La Lettre de mars 2005

A-GPS : le futur du GPS

Dossier - la lettre de mars 2005

A-GPS - ASSISTED GPS : LE FUTUR DU GPS

L'A-GPS, c'est le service qui préfigure le futur de la navigation GPS.
Un futur où chaque utilisateur de téléphone mobile pourra bénéficier rapidement et facilement de la navigation GPS sur son terminal.

Histoire de l'A-GPS

En 1996, Giovanni Vannucci du Département de Recherche en Communication sans Fil de Bell Labs a commencé à réaliser qu'il était possible d'utiliser des satellites GPS pour localiser des téléphones portables. Il s'associa alors à Bob Richton du Wireless Technology Laboratory pour concevoir la méthode A-GPS, qui utilise un téléphone mobile muni d'un récepteur GPS miniaturisé.

Avantages du système A-GPS

Un système A-GPS, ou AGPS ou Assisted GPS ou WAG (Wireless Assisted GPS), utilise les récepteurs GPS de l'opérateur pour aider le terminal mobile à connaître quels signaux GPS il doit suivre. Grâce à cette assistance, la recherche de signal effectuée par le terminal est grandement réduite. La durée nécessaire pour la première connexion ou TTFF (Time To First Fix) passe de plusieurs minutes à seulement quelques secondes. De plus, contrairement aux récepteurs GPS traditionnels, le récepteur A-GPS intégré dans le terminal est en mesure de détecter et démoduler des signaux de très faible magnitude.

Précision de positionnement de l'A-GPS

Le positionnement GPS standard est très efficace dans les environnements ouverts avec une vue dégagée vers le ciel. Cependant cette performance se détériore considérablement dans les zones urbaines denses et à l'intérieur des bâtiments.
Parallèlement au GPS, d'autres technologies de localisation sont utilisées par les opérateurs mobiles comme le Cell-ID (identification de la cellule), mais elles n'offrent pas une précision suffisante (de 300 m en zone urbaine à plusieurs kilomètres en zone rurale) pour un service de navigation.
L'utilisation de la technologie A-GPS fournit aux opérateurs des données de localisation plus précise que le Cell-ID et dans des lieux où le GPS ne fonctionne habituellement pas. Par exemple, le serveur Alcatel 8608 a prouvé sa grande efficacité à la fois dans les zones urbaines et rurales et assure une précision de l'ordre de 3 à 5 mètres à l'extérieur.

Exemple d'un serveur A-GPS

Le système est conçu pour fonctionner de manière autonome chez n'importe quel opérateur mobile que le service soit GSM, GPRS, EDGE ou UMTS. Du côté de l'opérateur, le serveur A-GPS inclut trois éléments :

une antenne qui cherche les informations venant du satellite (aussi connue comme receveur de référence),
une plate-forme (matériel et logiciel) pour effectuer des calculs de positionnement,
un ordinateur (ou gateway) qui connecte le serveur au réseau IP.

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Principe de fonctionnement de l'A-GPS

Récupérer la position
Dans sa version classique, l'application se connecte à un récepteur GPS Bluetooth externe pour connaître la position du téléphone. Dans le cas de l'A-GPS, l'application communique avec un serveur hébergé chez l'opérateur.
Deux étapes sont nécessaires pour récupérer la position :

lors de sa mise en route, le téléphone mobile envoie une requête via le réseau IP au serveur A-GPS pour connaître quels signaux GPS il doit suivre
il se met alors en liaison avec les satellites indiqués par le serveur pour connaître sa position. Dès lors, le téléphone fonctionne de manière autonome.
Si le téléphone perd tout signal GPS, il demande alors l'assistance du serveur A-GPS pour l'aider.

Télécharger l'itinéraire
Pour recevoir l'itinéraire, l'application envoie la position du téléphone et la destination désirée aux serveurs via le réseau GPRS. Les serveurs calculent l'itinéraire optimisé et le renvoient au téléphone qui peut alors afficher les instructions.
Contrairement aux services de navigation embarqués traditionnels, les données cartographiques ne sont pas stockées sur le terminal mais transmises à la demande en fonction de la destination choisie par l'utilisateur.
Ce système de navigation dit off-board libère de l'espace mémoire sur le téléphone pour d'autres applications et ne limite plus la navigation à la simple zone géographique que peut stocker la carte mémoire.
Démarrer la navigation
Une fois l'itinéraire chargé, l'utilisateur peut visualiser le chemin à suivre grâce à des instructions graphiques claires ainsi que des instructions vocales. L'utilisateur arrive sereinement à la destination choisie, tout en continuant à utiliser les autres fonctions de votre téléphone, l'application tournant en tâche de fond sur le téléphone.

Bénéfices concrets de l'A-GPS

Plus besoin de récepteur GPS externe :
Les téléphones mobiles A-GPS possèdent une puce GPS intégrée. Il est donc inutile d'acheter un récepteur GPS externe pour permettre au téléphone de connaître sa position. Le service de navigation devient donc plus accessible et plus simple d'utilisation.
Performance inégalée :
Le serveur A-GPS fournit une meilleure précision, un meilleur temps de connexion aux signaux GPS et une meilleure performance en environnement urbain dense et en intérieur.
Utilisable dans le monde entier :
L'utilisateur bénéficie ainsi de la base cartographique la plus complète du marché constamment mise à jour. Aucune donnée cartographique n'est à installer sur le téléphone contrairement aux systèmes de navigation traditionnels.
Reconnaissance vocale de la destination :
Le service de navigation peut proposer la reconnaissance vocale de la destination. Il suffit à l'utilisateur de suivre les indications simples du serveur vocal (pays, ville, nom et numéro de la rue) pour déterminer sa destination. L'utilisateur gagne ainsi du temps en évitant de taper manuellement l'adresse sur un terminal souvent inadapté.
Synchronisation des contacts et rendez-vous Microsoft Outlook
L'utilisateur peut disposer également d'un accès à une interface Web personnelle pour organiser au mieux ses déplacements. Une fois le calendrier de la journée établi, l'utilisateur retrouve ces rendez-vous directement sur son téléphone mobile et choisit sa destination pour lancer le service de navigation.

Avenir de l'A-GPS

Du côté des opérateurs, les systèmes de localisation ont été peu déployés par les opérateurs au cours de l'année 2004. Les services géolocalisés n'ont donc pas encore réellement percé. Cette situation peut s'expliquer par le manque de précision des technologies de localisation comme le Cell ID ou la triangulation.
Le développement de l'A-GPS a néanmoins été important au cours de cette période et semble se confirmer pour les prochaines années à venir.
L'année 2005 verra la commercialisation de nombreux modèles de téléphones portables A-GPS (Motorola, Nokia, Alcatel, Siemens...).