A-GPS (англ. Assisted GPS) — технология, ускоряющая «холодный старт»^{[прим. 1]} GPS-приёмника. Ускорение происходит за счет предоставления необходимой информации через альтернативные каналы связи. Часто используется в сотовых телефонах, содержащих приемник GPS. Очень часто путают с LBS.

История

Впервые идея родилась у инженеров Джими Сеннота и Ральфа Тейлора, которые в 1981 году подали заявку на патент. В частности, они предложили «сигнал, помогающий захвату цели на автоматическое сопровождение, генерируемый наземной станцией, транслируемый на терминалы пользователя»^[1]. Одним из разработчиков технологии была компания SnapTrack. Система дебютировала 1 октября 2001 г. в США по сети службы спасения "911"^[2].

Недостатки обычного GPS

При использовании обычного GPS существуют следующие проблемы:

• Время первого определения координат зависит от актуальности хранящегося в приемнике альманаха, который передается сигналом GPS, и от орбитальных данных (эфемерид). Чем дольше устройство не было активно, тем больше нужно получить приемником информации, прежде чем определение позиции будет возможным (от 2 до 6 часов: потребуется около 45 секунд, после нескольких дней или когда устройство движется, не получая информацию 300 км: до 12,5 минут).
• В условиях города видимость GPS спутников часто сильно ограничена, а в закрытых помещениях и туннелях даже невозможна.
• Высокая потребляемая мощность GPS-приемника.

Функции A-GPS

Для алгоритмов A-GPS необходим канал связи с удаленным сервером, который предоставляет информацию для приемника. Для мобильных устройств этим каналом чаще всего является сотовая связь^{[прим. 2]}. Для передачи информации, устройство должно находиться в зоне действия базовой станции (БС) оператора сотовой связи и иметь доступ в интернет.

Определение приблизительного местоположения

Для мобильных телефонов определить приблизительное местоположение можно по базовым станциям (БС). Точность зависит от плотности установки базовых станций. Наибольшая плотность станций — в центрах городов. Точность в таких местах составляет от 20 до 500 метров. При уменьшении плотности и при ухудшении условий приема точность снижается. На окраинах городов она составляет 1500 – 2000 метров.

Обновления альманаха

Обновления альманаха позволяет GPS приемнику знать, какие частоты ожидать прежде, чем он даже попробует. Время до первого местоопределения (TTFF) уменьшается с порядка 1 минуты до порядка 1 секунды. И повышается чувствительность^[3] A-GPS приемника (до 30 дБ), что позволяет получать более слабые сигналы.

Режимы работы

• On-line — основной режим. Инфраструктура снабжает приёмник информацией об орбитах спутников, а также вычисляет координаты по принятым от пользователей данным. Для данного режима от оператора сотовой связи требуется плотная область покрытия.
• Off-line — вспомогательный режим, ускоряющий время холодного и горячего старта GPS приёмника. Приёмник A-GPS обновляет альманах, эфемериды и список видимых спутников. При этом приём сигнала со спутников и определение собственных координат GPS-приёмник выполняет самостоятельно. Следует заметить, что некоторые A-GPS приёмники не способны работать в этом режиме.

Преимущества

A-GPS имеет несколько важных отличий от обычного GPS, которыми объясняются все преимущества этой системы. Главное преимущество: быстрое получение координат сразу после включения^[4].

Другое преимущество состоит в повышении чувствительности приёма слабых сигналов в «мёртвых зонах» (тоннелях, низинах, впадинах, на узких городских улицах, в помещениях, в лесу с плотным лиственным покровом).

Недостатки

A-GPS не функционирует вне зоны покрытия сотовой сети.

Некоторые приёмники с A-GPS объединены с радиомодулем (GSM) и не могут стартовать, если радиомодуль отключен. Наличие GSM (GPRS) покрытия для старта модуля A-GPS не обязательно.

Модули A-GPS при старте потребляют небольшой трафик, который составляет 5-7 кБ; при потере сигнала обычно требуется повторная синхронизация, что может привести к повышенным затратам, особенно при нахождении в роуминге.

Примечания

Использованная литература и источники