Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Localizzazione.

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1 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Localizzazione associata a sistemi cellulari

2 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Possibili applicazioni del MOBILE LOCATION Controllo di una flotta di autoveicoli Gestione del personale Chiamate demergenza 911 e 112 Assistenza stradale Gestione delle risorse Commercio Tariffazione selettiva Percorsi alternativi in caso di incidenti Mappe turistiche interattive Localizzazione degli amici Informazioni

3 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Stime 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.

4 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Tecniche di Mobile Location GPS A-GPS E-OTD Determinazione della posizione effettuata dal terminale mobile CGI+TA TDOA AOA Location Pattern Matching Determinazione della posizione effettuata dalla rete

5 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Global Positioning System

6 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Segmento 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.

7 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Segmento di controllo GPS

8 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Segmento dutente GPS SPS è lo Standard Positioning Service –Precisione orizzontale 100 m –Precisione verticale 156 m –Precisione temporale340 ns * PPS è il Precise Positioning Service –Precisione orizzontale 22.0 m –Precisione verticale 27.7 m –Precisione temporale200 ns 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 :

9 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Trilaterazione (X1-Ux)^2+(Y1-Uy)^2+(Z1+Uz)=(t1 c)^2 (X2-Ux)^2+(Y2-Uy)^2+(Z2+Uz)=(t2 c)^2 (X3-Ux)^2+(Y3-Uy)^2+(Z3+Uz)=(t3 c)^2 (X4-Ux)^2+(Y4-Uy)^2+(Z4+Uz)=(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

10 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Dati di navigazione

11 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Codici 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 10 14 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

12 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Segnali GPS

13 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Ricevitore GPS

14 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Demodulazione del Navigation Message

15 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Sorgenti 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

16 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali E-GPS

17 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali E-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

18 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali CGI + 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

19 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali TDOA La precisione è al massimo di 125m e la posizione viene acquisita in circa 10 secondi Misurare tempi è più semplice che misurare angoli Richiede 3 BTS sincronizzate tra loro per poter fissare la posizione

20 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali AOA 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

21 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali 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 Location Pattern Matching E necessaria una sola BTS che può anche non essere in visibilità

22 Università degli studi di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Reti Mobili e Multimediali Criteri 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