WikiDer > Вспомогательный GPS

Assisted GPS
Вспомогательный GPS

Вспомогательный GPS или Дополненный GPS (обычно сокращенно A-GPS и реже как aGPS) - это система, которая часто значительно улучшает производительность при запуске, т. е. время до первого исправления (TTFF) - из GPS спутниковая система позиционирования. A-GPS широко используется с GPS-совместимыми сотовые телефоны, поскольку его развитие было ускорено США. FCCс 911 требование чтобы данные о местоположении мобильного телефона были доступны диспетчерам службы экстренной помощи.[1]

Описание

Автономный / самоуправляемый GPS устройства зависеть исключительно от информации от спутники. A-GPS дополняет это за счет использования данных вышек сотовой связи для повышения качества и точности в условиях плохого спутникового сигнала. В исключительно плохих условиях сигнала, например, в городских районах, спутниковые сигналы могут проявляться многолучевое распространение где сигналы проходят мимо структур или ослабленный по метеорологическим условиям или кроне деревьев. Немного автономные GPS-навигаторы используется в плохих условиях, не может определить положение из-за спутника сигнальный перелом и должен дождаться лучшего спутникового приема. Обычному устройству GPS может потребоваться до 12,5 минут (время, необходимое для загрузки GPS-альманах и эфемериды), чтобы решить проблему и указать правильное местоположение.[2]

Система GPS с поддержкой может решить эти проблемы, используя внешние данные. Использование этой системы может дорого обойтись пользователю. В целях выставления счетов сетевые провайдеры часто считают это доступ к данным, который может стоить денег в зависимости от тариф.[3]

Чтобы быть точным, функции A-GPS в основном зависят от сети Интернет или подключения к Интернет-провайдер (или CNP в случае CP / мобильного телефона, подключенного к услуге передачи данных провайдера сотовой сети). Мобильное устройство (сотовый телефон, смартфон) только с Внешний радиоприемник L1 и никакая система сбора, отслеживания и позиционирования GPS не работает только тогда, когда у нее есть интернет-соединение с ISP / CNP, где определение местоположения рассчитывается за пределами самого устройства. Он не работает в областях без покрытия или подключения к Интернету (или поблизости Базовая приемопередающая станция (BTS), в случае зоны обслуживания CNP). Без любого из этих ресурсов он не может подключиться к серверам A-GPS, обычно предоставляемым CNP. С другой стороны, мобильное устройство с набором микросхем GPS не требует подключения для передачи данных для захвата и обработки данных GPS в решение для определения местоположения, поскольку оно получает данные непосредственно от спутников GPS и может самостоятельно вычислять определение местоположения. Однако доступность соединения для передачи данных может помочь улучшить производительность чипа GPS на мобильном устройстве.

Помощь делится на две категории:

  1. На базе мобильной станции (MSB): информация, используемая для более быстрого обнаружения спутников.
    • Он может поставлять орбитальные данные или альманаха для спутников GPS к приемнику GPS, что позволяет приемнику GPS в некоторых случаях быстрее связываться со спутниками.
    • Сеть может предоставить точное время.
  2. Поддержка мобильной станции (MSA): вычисление местоположения сервером с использованием информации от приемника GPS.
    • Устройство делает снимок сигнала GPS с приблизительным временем, чтобы сервер позже обработал его для определения местоположения.
    • Сервер поддержки имеет хороший спутниковый сигнал и большую вычислительную мощность, поэтому он может сравнивать переданные ему фрагментарные сигналы.
    • Точные геодезические координаты сотовый сайт башни позволяют лучше узнать местные ионосферный условия и другие условия, влияющие на сигнал GPS, чем только приемник GPS, что позволяет более точно рассчитать местоположение.

В качестве дополнительного преимущества в реализациях, поддерживаемых мобильной станцией, объем обработки и программного обеспечения, необходимого для приемника GPS, может быть уменьшен за счет переноса большей части работы на вспомогательный сервер.

Типичный приемник с поддержкой A-GPS использует соединение для передачи данных (Интернет или другое) для связи с сервером поддержки для получения информации aGPS. Если у него также есть работающий автономный GPS, он может использовать автономный GPS, который иногда медленнее время сначала исправить, но не зависит от сети и, следовательно, может работать за пределами сети и без взимания платы за использование данных.[3] Некоторые устройства A-GPS не имеют возможности вернуться к автономному или автономному GPS.

Многие мобильные телефоны сочетают в себе A-GPS и другие службы определения местоположения, включая Система позиционирования Wi-Fi и мультилатерация сотовой связи а иногда гибридная система позиционирования.[4]

Высокочувствительный GPS - это смежная технология, которая решает некоторые из этих проблем, не требуя дополнительной инфраструктуры. Однако, в отличие от некоторых форм A-GPS, высокочувствительный GPS не может обеспечить мгновенную фиксацию, если приемник GPS отключен в течение некоторого времени.

Базовые концепты

Автономный GPS обеспечивает первую позицию примерно за 30–40 секунд. Автономный GPS требуется орбитальная информация спутников для расчета текущего положения. Скорость передачи данных спутникового сигнала составляет всего 50 бит / с, поэтому загрузка орбитальной информации, такой как эфемериды и альманах, непосредственно со спутников обычно занимает много времени, и если спутниковые сигналы теряются во время сбора этой информации, она отбрасывается и автономная система должна начинаться с нуля. В A-GPS сетевой оператор развертывает A-GPS сервер, а кеш-сервер для данных GPS. Эти серверы A-GPS загружают орбитальную информацию со спутника и сохраняют ее в базе данных. Устройство с поддержкой A-GPS может подключаться к этим серверам и загружать эту информацию с помощью радиоканалов мобильной сети, таких как GSM, CDMA, WCDMA, LTE или даже с использованием других радиоканалов, таких как Wi-Fi или LoRa. Обычно скорость передачи данных по этим каналам высока, поэтому загрузка орбитальной информации занимает меньше времени.

Режимы работы

A-GPS имеет два режима работы:

Мобильная станция с поддержкой (MSA)
При работе в режиме A-GPS MSA, А-GPS, способное устройство получает помощь в обнаружении, начало отсчета время и другие данные по желанию помощи от поставщика услуг мобильной связи. Поставщик услуг мобильной связи постоянно регистрирует информацию GPS (в основном альманах) со спутников GPS с помощью сервера A-GPS в своей системе. С помощью вышеуказанных данных (данные, полученные с мобильного устройства и данные, уже имеющиеся на сервере A-GPS), сервер A-GPS вычисляет местоположение и отправляет его обратно на устройство A-GPS.
На базе мобильной станции (MSB)
При работе в режиме A-GPS MSB, устройство A-GPS принимает эфемериды, местоположение ссылки, отсчета времени и другие данные необязательные помощи от сервера A-GPS. С помощью вышеуказанных данных устройство A-GPS принимает сигналы от видимых спутников и вычисляет положение.[5]

Стандарты

Протоколы A-GPS являются частью протокола позиционирования, определенного двумя различными органами стандартизации, 3GPP и Открытый мобильный альянс (OMA).

Плоскость управления Протокол
Определен 3GPP для различных поколений систем мобильных телефонов. Эти протоколы определены для цепь переключена сети. Были определены следующие протоколы позиционирования.
  • RRLP - 3GPP определил RRLP (протокол определения местоположения радиоресурсов) для поддержки протокола определения местоположения в сетях GSM.
  • TIA 801 - CDMA2000 семейство определило этот протокол для сетей CDMA 2000.
  • Протокол положения RRC - 3GPP определил этот протокол как часть RRC стандарт для UMTS сеть.
  • LPP - протокол определения местоположения LPP или LTE, определенный 3GPP для LTE сети.
Пользовательская плоскость Протокол

Определено OMA для поддержки протоколов позиционирования в с коммутацией пакетов сети. Были определены два поколения протокола пользовательской плоскости.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Assisted GPS: подход с низкой инфраструктурой». Мир GPS. 1 марта 2002 г.. Получено 11 июн 2008.
  2. ^ «Пользователь NavCen GPS. 3.5.3 Сборник альманаха» (PDF). Navcen.uscvg.gov. Получено 2017-04-02.
  3. ^ а б Низкий, Алоизий. "Телефоны". CNET. Получено 2017-04-02.
  4. ^ «Секреты iPhone, iPad и iPod Touch». Edepot.com. 2010-09-30. Получено 2017-04-02.
  5. ^ «GPS против aGPS: краткое руководство | Windows Central». Wpcentral.com. 2009-01-03. Получено 2017-04-02.