ЗАСТОСУВАННЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЕПОЛОЖЕННЯ МОБІЛЬНОЇ СТАНЦІЇ

  • О. О. Семенова Вінницький національний технічний університет
  • А. О. Семенов Вінницький національний технічний університет
Ключові слова: мобільна станція, позиціювання, нейронна мережа, багатошаровий перцептрон

Анотація

Для систем мобільного зв'язку всіх поколінь необхідними є функції позиціонування, тобто автоматичне визначення місця розташування абонентів у межах стільникових мереж. Проте, впроваджуючи мережі нових поколінь, для розвитку послуг, пов’язаних з місцем розташування абонентів, необхідно забезпечити вищу точність визначення географічних координат мобільних станцій. Для розв’язання задачі позиціонування мобільної станції виконується обчислення її географічних координат відносно відомих координат базових станцій. У роботі запропоновано використовувати нейронну мережу для підвищення ефективності визначення місцезнаходження мобільної станції системи стільникового зв’язку. Методи позиціонування, що передбачають використання нейронних мереж, базуються на вимірюваннях рівнів сигналів від базових стацій, координати яких є відомими або від всіх найближчих точок доступу. Після створення програмного або апаратного рішення штучної нейронної мережі потрібно розробити математичну модель позиціонування та виконати процедуру навчання мережі. Запропонований метод визначення місцеположення базується на значеннях величини RSSI. Перевагою методу RSSI є те, що він не потребує ані додаткового обладнання, ані додаткової обчислювальної потужності. Недоліком методу RSSI є недостатня точність. Таким чином, метою роботи є розроблення оптимізованого методу визначення місцеположення мобільної станції. Згідно з запропонованим методом, значення RSSI від декількох найближчих базових станцій (мінімум трьох) до шуканої мобільної станції надходить у нейронну мережу, на двох виходах якої після відповідного оброблення з’являються значення координат (географічні широта та довгота) мобільної станції. Пропонована нейронна мережа є багатошаровим перцептроном. У статті подано розроблену схему багатошарового перцептрона. Обґрунтовано число нейронів у всіх шарах перцептрона. Описано роботу багатошарового перцептрона.

Біографії авторів

О. О. Семенова, Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри телекомунікаційних систем та телебачення

А. О. Семенов, Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, доцент, професор кафедри радіотехніки

Посилання

В. А. Власова, «Аспекты позиционирования в сенсорных сетях,» Технологический аудит и резервы производства, т. 4, № 1 (6), с. 3-4, 2012.

Б. Джарел, «Определение положения устройства стандарта ZigBee,» Беспроводные технологии, № 4, с. 46-48, 2007.

А. Н. Волков, М. А. Сиверс, и В. А.Сухов, «Позиционирование в сетях Wi-Fi,» Вестник связи, № 11, с. 28-33, 2010.

В. В. Дудник, «Алгоритмы определения положения в локальных беспроводных сетях,» Молодежный научно-технический вестник МГТУ им. Баумана, № 4, с. 20-26, 2012.

С. В. Смоленцев, «Определение координат мобильных абонентов в сетях сотовой связи стандарта GSM,» Гироскопия и навигация, № 4, с. 41-54, 2006.

В. Бабков, и А. Степутин, «Позиционирование абонентов в системах мобильной связи третьего поколения,» Мобильные телекоммуникации, № 3, с. 8-15, 2008.

П. В. Галкин, «Модель определения координат узлов беспроводной сенсорной сети,» Проблеми телекомунiкацiй, № 1 (16), с. 16-41, 2015.

Shashank Mishra1, and G. S. Tripathi, “Comparison of Various Neural Network Algorithms Used for Location Estimation in Wireless Communication,” International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, v. 2, no. 6, June, 2013.

Zhenkai Zhang, Feng Jiang, Boyuan Li, and Bing Zhang, “A novel time difference of arrival localization algorithm using a neural network ensemble model,” International Journal of Distributed Sensor Networks, v. 14 (11), 2018. DOI: 10.1177/1550147718815798 .

Zhao Ping, Li Ling-yan, and Shi Hao-shan, “A Hybrid Location Algorithm Based on BP Neural Networks for Mobile Position Estimation,” IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, v. 6, no. 7A, July. 2006.

Опубліковано
2019-08-30
Як цитувати
[1]
О. Семенова і А. Семенов, ЗАСТОСУВАННЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЕПОЛОЖЕННЯ МОБІЛЬНОЇ СТАНЦІЇ, Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 4, с. 66-70, Сер 2019.
Номер
Розділ
Інформаційні технології та комп'ютерна техніка