การออกแบบนิวรอลเนตเวิร์กเพื่อประมาณค่าตำแหน่งของสถานีเคลื่อนที่

Abstract

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา บริการประมาณค่าตำแหน่งในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะเป็นจากภาครัฐหรือภาคเอกชน จนได้มีการออกเป็นข้อกำหนดเพื่อสร้างเป็นมาตรฐานโดยหน่วยงาน Federal Communications Commission (FCC) กล่าวคือ ตั้งแต่เดือนตุลาคม ค.ศ. 2001 สำหรับระบบสื่อสารเคลื่อนที่ CDMA หรือ GSM จะต้องมีความสามารถรายงานค่าตำแหน่งให้มีความถูกต้องในระยะความผิดพลาด 125 เมตร อย่างน้อย 67% ของจำนวนครั้งการประมาณค่า วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอเทคนิคในการออกแบบนิวรอลเนตเวิร์กเพื่อประมาณค่าตำแหน่งของสถานีเคลื่อนที่โดยใช้ค่าความแรงของสัญญาณและตำแหน่งของสถานีฐานที่ติดต่อกับสถานีเคลื่อนที่เป็นข้อมูลเข้าในการฝึกและทดสอบนิวรอลเนตเวิร์ก เพื่อแก้ไขปัญหาความไม่เป็นเชิงเส้นของการประมาณค่าที่ทำให้ไม่สามารถนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์มาใช้ได้อย่างเหมาะสม และเพื่อยืนยันว่านิวรอลเนตเวิร์กที่ออกแบบสามารถใช้ในการประมาณค่าตำแหน่งของสถานีเคลื่อนที่ได้จริง วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงได้ออกแบบนิวรอลเนตเวิร์กโดยใช้ภาษาบรรยายฮาร์ดแวร์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่า ภาษาวีเอชดีแอล (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language: VHDL) เนื่องจากในการออกแบบสามารถแก้ไข ทดสอบประสิทธิภาพ และนำมาสร้างเป็นอุปกรณ์ต้นแบบได้โดยง่ายด้วยการดาวน์โหลดนิวรอลเนตเวิร์กที่ออกแบบลงบนบอร์ดเอฟพีจีเอ (Field Programmable Gate Array: FPGA) ซึ่งจากผลการทดสอบในการจำลองแบบ และการทดสอบอุปกรณ์ต้นแบบที่ทดลองสร้างขึ้น แสดงให้เห็นว่านิวรอลเนตเวิร์กที่ออกแบบสามารถประมาณค่าตำแหน่งของสถานีเคลื่อนที่ได้ถูกต้องตามข้อกำหนดของ FCC อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ต้นแบบดังกล่าวยังต้องมีการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นต่อไปในอนาคต