Все-симки.ру Организационные аспекты сегментирования и позиционирования рынка услуг сотовой связи
УДК 339.138
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ СЕГМЕНТИРОВАНИЯ
И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ РЫНКА УСЛУГ СОТОВОЙ СВЯЗИ Никитина Людмила Николаевна, д.т.н., профессор (kafedraekonomiki@yandex.ru) Куликова Оксана Михайловна, старший преподаватель (fotooksana@yandex.ru) Тропынина Наталья Евгеньевна, к.э.н., доцент (natalya e@mail.ru)
Санкт-Петербургский государственный университет промышленных
технологий и дизайна, Россия
В настоящий момент для формирования эффективного комплекса маркетинга и разработки программ продвижения продукта, предприятию необходимо грамотно дифференцировать и позиционировать свои товары и услуги. Наличие товаров и услуг, обладающих повышенной привлекательностью для конкретных групп потребителей, увеличивает объем потребления в данных группах и облегчает трансформацию потенциальных покупателей в реальных. В связи с чем, в проведенном исследовании, авторы рекомендуют решить две основные задачи. Во-первых, определить каких клиентов предприятие будет обслуживать (т.е. определить целевые сегменты); во-вторых, разработать модель позиционирования товара на рынке.
В статье осуществлена разработка целевого рынка услуг сотовой связи и позиционирование компании «МегаФон» на выбранных сегментах. Результаты проведенного маркетингового исследования позволили определить основные требования и предпочтения потребителей к услугам мобильной связи и сформировать стратегии привлечения клиентов, позволяющие повысить уровень лояльности и обеспечить конкурентные преимущества предприятия на рынке.
Ключевые слова: сегментирование рынка, целевой сегмент, рынок услуг сотовой связи, дифференцированный маркетинг, позиционирование.
Изменения поведения потребителей на современном рынке приводят к необходимости пересмотра стратегий маркетинга и тактики продаж [1].Процесс сегментирования рынка открывает перед компанией обширные перспективы ведения бизнеса и позволяет определить те ключевые параметры продукции, которые значительно повышают конкурентоспособность. При этом остальным показателям следует уделить не меньшее внимание, для обеспечения более полной удовлетворенности нужд потребителей.
Сегментация дает возможность организации скорректировать емкость и определить долю рынка, размер инвестиций для выпуска новых товаров,
составить прогноз сбыта продукции, определить специфические требования и предпочтения покупателей [2].
Для разработки эффективной маркетинговой стратегии предприятию необходимо решить два основных вопроса. Первый, каких клиентов оно будет обслуживать (т.е. определить целевые сегменты); второй – как оно будет позиционировать свои товары на рынке, что позволяет грамотно сформировать комплекс маркетинга, строить программы продвижения под персональные потребности клиентов.
Новые социально-экономические условия диктуют организациям необходимость проведения предварительной работы, связанной с изменением мышления и приобретением новых знаний и навыков [3,4,5]. Поэтому, сегментирование потребителей и позиционирования товаров и услуг является одним из значимых инструментов для любой компании, ориентированной на повышение объема продаж и завоевание лидерских позиций.
В проведенном нами исследовании в качестве объекта была выбрана компания ПАО «МегаФон», занимающая лидирующие позиции на рынке мобильного доступа в глобальную сеть [6,7,8]. Компанией было проведено очередное маркетинговое исследование с целью выявления основных характеристик, которые важны для потребителей сотовых услуг при выборе оператора.
Объем выборки составил 1400 человек. Результаты исследования позволили определить основные предпочтения клиентов к услугам мобильной связи. На основе полученных данных, респондентов разделили на группы по стадиям процесса продаж от первого контакта до заключения сделки [9, 10] и по их предпочтениям к основным характеристикам сотовой связи. Для клиентов наиболее важными характеристиками стали: широкий выбор тарифных планов, уровень цен, качество услуг в роуминге.
Далее было произведено сегментирование по демографическому принципу, с использованием таких переменных как: доход на одного члена семьи, социальное положение.
Респондентам было предложено определить четыре наиболее важных фактора, влияющих на выбор компании, предоставляющей услуги мобильной связи, ответы исследуемых групп в кодированной записи (1 и 0) представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты опроса
№ группы Средний доход на 1 члена семьи, руб. Состав группы Характеристика
Уровень цен Гибкая система лояльности Зона покрытия и скорость приема/передачи данных Широкий выбор тарифных планов Внимательность и квалификация персонала в офисах продаж Широкий спектр дополнительных услуг Известность оператора Месторасположение офисов продаж и сервисных центров Качество предоставление услуг в роуминге Новые формы оплаты
1 До 30000 Рабочие 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0
2 3000150000 Рабочие 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0
3 Более 50000 Предприниматели 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1
4 До 30000 Студенты, учащиеся 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
5 3000150000 Студенты, учащиеся 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1
6 Более 50000 Студенты, учащиеся 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1
7 До 30000 Служащие 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0
8 3000150000 Служащие 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0
9 Более 50000 Служащие 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1
10 До 30000 Пенсионеры 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0
11 3000150000 Пенсионеры 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0
На основании полученных данных была построена «матрица расстояний» (таблица 2), основанная на количестве расхождений между мнением разных групп потребителей.
Таблица 2 – Матрица расстояний
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 2 8 2 4 8 4 0 6 4 4
2 6 2 4 6 4 2 6 4 4
3 6 4 0 8 8 8 8 8
4 2 6 4 2 8 4 6
5 4 6 4 6 6 6
6 8 8 2 8 8
7 4 8 0 2
8 6 4 4
9 8 6
10 2
11
Затем была построена матрица близости (таблица 3). Для этих целей установили пороговое значение Т = 2:
– ответы, имеющие значение меньше, либо равно 2в матрице расстояний, в матрице близости будут отражены, как 1;
– ответы, которые имеют значение больше 2 в матрице расстояний, в матрице близости будут отражены, как 0 (таблица 3).
Таблица 3 – Матрица близости
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0
2 0 1 0 0 0 1 0 0 0
3 0 0 1 0 0 0 0 0
4 1 0 0 1 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0
6 0 0 1 0 0
7 0 0 1 1
8 0 0 0
9 0 0
10 1
11
На матрице близости показана взаимосвязь групп клиентов, которая отражается на графе взаимосвязей потребителей (рисунок 1).
Рисунок 1 – Граф взаимосвязей покупателей
На графе мы видим, что были выделены несколько сегментов потребителей:
Сегмент 1: группы потребителей 1, 2, 4, 5 и 8. Данный сегмент потребителей является самым многочисленным – 870 человек (доля 62%). К нему относятся работающие люди и студенты с доходом до 50000 р. на одного члена семьи, а также служащие с доходом от 30000 р. до 50000 р. Для потребителей этого сегмента важными факторами являются широкий выбор тарифных планов, уровень цен и гибкая система лояльности. Средние затраты на сотовую связь составляют 480 руб. в месяц.
Сегмент 2: группы 3, 6 и 9, численность сегмента 440 человек (доля 31%). Данный сегмент составляют предприниматели, студенты и служащие с доходом более 50000 р. на одного члена семьи. Для таких клиентов важным является качество услуг в роуминге, зона покрытия и скорость приема/передачи данных, новые формы оплаты. Средние затраты на сотовую связь составляют 980 рублей в месяц.
Сегмент 3: группы 7,10 и 11, численность сегмента – 90 человек (доля 7%). Данный сегмент состоит из респондентов третьего возраста с разным уровнем доходов, а также служащих с доходом до 30000 руб., которые при выборе оператора обращают внимание на квалификацию персонала, географическое расположение офисов продаж и сервисных центров, а также широкий выбор тарифных планов. Средние затраты на сотовую связь составляют 370 рублей в месяц.
Таблица 4 – Факторы привлекательности сегментов
Параметр Сегмент 1 Сегмент 2 Сегмент 3
Объем продаж, руб. 480*870=417600 980*440=431200 370*90=33300
Темп роста сегмента, % 107 115 98
Количество товаров-заменителей (тарифные планы) 5 3 2
Перед тем, как оценивать привлекательность сегмента необходимо определить стратегию охвата рынка. Для этих целей был выбрал дифференцированный маркетинг. В качестве основных факторов, обуславливающих привлекательность сегментов, выделены емкость сегмента (в руб.) и темпы роста сегмента. Поскольку остальные факторы (интенсивность конкуренции, доступ к сегментам) каждого сегмента одинаковы (в каждом сегменте представлено одинаковое количество конкурентов, легкость вхождения в сегмент).
По результатам данных, представленных в таблице 4, в качестве целевых сегментов были выбраны сегмент 1 и сегмент 2, имеющие значительный размер и доходность.
При позиционировании компании на выбранных целевых сегментах были выбраны следующие точки дифференциации: для сегмента 1- лидерство в цене и количество тарифных планов; для сегмента 2 – новые способы оплаты и стоимость минуты разговора в роуминге.
Анализируя карту позиционирования для сегмента 1, можно сделать выводы о том, что для завоевания крепких позиций в конкурентной борьбе компании необходимо выделить 4 тарифных плана (добавить 1 новый, стоимостью до 500 рублей в месяц).
При анализе карты позиционирования, построенной для сегмента 2, был сделан следующий вывод: для обоснования конкурентных преимуществ компании необходимо выделить такие характеристики продукта как стоимость услуг и качество приема в роуминге, предложив потенциальным клиентам среднюю стоимость 60 руб. в минуту разговора в роуминге и высокое качество предоставляемых услуг связи.
Количество тарифных планов, шт.
4
*
МегаФон
3
Цензуруй.
200-299 300-399 БнЛаиг
2
400499 500-600
О
МТС
о
БиЛалн
О
Рисунок 2 – Карта позиционирования для сегмента 1
Качество приема вроумллге, балл
МТСф МегаС .ц
30 0 50
БиЛалн
70
90
Стоимость услуг Б роуминге, руб.■’пни.
Рисунок 3 – Карта позиционирования для сегмента 2
После определения стратегий позиционирования, необходимо перейти к изложению стратегий привлечения клиентов.
Компания «МегаФон» использует однородную рекламную кампанию, без учета различий в требованиях и предпочтениях клиентов разных сегментов, что значительно затрудняет привлечение новых потребителей. В связи с этим, необходимо разработать портфели тарифных планов с учетов предпочтений клиентов, предложить различные рекламные кампании и способы позиционирования для выбранных сегментов.
Для повышения уровня удовлетворенности клиентов сегмента №1 авторы рекомендуют разработать новый тарифный план, который должен включать поминутную тарификацию разговоров, ограниченное число предлагаемых опций, для снижения стоимости, а также возможность подключения к специально разработанной системе лояльности (например, скидки или минуты в подарок при наборе определенного количества минут разговоров). Стоимость минуты разговора внутри региона должна составлять до 1,5 рублей. В рекламной кампании необходимо сделать акцент на предоставляемые акции и скидки.
Для расширения сегмента № 2 следует максимально адаптировать программу по повышению качества передачи данных и услуг роуминга во всех регионах страны. Стоимость минуты разговора в роуминге в соответствии с построенной картой позиционирования должна составлять в среднем 60 рублей.
Важным стимулом при выборе компании оператора клиентами этого сегмента являются новые способы и формы оплаты потребляемых услуг. Компания «МегаФон» [11] в последнее время активно внедряет новые методы внесения денежных средств на счета абонентов с использованием современных технологий, что позволяет клиентам сократить время, затрачиваемое на осуществление этих операций. В рекламной кампании следует уделить особое внимание качеству и надежности связи даже за пределами страны, кроме того проинформировать потенциальных клиентов о возможности мгновенной оплаты услуг на сотовую связь через личный кабинет посредством привязки к карте «Сбербанк».
В качестве стратегий охвата рынка также были рассмотрены, но отклонены стратегия массового маркетинга вследствие того, что данная стратегия не позволяет провести товарную и сервисную дифференциацию, а стратегия концентрированного маркетинга не подходит для крупных компаний и предлагает достаточно узкую продуктовую и рыночную специализацию. При выборе стратегий позиционирования компания ориентировалась на высокое качество предоставляемых услуг, а также на среднюю стоимость, что обоснованно желанием избежать прямых конкурентных столкновений. В связи с этим стратегии: высокое качество высокая цена, среднее качество невысокая цена, были отвергнуты, поскольку эти позиции не соответствуют требованиям потребителей при выборе тарифных планов.
Таким образом, в ходе проведенного исследования, авторами осуществлено сегментирование рынка услуг сотовой связи и позиционирование компании «МегаФон» на выбранных сегментах. Анализ карт позиционирования позволил определить эффективную стратегию маркетинга и сформировать предложения, усиливающие лояльность клиентов к компании, тем самым повысить ее конкурентоспособность и устойчивость функционирования на рынке.
Список литературы
1. Суворова С. Д. Рыночное сегментирование на основании выявления потребностей покупателей и сочетания внешних факторов / Суворова С.Д., Куликова О.М. // Фундаментальные исследования. – 2022. – № 4. – С. 115-119.
2. Дормидонтов А.В. Сегментация рынка и выбор целевых сегментов рынка сбыта предприятия / Дормидонтов А.В., Князева О.В. // Комплексные проблемы развития науки, образования и экономики региона. 2022. № 1(4). С. 110-112.
3. Кастельс М. Информационная эпоха: экономика, общество и культура. – Пер-д с англ. яз. под ред. О.И. Шкаратана. — М.: ГУ ВШЭ, 2000. – 608 с.
4. Суворова С.Д. Генерация и управление лидами на В2В рынке / Суворова С.Д., Куликова О.М., Теванян А.М. // Экономика и предпринимательство. 2022. № 3-1 (68-1). С. 967-969.
5. Суворова С. Д. Интеллектуальные ресурсы: основа современного общественного производства / Суворова С. Д., Теванян А.М. // Инновационная экономика: перспективы развития и совершенствования. 2022. № 6 (32). С. 208-213
6. Основы маркетинга: 5 – е европейское издание / – Филип Котлер, Гари Амстронг, Вероника Вонг, Джон Сондерс. – Издательский дом «Вильямс» Москва, Санкт-Петербург, Киев, 2022. – 752с.
7. Современные аспекты маркетинга / В.А. Дуболазов и др. – Электрон. текстовые данные. – СПб.: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2022. — 439 с. — 978-5-7422-4366-3. – URL: http://www.iprbookshop.ru/43972.html
8. Гордеев М.Д. Логистические инновации в сфере электронных технологий на примере программы AMAZON FBA / Гордеев М.Д., Суворова С.Д. // В сборнике: Неделя науки СПбПУ материалы научной конференции с международным участием. Санкт-Петербург, 2022. С. 33-36.
9. Кушнир А. О. Формирование организационно-экономических отношений в системе мультиканальных продаж на рынке мобильной связи. – URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=23545208
10. Куликова О.М. Мониторинг потребительского рынка РФ/ Тропынина Н.Е., Суворова С. Д. //В сборнике: Фундаментальные и прикладные исследования в области управления, экономики и торговли. Сборник трудов научно-практической и учебной конференции. Санкт-Петербург, 2022. С. 139-143
11. Официальный сайт ПАО «Мегафон» URL: http://corp.megafon.ru
Nikitina Ludmila Nikolaevna, doctor of engineering sciences, professor, Kulikova Oksana Mikhailovna, Senior lecturer,
^opyrina Natalia Yevgenyevna Ph.D. Econ., associate professor Saint-Petersburg State University of Industrial Technologies and Design
ORGANIZATIONAL ASPECTS OF SEGMENTATION AND POSITIONING OF THE MARKET OF SERVICES OF CELLULAR COMMUNICATION
At the moment, to form an effective marketing mix and develop product promotion programs, the company needs to correctly differentiate and position its products and services. The availability of goods and services that are more attractive to specific groups of consumers increases the volume of consumption in these groups and facilitates the transformation of potential buyers into real ones. In this connection, in the study, the authors recommend to solve two main problems. Firstly, to determine which customers the company will serve (i.e. to determine the target segments); secondly, to develop a model of product positioning in the market. The article deals with the development of the target market of cellular services and positioning of the company “MegaFon” in the selected segments. The results of the marketing research allowed to determine the basic requirements and preferences of consumers to mobile services and to form strategies to attract customers,
Keywords: market segmentation, target segment, cellular services market, differentiated marketing, positioning
Системы местоопределения в сотовых сетях
Назад| Содержание| Вперед
Технологии построения систем местоопределения
- Метод направления прихода сигнала
- Дальномерный метод
- Метод фиксации времени прибытия сигналов
- Позиционирование по разности моментов времени прихода сигналов
- Локализация с помощью дополненной системы GPS
- Разностно-дальномерные системы
- Угломерно-разностно-дальномерные системы
- Система позиционирования по “радиоотпечаткам”
- Интегрированные системы
Задача позиционирования мобильных телефонов предполагает автоматическое определение их местоположения в пределах сотовых сетей. При этом под термином “местоположение” следует понимать не нахождение географических координат – широты и долготы (что в принципе также возможно), а однозначную идентификацию положения владельца мобильного телефона на местности (электронной карте).
Способы определения положения, основанные на использовании только оборудования сети, могут выдавать данные непрерывно и без всякого уведомления абонента или его разрешения. Когда MSC (Mobile Switching Centre) необходимо опросить местоположение подвижной станции, он обращается к VLR (Visited Location Register). Если подвижная станция инициирует процедуру местоопределения с MSC, он информирует свой VLR, который заносит всю изменяющуюся информацию в свои регистры. Эта процедура происходит всегда, когда MS (Mobile Station) переходит из одной области местоопределения в другую. В случае, если абонент запрашивает специальные дополнительные услуги или изменяет некоторые свои данные, MSC также информирует VLR, который регистрирует изменения и при необходимости сообщает о них HLR. В этой процедуре используется так называемый B-интерфейс.
Для расширения обмена данными о положении подвижной станции и управления процессом связи используется D-интерфейс. Основные услуги, предоставляемые подвижному абоненту, заключаются в возможности передавать или принимать сообщения независимо от местоположения, поэтому HLR должен пополнять свои данные. VLR сообщает HLR о положении MS, управляя ею и переприсваивая ей номера в процессе блуждания и посылает все необходимые данные для обеспечения обслуживания подвижной станции.
Рассмотрим теперь основные технологии построения систем позиционирования.
Применительно к сотовым телефонам для решения задачи их позиционирования с точностью до соты может быть применен метод СОО (Сell of Origin), базирующийся на геометрических расчетах. Так как зоны приема базовых станций сети на местности известны, то существует возможность определить, какие из них могут принять (а при использовании секторных антенн и приближенно запеленговать) сигналы телефона. На основе полученных данных определяется территория, в пределах которой находится пользователь мобильного телефона: в лучшем случае 150 м (пикосота), в худшем – до 30 км.
Для определения положения радиопередающего устройства могут быть использованы три основных параметра радиосигналов: их амплитуда в месте приема, направление прихода и время задержки при распространении.
Амплитуда принимаемых сигналов способна характеризовать расстояние между передатчиком и приемником. Однако на практике уровень сигналов мобильного телефона в месте приема зависит от столь большого числа причин, что в большинстве случаев не может обеспечить требуемую точность определения места и используется в качестве вспомогательного параметра.
Направление прихода сигналов может автоматически определяться, например, по различию фаз сигналов на элементах антенной решетки, установленной на базовой станции сотовой сети. Пересечение пеленгов из двух (или большего числа) мест обеспечивает (с определенной точностью) определение положения мобильного телефона.
Задержка сигналов при распространении может быть также использована при решении задачи позиционирования. При точно известном моменте времени передачи радиосигналов, измеряя время их прихода в приемник базовой станции, можно вычислить расстояние от мобильного телефона до базовой станции при условии жесткой временной синхронизации (желательно до долей микросекунды) всех элементов системы. Именно эта технология позиционирования сотовых телефонов легла в основу большинства применяемых в настоящее время систем местоопределения.
В специализированных системах при определенном дооснащении базовых станций специальной аппаратурой может быть реализовано позиционирование абонентов сети, основанное на классических методах радиопеленгации – угломерном, дальномерном и разностно-дальномерном.
При реализации угломерного метода (метод направления прихода сигналов – Angle of Arrival – АОА) измеряемыми параметрами являются углы направления прихода излучения радиотелефона a1 и a2 [град] относительно линии (базы), соединяющей две сотовые станции сети (рис. 1).
Рис. 1. Реализация угломерного метода
Для определения направления прихода сигналов сотовых телефонов используются фазированные антенные решетки, устанавливаемые на базовых станциях сети и подключаемые к существующему оборудованию системы связи. Нахождение местоположения абонента осуществляется при приеме сигналов его мобильного телефона хотя бы двумя приемниками. В случае если сигнал получен только одним приемником, для определения местоположения может использоваться дополнительная информация на основе оценки амплитуды сигнала.
К числу достоинств данного метода относится независимость работы станций, каждая из которых дает информацию об азимуте мобильного телефона. При этом все необходимые калибровки приемников для компенсации разброса их параметров, влияния изменений температуры и т.п. локальны для каждой станции и не налагают дополнительных требований на всю сеть. Однако для достижения требуемой точности необходимо определение пеленгов с весьма малой погрешностью.
Погрешность определения положения абонента относительно его истинного местонахождения sn [км] при известной величине расстояния D6 [км] между соседними базовыми станциями, принявшими его сигнал, и измеренных углах a1 и a2 с ошибкой sa [град] составляет
Минимальная погрешность достигается при соотношении (a1 a2) = 90o и может быть рассчитана по формуле
При реализации дальномерного метода (рис. 2) измеряемыми параметрами являются временные задержки Dt1 [c] и Dt2 [c] распространения сигнала радиотелефона абонента не менее чем до двух сотовых станций сети относительно их временных шкал, которые должны быть синхронизированы между собой, а рассчитываемыми параметрами – дальности от сотовых станций до места расположения абонента D1 = 3×105×Dt1 [км] и D1 = 3×105×Dt2 [км].
Рис. 2. Реализация дальномерного метода.
Для расстояния между базовыми станциями D6 [км], известной ошибке измерения временных интервалов st [с] (одинаковой для каждой базовой станции) и рассчитанных дальностях D1 и D2 погрешность положения абонента относительно его истинного местонахождения sn [км] может быть рассчитана как
При расстояниях между сотовыми станциями D61 [км], D62 [км], известной ошибке измерения временных интервалов st [с] (равной для каждой сотовой станции), рассчитанных дальностях D1 и D2 базовые углы определяются по формулам
Погрешность положения абонента относительно его истинного местонахождения sn [км] в данном методе меньше, чем в дальномерном, и определяется как
В современных системах позиционирования мобильных телефонов дальномерный и разностно-дальномерный методы пеленгования представлены многочисленными вариациями.
Далее представлены лишь некоторые из них.
Данный метод основан на измерении интервалов времени, за которые сигнал мобильного телефона доходит до нескольких базовых станций, оснащенных блоками определения местоположения LMU.
По этим временам прибытия компьютер сети может определить время прохождения сигнала до соответствующих базовых станций, сравнить полученные результаты с расчётными и с помощью алгоритма триангуляции рассчитать местоположение пользователя. Такая система обладает хорошей точностью, но требует оснащения блоками LMU почти всех базовых станций. Кроме того, сеть должна подключать к прослушиванию телефона, запрашивающего свои координаты, другие соты, соседствующие с той, которая нормально обслуживает зону его текущего местоположения.
Для обеспечения требуемой точности возможна синхронизация внутренних часов сети с помощью спутниковой системы GPS. Такой метод получил название UL-ТОА (Uplink Time of Arrival). Все данные через сеть оператора связи поступают в вычислительный центр, где устанавливается местонахождение абонента с точностью не хуже 125 м. Наглядно метод UL-TOA представлен на рис. 3.
Рис. 4. Метод Uplink TOA.
Этот метод основан на точном определении времени приема сигналов сотового телефона в трех (или более) базовых станциях сети. На основе вычисления разницы значений времен поступления сигналов в парах мест вычисляются гиперболические линии положения передатчика. Источник сигнала будет находиться в точке пересечения двух гипербол. Точность, достигаемая при использовании данной технологии, зависит от ограничений ширины полосы частот сигнала, точности
синхронизации элементов системы и среды распространения сигнала (флуктуаций скорости распространения радиоволн в атмосфере в зависимости от изменений температуры, влажности, давления и др.).
Метод фиксации разности времен прихода сигналов (OTDOA – Observed Time Difference of Arrival) в значительной степени подобен методу ТОА. Телефонный аппарат измеряет время прохождения сигнала до него от ближайшей базовой станции, оснащенной блоком LMU, и сравнивает его с соответствующими временами не менее чем еще для двух таких станций.
Расстояния между базовыми станциями известны, что позволяет рассчитать расстояния от каждой из них до сотового телефона и определить его местоположение. Все сложные вычисления выполняет имеющийся в сети центр локализации мобильных телефонов МLС (Mobile Location Center).
Преимущество этой системы состоит в том, что она позволяет обойтись меньшим числом LМU (всего примерно лишь для четверти базовых станций). Кроме того, системе не нужно давать команду базовым станциям слушать мобильные телефоны, не находящиеся непосредственно в их зонах действия. Для этого используется опция самого мобильного телефона, который и так всегда слушает другие сайты сотовой связи, чтобы не потерять связь при перемещении из одной соты в другую.
Кроме того, в данном случае не нужна и дорогая спутниковая система для синхронизации часов в сети LMU. Поскольку известны расстояния между LMU в сети и времена прохождения сигнала от мобильного телефона до различных LMU и обратно, уравнение для определения местоположения решается однозначно.
Некоторые компании идут по пути встраивания GPS-приемников в мобильные телефоны, чтобы те могли принимать сигналы от ряда спутников и по этим сигналам вычислять свое местоположение. При установке в радиотелефоны абонентов дополнительных модулей (чипов) могут быть реализованы способы их позиционирования, основанные на космических методах радионавигации.
При реализации радионавигационного метода в телефонный аппарат абонента должен быть встроен специальный навигационный модуль. На него возложены функции расчета дальности от абонента до трех ИСЗ Di (i=1,2,З) и геоцентрических (декартовых) координат ИСЗ хsi, уsi, zsi (i=1,2,З) на основе дальномерных и информационных сигналов, передаваемых с ИСЗ. Далее из решения системы З уравнений вида
определяются геодезические координаты абонента ха, уа, zа. Данный радионавигационный метод получил название локализации с помощью дополненной системы GPS (A-GPS – Assistant GPS).
Процесс, когда обычный приемник GPS вычисляет местоположение, начинается с попытки найти первый навигационный спутник, идентификации, определения его положения. Затем находится следующий и так далее. С каждого спутника загружаются информация, измеренные временные задержки и лишь затем вычисляется местоположение данного приемника. Процесс местоопределения может занимать от 40 с до нескольких минут, а также требует прямой видимости по крайней мере трех спутников.
Метод А-GPS (рис. 5) объединяет классическую информацию GPS с географическим программным обеспечением и мобильной информацией сети.
Рис. 5. Реализация радионавигационного метода.
Сеть указывает мобильному телефону, какие именно спутники следует искать. При этом количество шагов, необходимое для вычисления его местоположения, уменьшается примерно с 10 до 3. Для уменьшения потребления энергии от батареи мобильного телефона данные спутниковых измерений передаются в сеть и на нее возлагается выполнение необходимых расчетов. Пользователям придется приобретать новые мобильные телефоны со встроенными GPS-приемниками и антенной.
Точность позиционирования при использовании данного метода значительно выше, что обусловлено жесткой синхронизацией временных шкал всех элементов системы.
Измеряя фазовые, временные и амплитудные параметры фрагментов радиосигнала мобильного телефона, отраженного от препятствий (зданий, возвышенностей и т.п.), базовая станция оценивает структуру подобного “радиоотпечатка” (fingerprint) сигнала и вычисляет его “сигнатуру” (signature). Полученная информация сравнивается системой со своей базой образцов таких “сигнатур”, соответствующих разным вариантам расположения мобильного абонента на местности (рис. 6).
Рис. 6. Метод “радиоотпечатков”.
В большинстве разрабатываемых сейчас систем в за основу принят метод прибытия ТОА и различные его модификации.
Получив сообщение от телефона, центр расчетов положения MLC запрашивает информацию из ближайших к телефону измерительных модулей системы LMU и, сравнивая относительные времена приема сигналов в известных фиксированных пунктах, вычисляет положение телефона. Весь процесс занимает не более нескольких секунд и зависит от времени ожидания пакета данных. Модули LMU размещаются в пределах сотовой сети в таких известных фиксированных пунктах, где они могут контролировать соседние базовые станции. Ориентировочно один LMU необходим на каждые четыре станции сети. Модули могут размещаться обособленно или на базовых станциях.
На испытаниях была достигнута среднеквадратическая погрешность (СКП)
позиционирования – 90 м, но в большинстве экспериментов достигалась точность лучше 50 м.
Для системы позиционирования Cursor английской компании Cambridge Positioning Systems (СРS) практически не требуется установки оператором дополнительного оборудования, однако необходимо обновление программного обеспечения (ПО) мобильных терминалов (в них встраивается дополнительный чип). Точность позиционирования системы Cursor в реальных городских условиях и помещениях составляет около 75 м. Cursor работает и с терминалами, неоснащенными соответствующим ПО, но в этом случае СКП достигает 1 км.
Для позиционирования владелец мобильного телефона совершает обычный звонок. При этом его телефон до установки речевого соединения посылает специальное SМS-сообщение (но возможно и просто изменение формата передачи сообщений). SМS-сообщение содержит информацию о сигналах, непрерывно транслируемых базовыми станциями при нормальной работе сети и уже полученных телефоном в неактивном режиме в предшествующий период.
Первоначально в системе TeleSentinel для определения местоположения сотового телефона использован лишь метод АОА. В объединенной системе TeleSentinel-TruePosition для повышения точности применяется комбинация методов АОА и ТDОА (рис.7). Пеленгование осуществляется как по сигналам канала управления, так и речевым сигналам без внесения каких-либо модификаций в мобильное оборудование. Система может применяться с любым форматом сигнала. Точность местоопределения составляет не хуже 125 м, быстродействие системы – не более 10 с.
Рис. 7.Комбинирование методов TDOA и AOA.
Компания SigmaOne Communications Corp. в угломерно-разностно-дальномерной системе позиционирования Sigma-5000 также использует указанные методы измерений вместе с запатентованной SigmaOne технологией определения положения PowerBoost, включающей специализированные алгоритмы учета многолучевости.
В результате объединения технологий позиционирования значительно уменьшаются погрешности каждой из них, взятых по отдельности. Sigma-5000 уверенно позиционирует объект, даже если только две базовые станции приняли вызов. Она реализуется, как автономное дополнение к инфраструктуре сети мобильной связи и не требует модификаций радиоинтерфейса, мобильных телефонов или оборудования сотовой сети. Для реализации угломерной технологии используются специально разработанные антенные фазированные решетки, устанавливаемые на базовых станциях.
Sigma-5000 обеспечивает позиционирование в сетях сотовой связи стандартов АМРS/ТDМА (1S-136). Пропускная способность системы – до 50 местоопределений в секунду. Время получения первого отсчета – в пределах 2 с после прихода вызова. Расчетная погрешность определения положения: СКО (в 67% случаев) – менее 90 м, максимальная (в 95% случаев) – 125 м. Испытания Sigma -5000 в реальных условиях показали во всей рабочей зоне результирующую погрешность не хуже 105 м для 67% случаев и точность лучше 150 м для 95% случаев.
Подобная комбинация технологий реализована и в системе Geometrix, разработанной отделением Grayson Wireless компании Allen Telecom. Geometrix может работать с аналоговыми и цифровыми системами связи стандартов АМРS, ТDМА (1S-136), СDМА (1S-95), ТDМА/АМРS, СDМА/АМРS и системой iDEN производства компании Motorola. В большинстве случаев Geometrix удовлетворяет требованиям по точности, используя только метод ТDОА, а комбинация методов АОА и ТDОА применяется лишь в некоторых случаях. Во всех режимах Geometrix также использует алгоритмы пространственной селекции сигналов для снижения ошибок, вызванных многолучевостью. В условиях очень большой многолучевости Geometrix может переходить в режим проведения измерений с четырех станций. Система может совместно использоваться сразу несколькими операторами услуг мобильной связи, т.к. даже в базовой конфигурации Geometrix способна обеспечить выполнение более сотни позиционирований в секунду.
Система RadioCamera, разработанная компанией U.S. Wireless Corp. для определения местоположения пользователей мобильных телефонов стандарта СDМА, использует метод сопоставления образов местонахождения LРМ и может быть отнесена к классу корреляционно-экстремальных. Особенность ее функционирования заключается в следующем. Сигналы, отражаясь от строений и других препятствий, претерпевают определенные искажения и достигают базовой станции по многочисленным маршрутам. Система RadioCamera анализирует уникальные характеристики сигнала, включая варианты его “многомаршрутного” распространения и компилирует его “отпечаток”, который автоматически сравнивается с базой данных предварительно идентифицированных мест расположения телефонов в районе данной базовой станции. В отличие от других технологий позиционирования в данной системе вполне достаточно, чтобы только одна базовая станция обработала сигнал вызова.
Для идентификации положения система RadioCamera не требует прямой видимости многочисленных базовых станций, что делает ее работу высокоэффективной в условиях плотной городской застройки, где сейчас постоянно находятся более 70% всех радиотелефонов. Система RadioCamera также совместима с существующей сетевой инфраструктурой, легко интегрируется и не требует никаких модификаций базовых станций или абонентских телефонов. Интеллектуальная база данных системы начинает формироваться сразу после начала ее развертывания и становится работоспособной уже через несколько дней.
В настоящее время разработаны и интегрированные системы позиционирования. Данный способ олицетворяет собой подход к решению проблемы местоопределения, основанный на “дополнительном оборудовании на стороне клиента”, которое встраивается непосредственно в пользовательский терминал, для чего используется специальный чип, реализующий “GPS в телефоне”. Компания SnapTrack Inc.создала систему, объединяющую GPS с инфраструктурой сети беспроводной связи и дающую точность от 5 до 75 м (в среднем 10 – 20 м).
Технически система SnapTrack опирается на возможности системы GPS, но с существенным их расширением, путем распределения задачи обработки цифровых данных между запатентованными программными алгоритмами, исполняемыми
процессором сотового телефона, и специализированным программным обеспечением, установленным на сервере системы.
В итоге, если традиционные приемники GPS постоянно ведут обработку данных, то в системе SnapTrack он работает только непосредственно при определении положения. А конкретно, когда абонент запрашивает услугу определения местоположения, его терминал, оборудованный системой SnapTrack, принимает пакет данных GPS, обрабатывает его и передает полученную информацию на сервер системы. Сервер вычисляет долготу и широту и осуществляет целый ряд процедур для достижения более высокой точности определений путем использования дифференциального режима работы и учета большого числа поправок, снижающих влияние многолучевости и других искажений сигналов.
Назад| Содержание| Вперед