Assisted GNSS ( A-GNSS ) — это система дополнения GNSS , которая часто значительно улучшает производительность запуска — т. е. время до первой фиксации (TTFF) — глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS). A-GNSS работает, предоставляя необходимые данные устройству через радиосеть вместо медленного спутникового канала, по сути «разогревая» приемник для фиксации. Применительно к GPS , она известна как assisted GPS или augmented GPS (сокращенно обычно A-GPS и реже aGPS ). Другие местные названия включают A-GANSS для Galileo и A-Beidou для BeiDou.
A-GPS широко используется в сотовых телефонах с поддержкой GPS , поскольку его разработка была ускорена требованием 911 Федеральной комиссии по связи США о предоставлении данных о местоположении сотового телефона диспетчерам экстренных служб. [1]
Каждое устройство GPS требует орбитальных данных о спутниках для расчета своего 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 получения этой информации, они отбрасываются, и автономная система должна начинать с нуля. В исключительно плохих условиях сигнала, например, в городских районах, спутниковые сигналы могут демонстрировать многолучевое распространение , когда сигналы пропускают структуры или ослабляются метеорологическими условиями или кронами деревьев. Некоторые автономные GPS-навигаторы, используемые в плохих условиях, не могут определить положение из-за разрыва спутникового сигнала и должны ждать лучшего приема со спутника. Обычному устройству GPS может потребоваться до 12,5 минут (время, необходимое для загрузки альманаха и эфемерид GPS ), чтобы решить проблему и предоставить правильное местоположение. [2]
В A-GPS оператор сети развертывает сервер A-GPS , кэш-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 радионосителей мобильной сети, таких как GSM , CDMA , WCDMA , LTE или даже с помощью других радионосителей, таких как Wi-Fi или LoRa . Обычно скорость передачи данных этих носителей высока, поэтому загрузка орбитальной информации занимает меньше времени. Использование этой системы может быть платным для пользователя. Для целей выставления счетов сетевые провайдеры часто учитывают это как доступ к данным , который может стоить денег в зависимости от тарифа . [3]
Если быть точным, функции A-GPS в основном зависят от сети Интернет или подключения к ISP (или CNP, в случае CP/мобильного телефона, подключенного к службе данных поставщика сотовой сети). Мобильное устройство только с радиоприемником L1 front-end и без модуля GPS-приема, отслеживания и позиционирования работает только при наличии интернет-подключения к ISP/CNP, где определение местоположения вычисляется за пределами самого устройства. Оно не работает в областях без покрытия или интернет-соединения (или поблизости от вышек базовой приемопередающей станции (BTS), в случае зоны покрытия службы CNP). Без любого из этих ресурсов оно не может подключиться к серверам A-GPS, обычно предоставляемым CNP. С другой стороны, мобильному устройству с чипсетом GPS не требуется подключение к данным для сбора и обработки данных GPS в решение о местоположении, поскольку оно получает данные непосредственно со спутников GPS и может самостоятельно вычислять определение местоположения. Однако наличие подключения к данным может помочь улучшить производительность чипа GPS на мобильном устройстве.
Помощь делится на две категории:
Не каждый сервер A-GNSS обеспечивает работу в режиме MSA из-за вычислительных затрат и уменьшающегося числа мобильных терминалов, неспособных выполнять собственные вычисления. Сервер SUPL от Google — один из тех, кто этого не делает.
Типичный приемник с поддержкой A-GPS использует соединение для передачи данных (Интернет или другое) для связи с сервером поддержки для получения информации aGPS. Если он также имеет функционирующий автономный GPS, он может использовать автономный GPS, который иногда медленнее по времени первой фиксации , но не зависит от сети, и поэтому может работать за пределами диапазона сети и без 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 систему позиционирования Wi-Fi и мультилатерацию сотовой связи , а иногда и гибридную систему позиционирования . [4]
Высокочувствительный GPS — это смежная технология, которая решает некоторые из этих проблем способом, не требующим дополнительной инфраструктуры. Однако, в отличие от некоторых форм A-GPS, высокочувствительный GPS не может обеспечить мгновенное исправление, если приемник GPS был выключен в течение некоторого времени.
Протоколы A-GPS являются частью протокола позиционирования, определенного двумя различными органами стандартизации: 3GPP и Open Mobile Alliance (OMA) .
Протокол SUPL (Secure User Plane Location), в отличие от своих эквивалентов плоскости управления, ограниченных мобильными сетями, работает на инфраструктуре TCP/IP Интернета . Следовательно, его применение выходит за рамки изначального предполагаемого использования мобильных устройств и может использоваться компьютерами общего назначения. [ 5] SUPL 3.0 узаконивает такое использование, добавляя допуск для WLAN и широкополосных подключений. [6]
Действия, определенные SUPL 3.0, включают широкий спектр услуг, таких как геозонирование и биллинг. Функции A-GNSS определены в функциональной группе позиционирования SUPL. Она включает: [6]
Специфика связи определяется в подстандарте ULP (Userplane Location Protocol) пакета SUPL. По состоянию на декабрь 2018 года поддерживаемые системы GNSS включают GPS, Galileo, GLONASS и BeiDou. [6]