AGPS
Probleme für Mobiltelefone mit
herkömmlichen GPS
• die Zeit, die bis zu einer ersten
Positionsbestimmung vergeht, ist relativ lang
(30-60 Sekunden, im schlimmsten Fall mehrere
Minuten)
• in städtischer Umgebung ist die freie Sicht zu
den GPS-Satelliten oft stark eingeschränkt, in
geschlossenen Räumen sogar unmöglich
• der Stromverbrauch des Satellitenempfängers
ist hoch
Assisted Global Positioning System
• Assisted Global Positioning System (AGPS) verringert diese Probleme, indem es
das Mobilfunknetz benutzt, um dem
Empfänger Hilfsdaten zu übermitteln, die
die Positionsbestimmung deutlich
erleichtern.
Assisted Global Positioning
System(2)
• Der wahre Vorteil des Assisted GPS liegt jedoch nicht
nur in der Größe, sondern in der Geschwindigkeit der
Satellitenortung.
• Die Suchzeit, die die 24 Satelliten für die Lokalisierung
des Nutzers bei der normalen GPS-Ortung benötigen,
fällt beim AGPS-Modell weg.
• Der Grund liegt im Aufbau des Mobilfunknetzwerkes.
Das Netzwerk ist in Funkzellen gegliedert, und jede
Basisstation versorgt eine gewisse Anzahl von Zellen,
damit ist bereits die ungefähre Position des Nutzers
bekannt.
Assisted Global Positioning
System(3)
• Startet man jetzt eine AGPS-Lokalisierung,
übermittelt die Basisstation dem GPS System
den ungefähren Aufenthaltsort des Empfängers,
was es für die Satelliten deutlich leichter macht,
die genaue Position zu ermitteln.
• Ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen
GPS-Lösungen ist auch die Schonung der
Akkuleistung, da weniger Daten mit den
Satelliten ausgetauscht werden müssen.
Assisted Global Positioning
System(4)
• Weiterhin benötigt AGPS immer
Sichtkontakt zu den Satelliten, leichte
Störungen, wie schlechte
Wetterverhältnisse, können das
Ergebnis erheblich(!) beeinträchtigen.
Assisted Global Positioning
System(4)
• Die Ortung im Auto, bei der man das Gerät
schräg zur Windschutzscheibe stellt, ist nur sehr
eingeschränkt möglich und daher noch nicht für
sinnvolle Anwendungen wie Navigationssysteme
brauchbar, da eine permanente GPS-Ortung
höchstens über Drittsoftware ermöglicht wird.
• Eine Ortung in Gebäuden ist generell nicht
möglich.
Aufbau und Wirkungsweise von
AGPS(1)
• Wie bereits erwähnt ist der ungefähre Standort
eines Handys mit AGPS bereits durch die
Funkzelle bekannt.
• Dieser Ort kann durch Triangulation der
Signallaufzeiten von den anderen in der Nähe
befindlichen Mobilfunkmasten weiter präzisiert
werden.
• Diese Informationen können verwendet werden,
um den Suchbereich für die Satellitensignale
(Identität der sichbaren Satelliten, ungefähre
Laufzeit,Dopplerverschiebung) einzuschränken
und somit die Messung zu beschleunigen.
Aufbau und Wirkungsweise von
AGPS(2)
• Beim konventionellen GPS hat der Empfänger
wesentlich mehr Aufgaben zu bewältigen als
beim AGPS
• Beim AGPS werden die Satellitendaten von
Referenzempfängern gelesen, die stationär an
Orten mit guter Sicht zum Himmel aufgestellt
sind, so dass der mobile Empfänger nur die
Ankunftszeiten messen muss, wozu ein um bis
zu 30 dB geringerer Pegel ausreicht.
Aufbau und Wirkungsweise von
AGPS(3)
• Zusätzlich können erweiterte
Fehlerkorrekturen nach dem Prinzip von
DGPS übertragen werden.
Aufbau und Wirkungsweise von
AGPS(4)
Netzwerkbasierter und
Terminalbasierter Modus(1)
• Bei netzwerkbasiertem AGPS sendet das
Terminal (also z.B. das Mobiltelefon) die
gemessenen Signallaufzeiten der jeweiligen
Satellitensignale (also letztlich die Entfernungen)
zu einem Server im Mobilfunk-Netz. Dieser
berechnet daraus die genaue Position, die
dieser schliesslich zurück an das Terminal oder
eine Anwendung übermittelt. Die Hilfsdaten
bestehen in diesem Falle nur aus den
Suchraumparametern.
Netzwerkbasierter und
Terminalbasierter Modus(2)
• Beim terminalbasierten Modus erhält das
Terminal lediglich die Satelliten- und HilfsDaten und berechnet seine Position nach
der Messung selbst.
Handys mit AGPS (Beispiele)
Motorola A1000
Siemens SXC75
Sony-ericsson
P910i
Ortungssoftware für AGPS
• Sky Map
• Map View
• Wayfinder
Der Map View‘er ist Freeware ohne
Kartenmaterial
September 2005 (1)
• 19. September 2005 — Fujitsu Media Devices
(FMD) und Fujitsu Microelectronics Europe
(FME) stellen ein neues, kompaktes
AGPS/GPS-Modul für mobile Geräte vor.
Aufgrund seiner kleinen Abmessungen eignet es
sich ideal für den Einbau in Produkte wie zum
Beispiel Mobiltelefone und andere tragbare
Geräte, wo es in beliebigen
Netzwerkumgebungen genutzt werden kann.
September 2005 (2)
• Muster des Moduls sind bereits verfügbar,
und die Serienproduktion soll im Oktober
2005 beginnen!
September 2005 (3)
• Das mit 10,9 x 9,1 x 1,4 mm äußerst
kompakte Modul nimmt im Search-Modus
nur 180mW, im Deep-Sleep-Modus mit
abgeschaltetem TCXO sogar nur 0,1mW
auf.
• Hinzu kommt eine hohe EmpfängerEmpfindlichkeit von besser als -150 dBm.
September 2005 (4)
• Realisiert werden konnte dieses Modul
dank der proprietären Techniken von
Fujitsu zusammen mit e-Ride Inc., einem
führenden Anbieter von GPS/AGPS IP,
AGPS-Servern und GPSReferenznetzwerken
September 2005 (4)
AGPS in der Praxis
• Getestet wurde AGPS mit einem Motorola
A1000, der Software MapView,
• MapView ist ein Freewareprodukt in dem auch
Kartenmaterial eingebunden werden kann, das
dann allerdings nicht mehr kostenfrei ist.
• Insgesamt gestaltet sich der Installationsaufwand unkompliziert.
• Ein schnelles Ergebnis wurde aber nur bei freier
Sicht zu den Satelliten verzeichnet. Bei geringer
Bewölkung verschlechterte sich das Ergebnis.
Hinter Glas benötigt das System geraume Zeit
bis es zur Anzeige des Ergebnisses.

AGPS(4)