Title: Localizzazione associata a sistemi cellulari
1Localizzazione associata a sistemi cellulari
2Possibili applicazioni del MOBILE LOCATION
Chiamate demergenza
- 911 e 112
- Assistenza stradale
Gestione delle risorse
- Controllo di una flotta di autoveicoli
- Gestione del personale
Commercio
Informazioni
- Percorsi alternativi in caso di incidenti
- Mappe turistiche interattive
- Localizzazione degli amici
3Stime di mercato
- Dal 2005 ci saranno 1 miliardo di accessi ad
internet da terminali mobili - 345 milioni di utenti del mobile location dal
2003 - Il mobile location è un mercato che crescerà da
720 milioni di dollari nel 2000 a 32,9 miliardi
di dollari nel 2005 nella sola Europa.
4Tecniche di Mobile Location
Determinazione della posizione effettuata dal
terminale mobile
Determinazione della posizione effettuata dalla
rete
- CGITA
- TDOA
- AOA
- Location Pattern Matching
5Global Positioning System
6Segmento spaziale GPS
21 satelliti operativi per il 98 del tempo.
Ogni satellite è dotato di 2 clock al cesio e 2
al rubidio.
In orbita ci sono anche dei satelliti di scorta
oltre alle vecchie generazioni ancora funzionanti.
7Segmento di controllo GPS
8Segmento dutente GPS
Tale segmento è composto esclusivamente dal
ricevitore il quale deve ricevere segnali da
almeno 4 satelliti al fine di poter determinare
posizione, velocità e tempo. Ci sono due
tipologie di servizi offerti allutente GPS
- SPS è lo Standard Positioning Service
- Precisione orizzontale 100 m
- Precisione verticale 156 m
- Precisione temporale 340 ns
- PPS è il Precise Positioning Service
- Precisione orizzontale 22.0 m
- Precisione verticale 27.7 m
- Precisione temporale 200 ns
9Trilaterazione
(X1-Ux)2(Y1-Uy)2(Z1Uz)(t1 c)2
(X2-Ux)2(Y2-Uy)2(Z2Uz)(t2 c)2
(X3-Ux)2(Y3-Uy)2(Z3Uz)(t3 c)2
(X4-Ux)2(Y4-Uy)2(Z4Uz)(t4 c)2 c
è la velocità della luce Ux, Uy, Uz sono le
coordinate del satellite X, Y, Z sono
le coordinate del ricevitore GPS
10Dati di navigazione
11Codici GPS
- C/A è una sequenza PRN che si ripete ogni 1023
chip ossia 1ms considerando un chip rate di
1023MHz. Essa è resa disponibile per la SPS. - P è una sequenza che si ripete ogni 1014 chip
corrispondenti a 267 giorni se si considera un
chip rate di 10,23MHz , si tratta di un codice
unico per ogni satellite e che viene resettato
ogni settimana. - Il Navigation Message viene codificato e poi
modulato in BPSK
12Segnali GPS
13Ricevitore GPS
14Demodulazione del Navigation Message
15Sorgenti derrore
Gli errori orbitali vengono corretti sotto il
comando della master control station
La Selective Availability non è più operativa dal
1 maggio 2000
I ritardi di propagazione dovuti allatmosfera
dipendono dalla frequenza quindi possono essere
eliminati utilizzando sia L1 che L2
16E-GPS
17E-OTD
Precisione 50m Richiede aggiornamento alla rete e
ai terminali mobili
2 secondi per la localizzazione La precisione
scarseggia in ambiente urbano per via dei cammini
multipli
18CGI TA
Cell Global Identity e Timing Advance sono
funzionalità già implementate nel sistema e
quindi possono fungere da sistema di
localizzazione di back-up per sistemi più
efficaci.
Il raggio di una cella può variare tra 100m e 35Km
Linformazione sulla distanza prodotta dal TA va
in multipli di 550m
La posizione viene acquisita in 5 secondi
19TDOA
Misurare tempi è più semplice che misurare angoli
Richiede 3 BTS sincronizzate tra loro per poter
fissare la posizione
La precisione è al massimo di 125m e la posizione
viene acquisita in circa 10 secondi
20AOA
Richiede solo 2 BTS per fissare la posizione.
Le antenne ad array utilizzate stanno divenendo
sempre meno ingombranti ed antiestetiche
La precisione del sistema diminuisce
allontanandosi dalla BTS, al massimo è di 125m e
la posizione viene acquisita in circa 10 secondi
I cammini multipli influiscono pesantemente sulle
prestazioni
21Location Pattern Matching
La base station analizza il multipath pattern e
compila un signature pattern che viene
confrontato con quelli relativi a delle posizioni
note, in tal modo si ottiene la posizione del
terminale mobile
E necessaria una sola BTS che può anche non
essere in visibilità
22Criteri di selezione della tecnica
- Precisione richiesta
- Necessità di adempiere alla normativa E-911
- Localizzazione occasionale o costante
- Tempo necessario alla localizzazione
- Costi di aggiornamento del sistema