सेलुलर नेटवर्क (सेल आईडी) के स्थान का निर्धारण कैसे करें

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आपके स्थान को निर्धारित करने के कई तरीके हैं, जैसे कि उपग्रह नेविगेशन (जीपीएस), वाईफाई वायरलेस नेटवर्क का उपयोग कर स्थान, और सेलुलर नेटवर्क।



इस पोस्ट में हमने यह जांचने की कोशिश की कि मिंस्क शहर में सेल टावरों द्वारा स्थान का निर्धारण करने के लिए तकनीक कितनी अच्छी है (बशर्ते कि जीएसएम ट्रांसमीटर के निर्देशांक के केवल खुले डेटा बेस का उपयोग किया जाता है)।



ऑपरेशन का सिद्धांत यह है कि एक सेल फोन (या एक सेलुलर संचार मॉड्यूल) जानता है कि यह किस बेस स्टेशन ट्रांसीवर है जो सर्विसिंग कर रहा है और बेस स्टेशन ट्रांसमीटरों के निर्देशांक का एक डेटाबेस है, आप लगभग अपना स्थान निर्धारित कर सकते हैं।









जैसा कि सेल आईडी पृष्ठ पर संकेत दिया गया है, सेलुलर ट्रांसमीटर के निर्देशांक के साथ बहुत सारे खुले डेटाबेस नहीं हैं। उदाहरण के लिए, यह OpenCellID.org है , जिसमें 2,611,805 ट्रांसमीटर (बेलारूस में उनमें से 13042) और Openbmap.org हैं, जिसमें 695,294 ट्रांसमीटर शामिल हैं।



नीचे मिन्स्क के पश्चिमी भाग में नामित ट्रांसमीटरों का एक स्क्रीनशॉट है। जैसा कि आप देख सकते हैं, बेस स्टेशनों की संख्या शून्य के बराबर नहीं है, जो आशावाद और प्रयोग के संभावित सकारात्मक परिणाम के लिए प्रेरित करती है।





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अब OpenCellID की समझ में एक ट्रांसमीटर क्या है और OpenCellID डेटाबेस कैसे पॉप्युलेट होता है, इसके बारे में थोड़ा जानकारी। यह डेटाबेस विभिन्न तरीकों से भरा हुआ है, सबसे सरल स्मार्टफोन पर एक एप्लिकेशन इंस्टॉल करना है जो फोन और सर्विंग बेस स्टेशन के निर्देशांक को रिकॉर्ड करता है, और फिर सर्वर को सभी माप भेजता है। OpenCellID सर्वर पर, बेस स्टेशन के अनुमानित स्थान की गणना बड़ी संख्या में माप के आधार पर की जाती है (नीचे आंकड़ा देखें)। इस प्रकार, वायरलेस नेटवर्क के निर्देशांक स्वचालित रूप से गणना किए जाते हैं और बहुत अनुमानित होते हैं।





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अब हम इस डेटाबेस का उपयोग कैसे करें के प्रश्न की ओर मुड़ते हैं। दो विकल्प हैं: या तो OpenCellID.org वेबसाइट द्वारा प्रदान की गई अनुवाद सेवा के समन्वय के लिए सेल आईडी का उपयोग करें, या एक स्थानीय खोज करें। हमारे मामले में, स्थानीय विधि बेहतर है, क्योंकि हम 13 किलोमीटर का मार्ग चलाने जा रहे हैं, और वेब के माध्यम से काम करना धीमा और अक्षम होगा। तदनुसार, हमें डेटाबेस को लैपटॉप पर डाउनलोड करने की आवश्यकता है। यह फ़ाइल cell_towers.csv.gz को downloads.opencellid.org से डाउनलोड करके किया जा सकता है।







डेटाबेस नीचे वर्णित सीएसवी प्रारूप में एक तालिका है:







हम निम्नलिखित विकल्पों में रुचि रखते हैं:

• <mcc> - देश कोड;
  
  
• <mnc> - ऑपरेटर कोड;
  
  
• <लाख> - ज़ोन कोड;
  
  
• <सेलिड> - ट्रांसमीटर पहचानकर्ता;
  
  
• <long> - ट्रांसमीटर का देशांतर;
  
  
• <lat> ट्रांसमीटर का अक्षांश है।
  
  

डेटाबेस के साथ सब कुछ स्पष्ट है, अब हम सेल आईडी की परिभाषा पर आगे बढ़ सकते हैं।



सभी सेलुलर मॉड्यूल निम्नलिखित आदेशों का समर्थन करते हैं: AT + CREG, AT + COPS (बेस स्टेशन की सेवा), AT + CSQ (बेस स्टेशन से सिग्नल स्ट्रेंथ)। कुछ मॉड्यूल आपको यह पता लगाने की अनुमति देते हैं कि सेवारत ट्रांसमीटर के अलावा, पड़ोसी, यानी। सीमेंस के लिए AT ^ SMONC और Simcom कमांड के लिए AT + CCINFO का उपयोग करके बेस स्टेशनों की निगरानी करें। मेरे पास अपने निपटान में SIMCom SIM5215E मॉड्यूल था।







तदनुसार, हमने AT + CCINFO कमांड का उपयोग किया, इसका प्रारूप नीचे दिया गया है।











हम निम्नलिखित विकल्पों में रुचि रखते हैं:

• <SCELL> - सर्विंग ट्रांसमीटर का संकेतक;
  
  
• <NCELLn> - आसन्न ट्रांसमीटर का सूचक;
  
  
• <mcc> - देश कोड;
  
  
• <mnc> - ऑपरेटर कोड;
  
  
• <लाख> - ज़ोन कोड;
  
  
• <आईडी> - ट्रांसमीटर पहचानकर्ता;
  
  
• <rxlev> - dBm में संकेत शक्ति प्राप्त की।
  
  

सेलुलर मॉड्यूल को लैपटॉप से ​​कनेक्ट करने के बाद, हमें निम्न लॉग प्राप्त हुआ:







निगरानी कार्य - आप जा सकते हैं।



मार्ग सड़क पर मिन्स्क के पश्चिमी भाग में स्थित है। माटुसिविच, पीआर। पुश्किन, सेंट। पोनोमारेंको, सेंट। शरणगोविच सेंट मैक्सिम गोर्त्स्की, सेंट। लोबंका, सेंट। कुंतसेवसीना, सेंट। Matusevich।





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लॉगिंग 1 सेकंड के अंतराल के साथ किया गया था। जब सेलिड को निर्देशांक में परिवर्तित करते हैं, तो यह पता चला कि ओपनसीलिड डेटाबेस के लिए 6498 कॉल प्रभावी थे, और 3351 कॉलों को डेटाबेस में कोई मेल नहीं मिला। यानी मिन्स्क के लिए हिट दर लगभग 66% है।



नीचे दिया गया आंकड़ा उन सभी ट्रांसमीटरों को दिखाता है जो लॉग में मिले थे और डेटाबेस में थे।





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नीचे दिया गया आंकड़ा सभी सेवा ट्रांसमीटरों को दिखाता है जो लॉग में मिले थे और डेटाबेस में थे। यानी इसी तरह का परिणाम किसी भी सेलुलर मॉड्यूल या फोन पर प्राप्त किया जा सकता है।





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जैसा कि आप देख सकते हैं, एक बिंदु पर हम उल के चौराहे पर एक यातायात चौराहे के पीछे स्थित एक ट्रांसमीटर द्वारा सेवा की गई थी। प्रीतिस्की और एमकेएडी। सबसे अधिक संभावना है, यह एक उपनगरीय बेस स्टेशन है जो कई किलोमीटर की दूरी पर ग्राहकों की सेवा करता है, जो सेल आईडी द्वारा स्थान का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण त्रुटियों की ओर जाता है।



चूंकि समय के प्रत्येक क्षण में हमारी SIMCom SIM5215E न केवल सेवारत ट्रांसमीटर, बल्कि पड़ोसी और उनसे संकेत स्तर को भी दिखाता है, तो हम समय में एक विशेष क्षण में उपलब्ध सभी डेटा के आधार पर डिवाइस के निर्देशांक की गणना करने का प्रयास करेंगे।



ग्राहकों के निर्देशांक की गणना ट्रांसमीटरों के निर्देशांक के भारित औसत के रूप में की जाएगी:

अक्षांश = सम (w [n] * अक्षांश [n]) / सम (w [n])

देशांतर = सम (w [n] * देशांतर [n]) / सम (w [n])



जैसा कि रेडियो तरंगों के प्रसार के सिद्धांत से जाना जाता है, एक वैक्यूम में एक रेडियो सिग्नल का क्षीणन ट्रांसमीटर से रिसीवर तक की दूरी के वर्ग के लिए आनुपातिक है। यानी जब 10 बार हटाया जाता है (उदाहरण के लिए, 1 किमी से 10 किमी तक), तो सिग्नल 100 गुना कमजोर हो जाएगा, अर्थात। बिजली में 20 dB तक की कमी होगी। तदनुसार, प्रत्येक पद का भार निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

w [n] = 10 ^ (RSSI_in_dBm [n] / 20)



यहां हमने माना कि सभी ट्रांसमीटरों की शक्ति समान है, यह धारणा गलत है। लेकिन बेस स्टेशन की ट्रांसमीटर शक्ति के बारे में जानकारी की कमी के कारण, किसी को जानबूझकर सकल धारणाएं बनानी पड़ती हैं।



परिणामस्वरूप, हमें स्थानों का अधिक विस्तृत चित्र मिलता है।





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नतीजतन, मार्ग अच्छी तरह से तैयार हो गया, पहले वर्णित कारण के लिए मॉस्को रिंग रोड पर इंटरचेंज की ओर एक बहिर्वाह को छोड़कर। इसके अलावा, समय के साथ, समन्वय डेटाबेस भरा जाएगा, जिससे सेल आईडी स्थान प्रौद्योगिकी की सटीकता और उपलब्धता भी बढ़नी चाहिए।



आपका ध्यान देने के लिए धन्यवाद। प्रश्न और टिप्पणियाँ स्वागत योग्य हैं।