6.5.3 Enhanced Observed Time Difference (E-OTD)
Enhanced Observed Time Difference on menetelmä, jossa mitataan kolmesta eri GSM –tukiasemasta tulevien signaalien kulkuaikoja. Lisäksi siinä käytetään apuna tunnetussa pisteessä sijaitsevaa mittausasemaa (Location Measurement Units, LMU), jonka kanssa verrataan samoilta kolmelta tukiasemalta tulevia signaalien saapumisaikoja.
-
E-OTD tarvitsee runsaasti laskentatehoa, mutta laskenta voidaan siirtää myös verkon paikannuspalvelimelle.
-
E-OTD tarvitsee toimiakseen muutoksia sekä päätelaitteisiin, että verkkoon.
-
Paikannuksen tarkkuus on luokkaa 50-125 metriä ja vasteaika noin 5 sekuntia.
E-OTD:ssa on kaksi laskenta tapaa eli hyberbolinen E-OTD ja "pyöreä" E-OTD.
Hyberbolinen E-OTD
Termejä:
-
Observed Time Difference (OTD) = kahdelta tukiasemalta tai LMU:lta (mittausasema) tulevien signaalien tuloaikojen erotus
-
Real Time Difference (RTD) = tukiasemien lähettämien signaalien lähetysten aikaero
-
Geometric Time Difference(GTD) = tukiaseman ja päätelaitteen välinen aikaero, jonka laskemiseksi käytetään tunnettuja etäisyyksiä ja radioaaltojen etenemisnopeutta.
Etäisyysyhtälö on siis
OTD = RTD + GTD
Kahdelta tukiasemalta saapuvista signaaleista saadaan muodostettua hyperbeli tasolle piirrettynä. Paikannuksen aikaansaaminen vaatii kahden hyperbelin leikkauspisteen laskemista. Sen takia kolme tukiasemaa ovat välttämättömiä paikantamiselle. Jos verkko on synkronoitu niin LMU:ta (mittausasemaa) ei tarvita, mutta jos verkko ei ole synkronoitu, niin paikantamiseen tarvitaan tukiasemien lähettämien signaalien aikaero (RTD), joka saadaan mittausasemalta (LMU).
Kuva 1. Hyperbolisen E-OTD-menetelmän toimintaperiaate
Pyöreä E-OTD
Termejä:
-
MOT (The Observed Time at Mobile Station) = päätelaitteen mittaama signaalin saapumisaika
-
LOT (The Observed Time at LMU) LOT = mittausaseman mittaama signaalin saapumisaika
-
e = mittausaseman ja päätelaitteen kellojen aikaero
-
DMB = päätelaitteen ja tukiaseman välinen geometrinen etäisyys
-
DLB = mittausaseman ja tukiaseman välinen geometrinen etäisyys
Paikannusyhtälö on siis
DMB - DLB = v (MOT – LOT + e )
missä v on radioaaltojen eli signaalin etenemisnopeus. Tällä yhtälöllä lasketaan kustakin kolmesta tukiasemasta tulevasta signaalista etäisyys, joiden muodostamien ympyröiden leikkauspiste on havainnointipiste. Pyöreässäkin E-OTD:ssa verkon täytyy olla synkronoitu tai sitten tarvitaan erillinen mittausasema (LMU).
Kuva 2. Pyöreän E-OTD-menetelmän toimintaperiaate