Системи за позициониране в клетъчни мрежи
Технологии за изграждане на системи за позициониране
Методите за позициониране, базирани на използването само на мрежово оборудване, могат да предоставят данни непрекъснато и без никакво известие или разрешение от абоната. Когато MSC (Mobile Switching Center) трябва да анкетира местоположението на мобилната станция, това се отнася до VLR (Visited Location Register). Ако мобилната станция инициира процедурата за позициониране с MSC, тя информира своя VLR, който записва цялата променяща се информация в своите регистри. Тази процедура се случва, когато MS (мобилната станция) се премести от една зона за позициониране в друга. В случай че абонатът поиска специални допълнителни услуги или промени някои от неговите данни, MSC информира също VLR, който регистрира промените и при необходимост информира HLR за тях. Тази процедура използва така наречения B-интерфейс.
D-интерфейсът се използва за разширяване на обмена на данни за местоположението на мобилната станция и контрол на комуникационния процес. Основната услуга, предоставяна на мобилния абонат, е възможността за изпращане или получаване на съобщения, независимо от местоположението, така че HLR трябва да презареди данните си. VLR информира HLR за позицията на MS, като контролира и преназначава номера към нея по време на скитането и изпраща всички необходими данни за предоставяне на услуга на мобилната станция.
Нека сега разгледаме основните технологии за изграждане на системи за позициониране.
За да се определи позицията на радиопредавателно устройство, могат да се използват три основни параметъра на радиосигналите: тяхната амплитуда в приемащата точка, посока на пристигане и време на забавяне на разпространението.
В специализирани системи, с определено допълнително оборудване на базовите станции със специално оборудване, може да се реализира позициониране на мрежови абонати, базирани на класическите методи за радиопосочно търсене - гониометричен, далекомер и диференциален далекомер.
Метод за посока на пристигане на сигнали
Грешката при определяне на позицията на абоната спрямо истинското му местоположение sn [km] с известно разстояние D6 [km] между съседни базови станции, които са приели неговия сигнал и са измерили ъгли a1 и a2 с грешка sa [deg], е
Минималната грешка се постига, когато съотношението (a1 + a2) = 90 o и може да се изчисли по формулата
Метод на далекомер
За разстоянието между базовите станции D6 [км], известната грешка в измерването на времевите интервали st [s] (една и съща за всяка базова станция) и изчислените диапазони D1 и D2, грешката на позицията на абоната спрямо истинското му местоположение sn [км] може да се изчисли като
При разстояния между клетъчни станции D61 [km], D62 [km], известната грешка при измерване на времевите интервали st [s] (равни за всяка клетка), изчислените диапазони D1 и D2, базовите ъгли се определят по формулите
Грешката в позицията на абоната спрямо истинското му местоположение sn [km] при този метод е по-малка, отколкото при далекомера, и се определя като
По-долу са само няколко от тях.
Метод за определяне на времето на пристигане на сигнали
За да се осигури необходимата точност, е възможно да се синхронизира вътрешният часовник на мрежата с помощта на GPS сателитната система. Този метод се нарича UL-TOA (Uplink Time of Arrival). Всички данни през мрежата на оператора се изпращат до изчислителния център, където местоположението на абоната се установява с точност най-малко 125 м. Методът UL-TOA е ясно показан на фиг. 3.
