Рубрикатор | ![]() |
![]() |
Статьи | ![]() |
ИКС № 3 2008 | ![]() |
![]() |
Владимир МАКСИМЕНКО  М.А. ВАСИЛЬЕВ  | 25 марта 2008 |
С надеждой на ГЛОНАСС
Ведущим операторам сотовой связи предстоит ввод в коммерческую эксплуатацию 3G/UMTS-сетей. И при организации услуг, основанных на определении местоположения абонента, такие операторы весьма заинтересованы в использовании отечественной глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС.


Отметим, уже есть решение правительства о коммерческой эксплуатации ГЛОНАСС, которое базируется на Указе Президента РФ от 17 мая 2007 г. № 638 «Об использовании глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в интересах социально-экономического развития Российской Федерации». Рассмотрим возможность применения сигналов системы ГЛОНАСС при оказании LBS-услуг в сетях 3-го поколения.
Международные стандарты LBS и ГНСС
Организация ETSI провела классификацию LBS-услуг. Она ввела стандарты на основные параметры качества услуг LBS, стандартизовала ведущие методы определения местоположения абонентского терминала.
В соответствии с документами ETSI единственный стандартизованный метод определения местоположения абонентского терминала с использованием ГНСС – это Assisted GPS (A-GPS)*. Правда, в мире уже несколько ГНСС работают на основе принципов, аналогичных подходу GPS (например, Galileo и ГЛОНАСС), но в полной мере стандартизация относится только к GPS. Метод A-GPS состоит в получении мобильным терминалом через сеть сотового оператора поправок для встроенного в этот терминал модуля GPS, которые повышают уровень доступности и качество услуг LBS.
В стандарте ETSI TS 25.305 (v. 7.3.0. Stage 2 functional specification of User Equipment positioning in UTRAN, Release 7) введено обобщающее понятие Assisted Global Navigation Satellite System (A-GNSS). Подчеркивается, что A-GNSS включает в себя A-GPS и/или A-Galileo и/или другие системы, которые когда-либо будут введены в строй (к ним относится и ГЛОНАСС). Малозаметные на первый взгляд «и/или» в упомянутой фразе на деле очень важны, поскольку означают ориентацию стандарта как на отдельное применение каждой ГНСС, так и на взаимодействие таких систем при оказании LBS-услуг по методу A-GNSS. Кроме того, дается существенное уточнение: при использовании в рамках A-GNSS иных ГНСС (не GPS) стандартизованные процедуры остаются прежними, только параметры, передаваемые со спутников системы ГЛОНАСС или Galileo, заменяются параметрами спутников GPS-системы.
Рассмотрим выводы, следующие из этого уточнения.
Услуги на основе A-GNSS
Метод A-GNSS обеспечивает горизонтальную точность определения местоположения, составляющую примерно 10 м, и время ответа порядка нескольких секунд. При использовании других методов в сетях сотовой связи эти показатели хуже (см., например, «ИКС» № 9'2007, с. 72). A-GNSS позволяет предоставлять такие значимые услуги, как отслеживание нахождения ценностей, поиск детей, местоопределение при спасательных работах и др.

Вспомогательные параметры обеспечивают значительное повышение скорости определения местоположения. Входящая в них информация о сигналах ГНСС позволяет выполнять быструю настройку для оптимального приема мобильным аппаратом этих сигналов. Кроме того, вспомогательные данные существенно увеличивают точность определения местоположения, поскольку содержат сведения о спутниках, видимых в данный момент с места нахождения абонентского аппарата. Полный перечень вспомогательных данных ГНСС для системы GPS, передаваемых сетью подвижной связи на мобильный аппарат, приведен в таблице. Там же указано, на какой показатель определения местоположения влияет тот или иной параметр.
Ориентируясь на этот перечень параметров и их представление в системе GPS, производители оборудования формируют программно-аппаратное обеспечение систем, внедряемых в сетях сотовой связи для поддержки метода A-GPS. При использовании иной ГНСС, включая ГЛОНАСС, такое программно-аппаратное обеспечение подлежит модификации. Какие же функции должны быть модифицированы для адаптации метода A-GNSS к работе с системой ГЛОНАСС?
Логическая модель LBS


Процесс предоставления LBS-услуги состоит в следующем. Клиент СОМ запрашивает у сервера, входящего в систему определения местоположения, сведения о местонахождении одной или нескольких мобильных станций. Клиент СОМ – чисто логическое понятие. Он может находиться как внутри наземной сети сотовой связи (например, мобильный абонент), так и вне ее. Например, если при оказании службам спасения услуги местоопределения запрос поступает с центрального пульта, то клиентом (в техническом аспекте) становится его программно-аппаратное обеспечение. Если же запрос следует с мобильного терминала сотрудника МЧС, клиентом оказывается мобильный терминал со встроенной в него функцией определения местоположения. В свою очередь, сервер СОМ активизирует функцию определения местоположения, обрабатывает полученную информацию и передает ее абоненту.
Для обеспечения взаимодействия логических модулей стандартизован набор функций**, систематизация которых поддерживается также стандартизованной функциональной схемой СОМ (рис. 2). Реализация всех возможностей распределена по четырем подсистемам, которые включают в себя следующие функции.
Подсистема поддержки клиентов:
- управление клиентами LCCF;
- авторизация клиентов LCAF;
- преобразование систем координат LCCTF.
Подсистема поддержки подписчиков:
- авторизация подписчиков LSAF;
- обеспечение конфиденциальности LSPF.
Все функции этих двух подсистем внешние по отношению к передаваемым ГНСС параметрам, а потому инвариантны к системе, используемой в методе A-GNSS.
Подсистема поддержки определения местоположения:
- управление системой определения местоположения LSCF;
- биллинг LSBF;
- техническая поддержка LSOF (обработки аварийных ситуаций);
- управление измерительными модулями LMMF.
Последняя функция этой подсистемы (LMMF) подлежит существенной модификации, поскольку она обеспечивает управление измерительными модулями, значительно различающимися при использовании разных ГНСС.
Подсистема определения местоположения абонентов:
- определение местоположения в радиоподсистеме PRCF (общая координация выделения ее ресурсов для измерений);
- измерение параметров сигнала при определении местоположения PSMF;
- вычисление местоположения PCF;
- вспомогательная функция радиоподсистемы, используемая при определении местоположения PRAF (активируется при необходимости взаимодействия разных компонентов сети).
Из функций данной подсистемы лишь PCF существенно зависит от параметров, передаваемых с ГНСС, поэтому требует модификации при использовании ГНСС разных типов.
Модификация компонентов
Какие же компоненты сети 3-го поколения должны подвергнуться модификации при использовании ГНСС ГЛОНАСС наряду с GPS или вместо этой системы?

Модифицируемая функция подсистемы поддержки определения местоположения LMMF реализуется сетевым компонентом SMLС, а функция PCF подсистемы определения местоположения абонентов – компонентами UE и RAN (Node B + RNC). Таким образом, при использовании ГНСС ГЛОНАСС для предоставления LBS-услуг в сети 3-го поколения требуется модификация программного, а в общем случае – и аппаратного, обеспечения сетевых элементов UE, SMLC, Node-B и RNC.
Как будет развиваться такая модификация, а следовательно, и процесс вовлечения системы ГЛОНАСС в сферу оказания LBS-услуг? Многое зависит от темпов обеспечения качественного функционирования самой спутниковой группировки ГЛОНАСС. По мере достижения системой ГЛОНАСС необходимых качественных показателей будет расти интерес к ней рынка сотовой связи. Как следствие, станет увеличиваться заинтересованность производителей оборудования (в том числе абонентского) для сетей 3-го поколения в выпуске решений, поддерживающих совместное использование нескольких ГНСС для предоставления LBS-услуг.
Применение сигналов с большего числа спутников приводит к повышению качества LBS-услуг. Их доступность растет вследствие повышения надежности приема сигналов, минимизации его «замираний», появления возможности работать внутри зданий. А полноту сервисов обеспечивает повышение точности определения местоположения.
Итак, для вовлечения ГЛОНАСС в сферу оказания LBS-услуг имеются необходимые механизмы. В результате их действия нужные модификации рано или поздно будут выполнены и оборудование сетей 3-го поколения начнет использоваться операторами сотовой связи. Однако пока перспективы интенсивного развития и полносоставного функционирования ГНСС ГЛОНАСС весьма туманны. Представляется целесообразной активизация (на уровне Мининформсвязи России) деятельности, нацеленной на заключение с поставщиками оборудования для сетей 3-го поколения соглашений о доработке их решений для использования в России ГНСС ГЛОНАСС. Наряду с повышением качества LBS-услуг по мере развития спутникового сегмента, это уже сейчас обеспечило бы независимость сетей 3-го поколения от системы GPS.
Терминалы, использующие сигналы ГЛОНАСС
Сети сотовой связи активно применяются для оказания услуг класса Fleet Management (диспетчеризация и мониторинг подвижных объектов). В таких случаях отсутствует необходимость в модификации функций сетевого оборудования – может быть, за исключением функции обработки сигналов ГНСС абонентским терминалом. Абонентский терминал представляет собой телематический модуль, обеспечивающий определение своих координат в соответствующей ГНСС и их передачу в центр мониторинга по каналам сети подвижной связи (в сети 3-го поколения таковыми могут быть SMS, USSD, CSD, PSD).
Уже сегодня в России используется целый ряд телематических модулей (таких, как «Топаз-201», разработанный Центром телематических услуг), которые действуют через сеть GSM с применением сигналов ГЛОНАСС. Для работы через сеть 3-го поколения достаточно иметь в качестве модуля радиодоступа комбинированный 2G/3G-модуль. Многофункциональный абонентский телематический терминал M2M-Cyber GLX (GSM/ГЛОНАСС/GPS) компании «М2М телематика» представляет собой часть системы мониторинга и управления транспортом BN-City. Навигационный приемник 1К-161 спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, разработанный ФГУП «РИРВ», предназначен для определения текущих координат, скорости и времени по сигналам систем ГЛОНАСС, GPS, WAAS, EGNOS.
_____________________________________
* ETSI TS 22.071, v. 7.4.0. Location Services (LCS), Service description; Stage 1, Release 7.
** Громаков Ю.А., Северин А.В., Шевцов В.А. Технологии определения местоположения в GSM и UMTS. – М.: Эко Трендз, 2005.
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!