Статья честно украдена отсюда
Может кому интересно будет почитать..
Надеюсь раздел тот, если что перекину..
Как известно, мобильный телефон во включенном состоянии всегда «следит» за ближайшими базовыми станциями, при этом он принимает сигналы от одной (самой сильной станции) и постоянно отслеживает уровень сигнала от еще нескольких. При любом общении с сетью (звонок, SMS и тд) телефон устанавливает в большинстве случаев связь с самой сильной по уровню сигнала станцией. Обычно эта же станция является самой ближней.
Расстояние от телефона до ближайшей станции может быть разным и зависит от того, насколько большое количество станции имеет оператор. В большом городе это обычно до 400 метров. В областном центре до километра. В сельской местности и по трассам до 15-20 км. MSC (коммутатор мобильной связи) при каждом общении с сетью определяет и сохраняет в журнал (CDR) серийный номер телефона и номер соты Cell ID3 в которой терминал находится. Таким образом в стандартной GSM сети можно определить местоположение абонента с точностью до передатчика (соты), что дает точность определения в большом городе максимум 200-400 метров. В городе областного значения погрешность 800 метров – километр. В сельской местности 15-20 км.
Некоторые производители GSM оборудования наделяют коммутаторы мобильной связи с возможностью определять местоположения абонента не только по номеру соты, но и уточнять его по критерию дальности нахождения абонента от текущей базовой станции. Так, как технология GSM использует частотно - временное разделение каналов, существует возможность определять дальность нахождения абонента от базовой станции с точность 550 метров использую параметр TA (Time Advanced). В этом случае местоположение абонента определяется полукруглой полосой шириной 550 метров. Если абонент перемещается по местности, то отслеживая параметры Cell ID и TA можно достаточно точно определить направление его движения особенно на крупных дорогах и автомагистралях.
Методы реализации системы точного позиционирования
Задача позиционирования мобильных телефонов предполагает автоматическое определение их местоположения в пределах сотовых сетей. При этом под термином "местоположение"следует понимать не нахождение географических координат - широты и долготы (что в принципе также возможно), а однозначную идентификацию положения владельца мобильного телефона на местности (электронной карте).
Существуют несколько видов систем мобильного позиционирования.
Согласно принятой классификации, СМП делятся на два основных типа:
- системы, для функционирования которых необходима доработка или замена абонентских устройств
- работающие с обычными мобильными терминалами (системы позиционирования внутри сотовой сети).
В первом случае потребуется либо новая SIM-карта, либо новый аппарат (а возможно, и то и другое). Во втором случае никаких изменений аппаратной части мобильного терминала не требуется, а необходимо только изменение программной части, таким образом, все затраты на развертывание системы несет оператор сети.
Cell-ID
В настоящее время сервис способен всего лишь определить, к какой базовой станции ближе всего находится клиент. Тоесть в ответ на ваш запрос, будет приходить сообщения с указанием предпологаемого района нахождения от 1, 2 или 3 базовых станций.
Например:
Ваше местоположение - Иркутск. Верхняя Лисиха, ул. Станиславского, ул. Депутатская
Ваше местоположение - Култукский тракт. 50-65-й км
Ваше местоположение - Байкал. noc. Утулик.
Таким образом, точность этой системы колеблется от 500 метров до нескольких километров.
Для определения положения мобильного аппарата могут быть использованы три основных параметра радиосигналов:
- направление прихода
- амплитуда
- время задержки.
Амплитуда принимаемых сигналов способна характеризовать расстояниемежду передатчиком и приемником. Однако на практике уровень сигналов мобильного телефона вместе приема зависит от столь большого числа причин, что в большинстве случаев не может обеспечить требуемую точность определения места ииспользуется в качестве вспомогательного параметра.
Направление прихода сигналов может автоматически определяться, по различию фаз сигналов на элементах антенны. Можно также использовать несколько базовых станций, расположенных по соседству. Использования секторных антенн, вместо все направленных, позволяет определить направление прихода сигналов с большей точностью. Пересечение пеленговиз двух (или большего числа) мест обеспечивает (с определенной точностью) определение положения мобильного телефона.
При реализации угломерного метода (метод направления прихода сигналов - Angle of Arrival - АОА) измеряемыми параметрами являются углынаправления прихода излучения радиотелефона a1 и a2 [град] относительнолинии (базы), соединяющей две сотовые станции сети.
При реализации дальномерного метода измеряемыми параметрами являются временные задержки Dt1 [c] и Dt2 [c] распространения сигнала радиотелефона абонента не менее, чем до двух сотовых станций сети относительно их временных шкал, которые должны быть синхронизированы между собой, а рассчитываемыми параметрами - дальности от сотовых станций до места расположения абонента.
При реализации разностно-дальномерного метода измеряемыми параметрами являются временные задержки Dt1 [c], Dt2 [c] и Dt3 [c] распространения сигнала радиотелефона абонента не менее чем до трех базовых станцийсети относительно их синхронизированных временных шкал, а рассчитываемыми параметрами - дальности от сотовых станций до места расположения абонента.
Метод разности времен (Enhanced Observed Time Difference, EOTD) разработан компанией Cambridge Positioning Systems и имеет в основе похожие принципы, что и ТОА, только измерения происходят до двух трех ближайших доступных LMU и измеряется разница во времени задержки сигналов. В дальнейшем эта разница конвертируется в расстояние от мобильного телефона до двух конкретных базовых станций. В систему обработки данных водятся точные координаты базовых станций, дальнейшее вычисление не составляет труда. По некоторым оценкам точность такого метода даже превышает метод ТОА. Особенность метода EOTD заключается в необходимости интеграции в мобильный терминал модуля вычислений. Рынок предлагает следующие популярные модели терминалов с поддержкой EOTD: Siemens A56, Nokia 3650, 7610, 6610, Samsung S100, Sony Ericsson T610 (новые модели пока неизвестны).
Метод времени получения (Time of Arrival - TOA) схож с технологией спутниковой навигации GPS и базируется на измерении задержки в сдвиге фрейма при прохождении сигнала от базовой станции до телефона (который в свою очередь является показателем определяющим расстояние до базовых станций). Чтобы определить координаты нужно, как минимум «три одновременных пеленга» (замера расстояния) до разных базовых станций, оборудованных LMU. В идеале более точные координаты можно получить при измерении времени прохождения сигнала до четырех-пяти базовых станций. Все вычисления делает оборудование, установленное у оператора (используя алгоритмы триангуляции), при этом, так как речь идет о разнице в получении сигналов в микросекунды, остро встает вопрос синхронизации всех LMU (например используя сигналы GPS). Инициировать процесс определения местоположения может как сам пользователь, так и оператор. Конечно, такой метод неизбежно увеличивает нагрузку на служебные каналы сети в момент запроса координат.
Как один из вариантов повышения точности местоопределения применяется метод фиксации времени прибытия сигналов с использованием спутниковой синхронизации UL-ТОА (Uplink ТОА). Для обеспечения требуемой точности возможна синхронизация внутренних часов сети с помощью спутниковой системы GPS (Global Positioning System). Все данные через сетьоператора связи поступают в вычислительный центр, где устанавливается местонахождение абонента с точностью не хуже 125 м.
Еще один вариант "гибридной" системы определения местоположения сотового абонента - радионавигационный метод локализация с помощью дополненной системы GPS (A-GPS - Assistant GPS). При этом методе процесс, когда обычный приемник GPS вычисляет местоположение, начинается с попытки найти первый навигационный спутник, идентификации, определения его положения. Затем находится следующий и так далее. Скаждого спутника загружаются информация, измеренные временные задержкии лишь затем вычисляется местоположение данногоприемника. Процесс местоопределения может занимать от 40 с до нескольких минут, а также требует прямой видимости по крайней мере трехспутников. Метод А-GPS объединяет классическую информацию GPS с географическим программным обеспечением и мобильной информацией сети. Сеть указывает мобильному телефону, какие именно спутники следует искать. При этом количество шагов, необходимое для вычисления его местоположения, уменьшается примерно с 10 до 3. Для уменьшения потребления энергии от батареи мобильного телефона данные спутниковых измерений передаются в сеть и на нее возлагается выполнение необходимых расчетов. Пользователям придется приобретатьновые мобильные телефоны со встроенными GPS-приемниками и антенной. Точность позиционирования при использовании данного метода значительно выше, что обусловлено жесткой синхронизацией временных шкал всех элементов системы.
Уникальным методом позиционирования мобильных телефонов, не имеющим аналогов в классической радиопеленгации, является метод сопоставления образов (сигнатур) мест расположения абонентов (LRM -Location Pattern Matching) мобильного абонента, разработанный компанией US Wireless и использующий технологию анализа параметров радиосигнала и характеристик его многолучевого распространения. Измеряя фазовые, временные и амплитудные параметры фрагментов радиосигнала мобильного телефона, отраженного от препятствий (зданий, возвышенностей и тп), базоваястанция оценивает структуру подобного "радиоотпечатка" (fingerprint) сигнала и вычисляет его "сигнатуру" (signature). Полученная информациясравнивается системой со своей базой образцов таких "сигнатур", соответствующих разным вариантам расположения мобильного абонента наместности.
В настоящее время известны более двух десятков систем, использующих "интеллектуальные" антенны, угол прихода сигналов, разность времени их прихода, амплитуду сигналов, систему GPS и комбинации этих методов. Достигаемые точности определения координат сотового телефона варьируютв пределах от единиц до сотен метров.
Применения.
Эксперты отмечают возможность двойного назначения подобных технологий, ведь теоретически можно отследить любого владельца мобильного телефона. Тем более, что способы определения положения, основанные наиспользовании только оборудования сети, могут выдавать данныенепрерывно и без всякого уведомления абонента или его разрешения.
Повсеместное введение системы мобильного позиционирование (СМП) вызывает тревогу у людей, заботящихся о конфиденциальности личной жизни, ведь положение мобильного телефонаможно определить не только в момент разговора, но и в режиме ожиданиевызова. В такой ситуации наиболее корректным решением является сообщение координат мобильной станции, только после предварительного согласия ее владельца.
"С другой стороны, использование систем мобильного позиционирования может серьезно облегчить работу экстренных служб."Так как многие из звонящих не знаютсвоего точного места, и их отыскание занимает большое количествовремени, доходящее до часов. А в некоторых случаях точное знание местонахождения звонящих является буквально вопросом жизни и смерти.
Так же системы мобильного позиционирование применяются для систем навигации, охраны, сигнализации, противоугонных автомабильных системах (функция тревоги, управления различными блокировками, сообщения координат)
Сотовые операторы предоставляют услугу - возможность определения местонахождения абонента в любой точке покрытия сети GSM. Тоесть если у вас есть дети, и вам хотелось бы знать где они сейчас на учебе или в развлекательном центре. Или знать где находится ваша вторая половина. Или находится ваш работник на объекте, то эта услуга для вас.
Ограничения: Для подключения услуги необходимо оформить договор от имени абонента, разрешающего определять свое местоположение.
1 базовые станции - приемопередающие станции установленная на крышах домов, на вышках, башнях. С помощью таких станций, расположенных в необходимых местах, обеспечивается «покрытие» местности.
2 бывают случаи, когда уровень сигнала очень сильный, но присутствует помеха, поэтому телефон выбирает другой канал для связи с меньшим уровнем сигнала, но с лучшим качеством.
3 базовая станция может иметь несколько передатчиков. Каждый передатчик обеспечивает связь на определенном географическом участке местности образуя «соту». Обычно базовые станции имеют три передатчика, антенны которых направлены в разные стороны.
Автор: Степан
Может кому интересно будет почитать..
Надеюсь раздел тот, если что перекину..
Как известно, мобильный телефон во включенном состоянии всегда «следит» за ближайшими базовыми станциями, при этом он принимает сигналы от одной (самой сильной станции) и постоянно отслеживает уровень сигнала от еще нескольких. При любом общении с сетью (звонок, SMS и тд) телефон устанавливает в большинстве случаев связь с самой сильной по уровню сигнала станцией. Обычно эта же станция является самой ближней.
Расстояние от телефона до ближайшей станции может быть разным и зависит от того, насколько большое количество станции имеет оператор. В большом городе это обычно до 400 метров. В областном центре до километра. В сельской местности и по трассам до 15-20 км. MSC (коммутатор мобильной связи) при каждом общении с сетью определяет и сохраняет в журнал (CDR) серийный номер телефона и номер соты Cell ID3 в которой терминал находится. Таким образом в стандартной GSM сети можно определить местоположение абонента с точностью до передатчика (соты), что дает точность определения в большом городе максимум 200-400 метров. В городе областного значения погрешность 800 метров – километр. В сельской местности 15-20 км.
Некоторые производители GSM оборудования наделяют коммутаторы мобильной связи с возможностью определять местоположения абонента не только по номеру соты, но и уточнять его по критерию дальности нахождения абонента от текущей базовой станции. Так, как технология GSM использует частотно - временное разделение каналов, существует возможность определять дальность нахождения абонента от базовой станции с точность 550 метров использую параметр TA (Time Advanced). В этом случае местоположение абонента определяется полукруглой полосой шириной 550 метров. Если абонент перемещается по местности, то отслеживая параметры Cell ID и TA можно достаточно точно определить направление его движения особенно на крупных дорогах и автомагистралях.
Методы реализации системы точного позиционирования
Задача позиционирования мобильных телефонов предполагает автоматическое определение их местоположения в пределах сотовых сетей. При этом под термином "местоположение"следует понимать не нахождение географических координат - широты и долготы (что в принципе также возможно), а однозначную идентификацию положения владельца мобильного телефона на местности (электронной карте).
Существуют несколько видов систем мобильного позиционирования.
Согласно принятой классификации, СМП делятся на два основных типа:
- системы, для функционирования которых необходима доработка или замена абонентских устройств
- работающие с обычными мобильными терминалами (системы позиционирования внутри сотовой сети).
В первом случае потребуется либо новая SIM-карта, либо новый аппарат (а возможно, и то и другое). Во втором случае никаких изменений аппаратной части мобильного терминала не требуется, а необходимо только изменение программной части, таким образом, все затраты на развертывание системы несет оператор сети.
Cell-ID
В настоящее время сервис способен всего лишь определить, к какой базовой станции ближе всего находится клиент. Тоесть в ответ на ваш запрос, будет приходить сообщения с указанием предпологаемого района нахождения от 1, 2 или 3 базовых станций.
Например:
Ваше местоположение - Иркутск. Верхняя Лисиха, ул. Станиславского, ул. Депутатская
Ваше местоположение - Култукский тракт. 50-65-й км
Ваше местоположение - Байкал. noc. Утулик.
Таким образом, точность этой системы колеблется от 500 метров до нескольких километров.
Для определения положения мобильного аппарата могут быть использованы три основных параметра радиосигналов:
- направление прихода
- амплитуда
- время задержки.
Амплитуда принимаемых сигналов способна характеризовать расстояниемежду передатчиком и приемником. Однако на практике уровень сигналов мобильного телефона вместе приема зависит от столь большого числа причин, что в большинстве случаев не может обеспечить требуемую точность определения места ииспользуется в качестве вспомогательного параметра.
Направление прихода сигналов может автоматически определяться, по различию фаз сигналов на элементах антенны. Можно также использовать несколько базовых станций, расположенных по соседству. Использования секторных антенн, вместо все направленных, позволяет определить направление прихода сигналов с большей точностью. Пересечение пеленговиз двух (или большего числа) мест обеспечивает (с определенной точностью) определение положения мобильного телефона.
При реализации угломерного метода (метод направления прихода сигналов - Angle of Arrival - АОА) измеряемыми параметрами являются углынаправления прихода излучения радиотелефона a1 и a2 [град] относительнолинии (базы), соединяющей две сотовые станции сети.
При реализации дальномерного метода измеряемыми параметрами являются временные задержки Dt1 [c] и Dt2 [c] распространения сигнала радиотелефона абонента не менее, чем до двух сотовых станций сети относительно их временных шкал, которые должны быть синхронизированы между собой, а рассчитываемыми параметрами - дальности от сотовых станций до места расположения абонента.
При реализации разностно-дальномерного метода измеряемыми параметрами являются временные задержки Dt1 [c], Dt2 [c] и Dt3 [c] распространения сигнала радиотелефона абонента не менее чем до трех базовых станцийсети относительно их синхронизированных временных шкал, а рассчитываемыми параметрами - дальности от сотовых станций до места расположения абонента.
Метод разности времен (Enhanced Observed Time Difference, EOTD) разработан компанией Cambridge Positioning Systems и имеет в основе похожие принципы, что и ТОА, только измерения происходят до двух трех ближайших доступных LMU и измеряется разница во времени задержки сигналов. В дальнейшем эта разница конвертируется в расстояние от мобильного телефона до двух конкретных базовых станций. В систему обработки данных водятся точные координаты базовых станций, дальнейшее вычисление не составляет труда. По некоторым оценкам точность такого метода даже превышает метод ТОА. Особенность метода EOTD заключается в необходимости интеграции в мобильный терминал модуля вычислений. Рынок предлагает следующие популярные модели терминалов с поддержкой EOTD: Siemens A56, Nokia 3650, 7610, 6610, Samsung S100, Sony Ericsson T610 (новые модели пока неизвестны).
Метод времени получения (Time of Arrival - TOA) схож с технологией спутниковой навигации GPS и базируется на измерении задержки в сдвиге фрейма при прохождении сигнала от базовой станции до телефона (который в свою очередь является показателем определяющим расстояние до базовых станций). Чтобы определить координаты нужно, как минимум «три одновременных пеленга» (замера расстояния) до разных базовых станций, оборудованных LMU. В идеале более точные координаты можно получить при измерении времени прохождения сигнала до четырех-пяти базовых станций. Все вычисления делает оборудование, установленное у оператора (используя алгоритмы триангуляции), при этом, так как речь идет о разнице в получении сигналов в микросекунды, остро встает вопрос синхронизации всех LMU (например используя сигналы GPS). Инициировать процесс определения местоположения может как сам пользователь, так и оператор. Конечно, такой метод неизбежно увеличивает нагрузку на служебные каналы сети в момент запроса координат.
Как один из вариантов повышения точности местоопределения применяется метод фиксации времени прибытия сигналов с использованием спутниковой синхронизации UL-ТОА (Uplink ТОА). Для обеспечения требуемой точности возможна синхронизация внутренних часов сети с помощью спутниковой системы GPS (Global Positioning System). Все данные через сетьоператора связи поступают в вычислительный центр, где устанавливается местонахождение абонента с точностью не хуже 125 м.
Еще один вариант "гибридной" системы определения местоположения сотового абонента - радионавигационный метод локализация с помощью дополненной системы GPS (A-GPS - Assistant GPS). При этом методе процесс, когда обычный приемник GPS вычисляет местоположение, начинается с попытки найти первый навигационный спутник, идентификации, определения его положения. Затем находится следующий и так далее. Скаждого спутника загружаются информация, измеренные временные задержкии лишь затем вычисляется местоположение данногоприемника. Процесс местоопределения может занимать от 40 с до нескольких минут, а также требует прямой видимости по крайней мере трехспутников. Метод А-GPS объединяет классическую информацию GPS с географическим программным обеспечением и мобильной информацией сети. Сеть указывает мобильному телефону, какие именно спутники следует искать. При этом количество шагов, необходимое для вычисления его местоположения, уменьшается примерно с 10 до 3. Для уменьшения потребления энергии от батареи мобильного телефона данные спутниковых измерений передаются в сеть и на нее возлагается выполнение необходимых расчетов. Пользователям придется приобретатьновые мобильные телефоны со встроенными GPS-приемниками и антенной. Точность позиционирования при использовании данного метода значительно выше, что обусловлено жесткой синхронизацией временных шкал всех элементов системы.
Уникальным методом позиционирования мобильных телефонов, не имеющим аналогов в классической радиопеленгации, является метод сопоставления образов (сигнатур) мест расположения абонентов (LRM -Location Pattern Matching) мобильного абонента, разработанный компанией US Wireless и использующий технологию анализа параметров радиосигнала и характеристик его многолучевого распространения. Измеряя фазовые, временные и амплитудные параметры фрагментов радиосигнала мобильного телефона, отраженного от препятствий (зданий, возвышенностей и тп), базоваястанция оценивает структуру подобного "радиоотпечатка" (fingerprint) сигнала и вычисляет его "сигнатуру" (signature). Полученная информациясравнивается системой со своей базой образцов таких "сигнатур", соответствующих разным вариантам расположения мобильного абонента наместности.
В настоящее время известны более двух десятков систем, использующих "интеллектуальные" антенны, угол прихода сигналов, разность времени их прихода, амплитуду сигналов, систему GPS и комбинации этих методов. Достигаемые точности определения координат сотового телефона варьируютв пределах от единиц до сотен метров.
Применения.
Эксперты отмечают возможность двойного назначения подобных технологий, ведь теоретически можно отследить любого владельца мобильного телефона. Тем более, что способы определения положения, основанные наиспользовании только оборудования сети, могут выдавать данныенепрерывно и без всякого уведомления абонента или его разрешения.
Повсеместное введение системы мобильного позиционирование (СМП) вызывает тревогу у людей, заботящихся о конфиденциальности личной жизни, ведь положение мобильного телефонаможно определить не только в момент разговора, но и в режиме ожиданиевызова. В такой ситуации наиболее корректным решением является сообщение координат мобильной станции, только после предварительного согласия ее владельца.
"С другой стороны, использование систем мобильного позиционирования может серьезно облегчить работу экстренных служб."Так как многие из звонящих не знаютсвоего точного места, и их отыскание занимает большое количествовремени, доходящее до часов. А в некоторых случаях точное знание местонахождения звонящих является буквально вопросом жизни и смерти.
Так же системы мобильного позиционирование применяются для систем навигации, охраны, сигнализации, противоугонных автомабильных системах (функция тревоги, управления различными блокировками, сообщения координат)
Сотовые операторы предоставляют услугу - возможность определения местонахождения абонента в любой точке покрытия сети GSM. Тоесть если у вас есть дети, и вам хотелось бы знать где они сейчас на учебе или в развлекательном центре. Или знать где находится ваша вторая половина. Или находится ваш работник на объекте, то эта услуга для вас.
Ограничения: Для подключения услуги необходимо оформить договор от имени абонента, разрешающего определять свое местоположение.
1 базовые станции - приемопередающие станции установленная на крышах домов, на вышках, башнях. С помощью таких станций, расположенных в необходимых местах, обеспечивается «покрытие» местности.
2 бывают случаи, когда уровень сигнала очень сильный, но присутствует помеха, поэтому телефон выбирает другой канал для связи с меньшим уровнем сигнала, но с лучшим качеством.
3 базовая станция может иметь несколько передатчиков. Каждый передатчик обеспечивает связь на определенном географическом участке местности образуя «соту». Обычно базовые станции имеют три передатчика, антенны которых направлены в разные стороны.
Автор: Степан
![[03hex]](/data/avatars/m/3/3157.jpg?1608986732){kind=avatar}
