GSM手机的定位方式通常可以分为两种：基于网络的和基于终端的。 从技术上可以分为三种方式：到达时间（TOA）、增强测量时差（E-OTD）和GPS辅助（A-GPS）。
1、TOA定位技术
TOA定位方法可以在现有的任何手机上实现，无需对手机进行任何修改。
具体实施步骤：
(1) 待定位手机发送已知信号，三个或多个LMU同时接收到该信号。 已知信号是手机在进行异步切换时发送的接入突发信号；
(2) 每个LMU获取信号到达时的GPS绝对时间后，可以获取相对时间差(RTD)；
(3) SMLC根据前两步的信息进行两两比较，计算出突发信号的到达时间差(TDOA)，得到精确位置，返回给应用程序。 要通过三角测量获得手机的精确位置，还必须知道另外两个参数：LMU 的地理位置和LMU 之间的时间偏移。 例如，每个 LMU 必须提供绝对 GPS 时间，或者可以通过将参考 LMU 放置在已知位置的位置来获取实时差 (RTD) 参数。 LMU 使用访问突发来确定 TOA。 发送定位请求时，LMU 会被选择并配置正确的频率以接收访问突发。 此时，手机在业务信道（可能处于跳频模式）上以特定功率发送最多70个接入脉冲（持续时间320ms）。 每个 LMU 以各种方式实施和改进 TOA 测量结果。 利用接收到的突发信号可以提高测量成功概率和测量精度。 采用分集技术（如天线分集和跳频）可以减少多径效应的影响，提高测量精度。 当应用程序需要知道手机的位置时，应用程序向SMLC发送请求，同时告知手机号码和定位精度要求。 测量的 TOA 参数及其误差值被收集并发送到 SMLC。 SMLC可以根据这些数据计算出应用程序需要的手机位置，然后将位置信息和误差范围传回给应用程序。
TOA定位方法需要额外的硬件（LMU）来达到准确计算突发信号到达时间的目的。 实现方式有很多种：LMU可以集成在BTS中，也可以作为单独的设备使用。 当LMU为分立设备时，可以有单独的天线，也可以与BTS共用天线，通过空中接口实现网间通信。
2、E-OTD定位技术：
E-OTD定位方法是从测量时间差（OTD）发展而来的。 OTD是指测量的时间量，E-OTD是指测量方法。 手机无需任何附加硬件即可获得测量结果。 对于同步网络，手机测量几个BTS信号的相对到达时间； 对于异步网络，信号还需要由位置已知的 LMU 接收。 在确定了基站到手机的信号传输时间后，就可以确定基站与手机之间的几何距离，然后根据这个距离进行计算，最终确定手机的位置。
实现步骤如下：
1）手机接收各个基站的信号，获取TOA参数； LMU获取RTD参数；
2）手机将TOA和RTD参数传给GSM网络。
3）OTD测量需要同步、标准和模拟脉冲。当BTS发送的帧不同步时，网络需要测量
热电阻。 对于精确的三角测量，OTD 测量和 RTD 测量都需要 3 个 BTS（当 BTS 不同步时）。 获取OTD参数后，可在网络或终端计算出手机的位置（要求手机具备各种必要信息）。 前者称为手机辅助模式，后者称为手机自主模式。 通过手机或网络中的位置计算功能模块实现位置计算。
3.A-GPS原理
GPS辅助定位的实现步骤如下： GSM网络接收GPS辅助信息； GSM网络向手机发送辅助信息； 手机获取GPS信息，计算得到自己的精确位置； 手机向 GSM 网络发送位置信息。
有手机辅助模式和手机独立模式两种方式：
(1) 手机辅助GPS定位方式
该解决方案是将传统 GPS 接收器的大部分功能转移到网络处理器。 这种方式需要天线、射频单元和数据处理器等设备。 GSM网络向手机发送一系列很短的辅助信息，包括时间、可见卫星列表、卫星信号多普勒参数和码相搜索窗口。 这些参数有助于内置 GPS 模块减少 GPS 信号采集时间。 辅助数据来自手机GPS模块处理后的伪距数据，可以持续几分钟。 接收到这些伪距数据后，相应的网络处理器或定位服务器就可以粗略估计出手机所在的位置。 在GSM网络中加入必要的校正后，可以提高定位精度。
(2)手机自主GPS定位方法
本手机包含一个全功能GPS接收器，具有手机在（1）模式下的所有功能，外加卫星定位和手机位置计算功能。 在开始计算时，需要比手机辅助方式更多的数据，这些数据可以持续4小时以上或根据需要更新，通常包括时间、参考位置、卫星星历和时间校准参数等。如果某些应用需要更高的精度，则需要连续（间隔约30s）向手机发送差分GPS（DGPS）信号。 DGPS信号在非常广泛的地理范围内有效，参考接收机可以以广泛的地理范围为中心服务。 最终的位置信息由手机自己计算得出，必要时可以将此定位信息发送给任何其他应用程序。
