手持终端的行动定位主流技术—A-GPS技术优势

E-xiaodong

随着行动电话的普及，美国政府为了民众公共救援等需要，FCC制订了E911规范，要求美国境内的电信业者必须提供紧急救援时的定位服务，而原先使用的GPS定位技术，受限于必须在室外才能接收讯号，且与手机结合的耗电问题仍无法有效解决的情形下，业者进而发展在行动通信系统下可以使用的定位技术。
近几年A-GPS（Assisted-GPS）由于技术及市场等诸多优势，逐渐在与诸多技术竞争中浮出台面，成为行动定位技术中，应用在手持终端的主要技术。

(一)A-GPS运作模式

以目前定位系统来说，虽然普遍应用的GPS系统能达到5-50公尺的定位精准度，但却会受到LOS（line of sight）的限制，这种现象在建筑物密集的都会地区更是明显。为了改善GPS在都市中或卫星讯号不良的地区定位不精准的缺点，业者提出了结合GPS及网络定位的另一种定位技术-A-GPS。A-GPS的运作原理是以GPS为基础，其手持终端也如同GPS设备一样接收卫星讯号，但与GPS技术最大的差别在于A-GPS在网络端也同样加装接收卫星讯号的接收器，透过系统网络接收卫星讯号后，可以补助手机等手持终端获得更有效的卫星讯号参数。
而A-GPS的定位过程为：在网络端加装GPS接收器以接收定位信息，并将定位信息由网络端回传至手机端，再由手机等终端设备计算由网络传来的定位信息与手机本身接收的卫星讯号，藉此获得较为精准的定位信息。
透过网络端的补助，A-GPS可降低第一次定位的时间至5-10秒左右，此外，也可解决都会区及室内无法接收到GPS讯号的问题。而A-GPS技术系统兼容性很高，在系统网络中加入GPS功能的模块，便可实现基本的定位功能。但目前A-GPS仍需更新手机的硬件及软件，且加上网络端必须增加的GPS接收设备，这些均是目前电信业者尚未大规模应用的原因。

(二)A-GPS与其它行动定位技术之比较

到目前为止，有多种定位技术相继提出，分析其中的差异，主要是在于定位系统的运算核心是在用户终端设备（Handset-Based）、或是在网络上（Network-Based）。除了这两种之外，也有业者提出混合式技术（Hybrid Solution）。目前用户终端技术仍以GPS为主，而网络端技术则因Cell-ID技术较为简单、且布建最为容易，为目前主流技术。而混合式技术便以A-GPS与E-OTD为主要的技术。
这些主要行动定位技术比较如表一所示，虽然传统的GPS在定位精准度上已经可以满足大部分定位服务的需求，但如前所述，由于卫星电波容易受到建筑物的干扰及阻碍，所以无法在建筑物密度较高的都会区及室内正常运作，也因此有许多混合式的技术逐渐提出加以改良。
定位技术对于业者而言，除了考虑成本之外，精准度也相当重要，因为定位精准度越高，可以提供的服务类型较多、质量也较好，但目前世界各国业者多数采用成本最低的Cell-ID提供服务，主要原因在于精准度高的A-GPS等技术成本相对较高，且仍有技术问题有待克服，例如天线的干扰以及耗电的问题。不过Cell-ID技术所达到的精准度下，包括紧急救援、追踪、导航或等服务都无法提供，尽管目前以Cell-ID尚能应付，但基于提供完整且丰富的服务之立场，未来精准度较高的A-GPS必定将成为业者必须考虑采用的定位技术。
表一  各种主要行动定位技术比较表

定位技术	定位基础	精准度/适用地区	建置需求	建置成本
GPS	Handset-Based	5-50公尺/                                                                        市郊或乡村地区	手机需更新或加装硬件	手机成本高
A-GPS	Handset-Based                                                                        （网络补助）	5-50公尺/                                                                        各区域	手机需更新或加装硬件	手机成本高                                                                        系统设备成本低
Cell-ID	Network-Based	100公尺-数公里/                                                                        都会区	不需更新现有网络系统与手机	无
E-OTD	Network-Based                                                                        （终端补助）	50-500公尺/                                                                        各区域	手机需更新或加装硬件	手机成本较低                                                                        系统设备成本高