GPS在手機上的發展現況 A-GPS

行動定位的發展最早可追溯至GPS應用在軍事、航空、航海、與汽車等領域，其目的多半是在專業用途上作為精確定位與導航之用，其中，汽車方面的應用可說是將行動定位納入大眾市場的先驅。不過，真正導入大眾市場，或者是說考慮在大眾市場中採用此項應用的關鍵，則是美國FCC有鑑於求救電話的激增與急難救助的需求，在1996年所提出E911法令。此法令要求美國境內的行動電話營運業者需分階段完成行動定位設備的建設工作，以便能利用行動電話這個日漸普及的通訊工具協助警消與醫療救援機構強化對公眾人身與財產安全的保障。

另一方面，許多行動電話服務業者也開始察覺到行動定位的應用將可能成為一項頗具市場潛力的應用服務。因此，到了90年代末期業者便開始推出行動定位的相關服務。再者，由於行動定位的應用必須依賴定位技術與位置信息數據庫等額外的軟硬件產品，使得行動定位服務也吸引了GIS、定位技術等廠商的投入。至此，隨著無線定位服務的廣泛應用與安全、保障等需求的提升，GPS技術與手機的整合亦被視為是未來3-5年內行動終端的主要發展重點之一，美國、歐洲與日本等地區的相關廠商皆已積極投入零組件、終端產品、以及系統解決方案等產品開發與生產。

二、應用GPS的行動定位技術

目前利用GPS來進行行動定位的方式有用戶終端定位技術與混合式定位技術等兩種。前者以行動終端內建GPS接收器為主要的定位解決方案。此技術利用放置在距地面20200公里的24顆同步衛星群所發出的信號，以空間為基準，利用無線電波與時間差來測量距離。其定位測量的基本方式為同步衛星利用載波頻道以無線電信息發送衛星位置與時間相關數據，GPS接收器自接收GPS衛星傳送的訊號後，經由接收器內的運算單元，解算出定位、速度、時間等使用者所需之信息。每顆衛星的位置可經由衛星星曆軌道數據求得，透過四顆以上衛星至接收器之距離，便可算出接收器在地球上的三維坐標值。由於GPS的定位信號完全由衛星傳遞並直接於GPS接收器內進行位置計算，故營運業者毋須在網絡端加裝任何定位設備，便可達到10公尺以內的準確度。

圖一 GPS用戶終端定位技術示意圖

後者則以A-GPS（Assisted-GPS）為主。如同GPS一樣，A-GPS的運作原裡是由手機接收並處理定位信息。不過，與GPS最大的差別在於A-GPS定位法在網絡端也同時加裝接收衛星定位訊號的GPS接收器，藉以輔助手機端之定位。此種方法的定位過程為：在網絡端加裝GPS接收器以接收定位信息，將定位信息由網絡端傳送至手機，再由手機計算由網絡端傳來的定位信息與自衛星接收而來的訊號，從而獲得準確的所在位置。

圖二 A-GPS定位技術示意圖

不過，GPS應用在行動定位中仍面臨到三個主要的難題。首先，GPS必須在直視線（line of sight）的情形下才能接收衛星訊號，因此，一旦進入室內或在高樓林立的都會區中，將會嚴重干擾GPS的準確度，甚至收不到定位訊號；其次，現有的手機必須內建GPS芯片或外掛模塊才能進行定位，但是內建GPS芯片後之耗電量與成本提高的問題將會阻礙GPS在手機上的應用；最後，也是影響GPS在手機上應用最大的障礙，便是無線通訊系統與手機業者的配合。現有的無線通訊系統中，除了CDMA系統可以配合AGPS的運作外，使用人口最多的GSM系統並無法配合GPS技術進行定位訊號的處理，也因此影響手機業者開發具有GPS功能的GSM系統手機。