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A-GPS详解

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现在越来越多的手机内置了GPS功能,方便大家出行准确到达目的地及查询各地的兴趣点(POI)。厂商在标注GPS功能时在GPS前面加了一个A, 由这个A 引起了一些概念上的误区和困惑。
什么是A-GPS
A-GPS(AssistedGPS)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,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2代的G、C网络和3G网络中使用。与GPS方案一样,也需要在手机内增加GPS接收机模块,并改造手机天线,但手机本身并不对位置信息进行计算,而是将GPS的位置信息数据传给移动通信网络,由网络的定位服务器进行位置计算,同时移动网络按照GPS的参考网络所产生的辅助数据,如差分校正数据、卫星运行状态等传递给手机,并从数据库中查出手机的近似位置和小区所在的位置信息传给手机,这时手机可以很快捕捉到GPS信号,这样的首次捕获时间将大大减小,一般仅需几秒的时间。不需像GPS的首次捕获时间可能要2~3分钟时间,而精度也仅为几米,高于GPS的精度.利用A-GPS,接收器不必再下载和解码来自GPS卫星的导航数据,因此可以有更多的时间和处理能力来跟踪GPS信号,这样能降低首次定位时间,增加灵敏度以及具有最大的可用性。 GPS是一种基于卫星的定位系统,它最初由美国军方设计并受美国军方的控制,可以为任何人免费使用。这个系统是由在6个中间环形轨道上运行的24颗卫星组成,一个卫星环绕轨道运转一周的时间接近12个小时。每个卫星不断地发送关于当前时间、所有卫星的位置以及像历书(almanac)和星历 (ephemeris)这样的一些相关数据信息。GPS接收器使用这种信息来计算其自身与卫星之间的距离。为确定位置,GPS接收器必须接收来自至少三个卫星的信号。
A-GPS的具体工作原理
A-GPS手机首先将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;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; 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; 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; 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;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解决方案的优势:
AGPS解决方案的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,堪称目前定位精度最高的一种定位技术。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。
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(参见高通公司2002年3月出版的GSM AGPS手机测试移动定位业务报告)。
注:
由于AGPS要和基站进行联系,所以会产生GPRS流量而产生费用。而且AGPS可以选择关闭而单独使用GPS定位,而不产生流量。

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