【摘要】 本文先简述了云计算思想，接着介绍一种新的移动定位方法AGPS的概念、原理及存在的优缺点，{zh1}通过移动定位中关于GPS芯片及基站问题来说明移动定位技术需要进行集成。

【关键词】 云计算 AGPS 集成

云计算

云计算的概念

云计算(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。

云计算既描述了一种平台，又描述了一种应用程序类型。云计算平台可以根据需要动态地提供、配置、重新配置以及取消提供服务器。云应用程序指的是经过扩展后可通过因特网进行访问的应用程序。这些云应用程序使用大型数据中心和强劲的服务器来托管WEB应用程序和WEB SERVICE。

云计算的基本原理是：通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。

这可是一种革命性的举措，打个比方，这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。{zd0}的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

云计算的蓝图已经呼之欲出：在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

云计算的应用

2006年的春天，Amazon为了快速发展主营的全球在线图书零售业务，购买了大量IT基础设备搭建出一个革命性的云计算中心，后期公司发现IT资源有很大节余，便开始把这部分富裕的存储服务器、带宽、CPU资源租给第三方用户，并从中收取租赁费用。

之后，google 、IBM、微软等公司相继推出了云计划和云产品，去年年底，阿里软件也发布了商业云计划。

云计算使企业能够通过提高资源利用率来增强盈利能力。通过使资源在大团“云”中合用，并且仅在需要的时按所需时间提供这些资源，既可以降低成本，又能提高利用率。云计算使个人、团队和企业能简化采购流程，并避免重复掌握涉及安装、配置和支持的特定计算机管理技能。基于这些优势及科技的发展，云计算将成为未来IT也的发展趋势。

由于移动通信系统定位功能对人们生活的重要性，在美国xx通信委员会(FCC)的推动下，蜂窝网定位技术正在迅速发展。为实现这一目标，人们分别研究了基于网络的方法(包括TOA法 TDOA法等)和基于手机的定位法。结果发现，没有哪一种方法是可以接受的。最近出现的AGPS技术和室内GPS技术以GPS技术为基础，借助于移动通信网的辅助，从而把两种方法有机地结合起来，推动了移动定位功能的发展。而AGPS技术的发展，则使人们所关注的移动定位精度和速度得到较好的改善。

的概念

辅助全球xxxx系统（Assisted Global Positioning System，简称：AGPS）是一种在一定辅助配合下进行GPS定位的运行方式。它可以利用手机基站的信号，配合传统GPSxxxxxxxx的速度更快。

一般GPS使用太空中的24颗人造卫星来进行三角定位，以获得经纬度坐标，通常需要一个可视天空的开放环境和至少4颗GPS卫星信号才能进行3D定位。AGPS则利用手机基站的信号，辅以连接远程服务器的方式下载卫星星历 (Almanac Data)，再配合传统的GPS卫星接受器，让定位的速度更快。

AGPS可以看成是一个系统，大体上由4部分组成，有一个全球GPS卫星跟踪网络(连同其数据处理集线器)，AGPS服务器，移动位置服务中心(SMLC)或移动定位中心(MPC)，以及嵌入有GPS接收机功能的手机。

的工作原理

在图5中，我们已经可以大致了解AGPS的工作流程，但仍需要对其具体的工作原理进行说明。AGPS的具体工作原理如下所示：

（1） AGPS手机首先将本身的基站地址通过SMLC或 MPC传送至AGPS服务器。

（2） AGPS服务器根据该手机的大概位置将辅助数据（包含GPS的星历、方位俯仰角、通过基站获知的手机的初始位置等）送至SMLC或 MPC，然后利用超级文本传送协议（HTTP)和短信息服务（SMS）送至手机。

（3） 该手机的AGPS模块根据辅助信息（以提升GPS信号的{dy}锁定时间TTFF能力）接收GPS原始信号。

而手机为了用SMS消息接收和使用AGPS辅助数据，其固件和软件都需作修改。软件修改有两处：一个是把手机以软件与SMS服务器接口起来，SMS服务器又和AGPS服务器相接口。另一处是在手机处理器中附加一个软件，把SMS消息中的压缩辅助小时还原成IDC-GPS-200C数据格式，以便于接收机使用。手机的固件也要修改，以便通过SMS以请求辅助数据，将数据从SMS格式变换成与GPS接收机兼容的格式，并将其加载入GPS接收机。总之是要根据由短信接收到的辅助数据重新建立数据结构。

（4） 手机在接收到GPS原始信号后解调信号，计算手机到卫星的伪距，并将有关信息通过网络传输到AGPS服务器。

（5） AGPS服务器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备（如差分GPS基准站等）的辅助信息完成对GPS信息的处理，并估算该手机的位置。

（6） AGPS服务器将该手机的位置通过网络传输到定位网关或应用平台。

实际上到达第四步的时候已经完成了手机本身的定位，从第五步到第六步是服务器或者说是运营商对手机所在位置的监控。

AGPS优缺点

AGPS解决方案的优势主要在其定位精度上。在室外等空旷地区，其精度在正常的GPS工作环境下，可达10米左右，堪称目前定位精度{zg}的一种定位技术。该技术的另一优点为：由于把搜索和解算星历的任务交给AGPS服务器来执行，因而首次捕获GPS信号的时间一般仅需几秒，不像GPS的首次捕获时间可能要2～3分钟。

但是该技术也存在着一些缺点。

（1）       室内定位的问题目前仍然无法圆满解决。

（2）       AGPS的定位实现必须通过多次网络传输（最多可达六次单向传输），这对运营商来说是被认为大量的占用了空中资源。

（3）       AGPS最主要的问题是用户对于使用移动定位业务必须更换手机难以接受。

（4）       AGPS手机比一般手机在耗电上有一定的额外负担，因为装载了GPS接收机，这样就间接减短了手机的待机时间。

（5）       普通GPS仅依靠接收卫星信号就可以了，是xx免费的，而AGPS除了要接收卫星信号外，还要通过手机的GPRS网络下载星历资料，而GPRS上网是要额外花钱的。

从云计算和AGPS看移动定位

通过上述对云计算和AGPS的介绍，可以看出AGPS实际上也是一个云计算的应用。首先，两者都是努力把复杂计算交给服务器来做，客户端实现硬件要求的降低；其次，两者通过网络传输数据。从各个公司对云计算的反应来看，云计算比现有的桌面为主的应用框架有很大的优势。虽然云计算现在还在面临很多问题，诸如安全性等问题，但从其概念上来看，它的思想具有很多借鉴意义。

移动定位发展至今，已有不少成熟的方法和技术产生，通过上述对移动定位其中的一个定位方法AGPS进行描述，总体上发现移动定位还是存在不少问题，通过云计算的思想，我们来看看有什么可以改善的地方。

关于GPS芯片问题

xxxx需要内嵌GPS接收芯片，为了精简手机端的体积及减少因加入GPS芯片带来的价格问题，文5中提到把GPS的RF和数字功能分别集成入手机现存的芯片中，即“无芯片”GPS方案，而实现无芯片需要把接收机专用的CPU去掉，使其软件功能由手机现有的CPU来实现。这是从硬件来进行改善，今天的芯片发展可以逐步实现这一步。

但是这仍需要进行手机芯片与GPS芯片的集成，从云计算的思想上，是尽量简化客户端，那么是否可以使手机端xx无GPS芯片呢？对此我做了一个设想：

由于现在城市之间网络覆盖率高，且WIFI无线网络逐渐流行，那么手机可以在市区内关闭GPS芯片，使用基于网络的定位方式（使用手机与基站之间的关系来定位），而在偏远的地方，则需要打开GPS芯片来获得位置信息。

在市区，手机将数据通过WIFI而不是GPRS发送给基站，移动运营商从基站数据中测算出手机的实际位置，再传送给手机。这样即可以免去使用GPS芯片所带来的手机耗电问题，又可以因网络传输协议而少付费，当然这个是在移动运营商与相关单位的协调之下。

在郊区，由于设置基站数量较少，选择使用GPS加基站（也就是AGPS）的定位既可以减少基站的大量设置，又可以实现快速定位。

关于基站问题

在云计算里，只需要客户端和服务器就可以实现所有的工作，而移动定位却还多了一个基站。现在手机的移动定位都依赖基站，那么是否可以脱离基站而实现移动定位呢？

回到GPS上，我们知道，我国的北斗导航系统除了定位外，兼有简单数字报文通信功能及授时功能等，其通信功能是我们所关注的。如果北斗一代做得不尽人意，那么我们期待北斗二代实现更xx更好的定位和通信功能。虽然北斗卫星同样是等同于基站，但是它比今天移动运营商在全国各地部署的基站数量是微乎其微，从而也可以说几乎脱离了基站。

但由于GPS在有遮挡物之下无法实现定位，这给只用GPS定位又带来问题。那么要实现室内定位的话，此时还是需要借助基站之类的部署。从而也可以说把定位方式分为室内定位和室外定位来使用GPS定位和通信方式。

小结

从上面这两个问题上，可以看出，云计算与移动定位思想还是有一些不同的地方，因为云计算的客户端与服务端都是固定的，而移动定位的客户端是在移动的，所以这后者需要通过附加设备的集成方法，才能实现更好的定位方式。

[1] 云计算到底是什么http://www.cloudcomputing-china.cn/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=1

[2] 阿里软件发布“商业云”战略 可能引发首轮“云竞赛” http://hi.baidu.com/hunt/blog/item/7e5b35fa58a1fe8e9e5146b4.html

[3] Greg Boss、Padma Malladi、Dennis Quan、Linda Legregni、Harold Hall，云计算，IBM Corporation，2007 年 10 月 8 日

[4] 什么是AGPS，http://www.km104.cn/article/5/2008/200812231927.html

[5] 邱致和，AGPS和室内GPS——移动通信系统的新型定位技术，导航，2003年12月第4期

[6] AGPS是什么，http://zhidao.baidu.com/question/44248707.html

[7] 朱学钧，北斗导航卫星系统——双星定位通信原理，技术讲座，2002年3月