Повышение точности позиционирования абонентских станций в сотовых сетях мобильной радиосвязи - Автореферат

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Виктор Аркадьевич Жиров кандидат технических наук, доцент Евгений Александрович Попов Защита диссертации состоится на заседании диссертационного совета Д 219.004.02 при Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф.С развитием телекоммуникационной отрасли, разработкой и внедрением новых стандартов связи и безопасности возникает необходимость предоставления точных данных о местоположении абонентских станций для оказания пользователям сетей мобильной связи навигационных услуг, помощи при авариях, обеспечения их безопасности, а также для использования в системе оперативно-розыскных мероприятий (СОРМ). Спутниковые системы позиционирования обладают более высокой точностью позиционирования абонентских станций, но им, в свою очередь, свойственны следующие серьезные недостатки, существенно ограничивающие область их применения: - усложнение абонентского и базового оборудования сотовых сетей мобильной связи; Научная задача заключается в разработке методики построения и процедур совместного функционирования сетей сотовой мобильной радиосвязи и позиционирования, обеспечивающих требуемую точность определения местоположения абонентских станций. Достоверность полученных результатов обеспечена адекватным применением математических методов, корректностью постановок решаемых задач, вводимых допущений, ограничений и формулировок выводов, непротиворечивостью полученных результатов известным результатам предшествующих исследований, обсуждением полученных научных результатов на научно-технических конференциях, имитационным моделированием, публикацией основных результатов работы в периодических научных изданиях, проведением патентных исследований и получением патента на полезную модель, применением полученных рекомендаций для коммерческой сети GSM/UMTS ОАО «Мобильные ТЕЛЕСИСТЕМЫ» Филиал Макро-регион «Северо-Запад». Предложена структура многодиапазонной сотовой сети мобильной связи и пеленгационной сети, обеспечивающая решение задач предоставления услуг мобильной связи в стандартах GSM/UMTS и позиционирования абонентских станций сети.В связи с этим большинство операторов мобильной связи на практике используют самый простой и дешевый метод позиционирования, основанный на определении идентификатора соты (Cell-ID), в котором находится АС. Структура сети мобильной связи и позиционирования приведена на рис. Задача позиционирования решается в несколько этапов: 1-й этап - позиционирование АС методами, реализованными в действующих сетях мобильной связи. В общем виде алгоритм совместного функционирования сети мобильной связи и пеленгации при решении задач позиционирования АС приведен на рис. Поскольку большинство GSM-телефонов, используемых в России, поддерживают протоколы GSM-900 и GSM-1800 и почти все UMTS-телефоны могут работать в сетях GSM, то на третьем этапе предлагается на короткий промежуток времени осуществить перевод АС в сеть стандарта GSM-1800, в течение которого будет произведено позиционирование искомой АС.

Основное содержание работы

1. Разработана структура сети мобильной связи и позиционирования.

2. Разработаны алгоритмы и процедуры функционирования сети мобильной связи и позиционирования.

3. Разработана методика построения пеленгационной сети с требуемыми параметрами позиционирования.

4. Произведена оценка точности и вероятности позиционирования АС в зоне действия сети мобильной связи.

5. Предложен алгоритм компенсации многолучевости для сети мобильной связи и позиционирования.

6. Даны рекомендации по повышению точности и вероятности позиционирования АС в зоне действия сети мобильной связи.

7. Получен патент на полезную модель «Система определения местоположения мобильных объектов».

8. Результаты работы внедрены в учебный процесс и ОАО «Мобильные ТЕЛЕСИСТЕМЫ».

Опубликованные работы по теме диссертации

1. Степутин А.Н. Принципы построения и функционирования наложенной пеленгационной сети / А.Н. Степутин // Естественные и технические науки. - 2011. - №2. - С. 363-375 (из перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России).

2. Степутин А.Н. Повышение точности позиционирования в сетях мобильной связи / Бабков В.Ю., Степутин А.Н // НТВ СПБГПУ. - СПБ, 2011. - № 4 - С. 14-20 (из перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России).

3. Степутин А.Н. Позиционирование абонентов в системах мобильной связи третьего поколения / В.Ю. Бабков, А.Н. Степутин // Мобильные телекоммуникации. - 2008. - № 3. - С. 8-15.

4. Степутин А.Н. Определение местоположения мобильных станций с помощью метода локального позиционирования (позиционирования в «малом») // 61-я НТК: тез. докл. / ГОУВПО СПБГУТ. - СПБ, 2009. - С. 97-98.

5. Степутин А.Н. Система определения местоположения мобильных объектов / Патент РФ на полезную модель № 93545 от 27.04.2010. Бюл. № 12.

6. Степутин А.Н. Метод сопоставления сигнатур и схема постоценочной обработки / А.Н. Степутин, В.Ю. Садыгов // 2-я Международная научная заочная конференция «Актуальные вопросы современной техники и технологии»: докл. - Липецк, 2010. - С. 204-208.

7. Степутин А.Н. Алгоритмы повышения точности локализации для пеленгационной сети, наложенной на действующую сеть мобильной связи / А.Н. Степутин // Материалы четвертого всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах» / Издательство Политехн. ун-та. - СПБ, 2010. - С. 36-37.

8. Степутин А.Н. Система определения местоположения мобильного объекта и области ее применения / А.Н. Степутин // Методология и организация инновационной деятельности в сфере высоких технологий: сборник трудов Международной научной школы для молодежи / Издательство Политехн. ун-та. - СПБ, 2010. - С. 90-96.

9. Степутин А.Н. Высокоточное позиционирование в сетях сотовой связи // 62-я НТК: тез. докл. / ГОУВПО СПБГУТ. - СПБ, 2010. - С. 141-142.

10. Степутин А.Н. Использование угломерных методов позиционирования мобильных объектов с применением антенных решеток / В.Ю. Бабков, А.Н. Степутин // Труды учебных заведений связи / ГОУВПО СПБГУТ. - СПБ, 2010. № 182/183. - С. 110-118.

11. Степутин А.Н. Программное моделирование работы наложенной пеленгационной сети / А.Н. Степутин, А.И. Кошкин // 7-я Международная молодежная научно-техническая конференция “Современные проблемы радиотехники и телекоммуникаций РТ-2011”: тез. докл. - Севастополь, 2011. - С. 157.

Подписано к печати 24.11.2011

Объем 1 печ. л. Тир. 80 экз.

Отпечатано в СПБГУТ. 191186 СПБ, наб. р. Мойки, 61

Размещено на .ru