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Università degli Studi di Roma La Sapienza Facoltà di Ingegneria - Dipartimento di Informatica e Sistemistica - Integrazione dei sistemi di riconoscimento.

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Presentazione sul tema: "Università degli Studi di Roma La Sapienza Facoltà di Ingegneria - Dipartimento di Informatica e Sistemistica - Integrazione dei sistemi di riconoscimento."— Transcript della presentazione:

1 Università degli Studi di Roma La Sapienza Facoltà di Ingegneria - Dipartimento di Informatica e Sistemistica - Integrazione dei sistemi di riconoscimento vocale con la tecnologia di localizzazione basata su Cell-ID: Voice Location Services, uno studio sperimentale Emiliano Trevisani – Andrea Vitaletti

2 Scenario La tecnologia di localizzazione basata su Cell-ID VXML & Voice Location Services VXML + Cell-ID Esperienze di misura Analisi prestazionale Outline

3 Disporre della posizione di un terminale mobile consente la fornitura di servizi specifici a valore aggiunto: gestione di flotte - tracking dei veicoli - servizi di emergenza - navigazione assistita - utilities location based – advertising. US: E911 [Enhanced 911] requisiti iniziali stringenti: metri nel 67%; TOA; A-GPS. UE: E112 [Enhanced 112] requisiti laschi: … il meglio che loperatore può offrire… Cell ID Positioning almeno nella fase iniziale eventualmente integrata con altre soluzioni Scenario

4 BSC Area BSC Area BSC AREA Location Area MSC Area VLR Area PLMN Area VLR Area VLR Area VLR Area BTS Area La rete conosce la posizione di un mobile in idle mode solo a livello di location area; CELL ID è noto sempre al mobile [BCCH]; è noto alla rete solo durante una comunicazione. Location Updating periodico: ~30 min; BTS 2 BTS 1 Portanti BCCH diverse Location Area Location area 2 Location Updating No Location Updating VLR Location area 1 HLR GSM Mobility Management

5 BTS CELL ID C1 CELL ID C2 CELL ID C3 Svantaggi: accuratezza ~ dimensione cella; il mobile è delocalizzato nella cella; il mobile non seleziona necessariamente la BTS più vicina; Indipendentemente dalla posizione reale del mobile nella cella, la sua posizione viene approssimata con il punto S S CELL-ID Positioning Vantaggi: nessun upgrade ai terminali ed alle infrastrutture di rete; disponibile in idle mode; disponibile in ambienti indoor. se la densità di BTS è elevata la ricopertura media aumenta migliora la risoluzione.

6 Assunzione: posizione reale utente GPS, posizione stimata coordinate BTS servente; Analisi dellerrore di stima sul posizionamento. average distance: valor medio dei campioni di distanza MS – BTS servente al variare della posizione del mobile; Proximity measures: con che frequenza il mobile seleziona la BTS effettivamente più vicina? Cell ID Positioning: parametri prestazionali

7 Average Distance Measures

8 Proximity Measures 1/2 Il mobile seleziona sempre la BTS più vicina per ricevere il servizio? Multipath Different BTS TX Power Cell Selection Algorithm: portante radio f C=A-max[0,B]; A=P R – S BTS ; B= P RACH,max - P MS,max ; Seleziona solo celle con C>0 CELL_RESELECT_HYSTERESIS CELL_RESELECT_HYSTERESIS Ostacolo Multipath Livello segnale [dB] distanza [km] Attenuazione da percorso Fading alla Rayleigh Fading lento lognormale [shadowing]

9 Proximity Measures 2/2

10 Ambiente di sviluppo standard, potente e flessibile per sistemi IVR [Interactive Voice Response]; standard W3C : marzo 2000 v 1.0; marzo 2004 v 2.0 Gestione semplice e combinata di sistemi TTS [Text To Speech] e ASR [Automatic Speech Recognition] Il Voice Server utilizza la specifica di una grammatica per interpretare linput vocale dellutente ed integra il browser vocale Il browser vocale richiede le pagine VXML allApplication Server La gestione del dialogo è affidata allinterprete VXML Integrazione con le tecnologie internet esistenti [Application Server] Lutente può utilizzare un normale telefono [fisso o mobile] Input vocale, toni DTMF o combinato VXML: Overview

11 VXML & Voice Location Services Schede telefoniche TTS ASR DTMF Pronunciare l'indirizzo corrispondente alla sua posizione senza il numero civico. Via Giuseppe Verdi | Viale Mazzini | Piazza Venezia | Via Giuseppe Verdi | Viale Mazzini | Piazza Venezia | Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant VXML Server Application Server

12 VXML & Voice Location Services Schede telefoniche TTS ASR DTMF Pronunciare l'indirizzo corrispondente alla sua posizione senza il numero civico. Via Giuseppe Verdi | Viale Mazzini | Piazza Venezia | Via Giuseppe Verdi | Viale Mazzini | Piazza Venezia | Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant VXML Server Application Server input corretti e completi

13 La correttezza e lefficienza del riconoscimento [ASR] sono strettamente legate alla dimensione della grammatica; per un grande città la dimensione della grammatica può arrivare a diverse migliaia di elementi; le dimensioni della grammatica esplodono se si rilascia il vincolo di input completi e corretti rendendo il sistema flessibile nei confronti di input parziali e/o non completamente corretti [Via Mazzini, Mazzini, Viale Mazzini, Viale Giuseppe Mazzini,Viale Gi Mazzini, Viale G. Mazzini,….] Esperienze di misura effettuate nella città di Roma: IBM Server RS IBM WebSphere Voice and Response VXML ADDRESSEST UPLOAD T RECOGNITION HIT RATIO Input mode sec2 sec100 %Correct and complete ***Partial and/or not completely correct sec7 sec20 % * System failure

14 Per utenti mobili, Cell ID può essere efficacemente utilizzato per ridurre la dimensione della grammatica; Unapplicazione ad hoc [Symbian OS, SIM Toolkit,…] instaura in modo automatico una chiamata voce verso il Voice Server dopo aver inviato allApplication Server linformazione su Cell ID: via SMS [segnalazione asincrona fuori banda] via DTMF [segnalazione sincrona in banda] VXML + Cell ID 1/2 Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant VXML Server Application Server CELL-ID via DTMF or SMS [Symbian/STK Application]

15 Per utenti mobili, Cell ID può essere efficacemente utilizzato per ridurre la dimensione della grammatica; Unapplicazione ad hoc [Symbian OS, SIM Toolkit,…] instaura in modo automatico una chiamata voce verso il Voice Server dopo aver inviato allApplication Server linformazione su Cell ID: via SMS [segnalazione asincrona fuori banda] via DTMF [segnalazione sincrona in banda] VXML + Cell ID 1/2 Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant Address_? Via Salaria Number_? 113 Service_? Restaurant VXML Server Application Server CELL-ID via DTMF or SMS [Symbian/STK Application] CELL-ID

16 Esperienze di misura effettuate nella città di Roma: IBM Server RS IBM WebSphere Voice and Response; 720 celle della rete mobile WIND [average radius ~ 1 Km ]; VXML + Cell ID 2/2 ADDRESSEST UPLOAD T RECOGNITION HIT RATIO Input mode 21 [ / 3.405]0.6 sec0.2 sec100 %Correct and complete 314 [ / ]1.2 sec0.6 sec100 %Partial and/or not completely correct

17 Esperienze di misura effettuate nella città di Roma: IBM Server RS IBM WebSphere Voice and Response; 720 celle della rete mobile WIND [average radius ~ 1 Km ]; VXML + Cell ID 2/2 ADDRESSEST UPLOAD T RECOGNITION HIT RATIO Input mode 21 [ / 3.405]0.6 sec0.2 sec100 %Correct and complete 314 [ / ]1.2 sec0.6 sec100 %Partial and/or not completely correct le prestazioni migliorano di un fattore >10 servizio flessibile ed efficiente


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