A-GPS介绍
一、定位原理
?????? A-GPS(Assisted Global Positioning System,輔助全球衛星定位系統)是一種在一定輔助配合下進行GPS定位的運行方式。其基本思想是建立一個GPS參考網絡(或者一個廣域差分GPS 網絡),它的接收機視野清晰而且連續運行。這個參考網絡同時連著GSM網絡。根據定位要求,來自GPS參考網絡的輔助數據傳給MS以提高GPS傳感器的性能。
?????? A-GPS的具體工作原理如下所述:
?????? (1) A-GPS接收機首先將本身的基站地址通過網絡傳輸到位置服務器;
?????? (2)位置服務器根據該手機的大概位置傳輸與該位置相關的輔助信息(包含GPS的星歷和方位俯仰角等)到接收機;
?????? (3)該接收機的A-GPS模塊根據輔助信息接收GPS原始信號,以提升GPS信號的第一鎖定時間TTFF能力;
?????? (4)接收機在接收到GPS原始信號后解調信號,計算手機到衛星的偽距(偽距為受各種GPS誤差影響的距離),并將有關信息通過網絡傳輸到位置服務器;
?????? (5)位置服務器根據傳來的GPS的偽距信息和來自其他定位設備(如差分GPS基準站等)的輔助信息完成對GPS的信息的處理,并估算該手機的位置;
?????? (6)位置服務器將該手機的位置通過網絡傳輸到定位網關或應用平臺。
?????? 根據計算的位置,A-GPS也分為MSA(UE-Assisted A-GPS,MS- Assisted,MS為輔)和MSB(UE-Based A-GPS,MS-Based,MS為主)兩類。
二、MSA定位方案
?????? MS為輔的A-GPS定位方案,是將傳統GPS接收機的大部分功能移植到網絡處理器。這種方案需要天線、RF、數字處理器,通過產生復制碼并用收到的GPS信號進行修正來執行測量。網絡給MS傳輸一個比較短的輔助數據消息,包括時間、可見衛星列表、衛星信號多普勒和碼相位搜索窗口等。這些參數幫助MS GPS接收機顯著縮短捕獲時間。這些數據的有效期是數分鐘。MS返回它的GPS接收機算出的偽距等數據提供網絡計算MS的位置。網絡側能用查分校正來提高定位精度。
?????? 接收機發送到位置服務器的主要信息:
?????? (1)用戶定位請求
?????? (2)用戶大概的位置
?????? (3)基于時間的偽距數據
?????? 位置服務器發送到接收機的主要信息:
?????? (1)可見衛星列表
?????? (2)見到的衛星的多普勒頻偏和代碼相位或近似的終端設備位置及星歷
?????? (3)GPS參考時間
?????? MSA的定位方案中需短的下載時間,利用通訊網絡資源計算用戶位置,這樣加快了位置計算過程,用戶端不需要有額外的計算功能。缺點是輔助信息有效時間短,上傳數據較多。
三、MSB定位方案
?????? MS為主的A-GPS定位方案,要求MS擁有一個功能很全的GPS接收機,并且能計算衛星和MS自己的位置。在初始啟動階段,和MS為輔的方法對比,傳給MS的輔助數據要多得多,但是數據的有效期能長達4個多小時,并能隨時更新。傳統的傳輸數據有時間、參考位置、衛星星歷和時鐘校準。如果某些應用需要更好的定位精度,DGPS數據必須頻繁的傳給MS(大概每30s傳一次)。由于DGPS數據在較大地理范圍有效,一個位于中心的參考接收機能用來服務這個大區域。MS自己計算好結果后給網絡。
?????? 接收機發送到位置服務器的主要信息:
?????? (1)用戶定位請求
?????? (2)用戶大概的位置
?????? (3)計算出的位置信息
?????? 位置服務器發送到接收機的主要信息:
?????? (1)可見衛星列表
?????? (2)見到的衛星的多普勒頻偏和代碼相位
?????? (3)精確的衛星軌道數據(星歷),2-4小時內有效,也可擴展到衛星可見的整個周期(12小時)
?????? (4)DGPS校正數據
?????? (5)GPS參考時間
?????? (6)衛星實時完整性(故障或失靈的衛星信息)
???? 基于用戶終端的A-GPS方案中,位置計算在終端設備,這就要求設備中要增加相關存儲器RAM和ROM,并需要一定的計算能力(幾MIPS)。另外是需長時間下載輔助數據,減緩了計算過程。用戶終端可以做為一個獨立的GPS接收機,可以用于其它的GPS功能。用戶終端上傳的數據相對少,大部分輔助數據有效時間達2-4小時。
四、A-GPS有缺點
?????? A-GPS的優勢主要在其定位精度上。在室外等空曠地區,其精度在正常的GPS工作環境下,可達10米左右,堪稱目前定位精度最高的一種定位技術。
?????? 該技術的另一優點為:首次捕獲GPS信號的時間一般僅需幾秒,不像GPS的首次捕獲時間可能要2~3分鐘。
?????? 雖然A-GPS技術的定位精度很高、首次捕獲GPS信號時間短,但是該技術也存在著一些缺點。
?????? 首先,室內定位的問題目前仍然無法圓滿解決。
?????? 另外,A-GPS的定位實現必須通過多次網絡傳輸(最多可達六次單向傳輸),這對運營商來說是被認為大量的占用了空中資源。
?????? A-GPS最主要的問題是用戶對于使用移動定位業務必須更換手機難以接受。而且A-GPS手機比一般手機在耗電上有一定的額外負擔,間接減短了手機的待機時間。
?????? 除此之外,就是使用有效性問題。由于GPS系統受美國政府擁有和控制,在非常時期(如海灣戰爭、反恐戰爭等),民用GPS服務可能會受到影響,AGPS的定位業務更難以正常運作了。目前,AGPS的方案提供商主要是美國高通公司和其子公司Snaptrack公司,現在還只能用于CDMA和iDEN網絡的市場,在不久的將來該定位技術還會用于GSM網絡(參見高通公司2002年3月出版的GSM AGPS手機測試移動定位業務報告)。
總結
- 上一篇: Oracle 同音字查询,对外汉语汉字教
- 下一篇: 工作372-cookie和session