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移动位置业务分析与研究北京邮电人学硕士论文 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处， 本人签名：曼蟛 本人承担一切相关责任。 日期：邋皇擒篷 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以 公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇 编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注 释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：鲞童丕： 日期：竺痤! 堡丛 导师签名：磊奄每 一 日期：2 2 j 笠一 北京邮电大学硕士论文 移动位置业务分析与研究 摘要 移动位置业务( l b s ) 包括紧急救助、跟踪服务、导航、城市地图、基 于位置信息的定点内容广播、移动黄页等。最早涉足这一业务的是美国 的9 1 1 紧急救援，由f c c 发起。之后，日本的n t td o c o m o 在2 0 0 1 年下 半年开始在全日本提供位置服务。韩国的k t f 在2 0 0 2 年1 月1 日开始在 全国境内提供位置服务。 在中国，两大移动通信运营商开展了移动定位网络建设，并相继开 展了移动位置业务。中国联通基于g p s o n e 高精度定位网络开发了一系列 位置业务，中国移动推出了手机地图等相关业务。 本文正是在此业务开展的背景下做的关于移动位置业务研究与分 析。论文开篇在汇总了众多移动位置业务定义的基础上，给出了移动位 置业务在本文中的定义。第二部分介绍了当前主流的网络定位技术，以 及各自的优缺点。第三部分分析了美国、日韩运营商以及中国两大运营 商l b s 开展情况。第四部分是l b s 业务市场推广策略分析，结合p e s t 分 析以及定位理论，给出了l b s 业务的各个业务的目标客户群；并在市场 推广策略当中，提出了开发新业务，整合产业链条，采用全新的渠道策 略，来促进移动位置业务的发展。 本文的创新之处在于给出了移动位置业务准确的定义，并且介绍了 新技术与位置业务结合产生的新业务，在市场推广策略当中，给出全新 的移动位置业务产业价值链，创造性的提出了将移动终端与位置业务捆 绑促销的策略。 关键词：移动位置业务g p s o n el b s 市场策略产业价值链 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 a n a l y s i sa n dr e s e a r c ho fl b s ( l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e ) l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e ( l b s ) ，i n d u d i n g 锄e r g e n c ya s s i s t a i l c e ，t m c “n g s e r v i c e s ，n a v i g a t i o n ，c i t ym a p s ，k c a t i o nb a s e dc o n t e n tb f o a d c a s 曲g ，m o b i l e y e l l o wp a g c s 柚ds oo n 1 1 l e 觚ts e t 劬ti nt h i sb u s i n 髓si s9 1 1e m e 培e n c y ， i n i t i a t e db yf c c t h e nn t td o c o m op r o v i d e dl o c a t i o nb 勰e ds e r 、，i c e si nt h e s e c o n dh a l fo f2 0 0 1 k t eo o fs o u t hk | o r c 加t e l e c 0 叫肿n i c a t i o no p e m t o r ， p r o v i d e di o t i o nb a s e d r v i c 髓i nn a t i o n a lt e r r i t o r yo nj 姐u a r y1 ，2 0 0 2 i na l i n a ，t h et w om a j o rm o b i l ec o m 咖n i c a t i o n o p e m t o r s h a d c o n s t m c t e dm o b i l ep o s i t i o n i l l gn e 咐。咄a n db e g 柚t op r 0 v i d el o c a t i o nb 勰c d s e i c e s c h i l l au n i c o mp r o v i d e das e r i e so fu 强b a s e d 加g p s o 鹏 h i g l l p r e d s i o np o s i t i o n i i l gn e m o r k c l l i i l am o b i i eh 舔l 蛐n c h e dam o b n c p h o n em a p sa n do t h e rr e l a t e ds e i c e s t h i sp a p c rd o c sf e s e a r c h 孤d 卸a l y s i so fu 珞o nt h eb a c k g r o u n do fi t s d c v e l o p m e n t f i r s t ，i nt h eo p c n i n gc h a p t e r ，al a r g en u m b e ro fl b s d e 丘n i t i o 吣 a r ec o l l e c t c d 柚dt h e n 西v e ni t so w nd e 丘n i t i o n0 fl b s t h es e c o n dp a r to ft h e p 印e ri i l 仃o d u c e sc i i 丌c n t t w o r kp o s i t i o n i i l gt e i 妇l o l o g y ，觚dt h e i rr e s p e c t i v e a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g 眵t h et h i t dp a ni n t t o d l l c e sl b ss i t u a t i o 璐o f u n i t e ds t a t e s ，j a p a na n ds o u t hk o r e a 弱w e ua sc h i l l e 懈r 0m a i o ro p e m t o r s n ef 0 1 删1p a r ti sm a r k e tp o s i t i o n i n ga n db u s i n e 豁s 仃a t e g ) ，a n a l y s i so fl b s b yu s i n gp e s t 锄a l y s i s 柚dp o s i t i o n i i l gt h e o 彤t h ep a p e r 舀v e si t sp o s i t i o ni n t h em a r k e t ；a n di i lt h ef i e l do fm a r k e t i n gs t r a t e g y ，t h i sp a p c rp r e s e n t st h c d e v c l o p m e n to fn e ws e n r i c e s ，i i l t e g m t i o no fm ep m d u c t i o nc h a i n ，a d o p tan e w c h 卸n e ls t r a t e j wt op r o m o t el b sd e v e l o p m e n t 1 h ep a p e rg i v e sap r e c i s ed e 6 n i t i o n0 fm o b i l el b s ，锄di n t r o d u c e sn e w r v i c e si 璐t i t u t e db yc o m b i n a t i o no fn e wt e c l l i l o l o g y 柚dl b s i nm a r k e t i n g 2 移动位置业务分析与研究 北京邮电丈学硕士论文 s t r a t e g y ，g i v e sb r 锄d - n e wi i l d l l s t u v a l u ec h a i l lo fl b s ，柚d 百v e sn e w b u n d l e ds a l e ss t r a t e g yo fm o b i l ep h o n ea n dl b s k e yw o r d s ：1 0 c a t i o nb a s e ds e i c cg p s o n e l b s m a r k e t i n g s t r a t e g y i n d u s t r yv a l u ec h a i n 3 移动位置业务分析与研究北京邮电大学硕士论文 1 1 研究背景 第一章绪论 伴随着1 9 9 4 年中国联通成立，1 9 9 9 年中国移动从原中国电信中分离出来，中国 的移动通信市场一路高速增长，到现在已经过去了将近1 0 年，传统的语音业务从最 初的高速增长，进入了稳中有升的相对稳定状态。为了延缓由于资费下降造成的 a r p u 下降，吸引新用户，黏着老用户，寻找未来3 g 时代的主要收入来源，中国的 移动通信运营商将更多的目光投向了不断兴起的移动增值业务。 移动增值业务由于其新颖性，实用性吸引了众多用户的注意力，然而在发展过程 中，移动增值业务收入不均衡，新兴业务发展缓慢，产业链条不成熟，缺乏相应的市 场推广策略，则是其发展过程中最主要的问题所在 本文正是在这样的背景下，以移动位置业务p t 分析，产业链重构以及在渠道 和营销手段上的创新等为基础，探讨移动位置业务的发展策略。 1 1 1 移动位置业务发展缓慢 中国移动2 0 0 2 年发布了中国移动手机定位业务u 塔技术规范，中国联通亦 于2 0 0 3 年完成了全国范围的g p s 蛐e 高精度定位网络的建设工作，相关的业务开展 工作在规范和网络建成之后陆续开展起来。 从时间上说，移动位置业务在中国早不是新鲜事物，然而与彩铃业务开展情况相 比，移动位置业务无论在收入规模还是增长速度，都存在明显差距。具体情况见下图： 2 0 0 6 年1 9 月份某移动通信运营商彩铃业务与l b s 收入对比情况。 从图中可以看出，被誉为增值业务下一个金矿的移动位置业务，不仅在收入上与 彩铃业务差距悬殊，而且并不是稳定增长，在某些月份，甚至出现负增长。 6 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 l b s 与彩铃收入对比图 w 7 0 ：一多 旷一一一 5 0 、 4 0 3 0 2 0 1 0 0 123 4567 89 l + l b s 收入 5 35 65 6 5 66 1 6 2 4 2 i + 彩铃收入1 1 5 3 1 3 3 3 1 4 2 2 1 4 2 5 1 5 1 8 1 5 8 8 1 6 3 7 1 6 1 5 1 6 7 8 1 8 o 1 5 0 1 2 o 9 o 6 咖 3 o 0 + l b s 收入+ 彩铃收入 图卜1 ：2 0 0 6 年卜9 月份莱移动通信运营商彩铃业务与l b s 牧八对比 1 1 2 移动位置业务在推广中存在的问题 根据市场营销基本的4 p 理论，某一项移动增值业务的营销策略包括：产品创新、 价格( 在电信领域通常称之为资费策略) 、渠道建设以及促销策略。具体如图1 2 所 示： 图卜2 ：移动增值业务的市场营销幕略框架图 针对移动位置业务，我们来分析在上述四个方面是否存在问题，以及存在哪些问 题： 1 产品创新 在产品创新方面，随着数据通信技术的不断发展，以及对移动位置业务应用的需 求日益增长，在技术和市场需求的共同推动下，移动位置业务先后推出位置、地图类； 交通、导航类；信息查询类；游戏、娱乐类等大众应用。行业应用目前主要的业务模 移动位置业务分析与研究北京邮电大学硕士论文 式是利用第三方定位技术，查询被定位者的具体位置，并在此基础上实现查询、调度、 监控等具体应用。 与欧美、日韩的增值业务市场比较，国内移动位置业务的广度和深度以及技术和 运营水平，已经达到国际前沿水平。 2 促销策略 企业常用的促销方法包括免费试用、低价试用、消费奖励、广告特制品、公关活 动等等。 运营商进行促销，鼓励消费者了解和试用新业务，增加短期销售并帮助提高长期 市场份额，进而达到使用移动位置业务，同时能够进一步起到把用户吸引到企业的业 务和产品中 以上的促销方法的问题在于，在选择促销对象的时候往往没有很强的针对性。而 实际上，移动位置业务各种业务类别之间的用户群体存在较大区隔，比如，交通导航 类和基于位置信息的娱乐游戏类用户群体不同，高精度定位与粗定位用户群体不同， 而现有的促销手段并没有体现不同用户的差异化，因此不能达到最有效的促销效果， 影响后续的收入增长，也没有体现相应品牌策略。 3 资费策略 移动增值业务的资费一般包括两部分，流量费和信息费，其中信息费一般分为包 月和按次两种收取方式。信息费一般是可以上下调动的，而流量费是相对稳定不变的。 不同的用户群体的收入水平和消费习惯有很大的区别，因此，不同的位置业务应 该根据用户群体的特点来制定资费方法和水平。 例如，中国联通推出的基于高精度定位的两个移动位置业务一高尔夫之星和语 音导航，从用户群体考虑，高尔夫之星的用户是惠顾高尔夫球场的高端用户，手机导 航的用户是普通的有车族以及上班族这两类业务就需要针对各自目标客户的特征， 设计合理的资费。 4 渠道建设： 运营商的产品销售渠道主要分为以下几类： 1 自有渠道。通过自有的实体营业厅，或者网上营业厅，将产品或者业务销售 给用户。 2 利用合作渠道。如合作营业厅、各类手机卖场、零售网点将产品销售给用户。 增值业务的销售渠道主要通过s m s 平台和w a p 平台对用户进行宣传，并提供业 务调用入口。显而易见，这种单一的方式不能满足业务发展的要求。 运营商有自身渠道和合作渠道两种渠道资源，移动位置业务一定要充分利用这两 8 移动位置业务分析与研究北京邮电人学硕士论文 类资源。例如与代理商合作开展定制业务返还佣金等对促销员的激励机制，另一方面 在自有营业厅开展业务演示和体验活动。 总结以上产品创新、促销策略、资费策略和渠道建设方面的问题，移动位置业务 目前最大的问题在于不能准确的识别各类业务的目标客户群，产业链条不能形成合 力，销售渠道无法有效利用等，这些问题如果不能解决的话，将会给移动位置业务的 发展带来持续性的阻碍作用。 1 2 研究内容 本文对移动位置业务进行了全面系统地分析，从u 舔的准确定义，具体业务分 类，到目前被普遍采用的定位技术，各个运营商开展u 强情况。并根据分析，指出 了当前移动位置业务发展过程当中存在的问题，给出了移动位置业务市场推广策略。 本文主要章节的结构内容如下： 第二章，u 强定义以及分类。首先在总结已有对位置业务定义的基础上，给出了 u l s 比较全面和完整的定义，并且结合中国联通位置业务开展情况，对l b s 进行了 分类。 第三章，开展移动位置业务的相关技术。简要介绍了为开展移动位置业务所需要 的各种定位技术。 第四章，位置业务分析。通过对中国以及海外运营商位置业务开展情况进行分析。 第五章，l b s 市场推广策略分析。通过第四章对中国当前位置业务开展情况的整 体分析，提出中国的电信运营商应该在新业务开发，渠道建设，产业链条梳理等环节 加强工作，推动移动位置业务在中国有一个更大的发展。 1 3 研究方法 本论文采取的研究方法：文献阅读法和数据分析研究法。通过查阅文献，找到本 文的理论基础和研究突破点，通过大量的调查研究，包括结合作者在运营商实践获得 的相关资料进行分析，对研究问题进行验证。 9 移动位置业务分析与研究北京邮电大学硕士论文 2 1 位置业务定义 第二章l b s 定义以及分类 在可见的众多资料中，位置业务没有清晰的定义，并往往与移动位置业务、定位 业务等混同，从搜集到的资料看，主要有以下几种定义： 1 基于位置的业务( u 珞一l o t i 加b 髂e ds e r v i c 鼯) ，又称移动位置业务( 服务) 或定位业务( 服务) ，是指通过特定的定位技术获取移动终端的地理位置信息( 经纬 度坐标) ，将它提供给通信业务系统或第三方应用，并借助一定的地理信息系统的支 持，为用户提供与移动终端位置相关的呼叫或非呼叫类业务，以下简称位置业务。 2 无线定位业务又称为位置业务( k c a t i o n b a s c ds 盯v i s ，l b s ) ，是由移动通 信网提供的一种增值业务，通过一组定位技术获得移动台的位置信息( 如经纬度坐标 数据) ，提供给移动用户本人或他人以及通信系统，实现各种与位置相关的业务。 狭义地说，l b s 业务是通过无线通信网络获取无线用户的位置信息，在地理信息 系统平台的支持下提供相应服务的一种无线增值业务。 广义地说，只要是基于位置的信息服务均属于位置服务，有些业务可能与用户本 身的位置无关，例如固定地点的天气、固定起始终止点之间的公交路线等。 此定义中狭义部分最早见于中国移动在2 0 0 3 年1 月制定的中国移动手机定位 业务u 强技术规范技术规范中，但该规范仅定义了中国移动自身依托g s m 网络， 使用c c u 定位技术下开展的位置业务。 从上述定义来看，都未能将位置业务和移动位置业务区分开来。移动通信网络赋 予了位置业务全新的内容，但是应该清楚的看到，并不是所有的位置业务( 服务) 都 需要移动通信网络的支撑才能开展，例如中国电信的“号码百事通”业务，通过语音 接入的方式，为用户提供的地理信息查询，公交线路查询，出行导航等服务，此类服 务并不利用移动通信网络来定出终端位置。如果是移动终端用户拨打特定的接入号 码，通过语音提示来获取相应服务，则此类业务就属于本文作者在下一节中定义的无 需终端位置的移动位置业务；而如果是固定电话的用户拨打，则此类业务就是位置业 务而不是移动位置业务。 所以位置业务与移动位置业务之间应该是如下关系： 1 0 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 图2 1 位置业务与移动位置业务关系图 在总结以前研究者给出的定义并结合具体业务进行分析，给出位置业务在本论文 中的定义： 位置业务是指通过各种技术方式为最终用户提供的基于位置信息的业务。 2 2 移动位置业务 2 2 1 移动位置业务的概念 基于移动通信网络的l b s ，本文作者简称其为移动位置业务。关于移动位置业务， 并没有公认的权威的定义，而且以前的研究者对于移动位置业务所使用的名称，也是 比较混乱的。目前可见到的概念主要有以下几种： 1 定位业务是利用g p s 或码片时延获得用户的位置或离基站的距离再结合其他 参数计算出用户的准确位置，是c d m a 系统的特色业务之一。0 2 移动位置业务( i j d c a t i o nb a s c ds c r v i c c s - u 珞) ，是移动通信网所提供的一种新 型的增值业务。该业务通过无线定位技术来获得移动台的位置信息( 经纬度、移动速 度等) ，提供给用户本人、移动通讯网络或者其它外部实体，实现各种与位置相关的 业务。 3 手机定位服务又叫做移动位置服务，它是通过电信移动运营商的网络( 如 g s m 网、c d m a 网) 获取移动终端用户的位置信息，在电子地图平台的支持下，为 用户提供相应服务的一种增值业务。o 上述定义，分别从技术角度或者业务的实现方式等角度提出的概念，综合上述概 念，作者认为，移动位置业务的定义为：移动位置业务可分为需要定出移动终端位置 的业务和无需定位终端位置的业务。 需要定出移动终端位置的业务是指通过移动通信网络的定位功能，辅助其他能够 用于移动通信网络的定位技术( 例如g p s ，北斗星导航等) ，获取移动终端的位置信 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 息，移动通信运营商利用此信息，通过各种技术平台为终端持有人本人或他人提供的 一系列增值业务。 无需定出移动终端位置的业务是指移动通信用户无需进行定位操作( 包括自我定 位和定出其他终端位置) ，通过移动终端使用移动网络运营商提供的位置业务，例如 通过i t 语音接入平台查询饭店宾馆位置信息，以及在电子地图上使用关键字查询 位置信息等。 本论文研究的基于移动通信网络的l b s 是指综合了上述两种形式的移动位置业 务。 2 2 2 移动位置业务的分类 从移动位置业务针对的不同目标人群以及采用定位技术和业务承载平台来看，移 动位置业务的分类，有两种方法： 第一类：按照业务用途分 按照业务用途分，u 强可以分为大众应用和行业应用。在大众应用当中，有一类 比较特殊的应用为老人、儿童等弱势群体开发的专门业务。 1 大众应用在目前已经提供的业务主要有： “ 位置、地图类：主要提供定位和基础地图展示业务。不涉及商业信息和交通导航。 交通、导航类：主要提供交通信息，包括公交换乘、公交线路查询以及车辆导航、 步行导航业务，值得一提的是依托移动通信网络并结合g p s 技术开发的导航系统， 在定位精度以及反应时间上已经超越单纯的依托g p s 技术发展起来的导航应用。 信息查询类：主要提供基于位置的商业网点信息和商业网点的地理位置信息。 游戏、娱乐类：主要提供基于位置的游戏等 大众应用中有一类为特定群体开发的专门业务，主要是特定用户群位置监控服 务。对于老人、儿童或者需要帮助的特殊人群，其监护人在某些时刻可能需要了解其 准确的位置或者这类人群在关键时刻可能需要与家人直接联系获取帮助，此时，移动 位置业务中的第三方定位功能就能够实现这些需求。 2 行业应用 行业应用目前主要的业务模式是利用第三方定位技术，查询被定位者的具体位 置，并在此基础上实现查询、调度、监控等具体应用 被定位对象是企业或行业的员工或者是装载了定位终端的交通工具，而位置信息 的使用者是企业或行业实体。应用方式是“一点( 企业) 对多点”的管理方式。 1 2 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 位置服务的行业应用，中国的两家主要移动通信运营商都有业务开发。但是中国 联通c d m a 网络拥有先天的技术优势，例如基于c d m a 2 0 0 01 x ，数据传输速率高 适合海量信息交互( 地图) ；掉线率、丢包率低服务可靠性高；保密性强 信息传输安全；超远距离覆盖近海远距离覆盖；基于g p s o n e ，定位精度高，覆 盖范围广( 与c 网覆盖同) ；手机内嵌g p s ，这些使得中国联通在位置业务的行业应 用上，超越中国移动。 第二类：按照定位技术和业务平台分类 按照位置服务定位的精度，可以将位置服务分为精准定位和粗定位。目前的定位 精度可分为两种： 1 基于g p s 的高精度定位 高通公司提供的g p s 蚰c 技术的高精度定位是联通定位技术的亮点，也是高端用 户的诉求点。它的定位精度在5 5 0 m 。大众服务的精度要求较高，目前已经在众多运 营商建设了基于g p s o n c 的定位网络，开发了很多的移动位置业务。 还有一类是采用a g p s 定位技术来获取用户准确的位置信息，来开展业务。虽 然a - g p s 技术是g p s o n c 定位技术中高精度定位功能能够得以实现的核心技术，但 是在没有其他定位技术配合情况下，a - g p s 也可单独提供高精度定位。 2 基于基站的低精度定位 从技术角度而言，是前向链路三角定位( a - 删和c c l l i d 定位，精度5 0 _ 2 0 0 m 。 这两种定位精度适用对于对位置精确度要求不高的业务。例如汽车的监控、财务 的监控等等。 目前中国联通基于g p s 的高精度定位业务基本上都是在w a p 、b 砌! w 平台上开 展的，而短信粗定位系统尚在建设中，所以基于短信、i 、，r 语音平台的业务，也采用 的是g p s 高精度定位。 中国移动当前尚未建设全国性的定位系统，各地基于c e u ，m 的位置服务，是 用短信平台开展的。 定位精度是由定位技术和g i s 系统共同决定的。如果仅仅具有先进的定位技术而 缺乏相应的地图信息和p o i 兴趣点，也最终无法实现所需要的精度。这可以从定位的 原理来解释：当手机终端向m p c 提出的位置请求后，最终计算出的位置的经纬度是要 依靠文字或者地图传达到用户的手机上的，如果地图的质量不好，就直接影响到了最 终的定位结果。 第三类：按照业务用途分类 1 紧急救援 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 最早通过法律提出对手机用户进行定位并提供服务的是美国的f c c ( 联邦通信 管理局) ，在1 9 9 6 年，f c c 要求所有的手机包含只要拨打美国全国紧急服务电话9 1 1 就可以定位其位置的技术。该法案被称为e l l i l 卸c c d9 1 1 ( e 9 1 1 ) ，这一法案在手机拨 打9 1 1 号码之后变得很有必要。 9 1 1 公共安全应答点( p s a p ) 可以很容易地定位来自固定电话的报警，其地址是 被自动定位的，法案要求p s a p 同样能够定位出发出报警呼叫的手机的位置，并提出 了分阶段的要求，第一阶段是能够定出手机的大致位置，第二阶段要求定位精度达到 5 0 一3 0 0 米。 由此可见，定位服务的初衷是应急救援，这也是移动位置业务最重要的类用途。 为满足f ( 、c 的硬性要求，美国的电信运营商开始大规模部署a - g p s 定位网络。 然而巨大的网络建设投入如果只是提供公共紧急救援服务，对于运营商来说，不但无 利可图，还要背负沉重的网络维护和后续升级的包袱。为此各运营商不断开发新的位 置业务来弥补网络建设的巨大开支，这些业务不但给电信运营商带来了收入，并且逐 渐演变成吸引用户入网的重要因素，移动位置业务也因此兴起，业务种类和数量不断 增多并且日趋完善。 2 车辆导航和智能交通系统( s ) 移动通信网提供的位置业务能满足行驶在多山和多隧道地区的列车进行导航、跟 踪，以及对城市商业区多建筑物的地方进行定位的需要。只要为每一辆或每一列需要 导航和跟踪的汽车或列车安装一个移动车载台，提供较好的基站覆盖，然后通信网再 为这些车载台提供位置信息，并将这些信息通过通信网本身传送给负责交通管理的调 度中心，就可快速地在车辆和调度中心之间建立协调的运行管理和导航。 3 工作调度和团队管理 移动位置业务还可以广泛用在各行各业的工作调度和团队管理中。例如地质勘探 队的野外作业、铁路维修人员的日常维修活动、旅游团的管理等等，都可以借助移动 通信网提供的位置业务，一方面用手机进行正常的通话，另一方面享受它带来的定位 服务，远距离作业时可以轻松地与队员取得联系，得到自己和队员的位置，不会迷失 方向。 4 移动黄页查询 互联网的黄页查询是国外发展比较迅速的网络增值业务。用户可以在互联网上查 询自己所在区域范围内的相关信息，包括附近有哪些饭店、商场，天气情况，附近各 公司的电话号码、所在位置等移动网络首先定位出用户所处的位置，然后再在互联 网提供的信息中节选出用户所在地的相关信息，供用户查询。固定黄页查询能得到的 1 4 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕上论文 信息，移动黄页查询都可以得到。 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 3 1 定位技术 3 1 1g p s 定位 第三章开展移动位置业务的相关技术 g p s 卫星定位系统由2 4 颗卫星组成；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；提供的普通民用精度为1 0 米，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耗费了1 6 年时 间，花费1 3 0 亿美元。 g p s 卫星定位系统对环境的要求高( 要求上空基本无阻挡，有直达信号。当存在 阻挡、多径或在室内时，定位精度和定位成功率均会受到较大限制，影响可用性。在 城市楼群密集区，高架桥下或室内基本不能定位) 。 该技术需要很长的冷启动时间( 需要相对较长的捕获时间，有可能需要3 0 秒到几 分钟；即使信号无差错，也需要1 2 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；第一次定位时间长) 。 功耗显著( 需要连续定位计算和跟踪g p s 卫星；不适于便携设备) 典型的g p s 定位系统示意图如图3 一l 所示： 图3 1g p s 系统定位原理如下图所示 1 6 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 3 1 2g s _ 网络定位技术及其比较 g s m 网络上对用户的定位主要通过对用户持有的无线终端所具备的无线或空中 位置特性参数计算所得。典型的定位技术包括c e l l i d 、t a 、n m r 、e 0 ，r d 、 1 0 帅0 a 、a g p s 等，分别描述如下： c c nm ：c e l l i d 定位是一种最简单的定位技术，它是根据移动台所处的蜂窝小 区i d 号来确定用户的位置，因此它的定位精度取决于蜂窝小区的半径。在此基础上 可根据无线网络的蜂窝基本数据进行增强，从而进一步提高精度，如m o t o r o l a 公司 的增强c e l l d 技术。 1 a ：1 a 通过g s m 空中接口的时间提前量参数在c c ud 的基础上进行计算，该 方式适用于大范围覆盖区域或郊区 n m r ：n m r 是网络测量参数的简称，通过移动终端相邻小区无线信号强度的排 列通过相应的迭代算法进行计算，该方式可进一步提高定位精度，在小区半径较大时 效果比较明显。 t o a ，m 0 a ：t ( ) a 或t d o a 定位。t o a 厂r d o a 指信号到达时间测量或信号到达 时间差测量定位方式。它是一种基于电波传输时间的定位技术，定位精度较高，但对 时间基准的依赖性也较高，受多径干扰的影响也较大在g s m 网络上实施需有好的 参数设计和技术保证。 e o t d ：这种方案的定位精度较高，一般在市区有1 5 0 米的定位精度，在郊区有 7 0 米左右的定位精度，但对无线网络和终端均有技术要求。 a g p s ：a - g p s 定位技术实际上源于g p s 定位技术，但为了提高用户使用位置 业务的第一次定位的时间和对能量的消耗，通过移动网络的定位系统进行一些参数补 偿以缩短第一次定位时间和降低能耗。由于采用的是g p s 定位技术，其精度在卫星 可视时可以达到5 5 0 米。 3 1 3 印s 佣e 定位技术 g p s o n e 定位技术由美国高通公司研发，是一种混合的定位技术，可以有效地改 善室内定位效果。这种技术不仅被中国联通的定位系统采用，同时也已被全球4 0 多 家移动运营商的定位系统采用。 高通公司通过其定位平台技术及终端芯片集成技术( 将a g p s 定位及m a 三 角运算定位功能嵌入到c d m a 终端芯片之中) 将上述两种定位技术进行了有机的融 移动位置业务分析与研究北京邮电大学硕士论文 合，形成了独特的g p s 加e 混合定位技术。其工作原理是首选a g p s 定位，在g p s 卫星视线被全部部分阻挡的情况下全部辅助采用c d m a 三角定位技术进行辅助定 位。 g p s o n e 定位系统的优点： 1 精度高：室外可达5 5 0 米，高于其他的定位技术 2 适用范围广：凡有l x 网络覆盖的地方都可定位：在室内环境下，仍然可以采 用多种定位算法( a - g p s 、混合定位和a 肿) 实现较高精度的定位 3 终端优势：目前只有c d m a - 1 x 手机核心芯片能够支持g p s 功能，而且与普 通手机相比无论在尺寸、耗电及成本方面均无很大差别 4 1 x 高速数据通道使位置服务更加精彩( 快速地图下载：方便由位置服务相关 的各种多媒体信息服务( 图片、优惠券等) 5 支持漫游服务( 系统可以为用户提供不问断的跨区域服务) g p s o n e 定位系统的缺点： 1 ) 定位时间较长，单次定位需要8 1 5 秒左右： 2 ) 定位系统维护量大，需要对基站数据进行实时更新和维护，否则会影响定位 精度； 3 ) 室内定位精度较低，大量的直放站会对a 兀：r 定位产生较大的影响： 4 ) 定位终端开发难度较大，终端产品的性能参差不齐； 5 ) 通话时不能进行定位。 为了进一步确保定位成功率，g p s o 在导频信号不足、c d m a 三角定位失败的 情况下将使用混合c e l l r m 进行定位，以保证系统正常工作。下面将具体介绍这种 定位技术： 3 1 3 1 无线网络辅助g p s ( _ g p s ) 无线网络辅助技术可以提高g p s 定位精度、灵敏度和冷启动速度、降低终端耗 电。 传统g p s 技术由于过于依赖终端性能，即将卫星扫描、捕获、伪距信号接收及 定位运算等工作集于终端一身，从而造成定位灵敏度及终端耗电等方面的缺陷。 a g p s 的设计思想就是尽量将终端的工作简化，由网络侧的定位服务器与终端相互 配合( 通过塔8 0 1 定位信息流程) 完成定位工作。具体讲，就是将卫星扫描及定位 运算等最为繁重的工作从终端一侧转移到网络一侧的定位服务器完成。典型的无线网 络辅助g p s ( a - g p s ) 网络构成如图3 2 所示。 移动位置业务分析i 孑研究 北京邮电人学硕上论文 图3 2 典型的无线网络辅助g p s ( - g p s ) 技术工作示意图 广域g p s 卫星参考网络由多个高灵敏度g p s 接收机组成，每个g p s 接收机覆盖 半径为5 0 0 8 0 0 公里，负责全天候监测覆盖区域上空所有g p s 卫星的星历数据、多 普勒频移等定位所需信息，动态刷新存储于定位平台中的g p s 卫星数据库( 卫星数 据与地理位置对应关系) 。终端只有在需要定位时才通过无线网络向定位平台通报大 概位置( 属于哪个基站) ，然后通过定位平台获得g p s 卫星信息，从而大大缩短卫星 捕获时间，大幅度降低耗电。由定位平台的强大运算能力提高定位精度和灵敏度 借助定位服务器强大的运算能力，可以采用复杂的定位算法以降低诸如多径反 射、接收信号弱等不利因素的影响从而提高定位精度和灵敏度。定位平台将经纬度 信息送到应用服务平台，或者通过无线网络送回终端。 a - g p s 在定位精度、定位灵敏度、终端耗电及启动速度方面比传统g p s 均有显 著提高。实际上，a g p s 已成为当今全球主流移动定位技术。当然，a - g p s 技术亦 有不足之处：在g p s 信号接收环境极为恶劣的环境下( 如地下停车场) 无法进行定 位，或定位误差较大( 这也是传统g p s 的弱点) 。 3 1 3 2 卧高级前向链路三角定位法( f l t ) a f l ：r 能有效解决室内定位问题。c d m a 三角运算定位是蜂窝电话网络自身定位 技术的一种，它是利用c d m a 手机接收到不同基站发出的信号到达该手机的时间差， 通过算法软件计算经纬度。其他蜂窝电话网络如g s m g p r s 也有类似的自定位技 术，由于c d m a 是惟一全网同步( 通过g p s ) 网络，因此定位精度最高根据其工 作原理，在能够收到多个来自不同方位基站的信号时定位精度较高；在基站覆盖稀疏 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 地区( 如郊区、覆盖较差的室内) 等或基站间夹角太小的位置定位效果较差。a 町 定位网络示意图如图3 3 所示： r 醚一 拶 图3 3 高级前向链路三角定位法( f l ”定位示意图 3 1 3 3 基于c j 一i d 的定位技术 基于c e u ，的定位技术是一种最基本的定位方法，适用于所有的蜂窝网络。 它不需要移动台提供任何定位测量信息，也无须对现网进行改动，只要在网络侧增加 简单的定位流程处理即可，因而最容易实现。目前这种定位技术已经在各移动网络中 广泛使用。c e u ，m 的定位原理很简单：网络根据移动台当前服务基站的位置和小 区覆盖来定位移动台。若小区为全向小区，则移动台的位置是以服务基站为中心，半 径为小区覆盖半径的一个圆内；若小区分扇区，则可以进一步确定移动台处于某扇区 覆盖的范围内 显而易见，这种定位方法的精度完全取决于移动台所处小区的大小，从几百米到 几十公里不等。在农村地区。小区的覆盖范围很大，所以a i u ，的定位精度很差。 而城区环境的小区覆盖范围较小，一般小区半径在1 2 k m ，对于繁华的城区，有可 能采用微蜂窝，小区半径可能到几百米，此时江l l m 的定位精度将相应提高为几 百米。 由于c e u ，定位不需要移动台的定位测量，并且空中接口的定位信令传输很 少，所以定位响应时间较短，一般在3 s 以内。 3 2 为开展位置业务所需要的其他技术 3 2 1g i s 地理信息系统 如前文所言，g i s 系统可以说是中高端移动位置业务开展的关键支撑系统。地理 信息系统( g i s ，g 伊a p h yi n f o 皿a t i o ns y s t c m ) 是一门由信息科学、计算机科学、 现代地理学、测绘遥感学、空间科学、环境科学和管理科学等多门学科综合而成的新 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 学科，其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析技术。简单 地说，g i s 是处理地理数据( 信息) 的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的 计算机系统。0 g i s 将定位信息( 经、纬度) 和电子地图相结合，将地图和手机位置同时显示在 手机屏幕( 导航、导购、导游等) 或远端的计算机屏幕上( 跟踪、指挥、调度、监控、 报警等) ，使用户可以方便、直观地使用定位服务。 正是有了地理信息系统的支撑，移动运营商才可以在确定出终端所在位置之后， 提供各种基于当前位置的地理信息查询服务。从更广泛的角度讲，用户也可以使用移 动终端，直接输入关键字进行检索和查询，g i s 的应用，大大扩展了移动位置业务的 种类和类别。 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 第四章位置业务分析 4 1国外运营商位置业务分析 4 1 1 韩国 经过多年的发展，韩国移动增值业务市场日益走向成熟。在韩国移动增值业务中， 移动定位业务发展十分迅速。韩国政府非常重视本国移动位置业务的发展，并将移动 位置业务作为一个重点产业加以推进。据m m 预测，由于定位服务产业的年增长率 达到2 0 0 3 0 0 9 l ，到2 0 0 6 年左右，韩国的相关市场规模将达到4 亿美元。 作为韩国最大的移动通信运营商，2 0 0 2 年7 月以前，s k 电讯提供的位置服务主 要基于c e u m 技术该技术定位精度不高，因此在此之前所提供的定位业务非常有 限。 2 0 0 2 年1 月2 8 日，s k 电讯成功完成了基于g p s 的下一代l b s 位置服务解决方 案的测试工作“下一代u 珞”与c c u d 提供的位置信息服务不同，它导入了g p s 系统，可以更精确地掌握用户的位置，根据用户位置提供地图、娱乐等各种个性化的 位置服务。 2 0 0 2 年7 月3 0 日，s k 电讯正式推出了名为“n a 皿g p s ”的下一代l b s 服务。 “n 脚p s ”提供的新的位置服务包括：当附近有朋友时，手机会自动报出其位置； 把自己所在位置连同地图和简单文字信息传递给对方；驾驶过程中发生紧急情况时确 认顾客位置，根据具体情况联络保险公司等。“n t e g p s ”中的子业务“b o d vf i n d 盯” 不仅能够提供对方的位置，还能告诉用户目前距离对方位置有多远；。现在这里”子 业务能告诉你附近的餐厅、银行、医院、加盟店等信息。从2 0 0 2 年8 月1 日起，s k 电讯推出了“巴士告知”位置服务。当用户出行时，用户可以选择离自己最近的公共 汽车站，还可以知道驶向这里的最近一班车的位置、多长时间后到达、目前在哪一站 等相关位置信息。 2 0 0 2 年1 0 月，s k 电讯提供了“移动安全服务”该业务是s k 电讯与网络安全 企业“s 1 ”合作开发的，是一种可以防范各种不测行为的紧急救援服务。当老人或儿 童遇到危险时，只要按下紧急按钮，用户的位置信息就可以传递到控制中心2 0 0 4 年9 月，s k 电讯推出了保障儿童安全的定位服务i k i d s 。作为s k 电讯最新升级的 新一代定位服务，i l ( i d s 利用g p s 定位技术和s k 电讯的移动网络来确认孩子当前的 2 2 移动位置业务分析与研究 北京邮电大学硕士论文 位置和活动路径。一旦孩子的行踪超出设置的活动范围时，系统就会自动发出报警短 信。同时，i 一d s 还提供了放心区域位置自动通报、活动路径追踪、位置自动显示 等便于家长了解儿童安全状况的服务，家长可以全天候掌控孩子的行踪。即使在关机 状态下，儿童手机也会“坚守岗位”，随时向父母报告孩子的行踪。i 一飚d s 服务的推 出和完善，为全球各个国家利用先进的无线服务保护儿童安全提供了成功的范例。 k t f 是继美国的s p 血tp c s 和日本的k d d i 之后，全球第