Často se vedou diskuse o tom, jestli lze v síti GSM sledovat uživatele a zda se tak děje. V článku se dozvíte, jaké jsou způsoby určování polohy mobilního telefonu a k čemu jsou dobré.
Základní principy
Všechny způsoby určování polohy mobilní stanice systému GSM vycházejí v principu z informací, které lze získat z komunikace mobilu se základnovými stanicemi BTS. Polohu mobilního telefonu lze určit s různou přesností, a to podle složitosti použitého systému. Metod určování polohy mobilů je celá řada a proto si zde rozebereme typické případy.
Jednoduše, ale nepřesně
Základní princip spočívá v odvození polohy mobilní stanice od polohy základny, se kterou mobil v daném okamžiku komunikuje. Každý z operátorů pochopitelně přesně zná geografickou polohu svých základnových stanic. Vezmeme-li však v úvahu fakt, že teoretický poloměr buňky GSM je až 35 km (v reálné situaci např. u deštníkových buněk i 20 km), není toto určení polohy nijak přesné.
Většina buněk systému GSM je dále rozdělena na dva až tři sektory, které jsou v systému pochopitelně navzájem rozlišitelné. Antény základen tedy obvykle nevyzařují svůj signál všemi směry, nýbrž směrově do jednotlivých sektorů. Sektory tak oblast, ve které se nalézá hledaná mobilní stanice, omezí pouze na kruhové výseče určité šířky. Princip je znázorněn na následujícím obrázku.
Určení oblasti sektoru jedné BTS
I tak může být ale uvažovaná lokalita např. v řidčeji osídlené krajině značně velká. Jiná situace je pochopitelně ve městech a hustě osídlených oblastech, kde jsou mnohem menší rozestupy mezi základnovými stanicemi, mezi nimiž se mobilní stanice přepíná. Tam lze v příznivém případě určit polohu mobilní stanice s přesností až na stovky metrů. K dalšímu zpřesnění můžeme také dojít pokud uvážíme výskyt možných rádiových stínů (např. velký kopec).
Tento základní systém má i přes svoji nepřesnost značnou výhodu v tom, že díky jednoduchosti nevyžaduje žádné zvláštní zásahy do stávající sítě. Údaj o poloze je snadno dostupný, neboť identifikace základnové stanice, se kterou mobil právě komunikuje, je nutná již pro samotné fungování sítě GSM.
Přesnější varianta
Další z principů lokalizace mobilní stanice je již přesnější, ale pochopitelně také složitější. Vychází z předchozího systému a dále jej zpřesňuje díky učení hodnoty TA (Timing Advance). Timing Advance je údaj, který zohledňuje zpoždění signálu při jeho cestě mezi mobilní a základnovou stanicí.
Pomocí změřené hodnoty TA se provádí korekce tohoto zpoždění. Mobilní stanice například vysílá v závislosti na vzdálenosti k základně s větším či menším předstihem. Díky tomuto časovému údaji lze pomocí rychlosti šíření signálu ve volném prostoru určit rozmezí vzdáleností, ve kterých se telefon vzhledem k základně může nacházet. Rozmezí vzdáleností odvozené z TA je zhruba 1 km. Takto se uvažovaná kruhová výseč zúží pouze na výseč z mezikruží.
Zpřesnění polohy s využitím TA • objekt se nachází na konkrétní silnici
Taková přesnost už je poměrně dobrá. Pokud je v praxi možné k údaji o poloze přidat navíc ještě některý pomocný geografický údaj (víme třeba, že se hledaný objekt nachází např. na dálnici, poblíž řeky apod.) zmenší se možné území na poměrně malou oblast.
Princip lokalizace s využitím TA si ale již žádá některá softwarová doplnění, která nejsou standardně součástí GSM sítě.
Triangulace
V současnosti asi nejpřesnější způsob určení polohy mobilní stanice je triangulace. Technicky se jedná o zaměření mobilní stanice pomocí více okolních BTS, pokud možno navíc s využitím údajů o TA. V principu jde o nalezení průsečíku oblouků kružnic, které určují místo, kam svým signálem zasahují tři nejsilnější základny v okolí hledaného telefonu. Metoda je poměrně přesná a v závislosti na konkrétním řešení může dosahovat přesnosti na stovky metrů.
Princip triangulace • triangulace s využitím TA
Tento systém je ze zmiňovaných způsobů nejkomplikovanější na zavádění. Odesílání údajů o okolních základnových stanicích totiž musí podporovat SIM karta mobilního telefonu nebo přímo mobilní telefon (vybaven speciálním chipem). Triangulační systém určování polohy mobilních stanic se označuje zkratkou z angličtiny jako E-OTD (Enhanced-Observed Time Difference). Metodu lze zpřesnit také použitím pomocných referenčních přijímačů, se kterými se poloha změřená mobilem porovnává.
Další variantou triangulační metody může být zjišťování polohy mobilního telefonu měřením na straně BTS, zde je ale nutno dodatečně řešit synchronizaci jednotlivých základen.
Například v USA jsou pro operátory určeny poměrně přísné požadavky na lokalizaci mobilních GSM/PCS stanic. S přesností do sta metrů je třeba lokalizovat 67 % volání, do tří set metrů 95 % volání.
K čemu je určení polohy dobré
Určování polohy mobilních stanic má celou řadu možných využití. Často se určování polohy mobilních stanic využívá při volání na tísňovou linku 112. V tomto případě operátoři využívají modifikovaný základní způsob určování polohy, tedy za pomoci čísla komunikující BTS s určením příslušného sektoru, navíc za použití některých doplňkových zpřesňujících geografických údajů.
Jedním z nejvíce sporných a diskutovaných využití lokalizace je vyhledávání kradených mobilních telefonů. Operátoři se svorně k takovým službám stavějí odmítavě a nelze očekávat, že by v této otázce došlo k nějakému zásadnímu obratu. Důvodem je značná právní komplikovanost takových služeb. Pro potřeby policie sice mají mobilní operátoři povinnost provádět lokalizaci mobilních stanic, děje se tak ale bezvýhradně pouze na základě soudního příkazu.
Ryze praktickým využitím lokalizace mobilních stanic pro firemní účely je sledování polohy pracovníků v terénu. Prostřednictvím takového interního lokalizačního systému lze operativně plánovat a optimalizovat trasy jednotlivých vozidel např. u spedičních nebo servisních firem.
Co nabízejí operátoři
Pokud jde o naše mobilní operátory, pro běžné zákazníky nabízí pouze T-Mobile lokalizační službu s názvem Locator. Služba umožňuje určit polohu žádaného mobilního telefonu prostřednictvím SMS nebo pomocí speciálního software na PC, který umí zobrazit polohu mobilní stanice přímo v mapě. Podmínkou je vlastnit SIM kartu Universal nebo Profi. Služba je využitelná i pro běžného uživatele, např. pokud potřebuje zjistit polohu některého ze známých pomocí jeho mobilního telefonu. Služba je samozřejmě zabezpečena heslem a hledaná osoba má pochopitelně právo nepovolit lokalizaci svého mobilu. Více o službě Locator, její aktivaci a podmínkách se dozvíte na stránkách T-Mobile.
Na určování polohy mobilního telefonu je založena také služba T-Mobile Navigator. Jedná se o SIM toolkitovou aplikaci, která uživateli sdělí jeho přibližnou polohu a najde nejbližší zájmové body – bankomat, restauraci, čerpací stanici apod. Podrobnější informace o této službě jsou také na webu T-Mobilu.
Eurotel ani Oskar lokalizační služby pro běžné uživatele neposkytují. Pouze pro firemní účely nabízí Eurotel řešení s názvem Mapa Profi.
Pro přesnost je zde GPS
Určování polohy mobilních telefonů prostřednictvím sítě GSM je až na výjimky dosti nepřesné a slouží spíše k orientačnímu určení oblasti, kde se mobilní stanice nachází. Jeho výhodou je možnost využití stávajících prostředků sítě bez nutnosti větších zásahů. Pro přesné určování polohy se dnes používá stále častěji družicový systém GPS, který dokáže ve volné krajině určit polohu s přesností řádově metrů.
