在学习Symbian/S60的位置服务模块之前，先来了解学习一下定位知识。关于定位有多种技术实现方法，不同定位方法采用不同的定位方式，当然定位的精度也不尽相同。下面是收集整理的关于定位的概念和知识。
一、无线定位的概念
a）无线定位是指利用无线电波信号确定一个移动台所在位置的能力。位置信息一般包括与移动台有关的坐标（二维或三维），通常指移动台所处位置的经度、纬度和高度信息。
b）定位系统的精度是定位的主要质量指标，一般定义为位于准确区域周围的不确定区域，经过多次定位测量得到一个百分比值。如67%的定位测量能够把移动台定位在距离实际位置50m的范围之内，95%的定位测量能够把移动台定位在距离实际位置150m的范围之内。
不同的定位服务对定位精度的要求不同，如天气预报、交通信息只要求达到200km，避免交通堵塞的车辆管理需要达到1km，而导航、设备定位则需要达到10～50m。
c）国际上对无线定位技术的研究与应用始于20世纪60年代的自动车辆导航系统（AVL），最早的定位服务源于1996年美国政府FCC对突发事件服务制定的强制性法规（E-911法规），明确规定了提供E-911定位服务将是今后各种蜂窝网络，特别是3G网络必备的基本功能。
二、定位方法及应用
对移动通信网络中移动台的定位方法主要包括两大类，当然也包括将二者结合起来的混合定位：
a）利用移动通信网络的基站（BS）和移动台之间传播的无线电波信号的特征参数进行定位；
b）利用移动台内置的GPS接收模块，接收GPS导航电文进行定位。
2.1利用无线电波信号的特征参数进行定位
此类方法是通过检测位于已知位置的基站和移动台之间传播的无线电波信号的特征参数，来确定移动台的距离或者方向或者全部。目前的移动通信网络都是蜂窝网络，蜂窝网络常用的移动台定位方法主要分为基于方向的定位和基于距离的定位。
2.1.1基于方向的定位技术
到达角（AOA）定位技术是基站利用接收机天线阵列测出移动台发射电波的入射角，即信号的方向，构成基站到移动台的径向连线，即方位线。如果测量方向的精度（大约是天线阵列的波束宽度）为±θs，则基站处的AOA测量可以把移动台限定在角度大约为2θs的视线路径上。2个基站的AOA测量就能够确定目标移动台的位置。
这种方法的原理非常简单，但在实际应用中存在一些难以克服的缺点，目前在移动台定位中用得不多。
对于处于城市的微小区来讲，引起射频信号反射的障碍物较多，且其到移动台的距离与小区半径可以相比，这样就会引起比较大的角测量误差。在这种情况下，基于AOA的定位方法没有实际的意义。
对于小区来讲，因为其基站一般处于比较高的位置，与小区半径相比，引起射频信号反射的障碍物多位于移动台附近，非视距传播（NLOS）引起的角测量误差比较小，所以测量信号到达角的定位方法多用于宏小区，或者与其他定位技术混合使用来提高定位精度。
2.1.2基于距离的定位技术
移动台和基站之间距离的估计可以通过接收信号的强度、到达时间、到达时间差和信号的相位来获得。估计确定移动台在二维空间的位置需要3次测量，确定移动台在三维空间的位置需要4次测量。
基站与移动台之间的距离估计值为d，则移动台可以被定位在以基站为中心、半径为d的圆上；第二次测量将其定位在2个圆相交的圆弧里；第三次测量就锁定了移动台的位置。
基于距离的定位技术包括起源蜂窝小区技术、基于时间或时间差的定位法、场强定位法、相位法和信号指纹数据库法，以下对其中几种定位方法作简单介绍。
1）起源蜂窝小区技术
起源蜂窝小区技术是根据移动台所处的小区标识号（CellID）来确定用户的位置。移动台在当前小区注册后，在网络中就会有相对应的CellID，只要系统知道该小区基站的中心位置（地图中的位置）和小区的覆盖半径，就能够获取移动台的位置信息。
这种技术一般只能定位到某个基站或者基站下面的某个扇区，它的定位精度取决于基站的密集程度，定位误差一般大于200m，属低精度定位，也可以利用RX、TA等参数进行优化。
目前中国移动和中国联通实施的粗定位服务基本上都采用这种定位方法。对CDMA网络，实现CellID定位技术要求核心网络支持IS41D和TIA／EIA／IS-848WINII Enhanced Charging Service或PN4747，并增加MPC、PDE设备；对GSM网络，实现Cell ID定位技术要求HLR支持Camel Phase II，MSC需支持MAP Phase II+，并增加GMLC、SMLC设备。
2）基于时间或时间差的定位法
基于时间或时间差的定位法包括上行链路信号到达时间法、上行链路信号到达时间差法和下行链路信号到达时间差法（增强观测时间差和到达观测时间差）。
（1）上行链路信号到达时间（TOA）法
如果移动台和基站处于可视的范围内，则其间的距离见式（1）。当已知3个移动台与基站的传播时延时，就可计算出移动台的位置。
di＝cΔti（1）
式中：
c－－光速
Δti－－无线电波信号在移动台和BSi之间的传播时延
当移动台与基站不处于直视范围，则对移动台位置的估计会产生误差，即图中的圆弧不能相交于一点。如此可采用移动台位置与TOA圆弧间的距离为均方误差最小的方法。如果有多于3个的TOA测量结果，则精度可以提高。
（2）上行链路信号到达时间差（TDOA）法
本方法是基于收到不同基站信号的时间差进行定位，常被归类为中精度定位技术。如果移动台收到的相邻BS1和BS2的信号的时间差为Δt，且移动台与基站处于可视范围内，则移动台的位置在一条双曲线上。采用3个不同的基站可以测到2个TDOA，移动台位于2个TDOA决定的双曲线的交点上。相邻2个基站的距离差见式（2）。
（d1-d2）=cΔt（2）
式中：
d1－－移动台到BS1的距离
d2－－移动台到BS2的距离
与TOA法相似，TDOA法可以采用移动台到双曲线距离均方误差最小的算法，条件是有2个以上可以用来计算的TDOA值。
TDOA法与TOA法比较优点之一是：计算TDOA值时，计算误差对所有的基站是相同的且其和为零，这些误差包括公共多径时延和同步误差。
（3）增强观测时间差（E－OTD）法
E－OTD法是通过在参考点上放置位置测量单元来实现的,这些参考点分布在区域较广的许多站点上，并有一个精确的定时源。当具有E－OTD功能的手机和位置测量单元接收到来自至少3个基站信号时，从每个基站到达手机和位置测量单元的时间差将被计算出来，这些差值可以产生几组交叉双曲线，由此可以估计出手机的位置。
a）在非同步网络（如GSM网络）中，为了能够进行精确的定位计算，至少需要移动台对3个不同的基站进行E-OTD测量，同时需要网络用位置测量单元测量基站之间的相对时间差（RTD）或绝对时间差（ATD）。
E-OTD为GSM网络常用的定位技术，可以提供的定位精度在50～125m之间，但它的响应速度比较慢，往往需要约5s的时间。同AOA一样，E－OTD也会受到市区多径效应的影响，导致E－OTD在决定信号观测点上比较困难。另外它也需要对手机软件进行改进，并增加定位测量单元。
b）在CDMA网络中，与此类似的定位技术称为AFLT（AdvancedForwardLink Trilateration）。这种技术充分利用了CDMA信号的特性，对网络和手机的改动都很小，但要求CDMA网络支持PN4747协议，并增加MPC、PDE设备。
在进行定位时，CDMA手机同时接收多个基站的导频信号，通过接收到的信号码片时延来确定到附近几个基站的距离，最后利用基站准确位置和距离确定手机位置。
AFLT定位精度与基站的密度相关，一般可以达到200m以内，属中精度定位技术。
3）场强定位法（SA）
这项技术利用移动台靠近或远离基站时所带来的信号衰减变化来估计移动台的方位。如果移动台发出的信号功率已知，那么在另一点测量信号功率时，就可以利用一定的传播模型估计出移动台与该点的距离。
然而，由于小区基站的扇形特性、天线有可能倾斜以及无线系统的不断调整，发现传送功率这个过程可能会十分复杂；而且信号并不只因为传输距离而产生衰减，其他因素如穿越墙、植物、金属、玻璃、车辆等都会对信号功率产生影响；功率测量电路也无法区分多个方向接收到的功率（如直接的和反射的）。因此这项技术被认为是定位技术中最不可靠的一种，在移动通信网络的移动台定位时很少用到。
采用上述各种定位技术进行精确定位的前提是无线电波信号在收发信机之间能视距传播，然而，在实际蜂窝网络中，定位精度往往会受到非视距传播的影响。
2.2利用移动台接收的GPS导航电文进行定位
2.2.1GPS简介
GPS是美军20世纪70年代初在“子午仪卫星导航定位”技术上发展起来的具有全球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统，是目前惟一能够正常运行并向全球用户提供导航定位服务的系统。
GPS由3大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。
a）空间卫星系统由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成，每颗卫星每12h（恒星时）沿近圆形轨道绕地球一周，由星载高精度原子钟（基频F=10.23MHz）控制无线电发射机在“低噪音窗口”附近发射L1、L2两种载波，向全球的用户接收系统连续播发GPS导航信号。
GPS卫星向用户发送的导航电文是一种不归零的二进制数据码D（t），码率fd=50Hz。为了节省卫星的电能，增强GPS信号的抗干扰性、保密性，实现遥远的卫星通信，GPS卫星采用伪噪声码对D码作二级调制，即先将D码调制成伪噪声码（P码和C／A码），再将上述2噪声码调制在L1、L2两载波上，形成向用户发射的GPS射电信号。因此，GPS