Metody lokalizacji w sieciach komórkowych Krzysztof Cygan
Wstęp Motywy rozwoju usług lokalizacyjnych w telefonii komórkowej: Gwałtowny wzrost terminali komórkowych. Regulacja FCC (Federal Communications Commision) nakładająca obowiązek wprowadzenia systemów określających położenie terminala z dokładnością nie gorszą niż 125 metrów w 67% przypadków.
Wstęp Techniki lokalizacji w sieciach komórkowych opierają się na modyfikacji sieci. Zmiany w sieci są niewidoczne dla użytkownika. System jest kompatybilny wstecz. Użytkownik nie może decydować o inwigilacji.
Prezentowane metody CGI (Cell Global Identify) E-CGI (Enhanced CGI) UL-TOA (Uplink Time of Arrival) E-OTD (Enhanced–Observed Time Difference ) AOA (Angle of Arrival) A-GPS (Assisted Global Positioning System)
CGI (Cell Global Identify) Najmniej dokładna technika Nie wymaga wprowadzania żadnych zmian w sieci i telefonach Nie spełnia wymagań rządowych
obrazek Rys 1. Informacje o pozycji abonenta przechowywane w systemie GSM.
CGI Rys. 2. Promień komórki w zależności od obszaru.
E-CGI (Enhanced CGI) Usprawniona wersja CGI CGI + TA (Timing Advance) Duża podatność na zmianę warunków atmosferycznych
obrazek Rys 3. Dokładność osiągana przy wykorzystaniu CGI i CGI+TA.
UL-TOA (Uplink Time of Arrival) Metoda kosztowna dla operatora (wymaga instalacji modułu LMU) Dużo dokładniejsza metoda niż E-CGI Dla określenia pozycji terminal musi być widziany przez minimum 3 stacje bazowe
obrazek Rys 2. Dokładność osiągana przy wykorzystaniu CGI i CGI+TA. Rys 4. Zasada ustalania pozycji w UL-TOA.
E-OTD (Enhanced–Observed Time Difference ) Dokładność zbliżona do UL-TOA Wymaga, by telefon znajdował się w zasięgu trzech stacji bazowych Metoda tańsza niż UL-TOA Spełnia wymagania FCC
obrazek Rys 5. Zasada działania techniki E-OTD.
AOA (Angle of Arrival) Wykorzystuje matrycę anten do odbioru sygnału w stacji bazowej Wystarczą dwie stacje bazowe Mała skuteczność w terenie miejskim Wysoka skuteczność poza terenem miejskim
obrazek Rys 6. Zasada działania techniki AOA.
A-GPS Telefon i stacja bazowa muszą posiadać odbiornik GPS Skrócenie czasu na znalezienia położenia terminala dzięki serwerom operatora Duża dokładność
Podsumowanie