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基于三边测量原理的用户定位方法研究 　　摘要：为了找到一种能通过话务统计数据进行用户活动区域分析的方法，介绍了一种通过移动通信系统的信令和参数进行用户区域分析的方法。首先研究现有的话务统计资料，分析能够反映用户活动区域的参数。通过分析，找到了话务统计中与用户活动区域有关的参数，得出可使用此种方法分析用户区域的方法。通过查找响一声电话，证实了这种方法的可行性和实用性，可在网络优化和网络维护人员中进行推广。 　　关键词：时间提前量 呼叫流程 扫频 主被叫比 基站工参 　　1 引言 　　在移动网络中为了估算移动终端和基站间的距离，设置了一个叫做定时提前（Timing Advance，TA）的参数。该参数的主要作用是通过测量信号从移动终端到基站间的时间，可以估算出移动台距离基站的大致范围。 　　本文将利用TA参数配合三角定位法的方式，定位出某一特定用户的大致区域，再利用扫频仪确定用户的精确位置。 　　2 三边定位原理 　　三边定位法的原理是利用2台或者2台以上的探测器在不同位置探测目标方位，然后运用三角几何原理确定目标的位置和距离。 　　以GPS定位系统为例，该系统就是利用卫星基本三角定位原理，GPS接受装置通过量测无线电信号的传输时间来测量距离。由每颗卫星的所在位置，测量每颗卫星至接受器间的距离，即可算出接受器所在位置的三维空间坐标值。使用者只要利用接受装置接收到3个卫星信号，就可以确定使用者所在的位置。 　　3 三边定位原理的应用 　　在移动通信网络中，无数的基站既是信号的发射器，也是信号的接收器，利用这无数的探测器，通过确定用户到每个基站的距离，就可以对用户的区域进行定位。而在移动系统中，测量手机到基站的距离所使用的参数为TA参数，该参数可通过提取统计指标获得。 　　3.1 TA参数的作用 　　由于手机是时空受限系统，因此在进行数据传输时，信息接收会有延迟。为了使放置先后顺序不同的信息在接收端接收信息时不会因为顺序变换或前后信息的重叠造成误码，因此需要在发送时进行时间的规划。而进行时间规划的前提是需要知道移动终端和基站的位置。但是在业务中，由于移动终端（MS）总是处于移动的状态，因此需要在移动协议中，加入一个参数，其作用就是定时地对MS和基站间的距离进行测量。事实上无线通信的信道编解码采用的是极大似然估计法，如果基站或MS不知道对端离开自己的距离（或者说对端信号的传输时延）则基站或MS的信道编码方案必须采取更多的冗余保护（即采用更多的同步比特，包括前对位比特、中对位比特、后对位比特）。移动终端和基站间的距离示意图如图1所示： 　　为了补偿电波传输延迟，提高信道编解码效率，在移动协议中加入了时间提前参数TA。TA根据基站收到MS随机接入信道（RACH）上的信道请求信息进行均衡时计算出来的时间提前量。NS在RACH发起接入请求时，基站并不知道其离开自己的距离，所以RACH的同比开销就比业务信道高很多。在基站解码手机的随机接入请求时就已经计算出了该信号的传输时延，基站会在随后的接入准许信道（AGCH）上以TA值的方式告诉手机其离开自己的距离，要求MS随后在业务信道（TCH）的信号发射时提前TA所代表的时间值。TA的取值范围是0～63，代表的时间范围是0 us～233 us，相当于0 km～70 km，TA每增加1，意味着MS离开基站的距离增加约550 m。 　　3.2 TA的产生过程 　　为了对TA参数有个更直观的了解以及对其作用机理有更深入的了解，有必要仔细研究MS和BSS在进行呼叫流程前所进行的网络操作。在每次发起时，MS会通过无线信道（Um）中的RACH信道先发起一条channel request消息（8 bits）到基站子系统（BSS）的基站侧，其中包括请求信道原因及一个随机参考值。MS在发送这条信息时预留了最大的时间估计的间隔时间。因为此时MS不知道自己和基站的距?x是多大，因此只能以最大的时间间隔来进行发射。 　　基站接收到这条请求信息后，会对信息传输过来的时间间隔进行计算，得到TA值，并将TA纪录在BSS的数据库中。对于MS的信道请求信息，BSC通过查询系统资源情况后，进行分配，并通过下行的AGCH信号发送回MS。 　　之所以每次MS和基站进行通信时，都会进行信道请求，这是由移动通信系统的特点所决定的。当MS开机后，处于待机模式，这种模式下MS主要是收听基站通过广播信道下发的系统信息。而当MS需要和基站进行业务时，就需要进行信道申请，这时就需要知道MS和基站间的距离是多少。 　　因此，每个MS在进行业务前，都会通过这种方式告知BSS，自己和基站的距离是多远，BSS生成的数据中，会按照TA值的分布对每次的TA值进行纪录，通过对这些TA值的分布区间进行分析，就可以知道该基站用户主要集中的范