El GNSS asistido ( A-GNSS ) es un sistema de ampliación de GNSS que a menudo mejora significativamente el rendimiento de inicio (es decir, el tiempo hasta la primera corrección , TTFF) de un sistema global de navegación por satélite (GNSS). El A-GNSS funciona proporcionando los datos necesarios al dispositivo a través de una red de radio en lugar del enlace satelital lento, esencialmente "calentando" el receptor para una corrección. Cuando se aplica al GPS , se lo conoce como GPS asistido o GPS aumentado (abreviado generalmente como A-GPS y menos comúnmente como aGPS ). Otros nombres locales incluyen A-GANSS para Galileo y A-Beidou para BeiDou.
El A-GPS se utiliza ampliamente en teléfonos celulares con capacidad GPS , ya que su desarrollo se aceleró por el requisito 911 de la FCC de EE. UU . de poner los datos de ubicación de los teléfonos celulares a disposición de los operadores de llamadas de emergencia. [1]
Todos los dispositivos GPS necesitan datos orbitales de los satélites para calcular su posición. La velocidad de datos de la señal satelital es de tan solo 50 bit/s, por lo que descargar información orbital como las efemérides y el almanaque directamente desde los satélites suele llevar mucho tiempo, y si las señales satelitales se pierden durante la adquisición de esta información, se descarta y el sistema autónomo tiene que empezar desde cero. En condiciones de señal excepcionalmente deficientes, por ejemplo en áreas urbanas, las señales satelitales pueden presentar propagación por trayectos múltiples , en las que las señales se saltan las estructuras o se ven debilitadas por las condiciones meteorológicas o las copas de los árboles. Algunos navegadores GPS autónomos utilizados en malas condiciones no pueden fijar una posición debido a la fractura de la señal satelital y deben esperar a que mejore la recepción satelital. Una unidad GPS normal puede necesitar hasta 12,5 minutos (el tiempo necesario para descargar el almanaque y las efemérides del GPS ) para resolver el problema y poder proporcionar una ubicación correcta. [2]
En A-GPS, el operador de red implementa un servidor A-GPS , un servidor de caché para datos GPS. Estos servidores A-GPS descargan la información orbital del satélite y la almacenan en la base de datos. Un dispositivo con capacidad A-GPS puede conectarse a estos servidores y descargar esta información utilizando portadoras de radio de red móvil como GSM , CDMA , WCDMA , LTE o incluso utilizando otras portadoras de radio como Wi-Fi o LoRa . Por lo general, la velocidad de datos de estas portadoras es alta, por lo que la descarga de información orbital lleva menos tiempo. El uso de este sistema puede tener un costo para el usuario. A efectos de facturación, los proveedores de red a menudo lo cuentan como un acceso a datos , que puede costar dinero, dependiendo de la tarifa . [3]
Para ser precisos, las características del A-GPS dependen principalmente de una red de Internet o de una conexión a un ISP (o CNP, en el caso de un dispositivo CP/teléfono móvil vinculado a un servicio de datos de un proveedor de red celular). Un dispositivo móvil con solo un receptor de radio de interfaz L1 y sin un motor de adquisición, seguimiento y posicionamiento GPS solo funciona cuando tiene una conexión a Internet con un ISP/CNP, donde la posición se calcula fuera del dispositivo mismo. No funciona en áreas sin cobertura o enlace de Internet (o cerca de torres de estación base transceptora (BTS), en el caso del área de cobertura del servicio CNP). Sin ninguno de esos recursos, no puede conectarse a los servidores A-GPS que suelen proporcionar los CNP. Por otro lado, un dispositivo móvil con un chip GPS no requiere conexión de datos para capturar y procesar datos GPS en una solución de posición, ya que recibe datos directamente de los satélites GPS y puede calcular una posición por sí mismo. Sin embargo, la disponibilidad de una conexión de datos puede proporcionar asistencia para mejorar el rendimiento del chip GPS en el dispositivo móvil.
La asistencia se divide en dos categorías:
No todos los servidores A-GNSS ofrecen el modo MSA debido al coste computacional y a la disminución del número de terminales móviles incapaces de realizar sus propios cálculos. El servidor SUPL de Google es uno de ellos.
Un receptor típico con A-GPS habilitado utiliza una conexión de datos (Internet u otra) para contactar con el servidor de asistencia para obtener información de a-GPS. Si también tiene un GPS autónomo en funcionamiento, puede utilizar un GPS independiente, que a veces es más lento en cuanto a la primera corrección , pero no depende de la red y, por lo tanto, puede funcionar fuera del alcance de la red y sin incurrir en cargos por uso de datos. [3] Algunos dispositivos A-GPS no tienen la opción de recurrir al GPS independiente o autónomo.
Muchos teléfonos móviles combinan A-GPS y otros servicios de localización, incluido el sistema de posicionamiento Wi-Fi y la multilateración de sitios celulares y, a veces, un sistema de posicionamiento híbrido . [4]
El GPS de alta sensibilidad es una tecnología complementaria que soluciona algunos de estos problemas sin necesidad de infraestructura adicional. Sin embargo, a diferencia de algunas formas de A-GPS, el GPS de alta sensibilidad no puede proporcionar una solución instantánea cuando el receptor GPS ha estado apagado durante algún tiempo.
Los protocolos A-GPS son parte del Protocolo de Posicionamiento definido por dos organismos de estandarización diferentes, 3GPP y Open Mobile Alliance (OMA) .
El protocolo SUPL (Secure User Plane Location), a diferencia de sus equivalentes de plano de control restringidos a las redes móviles, se ejecuta en la infraestructura TCP/IP de Internet . En consecuencia, su aplicación se extiende más allá del uso previsto originalmente para dispositivos móviles y puede ser utilizado por computadoras de uso general. [5] SUPL 3.0 legitima dicho uso al agregar la admisión para conexiones WLAN y de banda ancha. [6]
Las acciones definidas por SUPL 3.0 incluyen una amplia gama de servicios como geofencing y facturación. Las funciones A-GNSS se definen en el grupo funcional de posicionamiento de SUPL. Incluye: [6]
Los detalles de la comunicación se definen en el subestándar ULP (Userplane Location Protocol) de la suite SUPL. A diciembre de 2018, los sistemas GNSS compatibles incluyen GPS, Galileo, GLONASS y BeiDou. [6]