GSM/UMTS/HSPDA

Plaatsbepaling in mobiele communicatie netwerken: 

Een relatief nieuwe manier van locatiebepaling is die via de netwerken van mobiele communicatiesystemen zoals GSM en UMTS. Naast gewone gesprekken worden er steeds meer (data)diensten aangeboden via de mobiele telefoon. In het streven van netwerkproviders naar persoonsgebonden dienstverlening (Location Based Services, of ook wel L-commerce) speelt de locatie van de beller een grote rol, zoals bij reisinformatie (files bij jou in de buurt), gele gids (de dichtstbijzijnde winkel) of een filmreservering (waar draait de film van je keuze).   

Locatiebepaling middels het GSM- of UMTS-netwerk is gebaseerd op de volgende methodieken: 

  1. Cell identity
  2. Timing advance
  3. Enhanced observed time difference
  4. Time of arrival
  5. Angle of arrival      

De vermelde resoluties zijn gebaseerd op de configuratie van GSM-netwerken. De celgroottes van UMTS-netwerken zijn kleiner waardoor de nauwkeurigheid kan toenemen. (Bron: onderzoek ‘verkeersinformatie via GSM’, november 1999, in opdracht van DGTP, afdeling Telematica).   

Cell identity: 

 
  • Gebaseerd op unieke identiteit van iedere cel in het GSM-netwerk
  • Eenvoudigste manier voor gebruiker lokalisatie
  • Vereist geen verandering van handset of netwerk architectuur
  • De toevoeging van een lokalisatie applicatie binnen het netwerk zorgt voor de cel identificatie van een gebruiker
  • De resolutie van Cell ID wordt bepaald door de GSM-celgrootte; die kan variëren van 150m tot 25 km radius.

 

Timing advance: 

  • Door gebruik te maken van de tijdsduur gemoeid met de communicatie tussen basisstation en GSM toestel kan de afstand tot de celkern worden bepaald
  • De afstandsmeting is vrij grof met een typische resolutie van 500m
  • Noch in het GSM toestel noch in de netwerk infrastructuur zijn wijzigingen nodig
  • Een additionele software applicatie in het netwerk is nodig
  • Grotere resolutie kan worden verkregen door sector-antennes in de cel te gebruiken

Enhanced observed time difference: 

  • E-OTD gebruikt het verschil in metingen (observaties) gemaakt door het mobiele toestel en die gemaakt door het netwerk
  • De netwerkmetingen kunnen gedaan worden door toevoeging van apparatuur die relatieve tijden meten of door het synchroniseren van alle basisstations zodat absolute tijden kunnen worden gemeten
  • Vraagt extra infrastructuur en tevens wijzigingen van het mobiele toestel (mogelijkerwijs alleen software)
  • Resoluties van minder dan 25m kunnen worden bereikt (kenmerkend is 75-125m)      

Time of arrival: 

  • een of meer basisstations registreren de aankomsttijd van het signaal van een mobiel toestel
  • 3-punts berekeningen maken het mogelijk het mobiele toestel te localiseren
  • Ieder basisstation heeft een exact klok signaal nodig (b.v. via GPS) om te zorgen dat er onderlinge synchronisatie plaatsvindt met andere basisstations als ook met de specifiek benodigde meetapparatuur
  • bestaande, ongewijzigde mobiele apparatuur wordt ondersteund
  • Het is mogelijk om een resolutie van 125m te bereiken   

Angle of arrival: 

  • Vergelijkbaar concept met Time of Arrival, echter nu wordt de hoek van de ontvangen signalen gemeten
  • Deze methode vereist de opstelling van exacte antenne arrays op iedere basisstation locatie
  • Bestaande, ongewijzigde mobiele toestellen worden ondersteund
  • Objecten binnen antenne - toestel communicatie kunnen de goede werking verstoren
  • Typische resolutie is 125m 

Sector(en): 

Alle.   

Systeemkarakteristieken: 

Frequentiegebied:     
Dekkingsgebied:  GSM 
Nauwkeurigheid:  125m 
Beschikbaarheid:  24 uur per dag