CC BY
260
Разработка структурной схемы подсистемы позиционирования ASSISTED ГЛОНАСС в сетях 3G
Жуков В.В., МТУСИ
В сетях 3GPP LCS были рекомендованы, начиная с релиза 99 [2]. LCS должны быть интегрированы в состав обеих сетей 2G-GERAN и 3G-UTRAN.
Требования, предъявляемые к точности местоопределения, определяются предоставляемым сервисом.
UTRAN поддерживает следующие стандартные методы позиционирования [3, 4]: метод, основанный на технологии идентификации соты или cell ID; метод OTDOA GNSS (GPS и GALILEO) методы с использованием вспомогательных данных, предоставляемых сетью; U-TDOA.
Все эти методы состоят из двух основных этапов: измерение параметров радиосигналов и оценка позиции и скорости (опционально) с использованием результатов измерения.
Общая структура подсистемы LCS для UTRAN не зависит от конкретного типа позиционирования (рис.1).
Стандартом 3GPP предусмотрено использование только систем GPS и GALILEO в основе assisted GNSS или network assisted GNSS (A-GNSS) методов, и не предполагается использование российской СРНС ГЛОНАСС [4]. Поэтому актуальным является разработка структурной схемы подсистемы позиционирования ГЛОНАСС в сетях 3G на территории РФ.
Общие требования, предъявляемые к проектируемой подсистеме позиционирования А-ГЛОНАСС, следующие:
• подсистема должна поддерживать технологии местоопределения с поддержкой данных сети ОЫББ: А-ГЛОНАСС, А-ГЛО-НАСС+ОРБ и А-ГЛОНАСС+ОРБ+ОА1ЛЕО;
• ошибка местоопределения не должна превышать 10-50 м;
• интервал времени с момента запроса до получения координат должен быть не более 20 с;
• подсистема должна поддерживать альтернативные технологии местоопределения: и-ТООА, Е-ОГО, 1РР1_-ОГООА с использованием информации о секторе и метода идентификации соты КП;
• сеть должна предоставлять несколько уровней прав доступа к информации, предоставляемой подсистемой;
• подсистема должна обладать возможностью комбинировать различные технологии местоопределения для оптимального решения задачи местоположения в соответствии с поступившим запросом;
• подсистема должна передавать информацию о местоположении соответствующим приложениям (сервисам), использующим эту информацию;
• на основе имеющейся информации о географических координатах абонента, совершающего экстренный вызов, подсистема должна автоматически переадресовывать его соответствующей службе.
Основная идея технологии А-ГЛОНАСС — развернуть наземную эталонную сеть из навигационных приемников сигналов СРНС
Рис. 1. Конфигурация подсистемы LCS в UTRAN PLMN
SAS передает SRNC информацию о координата* UE
Информация о координатах UE
Рис. 2. Структурная схема UE-Assisted ГЛОНАСС
ГЛОНАСС L1 или L1/L2 так, чтобы эти приемники в непрерывном режиме осуществляли слежение за навигационными сигналами от видимых в районе действия UTRAN спутников. Указанная сеть навигационных приемников объединяется с UTRAN. По запросу, поступающему от UE, последнему передаются вспомогательные данные, которые позволяют улучшить характеристики встроенного в UE навигационного приемника ГЛОНАСС. Для обеспечения возможности работы с GPS и GALILEO, приемники должны быть многосистемными.
По аналогии с A-GPS, различают два основных типа А-ГЛОНАСС: UE- Assisted, если функции вычисления местоположения PCF реализована в сети доступа, и UE-Based, если PCF реализуется UE.
Для варианта UE-Assisted абонентский терминал должен содержать антенну ГЛОНАСС, радиоблок и сигнальный процессор (возможно использование ресурсов существующего в UE процессора). На UE передается небольшой объем данных актуальных в течение нескольких минут. Сервисный MLC получает от мобильной станции
определенный набор результатов измерений и самостоятельно выполняет необходимые вычисления.
В варианте UE-Based абонентский терминал содержит также необходимые для окончательного определения координат вычислительные средства. Объем передаваемых на мобильную станцию вспомогательных данных в этом случае выше, хотя они актуальны в течении более продолжительного периода времени.
Структурная схема метода UE-Assisted ГЛОНАСС представлена на рис.2, UE-Based ГЛОНАСС — на рис.3. Синхронизация времени в системе А-ГЛОНАСС осуществляется на основании ГЛОНАСС измерений, выполненных с использованием иЕ или опорной сети
иТИАЫ.
После получения запроса, информация, накопленная БИЫС, передается по каналу радиосвязи для поддержки иЕ.
Синхронизация времени в системе А-ГЛОНАСС также осуществляется на основании ГЛОНАСС измерений.
Техническое обеспечение А-ГЛОНАСС заключается в разра-
Рис. 3. Структурная схема UE-Bаsed ГЛОНАСС
ботке 2-х типов ГЛОНАСС приемников: приемника для эталонной сети и приемника, встроенного в UE. Приемник, встроенный в и^ имеет ограничения по габаритным размерам, потреблению. Эталонный приемник устанавливается на базовых станциях. Эталонный приемник должен обеспечить качественные измерения, и поэтому место установки антенны выбирается по специальной методике. Кроме того, эталонные приемники должны быть с требуемой степенью точности привязаны к геодезической сети РФ.
Выводы:
—для развития услуг связи нового поколения, связанных с определением местоположения абонентов, требуется высокая точность определения координат (10-50 м);
— требуемая точность обеспечивается только при применении ОЫББ методов;
— стандартами ЗЭРР не предусмотрено использование сигналов системы ГЛОНАСС, следовательно, разработка и внедрение подсистемы А-ГЛОНАСС являются актуальными;
— анализ подсистемы позиционирования А-ЭРБ показал, что внедрение в Ш"13АМ метода А-ГЛОНАСС требует создания эталонной сети приемников ГЛОНАСС и встраивания ГЛОНАСС прием-
ника в UE;
— требуются изменения программного обеспечения SMLC для поддержки системного времени ГЛОНАСС и локальной системы координат ПЗ-90;
— внедрение нового метода позиционирования А-ГЛОНАСС снимет зависимость UTRAN на территории РФ от системы GPS, сохранив возможность применения комбинированного метода A-GNSS (GPS+ГЛОНАСС).
Литература
1. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ (редакция 5). — М.: Координационный научно-информационный центр, 2002.
2. Overview of 3GPP Release 99. Summary of all Release 99 Features. — ETSI Mobile Competence Centre, 2004.
3. ETSI TS 122 071 V7.4.0 (2005-12). Digital cellular telecommunication system (Phase 2+); Universal Mobile Telecommunication System (UMTS); Location Services (LCS); Service description; Stage 1 pGPP TS 22.071 version 7.4.0 Release 7).
4. ETSI TS 125 171 V7.1.0 (2006-06). Universal Mobile Telecommunication System (UMTS); Requirements for support of Assisted Global Positioning Systems (A-GPS); Frequency Division Duplex (FDD) pGPP TS 25.171 version 7.1.0 Release 7).
