A-GPS技术

一种结合基站信息和GPS进行定位的技术

A-GPS技术

A-GPS是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术。A-GPS系统中除了传统的GPS系统构成外,还有一个辅助服务器。在A-GPS网络中,由于受到接收器工作功率和地理位置的影响而不能获得理想的定位效果,接收器往往与有着较高功率的辅助服务器通信并接入网络。A-GPS既利用全球卫星定位系统GPS,又利用移动基站,解决了GPS覆盖的问题,可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000网络中使用。[0]A-GPS技术的基本思想是在现有GPS卫星网络的基础上建立一个参考GPS网络,以便接收天线能够连续不断地跟踪GPS卫星。当移动台发出移动定位请求时,GPS参考网络把这些数据信息传送到移动台(或GPS接收天线)以快速启动或增加移动台的接收灵敏度。由于参考网络的作用,和传统GPS比较,A-GPS信号的搜索空间大大缩小,所以导航信号的捕捉时问大为减小。同时参考网络容许移动台采用快速的搜索速度和较窄的搜索带宽。这大大提高了移动台灵敏度,削减了移动台的功率损耗。A-GPS技术克服了GPS技术直接应用于移动通信定位服务的缺陷,并且与其它移动定位技术相比有很多优点。主要是它的精度较高,定位距离最小可以达到3米。其次是它的定位响应时间也较短,可以在几秒内得到响应。因此,A-GPS技术应用于移动通信系统的定位业务有着广阔的应用前景。在3GPP中,它和OTDOA(观测到达时间差分,Obseived Time Diffrence of ArrivaI)定位技术一起被作为两大关键性的定位技术被写入了规范。[1]

A-GPS是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术。A-GPS系统中除了传统的GPS系统构成外,还有一个辅助服务器。在A-GPS网络中,由于受到接收器工作功率和地理位置的影响而不能获得理想的定位效果,接收器往往与有着较高功率的辅助服务器通信并接入网络。A-GPS既利用全球卫星定位系统GPS,又利用移动基站,解决了GPS覆盖的问题,可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000网络中使用。[1]

A-GPS技术的基本思想是在现有GPS卫星网络的基础上建立一个参考GPS网络,以便接收天线能够连续不断地跟踪GPS卫星。当移动台发出移动定位请求时,GPS参考网络把这些数据信息传送到移动台(或GPS接收天线)以快速启动或增加移动台的接收灵敏度。由于参考网络的作用,和传统GPS比较,A-GPS信号的搜索空间大大缩小,所以导航信号的捕捉时问大为减小。同时参考网络容许移动台采用快速的搜索速度和较窄的搜索带宽。这大大提高了移动台灵敏度,削减了移动台的功率损耗。A-GPS技术克服了GPS技术直接应用于移动通信定位服务的缺陷,并且与其它移动定位技术相比有很多优点。主要是它的精度较高,定位距离最小可以达到3米。其次是它的定位响应时间也较短,可以在几秒内得到响应。因此,A-GPS技术应用于移动通信系统的定位业务有着广阔的应用前景。在3GPP中,它和OTDOA(观测到达时间差分,Obseived Time Diffrence of ArrivaI)定位技术一起被作为两大关键性的定位技术被写入了规范。[2]

技术介绍

A-GPS技术是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术,可以在GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA网络中使用。该技术需要在手机内增加GPS接收机模块,并改造手机天线,同时要在移动网络上加建位置服务器、差分GPS基准站等设备。如果要提高该方案在室内等GPS信号屏蔽地区的定位有效性,该方案还提出需要增添类似于EOTD方案中的位测量单元(LMU)。

A-GPS技术
A-GPS技术

技术优势

主要在其定位精度上。在室外等空旷地区,其精度在正常的GPS工作环境下,可达10米左右,堪称目前定位精度较高的一种定位技术。该技术的另一优点为:首次捕获GPS信号的时间一般仅需几秒,不像GPS的首次捕获时间可能要2~3分钟。

使用方法

安卓手机:

1.确认手机已接入运营商网络。

2.打开「设定」--「常规」--「定位」--「定位方法」,选择内置GPS和基于网络。(不同厂商的产品可能有区别)

iPhone

打开「设置」--「隐私」--「定位服务」,将「定位服务」一项打开即可。(以iOS8.4.1为例,早期版本可能有所区别)

技术应用

A-GPS定位技术的主要功能是能够为终端用户提供高精度的位置信息。移动运营商采用基于A-GPS定位技术的位置服务后,终端用户可以方便快捷地获知自己或他人当前所处的位置,特别适用于车辆跟踪与导航系统以及具有特殊任务的车辆(运钞车、救护车、消防车等),能够大幅度提高车辆安全、运输效率和服务质量。目前,国内移动通信市场日益发展,特别是随着3G商用的临近,中国移动中国联通都制订和推出了各自的A-GPS方案。中国移动正在制订的A-GPS方案基于OMA的SUPL规范,是一种用户平面的解决方案;中国联通提供的gpsOne是MS-Assisted方式的A-GPS定位方案,也基于用户平面方式,目前只用于CDMA网络。

原理介绍

A-GPS基本思想是通过在卫星信号接收效果较好的位置上设置若干参考GPS接收机,并利用AGPS服务器通过与终端的交互获得终端的粗位置,然后通过移动网络将该终端需要的星历和时钟等辅助数据发送给终端,由终端进行GPS定位测量。测量结束后,终端可自行计算位置结果或者将测量结果发回到AGPS服务器,服务器进行计算并将结果发回给终端。同时后台SP可获取位置信息为其它服务应用。

区别介绍

A-GPS与传统导航的区别

AGPS(AssistedGPS:辅助全球卫星定位系统)[3]是结合GSM/GPRS与传统卫星定位,利用基地台代送辅助卫星信息,藉以缩减GPS芯片获取卫星信号的延迟时间,受遮盖的室内也能藉基地台讯号弥补,减轻GPS芯片对卫星的依赖度。和纯GPS、基地台三角定位比较,AGPS能提供范围更广、更省电、速度更快的定位服务,理想误差范围在10公尺以内。

AGPS手机首先工作步骤:

1.将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;

2.位置服务器根据该手机的大概位置传输与该位置相关的GPS辅助信息(包含GPS的星历和方位俯仰角等)到手机;

3.该手机的AGPS模块根据辅助信息(以提升GPS信号的第一锁定时间TTFF能力)接收GPS原始信号;

4.手机在接收到GPS原始信号后解调信号,计算手机到卫星的伪距(伪距为受各种GPS误差影响的距离),并将有关信息通过网络传输到位置服务器;

5.位置服务器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备(如差分GPS基准站等)的辅助信息完成对GPS信息的处理,并估算该手机的位置

6.位置服务器将该手机的位置通过网络传输到定位网关或应用平台。

A-GPS与GPS区别

GPS软件有收费的也有免费的[4]

诺基亚的HereMaps是完全免费的一款地图定位导航软件。诺基亚Here最强大之处在于,在率先支持诺基亚Lumia(非凡)、贝拉、新趣系列以及诺基亚N9的基础上,还支持包括苹果iOS设备、谷歌Android终端、甚至是适用于FirefoxOS的web应用和部分可穿戴设备。

可以只用GPS功能而不用AGPS也就是完全依赖卫星定位没有网络辅助

功能表>设置>手机设置>常规>定位>定位方法取消“网络辅助GPS”选项,只保留“集成GPS”选项

截至目前,诺基亚推出的所有具有GPS功能的手机均支持AGPS功能。

N95的普通版最初发售的版本不具备AGPS功能,但是通过将ROM升级到V12.0.0.013以上版本后,N95将能够支持AGPS功能。

传统GPS首次定位(冷启动)一般需要几分钟的时间,并且普遍受到所处定位环境的影响,例如高楼林立会严重阻碍卫星信号的接受,同样在室内由于墙体的屏蔽作用GPS信号也难以接收。而AGPS开始首次定位的时间最快仅需几秒钟的时间,这也是相比传统GPS的最大优势。

普通GPS仅依靠接收卫星信号就可以了,是完全免费的。而AGPS除了要接收卫星信号外,还要通过手机的GPRS网络下载星历资料,而GPRS上网是要额外花钱的。

A-GPS可以这么理解,就是传统GPS功能的基础上附加了一个辅助功能,这个辅助功能是用来弥补传统GPS首次定位等待时间太长的缺点的,说白了就是在GPS没搜索到卫星信号之前,先在网上下载一个卫星信息,然后把这个信息告诉给GPS,GPS就可以据此直接找到卫星了。

只要有AGPS功能的手机都兼具普通GPS功能,因为AGPS功能只是对普通GPS的一个辅助罢了,没有了GPS功能这个辅助就无从谈起了。

使用AGPS的时候由于要连接GPRS网络来下载星历资料,会发生GPRS流量费。下载星历资料是免费的。所以目前只会产生GPRS流量费,而且数据量不大,一般少于10KB。

GPS:全球卫星定位。

AGPS:和gps使用起来没有什么区别,因为AGPS是使用在GPS基础上的一项功能,打开GPS后可以通过设置开启或者关闭AGPS功能。

A-GPS是要收上网费的。如果你有包月流量,倒也无所谓。如果只用集成方法,没有任何费用。只是定位搜星慢一些。A-GPS就是利用移动基站提供的位置信息,帮助机身内置的GPS芯片的设备快速定位。

进入功能表>设置>手机设置>常规>定位>定位方法,就能打开或者关闭该机的“网络辅助GPS”,即“A-GPS”功能。

限制说明

虽然AGPS技术的定位精度很高、首次捕获GPS信号时间短,但是该技术也存在着一些缺点。首先,室内定位的问题目前仍然无法圆满解决。另外,AGPS的定位实现必须通过多次网络传输(最多可达六次单向传输),这对运营商来说是被认为大量的占用了空中资源。AGPS最主要的问题是用户对于使用移动定位业务必须更换手机难以接受。而且AGPS手机比一般手机在耗电上有一定的额外负担,间接减短了手机的待机时间。除此之外,就是使用有效性问题。由于GPS系统受美国政府拥有和控制,在非常时期(如海湾战争、反恐战争等),民用GPS服务可能会受到影响,AGPS的定位业务更难以正常运作了。目前,AGPS的方案提供商主要是美国高通公司和其子公司Snaptrack公司,现在还只能用于CDMA和iDEN网络的市场,在不久的将来该定位技术还会用于GSM网络。

AGPS有时无法取得多个卫星传来的讯号,通常这是因为您的AGPS话机天线接收的环境限制。在这种情况下,AGPS功能将不能使用。这种情况包括但不限于下列情况:

1.在地底位置

2.在建筑物、火车或其它有遮盖的车辆中

3.在任何其它金属或水泥屋顶结构下

4.在高建筑物之间或在茂密的树丛

5.靠近功率强的无线电或电视讯号发射塔

6.当您的AGPS天线受到遮盖时(例如,以手或其它物体遮盖),或天线对着地面时

7.当室外温度超过话机的操作限制

即使在这种情况下可计算出位置信息,但所需的时间会比平常长,而估算的位置亦可能不够准确。以慢速行走或驾驶亦可能会大幅降低AGPS的效能。

即使可取得多个卫星传来的讯号,您的agps功能会提供大概的位置,通常在150呎(45公尺),但有时会比您实际的位置远。

您话机的AGPS功能使用的卫星由政府机关管理,这些机关亦会因实施的计划而修改卫星的设定。这些变动可能会影响话机AGPS功能的效能。

优势

AGPS技术与独立GPS技术相比,明显有几大优势::

缩短定位时间:由于利用移动网络提供GPS辅助信息,不需要移动终端通过接收GPS卫星广播数据。由于卫星广播信道速率非常低,信号强度非常弱,这个时间通常会非常长。

降低终端耗电量:由于不需要对卫星进行全频段扫描和跟踪,定位时间缩短,因此终端的耗电量大大降低。

提升定位灵敏度:在靠近建筑物或者天气不好等相对恶劣环境下,由于有网络辅助数据,终端可直接锁定卫星定位,而此时GPS卫星信号非常微弱,独立GPS定位模式则往往终端会因为不能接收完所有的卫星星历和时钟等参数而导致定位失败。

AGPS定位系统可获得用户的位置结果为后台应用服务。AGPS定位服务器可将定位结果提供给后台的SP/SI,SP/SI可在此基础上开发多种多样的与用户位置相关的业务和应用。

借助移动网络定位可在GPS定位失败时提供CellID定位结果。如被定位终端在室内或地下等环境时,无法实现GPS定位,则AGPS服务器会自动通过CellID方式获得被定位用户的粗精度位置提供给后台SP/SI,实现了定位服务的无缝连接

参考资料 4

  1. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMxMjI2Eg10eGpzMjAxMTA4MDI3GghjeWF1N3F4cQ%3D%3D
  2. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMxMjI2EhBqc2p4dHl5MjAwODA4MDIwGggxaGs2Y2s4Mg%3D%3D
  3. A-GPS是什么 — 太平洋电脑网
  4. gps全球卫星定位系统 — 移动中国
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