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La localizzazione LBS su celle BTS

Cos'è, come viene ottenuta e quale attendibilità può avere la localizzazione LBS su celle BTS?

Il segnale radio dei satelliti GPS giunge dallo spazio dopo aver percorso circa 20100 km, quindi spesso non è ricevibile all'interno di abitazioni e altri luoghi che costituiscono un ostacolo per le onde radio. Molti apparati (telefonini, localizzatori satellitari, microspie, ecc.) sfruttano la posizione della cella BTS alla quale sono allacciati come sistema di localizzazione alternativo al GPS. Ma quanto è attendibile la localizzazione basata sulla posizione delle celle BTS? Il principale fornitore di questo servizio è Google, che ha creato un enorme database pubblico di celle BTS grazie ad Android. La App 'Google', preinstallata in tutti i telefonini Android, legge periodicamente sia la posizione GPS che il codice della cella BTS alla quale il telefonino è allacciato. Dopodichè invia questi geodati ai mastodontici server di Google. I server valutano la posizione GPS di tutti i telefonini che, in quella zona, risultano allacciati alla stessa cella BTS e stimano così la posizione della cella. Ma è un calcolo che non tiene conto dell'orografia del territorio e probabilmente non considera neppure l'intensità del segnale radio della cella.


Ecco come Google cerca di dare una posizione orientativa a quasi tutte le celle di telefonia mobile nel mondo. In realtà Google non sa dove si trovano realmente, ma stima una posizione valutando dove si trovano i cellulari che allacciano quella cella tramite i rispettivi ricevitori GPS. Nell'esempio sopra abbiamo la cella 3G di TIM 61430 7276 (o EFF6 1C6C in formato esadecimale base 16) che è fisicamente installata nella piazza centrale di Serramazzoni (MO) sul palazzo comunale. Si noti che la posizione della cella stimata da Google è più a sud di quasi mezzo chilometro. In realtà quel punto non sarebbe neppure adatto all'installazione di una cella BTS perchè è occluso dai rilevi circostanti. Ovviamente andando sul posto non troveremo traccia di antenne e tralicci. Quando si individua la posizione di una cella BTS allacciata da un apparato di telefonia mobile tramite i geoservizi di Google, entrano in gioco due diversi fattori di errore: quello dell'algoritmo di Google (che fornisce solo una stima della posizione della cella BTS) e quello intrinseco (è la posizione orientativa della cella BTS, non dell'apparato che la sta allacciando): l'apparato può quindi trovarsi in qualsiasi punto entro l'area di copertura radio della cella ('area di illuminazione'). La copertura può variare da poche centinaia di metri fino a 20-30 km. e presenta spesso degli schemi di illuminazione del territorio (detti 'pattern') tutt'altro che circolari.

La localizzazione LBS è possibile anche con tecniche molto più precise (dette 'trilaterazioni') che svolgono automaticamente numerose e complesse elaborazioni considerando l'orografia del territorio, la posizione precisa della cella allacciata dall'apparato di telefonia mobile ('serving cell'), la posizione delle celle circostanti ('neightbour cells' cioè le celle ricevibili dall'apparato di telefonia mobile ma non allacciate), le frequenze radio, le potenze di trasmissione delle celle, i pattern di illuminazione sul territorio e le intensità dei segnali radio RSSI che giungono all'apparato. Molti di questi dati non sono disponibili all'utente comune: si tratta quindi di tecniche riservate ad esperti oppure integrate in appositi server LBS ad accesso limitato e controllato. Un esempio di server LBS è quello attivo presso le centrali operative del 112 o del 113, che mostra automaticamente sul display dell'operatore la posizione del cellulare che sta facendo una chiamata di emergenza. Di solito questi server forniscono la posizione di un apparato di telefonia mobile con un margine di errore effettivo di 100-400 metri in aree extraurbane e 30-150 metri in aree urbane. E' un margine di errore interessante ma ancora piuttosto distante dalla precisione del GPS.

Esempio di 'pattern' (area di illuminazione) da noi elaborato di una cella BTS: lo schema di copertura radio della cella è fortemente condizionato dall'orografia.

 OpenCellID è un servizio pubblico alternativo a quello offerto da Google. Il codice delle celle viene espresso in due sezioni: LAC (Location Area Code) e CID (Cell ID). Mentre l'MCC (Mobile Country Code) è un numero che identifica la nazione (Italia = 222) e l'MNC (Mobile Network Code) è il codice della rete (es. 01=TIM, 10=Vodafone, 88=Wind). In alcuni casi i codici LAC e CID possono essere espressi anche in formato esadecimale base 16.

Pur nella sua caratteristica imprecisione, la localizzazione LBS tramite le celle BTS di telefonia mobile offre dei vantaggi preziosi rispetto alla localizzazione GPS: apparati più piccoli e leggeri, autonomie delle batterie molto superiori rispetto alle soluzioni GPS, minori costi dell'hardware e funzionamento anche in punti dove il segnale GPS non può arrivare (purchè sia presente il segnale di telefonia mobile).

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