Позиционирование в сотовой связи

Позиционирование в сотовой связи

Не так давно лексикон “мобильного”человека обогатился новым термином –“позиционирование”. Едва возникнув, новаяуслуга стала предметом отчаянных споров.Позиционирование в сотовых сетях являет собойреальную альтернативу спутниковым системамнавигации и позиционирования GPS (Global Positioning Systeм),зарекомендовавшим себя как надежное средстводля собственной ориентации или отслеживанияместоположения других объектов. Системыпозиционирования в сотовых сетях пока еще неохватили все уголки Земного шара, но в пределахтерриторий, охваченных сотовой связью, навигацияс разной степенью точности уже возможна. Онипозволяют установить местонахождение ( сточностью до 15 м), скорость и направлениедвижения абонента, если его мобильный телефонвключен (причем, для определения координатдостаточно, чтобы аппарат находился в режимеожидания).

Удобно? Конечно. Но немедленно возникаетпроблема морального плана. Именно об этом спорятпоборники прав человека и работники органовбезопасности и экстренных служб. С одной стороныимеет место быть нарушение тайны частной жизниабонентов, но с другой новая услуга даетвозможность оказать помощь абоненту вэкстренных ситуациях.

К сожалению эти два аспекта имеютпротиворечивый характер, с одной стороны - никтоне должен знать, где вы находитесь, с другой - вслучае возникновения непредвиденных ситуацийэкстренные службы должны иметь возможностьчетко определить, где вы находитесь.

Ниже перечислены основные областиприменения технологий позиционирования,достигаемый при этом цели и некоторые важнейшиепараметры их функционирования:

Применение Область локализации Достижимая точность Специальное оборудование абонента Цель позиционирования Частота опроса Оплата разговоров в зависимости от расположения Сота/Сектор 250м Нет Тарификация При получении вызова, ответе на вызов Помощь в дороге 500м 125м Нет Оказание помощи Исходящий звонок “Желтые страницы” Сота/Сектор 250м Нет Что находится рядом? Исходящий звонок Информация по трафику Сота/Сектор Сота/Сектор Нет Направление движения данных Исходящий звонок или каждые 5 мин. Отслеживание плотности абонентов Сота/Сектор 30 - 125м Нет Управление ресурсами Каждые 5 мин. или по требованию Информация о направлении движения 125м 30м Да Управление или слежение Каждые 5 сек.

В такого вида услугах могут бытьзаинтересованы как частные лица, так иорганизации, использующие сотовую связь вповседневной деятельности. В зависимости от ихрода деятельности, применение позиционированияможет быть следующим:

  • Обеспечение инженерно-прикладных работ - мостостроение, прокладка путепроводов, ЛЭП и др.
  • Спасательно-предупредительные работы: геодезическое обеспечение при бедствиях и катастрофах.
  • Создание устройств, используемых в качестве поводырей слепых.
  • Диспетчерские службы - обеспечение работы пожарных, милиции, скорой.
  • Помощь автомобильному и железнодорожному транспорту, где благодаря оптимальному выбору маршрутов и постоянному контролю за движением возможна значительная экономия денежных средств и времени.
  • Индивидуальное применение в быту.
  • Установка соответствующей аппаратуры на личном автотранспорте. Автомобили экипируют электронными устройствами, по которым видно, где находится и куда движется машина.
  • Навигация.
  • Военные и разведывательные цели.
  • Как это работает? (основные методы)

    За рубежом ведутся достаточно активныеработы в этом направлении. В целом, системымобильного позиционирования могут бытьразделены на 2 класса: с установленнымдополнительным оборудованием в стационарнойчасти сети, либо в мобильную станцию (мобильныйтелефон).

    Рассмотрим более дешевый, первый способ,применяемый в настоящее время и называемый COO (CellOf Origin). Он подразумевает, что терминал абонента нетребует усовершенствования, и при желаниивоспользоваться услугой позиционирования ему ненадо покупать новый телефон. Он основывается наизмерении данных, полученных от трех ближайших ктелефону базовых станций. В самом простом случае,при методе “Cell ID”,происходит поиск базовойстанции, обслуживающей абонента. Точность приэтом зависит от радиуса действия базовой станцииэтой соты.

    Метод AOA (Angle of arrival) задействует большееколичество базовых станций, то есть можновычислить приблизительное местонахождение впределах площади, образованной пересечениемсекторов обслуживания антенных решеток ( причастотном планировании в виде несколькихсекторов в одной соте). При этом чем большесекторов, тем меньше угол каждого из них,следовательно, площадь пересечения секторовсоседних сот уменьшается. А точность определениякоординат увеличивается.

    Есть более сложный метод, задействующийспутниковую систему GPS, перед которой стоятаналогичные задачи, но в более глобальноммасштабе. Этот метод, называемый UL-TOA (Time of arrival),основывается на измерении времени прохождениясигнала от мобильного терминала до ближайших 3-хбазовых станций. Чтобы добиться требуемойточности измерения, необходимо синхронизироватьвсе базовые станции по времени с помощью атомныхчасов либо сигналами со спутника GPS. Все данныечерез сеть оператора связи поступают ввычислительный центр, где устанавливаетсяместонахождение абонента с точностью около 125метров. Наглядно метод UL-TOA проиллюстрированниже:

    Достоинства UL-TOA:

  • Устанавливается на 100 % базовой системы
  • Возможность роуминга
  • Обслуживает 100 % абонентов
  • Точность может регулироваться независимо
  • Недостатки:

  • Большие начальные инвестиции
  • С увеличением емкости сети цена системы возрастает
  • Второй класс систем мобильногопозиционирования подразумевает использованиемобильного телефона, адаптированного подкакую-либо систему, Примерами таких систем могутслужить A-GPS (дополненная GPS) или E-OTD (улучшеннаясистема измерения времени). Они значительнозадействуют спутниковый сегмент, то естьопираются на действующую систему GPS, чтозначительно усложняет всю систему. Система E-OTDимеет точность 50 -125 м. но в городских условияхприменение ее затруднено по причинемноголучевого распространения сигнала.Недостаток всех приведенных способов в том, чтоони не могут точно определить координаты объектаотносительно поверхности земли, иными словами недают ответа на вопрос, на какой высоте (глубине)или этаже находится абонент.

    На практике используются и другие,фирменные технологии, воплотившие в себе методыкак первого, так и второго класса. Среди них можноназвать:

  • Mobile Positioning System (Ericsson) – точность 100 м.,
  • RadioCameraTM – точность 50 м.
  • SnapTrackTM(Wireless Assistant GPS) – точность до 15 м.
  • CursorTM (CPS) – точность 50 м.
  • Finder(CellPoint) – точность 75 м.
  • Эти решения рознятся как попредоставляемому сервису, так и по цене. Надоотметить, что не все методы, применяемые в них,универсальны для всех стандартов связи.Большинство рассчитаны на внедрение в сетях GSM,но такие как система E-OTD, легче и дешевлеустанавливаются на базе сетей CDMA. Дело в том, чтоточная синхронизация по времени, необходимая приопределении максимально точных координат,заложена в сетях CDMA изначально.

    Наибольший интерес к системам мобильногопозиционирования проявляют операторы связистандарта GSM, так как основная борьба за клиентовсейчас происходит именно между ними. И такаяуслуга как предоставление информации оместоположении абонента дает солидноепреимущество. Предоставление таких услугмассовому потребителю в России ожидается через2-3 года, и, как ожидается, принесет большие доходыоператорам связи.

    Автор: Андрей Осадчук








    Рекомендуемый контент




    Copyright © 2010-2020 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.