能获得一组所有与该手机有信号联系的基站信息，包括每个基站的号码(CS／RPID)以及信号强度。如果基站信息中的基站数量少于3个，那么系统将使用信号最强的基站的位置(经纬度)作为当前手机的位置估计。如果基站信息的基站数目不少于3个，LSC将选出信号最强的3个基站。由于10mW的基站的信号覆盖范围小，所以定位精度最高。LSC判断是否信号最强的为10roW的基站，同时可判断另外2个不都是10mw的基站。如是，LSC将使用信号最强的10mW基站的经纬度作为手机的位置估计。如不是，还需要根据基站的功率(10mW，200mW和500mW)、高度，以及是否为安装在室内的情况对每个基站的信号强度进行增减调整，最后选择信号最强的3个基站进行三点定位，计算结果作为当前手机的位置估计。
    对于手机不支持UUI的情况，LSC不能获得基站信息数据，但可以得到手机登记的基站的号码(CS／RPID)，LSC将使用该基站的位置(经纬度)作为当前手机的位置估计。
   
(3)小灵通定位业务功能。
    目前小灵通定位业务包括以下四大功能：
    ①紧急呼叫定位业务(EAC)。利用定位系统提供的紧急呼叫定位业务(EAC)，小灵通用户只需按下手机上的几个按钮(如110、120等)，警务处理中心和急救中心就能在几秒钟内知道报警人的当前位置，从而提供及时的救助。
    ②定位查询业务(LQS)。定位查询业务(LQS)指LS客户端通过LSC系统查询被定位手机用户的当前位置信息，LQs是单次的位置确定过程。
    ③定位跟踪业务(LTS)。定位跟踪业务(LTS)为连续多次的位置确定过程。该业务主要对公安等执法部门和某些商业机构开放，如出租车公司和邮政快递公司等，这些部门或机构通过该业务对目标手机用户或用户群进行连续的位置跟踪定位，实时监控可疑的犯罪分子行踪或商业机构所属车辆的行驶路线，从而在一定程度上能够迅速抓获犯罪分子和保障车辆及其驾驶人员的安全，另外调度人员也可根据客户随时的要求，及时调度车辆和配置相应的人员。
    ④基于C—MODE业务的定位业务(LDS)。LDS主要是指基于C-MODE业务的定位业务。C—MODE业务是VAS系统提供的一种手机上网业务，用户可以使用手机终端访问C—MODE网络、收发电子邮件、下载铃声和图片等。
   
    小灵通用户在使用基于C—MODE业务的定位业务时，首先通过手机访问提供定位业务的C-MODE网站(ICP)，C-MODE服务器把用户提交的定位业务请求发送至LSC，LSC在计算出PS的当前位置后把位置信息报告给C—MODE服务器，在该位置信息的基础之上，C—MODE服务器通过web网页给用户提供该位置周围的一些建筑和服务设施信息，从而用户能够得到诸如停车、就餐和购物等信息服务。
   
2．小灵通定位系统的应用
    小灵通定位的信息服务可根据是否增加其他业务分为基本定位业务和增值定位业务。基本定位业务指与运营商合作的信息查询和位置查询等基本服务的应用；增值定位业务指在定位系统及GIS系统上开发的其他应用。

1)基本定位业务
  (1)短信定位。
  短信位置服务是SP基于自主开发的GIS引擎平台而设计的。用户手机发送一个需求信息，经小灵通网络传送到短消息服务中心，再由短消息服务中心将用户信息发送到SP应用服务器进行用户手机位置和需求信息查询，查询结果通过短消息服务中心经小灵通网络反馈到用户手机。此服务的工作原理是通过移动通信网的基站位置，来获取移动用户的位置信息(经纬度)，然后根据用户的需求提供相应的服务。用手机发送一条短消息，就可以马上知道自己的大概位置，离自己最近的兴趣点(包括饭店、娱乐场所、医院、加油站、银行、邮电局等)位置及导航路线等。用户目前可以使用的位置服务主要有：“位置查询(包括我的位置和朋友的位置)”，“周边查询”，“查找最近”，“公交查询”，“导航路线”等。
   
(2)C-M0DE定位业务应用。
    C-MODE定位业务旨在为小灵通用户提供便捷的、高质量的定位服务。用户还可以利用查询附近位置信息的功能找到您附近的宾馆饭店等参照物的位置信息，为您的出行提供便捷、准确的位置信息。
    C-MODE定位服务在短信服务的基础上，利用C-MODE的技术优势，提供准确的地图和文字信息，给您更直观、更准确的位置信息。
    下面列举“e路通”的例子来说明此应用。
    “e路通”是内容提供商开发的C-MODE站点，它可为城市移动用户提供“吃住行”等的信息查询和导航定位服务。“e路通”将所有信息归为两种搜索方法。它以"吃喝玩乐住”的信息提供为核心，集中收录在“吃喝玩乐”和“便捷商住”两类主目录里。两种搜索方法为：①用户可先通过输入名称、地址、特色等条件，查询相关信息点，然后根据自己所在位置得到最佳路径；②用户可进入“周边查找”，通过模
糊查询或手机定位确定自己中心点，然后再进行周边信息搜索。
    “e路通”依靠先进的G1S引擎，智能空间搜索引擎和智能信息分类索引技术，以及海量的内容数据，真正为用户做到“e路通在手，吃喝玩住样样有”。只要是支持C-MODE的手机，都可通过[email=“@emap]“@emap[/email]／index．jsp'’门户阅览“e路通”。

2)增值定位业务
  目前定位业务的应用非常广泛，除了上述的基本定位业务外，在市场上还有以下的增值定位业务，正在越来越受到人们的关注和喜爱。
   (1)逛大街业务。
    逛大街业务是一个定义为基于位置的信息查询应用，其核心功能是在已知位置的基础上为用户提供与他距离较近的资讯信息。
    逛大街将互联网的黄页查询搬到了手机上，利用短信息这种方便时尚的传输方式，无论您在何时、身处何地，都可以享受全国范围的资讯服务。
   
(2)公交定位业务。
    公交定位业务的基本目的是为公交公司提供公交车定位，同时在此基础上实现业务调度和汽车到站预报。位置服务在未来的公交系统中将占一席之地。为了更好的为乘客服务，公交公司的管理者需要及时了解车辆的运行情况和每辆车的载客量，再根据这些数据进行综合对比，合理地安排车辆运行。
    ①车辆管理。在许多情况下，公交公司的管理者需要及时了解并调度所属的车辆和人员以提高工作效率，提升服务质量。借助于移动位置服务，管理者可随时了解车辆和人员的位置，因而可根据车辆的行进速度及乘客的多少，迅速调度车辆和人员。如根据客流量，当某一路线车辆出现不足时，管理人员可以调动其他车辆以辅助本条路线正常运行。
    ②车辆查询。利用位置服务，公交公司可以向用户提供车辆查询服务。如某路公交车到某一站的时间查询、发车时间查询等。当使用用户路线查询这一功能时，只需输入出发地和到达目的地，并发送到某一特定的号码，公交系统就能向用户提供几种路线并供用户选择。当用户选择了某种路线后，公交系统指导用户在何地等车并可提供到达该地的路线，告诉用户公交车到达该站的时间。
   ③提醒系统。向经常坐某路车的用户提供提醒功能，根据用户所在地与车站的距离，正确指导用户出门时间，减少等车的时间。
    ④自动报站。利用位置服务，公交车可以设立自动报站系统，当到达某一站时，位置服务向报站系统提供到达某一站的信息，报站系统根据这一信息报出到站的信息。

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