手机追踪和定位技术

Laxmana Siridhara Arigela^{# 1},Putta Aditya Veerendra^{* 2},Simhadri Anvesh^{* 2},Kolisetty Sandeep萨提亚哈努曼^{# 3}
¹助理教授,ECE、K L大学Vaddeswaram,美联社,印度
²项目的学生,ECE、K L大学,美联社、印度
³项目的学生,ECM、K L大学,美联社、印度

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文摘

移动定位技术已经成为一个重要的研究领域,为紧急以及商业服务。移动蜂窝网络定位将提供一些服务,比如,定位被盗手机,紧急电话,不同的计费关税取决于调用源自哪里,和方法来预测用户的运动在一个地区。无线系统的进化依赖所在服务和应用程序将继续要求更精确和可靠的移动定位技术的发展。准确的位置估计的主要挑战是在创造技术,产生可接受的性能直接路径从发射机到接收机是间歇性屏蔽。这是公布(仿真结果的问题,它是一个系统误差的主要来源,因为它会导致手机出现远离基站(BS)比实际,从而增加了定位误差。在本文中,我们提出一个简单的方法为移动电话跟踪和定位精度高。通过这我们将讨论一些技术用于移动定位和跟踪。

关键字

偷来的手机定位、紧急呼叫、计费关税,视线范围(仿真结果的问题。

介绍

上面的图1所示,移动通信网络包括多个基站(BSs) T1 Tn为移动用户提供移动通信服务通过移动电话M1,基站控制器(BSC)控制BSs T1 Tn,和一个移动电话交换连接二元同步通信办公室(MTSO)到另一个BTS或PSTN(公共交换电话网络)。在蜂窝移动通信网络中,整个服务区分为几个保险领域有各自的基站(BS)。每个BS覆盖区域被称为“细胞”。Each BS is provided with a frequency of a range between 450 to 900 MHz’s More than one cell can use same frequency. Only condition is that no two adjacent cells must have same frequencies. An MTSO controls these BSs so that a subscriber can continue his call without interruption while moving between different cells. The MTSO can reduce the time required for calling a subscriber by locating the cell of the subscriber. In case of an emergency like a fire, or a patient needing first aid treatment, the mobile subscriber should be accurately located. Tracking the location of a mobile subscriber within the boundary of a cell in a mobile telecommunication network is known as “location based services”. Mobile technology includes mainly two functions. They are call fixing and handsoff process. All the BSs are sending a signal of power 25 to 30w to the mobile unit. When a user switches ON hismobile, it will search for the strongest signal and got connected to that BS. Then the mobile unit sends an identification signal to the BS. When he fixes a call, the BS accepts the request and sends the request to the BSC and MTSO. Then the MTSO will search where the subscriber is and connects the call.

当用户移动到另一个细胞MTSO将改变频率分配,分配的频率新BS。这两个过程的地理定位的移动单位是至关重要的。

二世。地理定位的必要性

其中一个最强大的个性化移动服务是基于位置的方法。基于位置的服务,提供客户最好的服务。最近要求新应用程序需要定位功能的手机或其他设备。能够获得手机的地理位置(MT)在细胞系统允许网络运营商方便移动用户的新服务。细胞系统提供的最直接动机太立场是加强事故应急服务。移动用户的地理位置可以提供等服务

一个¯·为用户的安全应急服务。

一个¯·位置敏感的账单。

一个¯·细胞欺诈检测。

一个¯·智能运输系统服务。

一个¯·高效和有效的网络性能和管理

2.1地理定位系统的体系结构

地理定位系统架构(KOS00)的一个例子是图2所示。正如我们前面说的,为了解决一个调用订阅者我们调用必须准确定位。地理定位服务提供者提供的位置信息和位置感知服务用户。

在请求从一个用户位置信息的一个女士,服务提供者将接触位置控制中心查询它的坐标,这个用户可能是一个商业用户渴望追踪一个移动设备或PSAP试图回答一个e - 911电话。雷竞技网页版位置控制中心将收集信息要求计算女士的位置。这些信息可以接收信号强度等参数BTS ID、TOA的信号等等,我们以后再讨论。根据过去关于女士的信息,一组的废话可用于页面女士,和直接或间接获得的位置参数。这是有时被称为地理定位基站(gbs)。一旦收集这些信息,控制中心可以确定位置移动的位置有一定的准确性和传达这个信息到服务提供者。服务提供者将使用这些信息来直观地显示用户女士的位置。有时用户可能女士本身,在这种情况下,消息传递和建筑也将简化,尤其是如果应用程序涉及selfpositioning。

三世。技术用于地理位置

3.1基于手机的移动定位和跟踪

3.1.1Global定位系统(GPS)

移动电话可以通过移动电话定位本身或通过移动通信网络。定位移动电话,移动电话提供GPS接收机位置的纬度和经度坐标计算的基础上,从卫星接收到的位置信息通过GPS接收器。

一个¯·增加了价格和移动电话的大小。

一个¯·移动电话上的负载增加。

一个¯·能耗高。

3.2基于方向的地理位置

3.2.1到达角的方法

正如前面说的会有之间的信号传输和接收移动单元和BSs。这种方法计算信号的到达角接收BS。当移动用户交换机系统接收来自不同基站的信号,可能是3或4或更多。到达角的方法有两个或多个基站的决心。它测量信号落在基站的方向和措施入射角对正常和确定系统的位置。到达角的方法不是一个精确的方法用于移动定位,因为它的一些缺点,如:

一个¯·系统将在错误的决心如果入射角改变是由于任何障碍或由于大气粒子散射等。

一个¯·准确位置不能确定如果移动用户在BSs之间,是一条直线。

一个¯·它不能用于室内环境。

方法的准确性可以增加通过增加基站的数量用于测定。基于移动定位方向一般不习惯现在的一天。它是基于距离的移动定位技术所取代。

3.3基于距离的定位

到达3.3.1Time (TOA)

TOA方法计算的距离移动电话和BS基于移动电话的信号传播的TOA BS。假设移动电话的交点位于三个圆圈的半径之间的距离BSs和移动电话。由以下方程计算的距离,

国际扶轮= Cτi =√(xi - X) 2 + (yi - Y) 2)

在这里

C是电磁波的传播速度,τi传播时间从移动电话到i个基站,Xi,彝族i基站的位置,X, Y是移动位置。

3.3.2到达时差(辐射源脉冲)

辐射源脉冲方法假定目标辐射源信号传播的移动电话在三个BSs定义一组点双曲线,移动电话是位于至少三个双曲线的交点。

图3.3.1所示,三个圆圈C1, C2, C3,其半径之间的距离移动电话M1和至少三个BSs T1, T2和T3重叠在一个区域。移动电话M1位于重叠区域。一种方法定位重叠区域1中的移动电话M1是使用常见的和弦,在图3.4所示。当至少三个圆圈C1, C2, C3重叠在一个地区没有会议,移动电话M1的交点被认为存在三种常见的和弦L1, L2, L3。

上述方法使用常见的和弦不是很准确定位手机除了在移动电话的情况是在一个近似相等的距离选择BSs和类似的传播环境中各自的废话。

如果第一个移动电话M1是靠近第BS T1,如3.4图所示,程序将被一种例子。在图3.4中,两个圆C11和C21被加强的基础上从第一个移动电话信号传播M1在第一个和第二个BSs T1和T2。第一个常见的和弦L1是定义的圆圈C11和C21之间的十字路口。但如果路径之间的第一个移动电话M1和第二个BS T2是一个仿真结果条件和路径之间的第一个移动电话M1和第BS T1是视距(LOS)条件,常见的和弦L1定位最左边的实际位置移动电话M1。在相反的情况下效果是一样的。如果路径之间的第一个移动电话M1和第二个BS T2在洛杉矶条件和路径之间的第一个移动电话M1和第BS T1是仿真结果条件,常见的和弦L1也远从移动电话M1的实际位置。

四、位置跟踪曲线的方法

我们提出的方法跟踪的位置移动电话使用曲线连接圆圈相交点上,圆半径的废话和移动电话之间的距离。所涉及的步骤如图4所示(一个):

描述

位置服务请求时由用户或对一个特定的移动电话网络,数据处理机画两个圆C1和C2位置如图4所示(B)与各自的中心设置在BSs T1和T2加强的基础上从相应的移动电话信号传播BSs T1和T2 M1和M2的2 M1和M2附近移动电话。两个圆C1和C2定义一个共同的和弦L1。

M1和M2然而,如果每一个移动电话被放置在不同的传播环境对BSs T1和T2, M1和M2移动电话的位置不能确定的常见的和弦L1。因此,我们使用位置跟踪曲线TR1和TR2连接相同的两个相交点P1和P2的两个圆C1和C2,而不是常见的和弦L1。

两条曲线TR1和TR2中间点相交线圣,连接的位置两个BSs T1和T2和两个圆C1和C2的部分连接两个相交点P1和P2。而不是常见的和弦L1,位置数据处理器使用移动电话的曲线TR1 M1和移动电话的曲线TR2平方米。它阻止了位置误差引起的多路径衰落或仿真结果路径特征。

4.1位置跟踪曲线的测定

BS较小的方差应该选择画圆圈基于方差的引用

从图4.1,假设第一个和第二个BSs T1和T2选择使用位置跟踪出现的位置(x1, y1)和(x2, y2),分别second-dimensional坐标的位置数据处理器绘制坐标的两个圆C1和C2 (x1, y1)和(x2, y2) BSs T1和T2在两个中心的曲线连接两个点P1和P2的两个圆C1和C2彼此相交。交点的坐标点P1和P2 (xA, yA)和(xB,),分别。

由于移动电话附近第BS T1对常见的和弦L1,加强信号传播的差异从移动电话在第一个BS T1将大于信号的第二个废话。因此,参考圆TR1 TR4被吸引对第二BS T2与较小的方差,见图3.6。

得到的坐标参考圆(使用最小方差),中心的圣穿过(x1, y1)和(x2, y2),通过(xA, yA)和(xB,)。选择参考圆的中心意义重大,作为移动电话位于参考圆。位置数据处理器选择所需的曲线(参考圆圈)的几个位置跟踪的BSs选择。在图3.6中,真正的移动电话的位置偏离远离圆C2与第二BS T2在其中心,参考圆的中心是远离第二BS T2的位置。所需的参考圆的中心,远离第二BS T2的第三个手机M3(曲线C3)的第四个移动电话M4。

参考圆的选择

加强的方差的BSs T1和T2信号到达两个不同路径用于查找的曲线确定了移动电话的实际位置。如果在第一个BS T1信号的加强从N传播路径T1, t2,。tN,第一BS T1计算方差σ的T1, t2,。。tN,位置数据处理器比较计算的方差第一BS T1的方差计算第二BS T2和认为移动电话是附近的BS大方差(第BS T2图3.6)。因此,参考圆的中心附近的废话和较小的方差(图3.6)第二BS T2的圣大差异,参考圆的中心得到进一步从右边第二个BS T2的中心。为了选择所需的曲线,与预定的位置数据处理器初始化引用圈半径的差异加强手机信号传播的位于参考圆,并与实际测量方差比较预设差异。

位置数据处理器设置几个参考圆基于移动电话和b之间的距离较小的方差(第二BS T2)在图3.6中,作为一个例子,第一到第四参考圆TR1 TR4半径两次,三次,四次,五次,分别的BS T2,所有这些参考点圈TR1和TR4沿线圣第二BS T2的方差小于第BS T1用作标准选择最优参考圆。

因此,位置数据处理器眼里的参考方差第一到第四参考圆TR1 TR4比较对第二BS T1。认为在以下描述,σ1,σ2,σ3参考方差σ1 < <σ3σ2

位置数据处理器进行比较计算的方差两个BSs T1和T2和选择基站与较小的方差作为画参考圆的参考点。如果选择方差σ第二BS (T2),位置数据处理器比较选定的方差σ,与预设引用方差σ1,σ2,σ3

一个¯·如果σ< =σ1,第一个参考圆的曲线TR1被选中。

一个¯·如果σ1 <σ< =σ2,TR2的曲线被选中。

一个¯·如果σ2 <σ< =σ3,古墓的曲线被选中。

一个¯·如果σ3 <σ,第四个参考圆的曲线TR4被选中。

正如我们所见,位置数据处理器选择最优曲线(参考圆)之间的两个BSs几个BSs,并选择另一个最佳圆另一对BS,等等。

为所有选定的BS对选择曲线时,位置数据处理器获得之间的交集点选择曲线见图3.7。然而,当所选曲线不相交一度由于多路径衰落或仿真结果的影响,确定这些相交点的中点作为移动电话的位置

作为三个相交点M1 (xA, yA), M2 (xB,),和M3 (xC、yC)是由三条曲线TR1古墓,位置数据处理器认为移动电话是位于(x, y)。而这三个选择BSs的位置服务使用加强信号到达每个BS从移动电话被描述在本发明的化身,更多的BSs可以用来提高精度定位移动电台的确切位置。如果n交集点是由位置跟踪曲线获得根据本发明和i交点(xi, yi),坐标(x, y)表明移动电话的位置。

移动电话的位置之后,也就是说,曲线之间的交集点,位置数据处理器代表相交点的纬度和经度坐标的位置坐标传送给网络(BS /本科/硕士)和移动电话。

诉的结论

我们的建议是有利的,可以准确地跟踪移动电话的位置甚至在多路径衰落和仿真结果的环境中,通过使用更精确的跟踪曲线连接圆圈的半径之间的交集点之间的距离相应的BSs和移动电话的蜂窝移动通信系统。我们已经描述了移动电话的精确定位,可用于多个应用程序。承担重要的考虑在选择定位技术定位精度,实现成本、可靠性、增加功能。

数据乍一看


图1	图2	图3.1.1	图3.2.1之上	图3.3.1


图3.3.2	图4 (A)	图4 (B)	图4.1	图4.3

引用

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