Nghiên cứu các phương pháp định vị thiết bị MOBILE trong mạng di động

Nghiên cứu các phương pháp định vị thiết bị MOBILE trong mạng di động Nghiên cứu các phương pháp định vị thiết bị MOBILE trong mạng di động Nghiên cứu các phương pháp định vị thiết bị MOBILE trong mạng di động Nghiên cứu các phương pháp định vị thiết bị MOBILE trong mạng di động Nghiên cứu các phương pháp định vị thiết bị MOBILE trong mạng di động

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .3 LỜI CẢM ƠN .4 DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .7 LỜI NÓI ĐẦU .8 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 1.1 Giới thiệu 10 1.2 Các mơ hình truyền sóng .14 1.2.1 Giới thiệu 14 1.2.2 Mơ hình khơng gian tự 17 1.2.3 Mơ hình Young 18 1.2.4 Mơ hình Okumura .19 1.2.5 Mơ hình Hata cho vùng thị 22 1.2.6 Mô hình Hata cho vùng ngoại 23 1.2.7 Mơ hình Hata cho khu vực mở 24 1.2.8 Mơ hình Cost-Hata (COST 231) 24 1.2.9 Mơ hình suy hao Log - Distance [21] 26 1.2.10 Suy hao Large – Scale hay Log – Normal Shadowing .27 1.2.11 Suy hao Small - Scale .31 1.3 Cơ sở toán học – Toán thống kê xác suất 32 1.3.1 Một số quy luật phân phối xác suất thơng dụng mơ hình truyền sóng [12] 32 1.3.2 Ƣớc lƣợng tham số biến ngẫu nhiên [12] 35 1.3.3 Nội suy đa thức bình phƣơng cực tiểu 39 CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ VẤN ĐỀ ĐỊNH VỊ THIẾT BỊ MS TRONG MẠNG GSM 43 2.1 Sơ lƣợc cấu trúc hệ thống thông tin di động GSM 43 2.2 Các tham số dùng định vị GSM 49 2.2.1 Định vị thiết bị MS dựa váo ID Cell 49 2.2.2 Định vị dựa vào handover 51 2.2.3 Định vị dựa vào TOA (Time Of Arrival) 52 2.2.4 Định vị dựa vào TDOA (Time Difference Of Arrival) .58 2.2.5 Định vị MS dựa vào AOA (Angle Of Arrival/Angle Of Attack and intersection) 59 2.2.6 Định vị MS dựa vào cƣờng độ tín hiệu thu đƣợc RSSI 61 2.2.7 Phƣơng pháp phát NLOS dựa vào kết hợp TOA RSSI 63 CHƢƠNG 3: MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN ĐỊNH VỊ TRONG MẠNG GSM 66 3.1 Phƣơng pháp tính tốn trực tiếp 66 3.1.1 Phƣơng pháp đạc giác tam giác 66 3.1.2 Phƣơng pháp giao tuyến Hypebol .68 3.1.3 Phƣơng pháp định vị dựa vào góc tới tín hiệu 70 3.2 Phƣơng pháp số định vị dựa vào phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu sai số 71 CHƢƠNG 4: ĐỊNH VỊ THIẾT BỊ DI ĐỘNG DÙNG THÔNG SỐ TA (TIMING ADVANCE) 73 4.1 Thực nghiệm 73 4.2 Kết thực nghiệm đánh giá .81 KẾT LUẬN .83 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 84 LỜI CAM ĐOAN Tôi Phạm Hữu Lƣu, xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Hà nội, ngày 12 tháng 09 năm 2013 (Tác giả) Phạm Hữu Lƣu LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật đƣợc nghiên cứu hoàn thành Viện đào tạo sau đại học thuộc Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn TS Phạm Doãn Tĩnh trực tiếp hƣớng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình nghiên cứu thực báo cáo luận văn Thầy thƣờng xuyên kiểm tra, động viên, khích lệ định hƣớng nghiên cứu giúp tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Trong trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội, xin chân thành cảm ơn thầy cô viện đào tạo sau đại học, thầy cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ hồn thành tốt chƣơng trình học tập luận văn tốt nghiệp Tơi xin cảm ơn tồn thể anh chị học viên lớp cao học kỹ thuật truyền thông khóa 2011B, gia đình, bạn bè ln bên cạnh giúp đỡ động viên tơi q trình học tập nhƣ nghiên cứu đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà nội, ngày 22 tháng năm 2013 Học Viên: Phạm Hữu Lƣu DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AOA BCCH BSC BTS CGI CI FACCH FCC GPS GSM ID LAC LAI LOS MCC MS MSC NLOS RSL RSSI SACCH TA TDOA TOA TS Chữ đầy đủ Angle Of Arrival Broadcast Control Channel Base Station Controller Base Transceiver Station Cell Global Identification Cell Identification Fast associated control channel Federal Communication Commission Global Positioning System Global System for Mobile Communication Identification Location Area Code Location Area Identification Line Of Sight Mobile Country Code Mobile Station Mobile Switching Center Non-Line Of sight Received Signal Level Received Signal Strength Indicator Slow associated control channel Timing Advance Time Different Of Arrival Time Of Arrival Timeslot DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Minh họa phƣơng pháp nội suy đa thức 39 Bảng 1.2: Tham chiếu hệ số mũ n môi trƣờng khác .27 Bảng 4.1: Tọa độ dùng để tham chiếu hai trạm BTS MS 75 Bảng 4.2: Thông số export từ thiết bị TEMS 77 Bảng 4.3: Tổng kết lại vị trí hệ trục tọa độ điểm xét 80 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Minh họa phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu 40 Hình 1.2: Đồ thị Amu theo tần số khoảng cách dùng mơ hình Okumura .20 Hình 1.3: Minh họa mức suy hao Large-scale so hàm mật độ xác suất chuẩn 30 Hình 1.4: Tổng kết giá trị độ lệch chuẩn ζL (Tham khảo giá trị tài liệu [12]).31 Hình 2.1: Cấu trúc mạng di động GSM 43 Hình 2.2: Phân bố timeslot đƣờng lên xuống giao diện Um mạng di động GSM 45 Hình 2.3: Mặt nạ Burst 46 Hình 2.4: Minh họa TA (Timing Advance) GSM 46 Hình 2.5: Phƣơng pháp định vị Cell ID/TA 50 Hình 2.6: Phƣơng pháp định vị Cell ID/TA với góp mặt BTS 50 Hình 2.7: Minh họa định vị theo phƣơng pháp handover 51 Hình 2.8: Minh họa TOA tính tốn đƣợc khoảng cách từ MS đến ba BTS 52 Hình 2.9: Minh họa trƣờng hợp nhiều tia đến MS .53 Hình 2.10: Minh họa TDOA đo đạc khác thời điểm nhận đƣợc tín hiệu từ MS đến ba BTS khác 58 Hình 2.11: Minh họa phƣơng pháp AOA 60 Hình 2.12: Minh họa tính định hƣớng Cell mạng di động 62 Hình 5.1: Kết hợp thông số AOA hai BTS định vị MS 71 Hình 4.1: Hai trạm đƣợc trích để minh họa tính tốn tọa độ MS Lâm Đồng (236007 236049) .74 Hình 4.2: Vị trí MS đƣợc định vị GPS 74 Hình 4.3: Khoảng cách thực tế hai trạm đƣợc đo Mapinfo 8.5 75 Hình 4.4: Tọa độ điểm BTS hệ trục 76 Hình 4.6: Vẽ vị trí tính đƣợc MS tƣơng đối so với hai BTS 79 Hình 4.6: So sánh với vị trí thực tế MS để tính sai số 80 Hình 4.7: Vẽ vị trí tính đƣợc MS tƣơng đối so với hai BTS 81 LỜI NÓI ĐẦU Nhu cầu định vị thiết bị di động MS (Mobile Station) nở rộ với công nghệ Hiện tại, phƣơng pháp định vị chủ yếu dựa vào định vị tồn cầu GPS Độ xác GPS trƣờng hợp không bị chắn cao (đến hàng mét) Nhƣng với nhƣợc điểm thiết bị Mobile mạng di động đƣợc dùng thị trƣờng tất đƣợc trang bị hệ thống GPS Trang bị thêm phần cứng cho thiết bị Mobile làm tăng giá thành cho thiết bị Mobile lên lớn Hơn nữa, trƣờng hợp bị che khuất hệ thống GPS khơng dùng đƣợc Và có tích hợp GPS phải ngƣời dùng kích hoạt phần mềm MS GPS dùng đƣợc Số lƣợng chủng loại MS lên đến hàng triệu Do đó, khơng thể hy vọng GPS cơng nghệ định vị MS, mà phải xây dựng riêng lỹ thuật định vị MS không cần can thiệp vào phần cứng MS Tại Việt Nam, yêu cầu định vị vị trí MS mạng di động nhà nƣớc với nhà mạng chƣa có Nhƣng để đón đầu xu hƣớng tất yếu phát triển Với toán đề theo nhu cầu thực tế, mục đích viết đƣợc phản ảnh rõ tiêu đề luận văn là: “NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VỊ TRÍ THIẾT BỊ MOBILE TRONG MẠNG DI ĐỘNG” Xuất phát từ Mĩ, số gọi khẩn cấp từ thuê bao di động nhƣ dịch vụ khẩn cấp 911(E911) tăng lên lớn, lúc xuất điểm yếu chƣa biết đƣợc vị trí ngƣời gọi Để bù đắp thiếu sót này, FCC – tạm dịch Hội Đồng Thơng Tin Liên Bang (Federal Communication Commission) đƣa sắc lệnh vào ngày 12 tháng năm 1996 yêu cầu tất nhà cung cấp dịch vụ di động phải cung cấp đƣợc vị trí xác thiết bị di động MS cho trung tâm E911 có gọi đến E911 [1] Trong sắc lệnh FCC, bắt buộc năm sau ban hành sắc lệnh có hiệu lực, bắt đầu tính từ ngày tháng 10 năm 1996 (cho tới thời hạn năm cuối qua), tất nhà cung cấp dịch vụ phải cung cấp vị trí MS vịng 100m so với vị trí xác MS cho 67% gọi từ thuê bao di động đến E911 Mục đích luận văn nghiên cứu phƣơng pháp định vị thiết bị di động MS (Mobile station) mạng di động trƣờng hợp thiết bị MS mà phạm vi ứng dụng đƣợc thực tế mà khơng phụ thuộc vào chủng loại hay cấu hình cao hay thấp MS Trong phần thực nghiệm luận văn đƣợc rút gọn ứng dụng mạng 2G Vietnamobile (2G VNM) Các tham số nghiên cứu để định vị MS bao gồm: Cell ID, TA (Timing Advance), TOA, TDOA, AOA, RSSI Và phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng để tính tốn phƣơng pháp trắc đạc tam giác, trắc đạc Hypebol, phƣơng pháp bình phƣơng sai số cực tiểu, phƣơng pháp số Thông thƣờng, điều kiện cần để định vị MS theo phƣơng pháp trắc đạc tam giác hay hypebol u cầu có tham gia trạm thu phát BTS với MS Điều khó đƣợc đảm bảo điều kiện, ví dụ nhƣ vùng nông thôn, vùng sâu vùng xa, mật độ trạm BTS thƣa thớt Trong luận văn này, nghiên cứu ứng dụng mở rộng cho trƣờng hợp có BTS liên hệ với MS Tuy nhiên, số lƣợng BTS tăng lên, độ xác kết tăng Khi thơng số có độ xác cao đƣợc sử dụng nhƣ TOA, RSSI làm tăng thêm độ xác kết Trong phần thực nghiệm, số hạn chế, thông số đƣợc sử dụng cho tính tốn TA, có độ xác 550m Cuối cùng, em xin đƣợc gửi lời chân thành cảm ơn tới giảng viên Tiến sĩ Phạm Dỗn Tĩnh, bạn bè Vì em khơng thể hoàn thành thiếu hƣớng dẫn, trợ giúp trực tiếp giảng viên hƣớng dẫn Tiến sĩ Phạm Doãn Tĩnh, động viên giúp đỡ nhiều mặt các kỹ sƣ mạng VNM, bạn bè trình viết Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2013 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu Với phát triển nhanh chóng cơng nghệ đầu cuối thúc đẩy phát triển nhanh chóng mạng di động Điều khiến gọi đến từ thuê bao di động tăng lên nhanh chóng Và theo đó, tỷ lệ gọi khẩn cấp đến từ điện thoại di động tăng lên cao Xuất phát từ Mĩ, số gọi khẩn cấp ví dụ nhƣ dịch vụ khẩn cấp 911(E911) tăng lên lớn, lúc xuất điểm yếu chƣa biết đƣợc vị trí ngƣời gọi Để bù đắp thiếu sót này, FCC – tạm dịch Hội Đồng Thông Tin Liên Bang (Federal Communication Commission) đƣa sắc lệnh vào ngày 12 tháng năm 1996 yêu cầu tất nhà cung cấp dịch vụ di động phải cung cấp đƣợc vị trí xác thiết bị di động MS cho trung tâm E911 có gọi đến E911 [1] Trong sắc lệnh FCC, bắt buộc năm sau ban hành sắc lệnh có hiệu lực, bắt đầu tính từ ngày tháng 10 năm 1996 (cho tới thời hạn năm cuối qua), tất nhà cung cấp dịch vụ phải cung cấp vị trí MS vịng 100m so với vị trí xác MS cho 67% gọi từ thuê bao di động đến E911 (Ban đầu FCC yêu cầu độ xác 125m, sau đƣợc rút ngắn lại xác 100m) Do đó, FCC kích thích số lƣợng lớn nghiên cứu theo hƣớng phát triển thuật tốn định vị xác vị trí mạng khơng dây kết tiến công nghệ định vị mạng không dây [1] Theo luật FCC (vào năm 2005) yêu cầu độ xác bắt buộc, nhiên, FCC không rõ sắc lệnh môi trƣờng nhà (Indoor) hay mơi trƣờng ngồi trời (Outdoor) [1] Tuy nhiên, theo mong muốn thuật tốn tốt nên bao quát đƣợc hai môi trƣờng indoor outdoor MS phát sinh gọi Ngoài yêu cầu FCC định vị vị trí MS có ứng dụng thị trƣờng Nhƣ Marketting, khu vực định có quảng cáo sản phẩm thu đƣợc mục đích quảng cáo sản phẩm biết đƣợc vị trí MS Ví dụ, cửa hàng biết đƣợc vị trí MS để thu hút khách hàng 10 ( ( { ) ) ( ( ) ) Tiêu chuẩn chọn điểm (xm, ym) dựa vào phƣơng pháp số, dựa vào cơng nghệ tính toán phát triển nay, giới hạn xm ym vào khoảng mà thực tế dùng từ 0Km đến bán kính cell thƣờng dùng, ví dụ 10Km Sau đó, dựa vào khoảng xác xác định, ví dụ 10m, 20m, 50m,… để thiết lập bƣớc thử cho xm ym chọn điểm hợp lý MS(xm, ym) điểm thỏa mãn điều kiện bình phƣơng nhỏ sai số theo tiêu chuẩn đƣợc chọn dƣới đây: E =∑ √( ) ( ) nhỏ Nếu chọn điểm làm gốc tọa độ x1 = y1 = 0; Với phƣơng pháp điều kiện thực đơn giản hồn tồn xác định đƣợc với điều kiện hoàn cảnh từ BTS có mối liên hệ với MS trở lên Với phƣơng pháp tính tốn số lƣợng BTS có liên quan đến MS tăng lên độ xác phƣơng pháp tăng lên Nhƣng điểm yếu sai số phƣơng pháp phải bao gồm sai số bƣớc nhảy biến chạy xm ym Nhƣ vậy, xét xong số phƣơng pháp ứng dụng đƣợc rộng rãi định vị thiết bị di động MS mạng di động 2G mà không bị phụ thuộc cấu hình hay loại thiết bị MS 72 CHƢƠNG 4: ĐỊNH VỊ THIẾT BỊ DI ĐỘNG DÙNG THÔNG SỐ TA (TIMING ADVANCE) Nhƣ vậy, ba chƣơng xét trên, nghiên cứu đƣợc thuật toán, phƣơng pháp sở để ứng dụng định vị thuê bao di động MS mạng di động để đáp ứng nhu cầu có tƣơng lai định vị thiết bị thuê bao di động MS mạng mà khơng phụ thuộc vào cấu hình phần cứng nhƣ hệ thống định vị toàn cầu nào, trƣờng hợp, điều kiện mạng di động Để thực hóa đƣợc u cầu cần phải có nhiều điều kiện thiết bị phần cứng thêm vào hệ thống để tính tốn nhƣ phải kết hợp nhiều cơng nghệ với có u cầu từ phủ hay nhu cầu thị trƣờng phải thực hóa tính tốn vị trí MS Nhƣng điều kiện hạn hẹp thiết bị, quyền hạn tiếp cận thông tin kinh phí để lấy đƣợc thơng số từ hệ thống mạng di động, luận văn đƣợc thực nghiệm phƣơng pháp dễ thực phần nhỏ mạng dùng thiết bị để đo dạc thơng số thay lấy đƣợc thơng số xác từ hệ thống Phƣơng pháp tính tốn đƣợc thực Matlab 4.1 Thực nghiệm Mạng di động đƣợc thực thực nghiệm mạng di động 2G Vietnamobile Vì điều kiện bảo mật kỹ thuật nhà cung cấp, nên thông số mạng đƣợc đƣa tính tốn khơng thể lấy đƣợc trực tiếp từ hệ thống Do đó, thiết bị đo đạc đƣợc dùng để thực nghiệm thiết bị TEMS công ty Ericsson, thông số đƣợc dùng để tính tốn vị trí MS TA (Timing Advvance), theo nhƣ lý thuyết độ xác TA tính tốn tƣơng đối 550m (Các số liệu trích q trình thực Driving Test số trạm tỉnh Lâm Đồng): 73 Hình 4.1: Hai trạm trích để minh họa tính toán tọa độ MS Lâm Đồng (236007 236049) Hình 4.2: Vị trí MS định vị GPS 74 Trong đó, vị trí biết dùng GPS để định vị MS nhƣ hình Các tọa độ Longitude Lattitude trạm 236007, 236049 MS đƣợc cho trƣớc database dƣới đây: Site Lat Lon 236007 11.78194444 108.4044444 236049 11.80865 108.43993 MS1 11.79787 108.43413 Bảng 4.1: Tọa độ dùng để tham chiếu hai trạm BTS MS Để đơn giản, khoảng cách hai BTS đƣợc xác định công cụ Mapinfo version 8.5 nhƣ dƣới đây: Hình 4.3: Khoảng cách thực tế hai trạm đo Mapinfo 8.5 75 Chọn hệ quy chiếu hệ trục tọa độ xOy gốc O(0, 0) trạm 236007, Oy song song với kinh tuyến, Ox song song với vĩ tuyến qua Hình 4.4: Tọa độ điểm BTS hệ trục Chƣơng trình Matlab đƣợc thực đổi tọa độ nhƣ sau: 76 Hình 4.5: Đổi sang hệ trục tọa độ Đề - Các trạm 236049 Các thông số đo đạc đƣợc để dùng tính tốn tọa độ MS đƣợc export từ thiết bị TEMS dƣới đây: Mobil e MS2 MS2 MS2 MS2 MS2 MS1 MS2 MS2 MS2 MS2 Event TIME Call Initiation Call Attempt Dedicated Mode 7:55:57 7:55:57 Handover 7:55:57 7:56:00 7:58:55 Cell Reselection LATITUD LONGITUD RxLevSubdB T CELL_NAM E E m A E 0 0 0 0 0 0 11.8 108.43 -80 236007A 11.8 108.43 -80 236007A 0 0 11.79787 108.43413 -80 236007A 11.79814 108.43434 -71 236049B 11.81809 108.44647 -77 236049A 0 0 Bảng 4.2: Thông số export từ thiết bị TEMS Từ đây, ta lấy đƣợc khoảng cách tính đƣợc từ MS đến gốc tọa độ (trạm 236007) thông qua thông số TA, r1 = 0,55*6 = 3,3 (km) Khoảng cách từ MS đến 236049 đƣợc tính từ TA, bằng: r2 = 0,55*3= 1,65 (km) 77 Thuật tốn tính tốn tọa độ MS thông qua r1 r2 nhƣ sau: r1 = 3.3; r2 = 1.65; i = 1; % Khoi tao bo dem x = 0.05:0.05:5; y = 0.05:0.05:5; k = 1; h = 1; E = []; a = []; b = []; for k = 1:100 for h = 1:100 if (((x(k)^2 + y(h)^2) - (r1^2) < )) if (((x1 - x(k))^2 + (y1 - y(h))^2) - (r2^2) < 0) E(i) = ((sqrt(x(k)^2 + y(h)^2) - r1^2)^2 + (sqrt((x1-x(k))^2 + (y1y(h))^2) - r2^2)^2); a(i) = x(k); b(i) = y(h); i = i + 1; end end end end vitrimin = 1; for j = 2:1:(i-1) if ((E(vitrimin) - E(j))>0) vitrimin = j; end end X = a(vitrimin); Y = b(vitrimin); X = 2.5000 Y Y = 2.1500 %tọa độ MS (X, Y) = (2,5; 2,15) 78 Vị trí tƣơng đối MS tính tốn so với hai BTS nhƣ sau: Hình 4.6: Vẽ vị trí tính MS tương đối so với hai BTS So sánh với vị trí thực tế MS phần mềm Mapinfor nhƣ hình vẽ sau: 79 Hình 4.6: So sánh với vị trí thực tế MS để tính sai số Nhìn vào hình vẽ tỉ lệ thực tế phần mềm Mapinfor đo đƣợc độ sai khác cách tính dùng thơng số TA khoảng 550m (hình 4.8) Tổng kết lại, vi trí hệ trục tọa độ điểm nhƣ sau: Vị trí Tọa Độ x Tọa Độ y 236007 0.0000 0.0000 236049 3.8305 3.0556 MS_GPS 2.9000 1.7500 MS_Cal 2.5000 2.1500 Error 0.5657 Bảng 4.3: Tổng kết lại vị trí hệ trục tọa độ điểm xét Plot Matlab điểm nhƣ sau: 80 Hình 4.7: Vẽ vị trí tính MS tương đối so với hai BTS 4.2 Kết thực nghiệm đánh giá - Tính đƣợc tọa độ MS hệ trục tƣơng hai BTS là: (2.5 2.15) - Sai số tính tốn so với GPS Với địa hình phẳng phép đo trên, vị trí MS tính GPS xác, đến hàng mét Và sai số so với vị trí GPS là: 550m, với sai số dùng thông số TA đƣợc nghiên cứu chƣơng Thuận lợi phƣơng pháp định vị MS dựa vào thông số TA tính có sẵn hệ thống mạng Hơn nữa, so sánh với phƣơng pháp dùng RSSI có tính khả thi hẳn khơng phụ thuộc vào góc Cell BTS có liên 81 hệ với thiết bị MS, cộng với mơi trƣờng NLOS RSSI tạo sai số cao Với phƣơng pháp này, số lƣợng BTS có liên hệ với MS 2, số lƣợng BTS liên hệ với MS tăng lên lớn, đặc biệt vùng dân cƣ đông đúc sai số tính tốn đƣợc giảm Nhƣợc điểm TA độ xác thấp so với TOA làm tròn giá trị TA Nếu đƣợc quyền truy cập vào hệ thống, thông số sử dụng tính tốn xác nhiều so với thông số TA dùng phƣơng pháp này, nhƣ thông số TOA Theo nghiên cứu hãng Nokia độ sai khác đƣợc giảm xuống đáng kể, dƣới 100m [5] Trong hệ thống đƣợc đầu tƣ công phu phần cứng phần mềm thích hợp, phát điều chỉnh lại sai số mơi trƣờng, địa hình làm cho độ xác phép tính tốn tăng lên 82 KẾT LUẬN Nhƣ vậy, qua bốn chƣơng luận văn vào nghiên cứu nội dung: Các mơ hình truyền sóng quy luật phân phối thơng dụng đƣợc sử dụng mạng thông tin di động thông tin di động, thông số dùng định vị thiết bị MS, phƣơng pháp tính tốn định vị Từ nghiên cứu trên, luận văn nêu đƣợc nội dung yêu cầu đề tài “Nghiên cứu phƣơng pháp định vị thiết bị MS mạng di động” Nghiên cứu ƣu điểm, nhƣợc điểm tính khả thi thơng số, phƣơng pháp tính toán Trong phần ứng dụng thực tế đánh giá, luận văn chọn thơng số có sẵn hệ thống mạng di động để tính tốn vị trí thiết bị, thơng số TA phƣơng pháp tính tốn phƣơng pháp số Đồng thời ƣu nhƣợc điểm thông số đƣợc dùng tính tốn phƣơng pháp đƣợc dùng để tính tốn Các giá trị đo đạc đƣợc chƣơng thực tế mạng Vietnamobile, mang quyền mạng Vietnamobile, đƣợc kỹ sƣ tối ƣu mạng Vietnamobile đồng ý đƣa vào sử dụng luận văn Cuối cùng, tính tốn đƣợc vị trí MS mạng Vietnamobile dựa thông số TA ƣớc lƣợng sai số so với vị trí thực tế Tính tốn vị trí MS trƣờng hợp có BTS có mối liên hệ với MS Với phƣơng pháp kết tính tốn xác có nhiều BTS tham gia vào q trình tính tốn Luận văn tạo tảng ban đầu cho nghiên cứu sâu tiếp sau tác giả để ứng dụng đƣợc mạng Việt Nam có nhu cầu phát triển Nhân đây, lần nữa, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Phạm Dỗn Tĩnh tận tình giúp đỡ thời gian làm luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp ln động viên giúp đỡ tơi hồn thiện luận văn 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Ali H Sayed, Alireza Tarighat, and Nima Khajehnouri (2005), “Network Based Wireless Location”, pp 24-40 [2] Fredrik Gustafsson and Fredrik Gunnarsson (2005), “Mobile Positioning Using Wireless Networks”, pp 41-53 [3] Yasir Malik, Kishwer Abdul Khaliq, Bessam Abdulrazak, Usam Tariq (2011), “Mobile Node Localization in Celluar Networks”, pp 91-100 [4] FIRB – VICom Project (2007), “Radio Localization of Mobile Terminals in Wireless Networks” [5] Marko Silventoinen and Timo Rantalainen Nokia research Center, P.O Box 45 FIN-00211 Helsinki, Finland (2002), “Mobile Station Locating in GSM” [6] Marco Anisetti, Claudio A Ardagna, Valerio Bellandi, Ernesto Damiani, Salvatore Reale (2008), “Advanced Localization of Mobile Terminal in Cellular Network” [7] Neal Patwari, Member, IEEE, Alfred O Hero, III, Fellow, IEEE, Matt Perkins, Member, IEEE, Neiyer S Correal, Member, IEEE, and Robert J.O’ Dea, Member IEEE (2003), “Relative Location Estimation in Wireless Sensor Networks”, pp 2137-2148 [8] Guoqiang Mao, Baris Fidan, Brian D.O Anderson (2007), “Wireless Sensor Network Localization Techniques”, pp 2529-2553 [9] Wylie, M.P ; Dept of Electr & Comput Eng., Rutgers Univ., Piscataway, NJ, USA ; Holtzman, J (1996), “The Non-Line of Sight Problem in Mobile Location Estimation”, pp 827-831 [10] Cyril Botteron, member, IEEE, Anders Host-Madsen, Senior Member, IEEE, and Michel Fattouche, Member, IEEE (2004), “Cramer-Rao Bounds for the 84 Estimation of Mutipath Parameters and Mobiles’ Position in Asynchronous DS-CDMA Systems”, pp 862-875 [11] Yihong Qi ; Department of Electrical Engineering, School of Engineering and Applied Science, Princeton University, NJ 08544-5263, USA ; Kobayashi, Hisashi (2002), “Cramer-Rao Lower Bound for Geolocation in Non-Line-of-Sight Environment”, pp 2473-2476 [12] PGS TS Nguyễn Cao Văn, TS Trần Thái Ninh (2008), “Giáo trình Lý Thuyết Xác Suất & Thống Kê Toán”, Nhà xuất Đại Học Kinh Tế Quốc Dân, Hà Nội [13] Nguyễn Đình Trí, Tạ Văn Đĩnh, Nguyễn Hồ Quỳnh (2009), “Toán Học Cao Cấp: tập Phép Tính Giải Tích Một Biến Số”, Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội [14] Bui Trong Hieu, Kwang Young Kim, Sang Bong Kim (2000), “Image Processing Based Control System For Precise Position Control of PCB Screen Printer” [15] M Yunos, J Zeyu, and S Shim (2003), “Wireless advertising’s challenges and opportunities”, pp 30-37 [16] John S Seybold (2005), “Introduction to RF Propagation”, JOHN WILEY & SONS, INC [17] Trần Ngọc Hợi (chủ biên), Phạm Văn Thiều (2009), “Vật lí đại cương nguyên lí ứng dụng- Tập 1: Cơ học nhiệt học”, Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam, Hà Nội [18] Trần Ngọc Hợi (chủ biên), Phạm Văn Thiều (2009), “Vật lí đại cương nguyên lí ứng dụng- Tập 2: Điện, từ, dao động sóng ”, Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam, Hà Nội 85 [19] Trần Ngọc Hợi (chủ biên), Phạm Văn Thiều (2009), “Vật lí đại cương nguyên lí ứng dụng- Tập 3: Quang học vật lý lượng tử ” Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam, Hà Nội [20] GS TSKH Phan Anh (2007), “Lý thuyết kỹ thuật anten”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [21] Theodore S Rappaport (2003), “Wireless Communications Principles And Practice”, Prentice-Hall of India [22] Các nguồn tài liệu internet 86 ... cung cấp vị trí MS vịng 100m so với vị trí xác MS cho 67% gọi từ thuê bao di động đến E911 Mục đích luận văn nghiên cứu phƣơng pháp định vị thiết bị di động MS (Mobile station) mạng di động trƣờng... bào (Cell) để quản lý hoạt động điện thoại di động gần thiết bị di động tƣơng ứng với điện thoại di động Mỗi thiết bị di động đƣợc gọi trạm di động MS (Mobile Station) Các trạm thu phát gọi trạm... phản ảnh rõ tiêu đề luận văn là: “NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VỊ TRÍ THIẾT BỊ MOBILE TRONG MẠNG DI ĐỘNG” Xuất phát từ Mĩ, số gọi khẩn cấp từ thuê bao di động nhƣ dịch vụ khẩn cấp 911(E911)