El GNSS asistido ( A-GNSS ) es un sistema de aumentación GNSS que a menudo mejora significativamente el rendimiento inicial (es decir, el tiempo hasta la primera fijación (TTFF)) de un sistema global de navegación por satélite (GNSS). A-GNSS funciona proporcionando los datos necesarios al dispositivo a través de una red de radio en lugar del lento enlace satelital, esencialmente "calentando" el receptor para una solución. Cuando se aplica al GPS , se le 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.
A-GPS se utiliza ampliamente con teléfonos móviles con capacidad GPS , ya que su desarrollo se aceleró por el requisito del 911 de la FCC de EE. UU . de poner los datos de ubicación de los teléfonos móviles a disposición de los operadores de llamadas de emergencia. [1]
Todo dispositivo GPS requiere datos orbitales de los satélites para calcular su posición. La velocidad de datos de la señal del satélite es de sólo 50 bits/s, por lo que descargar información orbital como efemérides y el almanaque directamente desde los satélites suele llevar mucho tiempo, y si las señales del satélite se pierden durante la adquisición de esta información, se descarta y el sistema independiente tiene que empezar desde cero. En condiciones de señal excepcionalmente pobres, por ejemplo en áreas urbanas, las señales de los satélites pueden exhibir una propagación por trayectos múltiples donde las señales saltan de 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 del satélite y deben esperar a que la recepción del satélite sea mejor. Una unidad GPS normal puede necesitar hasta 12,5 minutos (el tiempo necesario para descargar el almanaque GPS y las efemérides ) 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 de GPS. Estos servidores A-GPS descargan la información orbital del satélite y la almacenan en la base de datos. Un dispositivo compatible con A-GPS puede conectarse a estos servidores y descargar esta información utilizando portadores de radio de red móvil como GSM , CDMA , WCDMA , LTE o incluso utilizando otros portadores de radio como Wi-Fi o LoRa . Normalmente la velocidad de datos de estos portadores es alta, por lo que descargar información orbital lleva menos tiempo. La utilización de este sistema puede tener un coste para el usuario. A efectos de facturación, los proveedores de red suelen contar esto como un acceso a datos , lo que puede costar dinero, dependiendo de la tarifa . [3]
Para ser precisos, las funciones de A-GPS dependen principalmente de una red de Internet o de una conexión a un ISP (o CNP, en el caso de un CP/dispositivo de telefonía móvil vinculado a un servicio de datos de un proveedor de red celular). Un dispositivo móvil con solo un receptor de radio frontal L1 y sin motor de adquisición, seguimiento y posicionamiento GPS solo funciona cuando tiene una conexión a Internet con un ISP/CNP, donde la posición fija se calcula fuera del dispositivo. No funciona en zonas sin cobertura ni conexión a Internet (ni torres de estaciones base transceptoras (BTS) cercanas, 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 chipset 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 es capaz de calcular una posición por sí mismo. Sin embargo, la disponibilidad de una conexión de datos puede ayudar a mejorar el rendimiento del chip GPS en el dispositivo móvil.
La asistencia se divide en dos categorías:
No todos los servidores A-GNSS proporcionan funcionamiento en modo MSA debido al coste computacional y al número cada vez menor de terminales móviles incapaces de realizar sus propios cálculos. El servidor SUPL de Google es uno que no lo hace.
Un receptor típico habilitado para A-GPS utiliza una conexión de datos (Internet u otra) para comunicarse con el servidor de asistencia para obtener información sobre aGPS. Si también tiene un GPS autónomo en funcionamiento, puede utilizar un GPS independiente, que a veces tarda más en repararse por primera vez , pero no depende de la red y, por lo tanto, puede funcionar más allá del alcance de la red y sin incurrir en tarifas por uso de datos. [3] Algunos dispositivos A-GPS no tienen la opción de recurrir a 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, en ocasiones, un sistema de posicionamiento híbrido . [4]
El GPS de alta sensibilidad es una tecnología aliada que aborda algunos de estos problemas de una manera que no requiere 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 redes móviles, se ejecuta en la infraestructura TCP/IP de Internet . Como resultado, su aplicación va más allá del uso previsto originalmente para dispositivos móviles y puede usarse en computadoras de uso general. [5] SUPL 3.0 legitima dicho uso agregando permiso 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 SUPL. Incluye: [6]
Los detalles de la comunicación se definen en el subestándar ULP (Protocolo de ubicación de plano de usuario) de la suite SUPL. En diciembre de 2018, los sistemas GNSS admitidos incluyen GPS, Galileo, GLONASS y BeiDou. [6]