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【MCPC1級】8-3位置情報

今日もMCPC1級テキストをまとめていきます。


モバイルシステム技術テキスト エキスパート編―MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応モバイルシステム技術テキスト エキスパート編-MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応
(2008/08)
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8-3のテーマは位置情報に関する技術です。

位置の測位法は大きく分けて
GPS衛星を用いるものと基地局を用いるものの2つがあります。

今回で第8章および第Ⅱ部は終了です。


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第8章 モバイルコンテンツ・サービス技術
8-3 位置情報


[1]移動機の位置検出方式

(1)GPSを利用した位置情報


GPS(Global Positioning System)とは
全地球測位システムのことで、
地球を取り囲んでいる衛星からの電波により、
いつでもどこでも高精度の三次元測位が可能である。

24機の衛星で全地球をカバーしいる。
これら24の衛星は同一の周波数を用いており、
それぞれの衛星が互いに異なるゴールド符号と呼ばれる
擬似ランダム雑音でスペクトラム拡散変調され、
以下の情報が送信している。

 ・衛星軌道情報(ephemeris)
 ・衛星時計情報
 ・電離層補正データ
 ・他の衛星の位置情報(almanac)等の航法データ


GPSの周波数
 L1 = 1575.42MHz
 L2 = 1227.60MHz
(右旋円偏波を使う)


[GPSでの位置検出の仕組み]

GPS受信機では、GPS衛星から送信された電波を受信し、
スペクトラム拡散変調された信号を同期させ、
その中にある衛星時間情報を取り出して基準時間と比較する。

これを複数のGPS衛星信号を受信することでそれぞれの相対時間で導き出し、
時間差を距離に換算する。

さらに衛星軌道情報から衛星位置を求め、
それから被測定位置を割り出す。
この際、受信できるGPS衛星機の数が3機の場合は2次元(緯度,経度)で、
4機の場合は3次元(緯度,経度,高度)で被測定位置を算出できる。


(2)移動機の位置検出方式

①Cell ID based
②OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)
③NA-GPS(Network Assisted-GPS)


①Cell ID based

移動機が在圏している無線ゾーン(セル)を特定し、
そのセルの地理的情報を基にその移動機の位置情報とする方式である。


②OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)

複数の基地局から信号のタイミング差を測定し、
その時間差から移動機の位置情報を算出する方式である。
さらに、次の2つに分けられる。
・UE-Base方式:タイミング差を移動機自身で行い、結果をネットワークに返す。
・UE-Assisted方式:移動機で測定したタイミング差をネットワークに送り、ネットワーク側で計算を行う。


③NA-GPS(Network Assisted-GPS)

移動機のGPS受信情報とネットワークの機能を連携させた方式である。
OTDOAと同様に、次の2つの方式に分けられる。
・UE-Base方式:受信したGPS信号と測位アシスト信号を用いて、移動機自身で位置を算出する。
・UE-Assisted方式:移動機では概略の位置のみ計算し、最終結果はネットワーク側の測位計算サーバで行う。


[2]位置情報サービス

(1)iエリア

iエリアはNTTドコモが提供する、
位置に関連したコンテンツ検索を簡易に行うためのサービスである。

[iエリアの手順]
①i-mode通信中の移動機から位置情報関連コンテンツにアクセスすると、
②i-modeサーバ経由でGMLC(Gateway Mobile Location Center)に向けて位置情報要求が転送される。
③SAS(multimedia Service Agent for Service control)からの要求に基づき、
④基地局単位でおおよその位置情報を算出する。
⑤算出された位置情報を基に、SASにてエリアコードに変換する。
⑥次に、位置情報関連コンテンツに位置情報を通知するため、移動機ユーザに対して、位置検索の承諾を求める確認メッセージをi-modeサーバで生成し、
⑦移動機へ送出する。
⑧移動機ユーザが承諾を行うと、
⑨i-modeサーバに送信し、位置情報関連コンテンツへ通知される。

[iエリアの特徴]
・移動機から位置情報を送る前に、位置情報が計測された移動機ユーザの承諾確認を行う。
・位置情報をエリアコードのレベルに留め、ユーザおよびコストパフォーマンスの利便性を図っていること。


(2)EZナビ

EZナビはQUALCOMM社が提供しているgpsOneという方式を採用している。

gpsOne
:基本的にはGPS衛星からの電波を受信して位置計測を行うが、
 GPS衛星が見えない場所でも、基地局が持っている位置情報を使って
 位置が特定できるという方式である。

・GPSのみで測位→GPSモード:誤差数m~数十m
・GPSと基地局情報で測位→Hybridモード:誤差数m~数百m
・基地局情報のみで測位→AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)モード:誤差数十m~数km


(3)PHSの位置情報

(a)PHS基地局情報を利用した位置情報

PHSの基地局はマイクロセル方式を採用しており、
基地局の設置密度が高くなっている。
そのため、PHSの基地局情報を基にした位置情報の検出は、
GPSなどの追加のハードウェアが不要であり、
かつ、算出時間が非常に短いのが特徴である。

(b)位置情報を特定するまでのプロセス

①周辺の基地局をサーチする
②端末はセンタに対し、①の情報を送信する
③センタは受信した情報を基に位置を算出する

(c)ウィルコム位置情報サービス

2種類
ウィルコム位置情報コンテンツサービス
 :端末に搭載されているブラウザでHPの観覧をする際に、
  指定したwebサーバに対し位置情報を通知するサービス。
ウィルコム位置情報検索サービス
 ・自己位置通知:自分の位置を予め登録しておいた人へ通知
 ・位置検索:センター側からのアクションにより自分の位置を伝える


[3]電子コンパス

携帯電話に地磁気センサを搭載することで、
GPSサービスを利用する場合に、
ユーザは方角を認識できるようになる。


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