Giải pháp định vị thuê bao trong hệ thống di động GSM

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

SUMMARY

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. Tính cấp thiết

1.2. Mục đích, nhiệm vụ của luận văn

1.3. Phương pháp nghiên cứu

1.4. Kế hoạch thực hiện luận văn

1.5. CẤU TRÚC VÀ ĐO LƯỜNG CỦA HỆ THỐNG DI ĐỘNG GSM

1.5.1. Giới thiệu về hệ thống thông tin di động

1.5.2. Lịch sử phát triển của hệ thống di động

1.5.3. Mô hình tổng quát của mạng điện thoại di động

1.5.4. Tổng đài GSM

1.5.5. Sơ đồ khối của hệ thống tổng đài GSM

1.5.6. Chức năng các phần tử trong mạng GSM

2. CÁC VẤN ĐỀ CẦN LÀM RÕ

2.1. Phân hệ chuyển mạch SS

2.1.1. Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động MSC

2.1.2. Bộ ghi định vị thường trú HLR

2.1.3. Trung tâm nhận thực AuC

2.1.4. Bộ thanh ghi định vị tạm trú VLR

2.1.5. Bộ ghi nhận dạng thiết bị ERI

2.1.6. Trung tâm chuyển mạch dịch vụ cổng GMSC

2.2. Phân hệ trạm gốc BSS

2.2.1. Trạm thu phát gốc BTS

2.2.2. Bộ điều khiển trạm gốc BSC

2.3. Phân hệ khai thác và hỗ trợ OSS

2.3.1. Khai thác và bảo dưỡng

2.3.2. Quản lý thuê bao

2.3.3. Trung tâm quản lý mạng NMC

2.3.4. Trung tâm quản lý và khai thác OMC

2.4. Trạm di động MS

2.5. Sự đo lường trong mạng toàn cầu GSM

2.6. Truyền dẫn sóng vô tuyến

2.7. Giao diện vô tuyến

3. CÁC PHƯƠNG PHÁP KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ THUÊ BAO TRONG MẠNG THÔNG TIN GSM

3.1. Kích thước Cell. Phương thức phủ sóng

3.2. Kỹ thuật định vị cell-ID

3.3. Kỹ thuật cell-ID kết hợp với TA

3.4. Chuyển giao/ cập nhật vùng định vị

3.5. Kỹ thuật định vị thời gian đến TOA

3.6. Kỹ thuật định vị sai lệch thời gian đến

3.7. Kỹ thuật định vị ETOA

3.8. Kỹ thuật định vị theo AOA

3.9. Kỹ thuật định vị theo cường độ tín hiệu

4. PHÉP ĐO ĐẠC THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG GIẢI THUẬT ĐỊNH VỊ

4.1. Phương pháp định vị dựa trên cường độ tín hiệu

4.2. Phát biểu bài toán

4.3. Khảo sát bài toán

4.4. Các yêu cầu chính cần xử lý

4.5. Bài toán 1: Giải pháp tính toán khoảng cách định vị trong trường hợp một trạm BTS

4.6. Bài toán 2: Giải pháp tính toán khoảng cách định vị di động trong trường hợp ba trạm BTS

4.7. Bài toán định vị MS tại vùng đô thị

4.8. Bài toán định vị MS tại vùng nông thôn

5. KẾT LUẬN

5.1. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Phụ lục bổ sung phần mã chương trình - Mô phỏng

I. Giới thiệu về định vị thuê bao trong hệ thống di động GSM

Định vị thuê bao trong hệ thống di động GSM là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ viễn thông hiện đại. Định vị thuê bao cho phép xác định vị trí của người dùng thông qua các trạm thu phát sóng (BTS). Hệ thống GSM sử dụng các phương pháp khác nhau để xác định vị trí, bao gồm công nghệ định vị dựa trên tọa độ của các trạm BTS. Việc xác định vị trí này không chỉ phục vụ cho các dịch vụ cơ bản mà còn mở ra nhiều ứng dụng mới như cứu hộ, theo dõi và giám sát giao thông. Theo nghiên cứu, việc sử dụng công nghệ định vị trong GSM đã giúp cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ và trải nghiệm của người dùng.

1.1. Tầm quan trọng của định vị thuê bao

Định vị thuê bao trong hệ thống di động GSM không chỉ là một tính năng tiện ích mà còn là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng. Dịch vụ định vị cho phép các nhà cung cấp dịch vụ triển khai nhiều ứng dụng khác nhau, từ việc theo dõi vị trí của người dùng đến việc cung cấp thông tin dựa trên vị trí. Điều này không chỉ giúp nâng cao trải nghiệm người dùng mà còn tạo ra cơ hội kinh doanh mới cho các nhà khai thác mạng. Hệ thống định vị cũng đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và bảo mật thông tin của thuê bao, giúp các nhà cung cấp dịch vụ có thể theo dõi và quản lý thuê bao một cách hiệu quả.

II. Các phương pháp định vị trong mạng GSM

Trong mạng GSM, có nhiều phương pháp khác nhau để thực hiện định vị thuê bao. Các phương pháp này bao gồm định vị cell-ID, định vị thời gian đến (TOA), và định vị theo cường độ tín hiệu. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các tình huống khác nhau. Định vị cell-ID là phương pháp đơn giản nhất, sử dụng thông tin từ các trạm BTS để xác định vị trí của thuê bao. Trong khi đó, định vị TOA cung cấp độ chính xác cao hơn nhưng yêu cầu hạ tầng phức tạp hơn. Việc lựa chọn phương pháp định vị phù hợp sẽ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dịch vụ và khả năng của hệ thống.

2.1. Định vị cell ID

Phương pháp định vị cell-ID là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong hệ thống GSM. Phương pháp này dựa vào việc xác định vị trí của thuê bao thông qua các trạm BTS mà thuê bao đang kết nối. Khi một thuê bao di động kết nối với một trạm BTS, thông tin về vị trí của trạm sẽ được ghi lại và sử dụng để xác định vị trí của thuê bao. Mặc dù phương pháp này đơn giản và dễ triển khai, nhưng độ chính xác của nó phụ thuộc vào mật độ của các trạm BTS trong khu vực. Trong các khu vực đông dân cư, độ chính xác có thể cao hơn, trong khi ở các khu vực nông thôn, độ chính xác có thể thấp hơn do khoảng cách giữa các trạm lớn.

III. Ứng dụng của định vị thuê bao trong thực tiễn

Định vị thuê bao trong hệ thống di động GSM đã mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn quan trọng. Các dịch vụ như theo dõi vị trí, cứu hộ khẩn cấp, và giám sát giao thông đều dựa vào công nghệ định vị. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng thông tin vị trí để cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng cho người dùng, từ đó tạo ra nguồn doanh thu mới. Hơn nữa, trong bối cảnh an ninh ngày càng được chú trọng, việc sử dụng công nghệ định vị cũng giúp các cơ quan chức năng trong việc theo dõi và quản lý an ninh công cộng.

3.1. Dịch vụ cứu hộ và an ninh

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của định vị thuê bao là trong lĩnh vực cứu hộ và an ninh. Khi một người gặp nạn, thông tin vị trí của họ có thể được sử dụng để nhanh chóng xác định vị trí và gửi đội cứu hộ đến. Điều này không chỉ giúp cứu sống nhiều người mà còn nâng cao hiệu quả của các hoạt động cứu hộ. Ngoài ra, các cơ quan chức năng cũng có thể sử dụng thông tin vị trí để theo dõi và quản lý các tình huống khẩn cấp, từ đó đảm bảo an ninh cho cộng đồng.

Nghiên cứu giải pháp định vị thuê bao trong hệ thống di động GSM