সহায়ক জিপিএস

অ্যাসিস্টেড জিপিএস বা অগমেন্টেড জিপিএস (সাধারণত এ-জিপিএস বলা হয় (ইংরেজিতে A-GPS অথবা aGPS)) একটি সিস্টেম যা প্রায়শই প্রারম্ভিক কার্যকারিতা উন্নত করে। যেমন, একটি স্যাটেলাইট-ভিত্তিক পজিশনিং সিস্টেম জিপিএস-এর টাইম-টু-ফার্স্ট-ফিক্স (টিটিএফএফ)। জিপিএস-সক্ষম সেলুলার ফোনগুলির সাথে এ-জিপিএস ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, কারণ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এফসিসির ৯১১ প্রয়োজনীয়তার মাধ্যমে জরুরি ফোন প্রেরণের জন্য সেল ফোন অবস্থানের ডেটা উপলব্ধ করার জন্য এর বিকাশ ত্বরান্বিত হয়েছিল।

বর্ণনা 
স্বতন্ত্র/স্ব-শাসক জিপিএস ডিভাইসগুলি কেবলমাত্র উপগ্রহের তথ্যের উপর নির্ভর করে। কিন্তু এ-জিপিএস সংযুক্ত যন্ত্রগুলো যখন স্যাটেলাইট সিগন্যালের খারাপ অবস্থার মধ্যে থাকে তখন গুণমান এবং যথার্থতার জন্য সেল টাওয়ারের ডেটা ব্যবহার করে অবস্থান নিশ্চিত করে। অস্বাভাবিক দুর্বল সংকেত অবস্থায়, উদাহরণস্বরূপ শহরাঞ্চলে স্যাটেলাইট সংকেতগুলি একাধিক প্রচার পথ অনুসরণ করতে পারে যেখানে সংকেতগুলি কাঠামো ছেড়ে যায় বা আবহাওয়া সংক্রান্ত পরিস্থিতি বা গাছের ছাউনিতে দুর্বল হয়ে পড়ে। কিছু স্বতন্ত্র জিপিএস নেভিগেটর এ রকম খারাপ অবস্থায় ব্যবহৃত স্যাটেলাইট সিগন্যাল ফ্র্যাকচারের কারণে কোনও অবস্থান ঠিক করতে পারে না এবং উপগ্রহ থেকে ভাল সিগন্যাল না পাওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করতে থাকে। একটি সাধারণ জিপিএস ইউনিট এই সমস্যার সমাধান করতে এবং সঠিক অবস্থান সরবরাহ করতে সক্ষম হতে ১২.৫ মিনিট (জিপিএস পঞ্জিকা এবং এফেমারাইডগুলি ডাউনলোড করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়) সময় লাগতে পারে। 

একটি সহায়ক জিপিএস সিস্টেম বাহ্যিক ডেটা ব্যবহার করে এই সমস্যা সমাধান করতে পারে। এই সিস্টেমটির ব্যবহার ব্যবহারকারীর জন্য ব্যয়বহুল হতে পারে। বিল প্রদানের ক্ষেত্রে, নেটওয়ার্ক সরবরাহকারীরা প্রায়শই এটিকে ডেটা অ্যাক্সেস হিসাবে গণনা করেন এবং ট্রাফিকের উপর নির্ভর করে বিলের পরিমাণ তৈরি করে।

সুনির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে, এ-জিপিএস বৈশিষ্ট্যগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই একটি ইন্টারনেট নেটওয়ার্ক বা কোনও আইএসপি (বা সিএনপি, সিপি বা মোবাইল-ফোন ডিভাইস ব্যবহারকারীদের ক্ষেত্রে সেলুলার নেটওয়ার্ক সরবরাহকারী ডেটা পরিষেবার সাথে সংযুক্ত) এর সংযোগের উপর নির্ভর করে। কেবলমাত্র একটি এল ১ ফ্রন্ট-এন্ড রেডিও রিসিভার সহ একটি মোবাইল (সেল ফোন, স্মার্ট ফোন) ডিভাইস এবং কোনও জিপিএস অধিগ্রহণ, ট্র্যাকিং এবং পজিশনিং ইঞ্জিন কেবল তখনই কাজ করে যখন কোনও আইএসপি বা সিএনপিতে ইন্টারনেট সংযোগ থাকে এবং যেখানে অবস্থান নির্ধারণ ডিভাইস নিজেই অফবোর্ডে গণনা করে। এটি কোনও কভারেজ বা ইন্টারনেট সংযোগ (বা সিএনপি পরিষেবা কভারেজ এরিয়া ক্ষেত্রে নিকটস্থ বেস ট্রান্সসিভার স্টেশন (বিটিএস) টাওয়ার) নেই এমন স্থানে কাজ করে না। এই সুবিধাগুলো ছাড়া সাধারণত সিএনপি দ্বারা সরবরাহকৃত এ-জিপিএস সার্ভারের সাথে সংযোগ স্থাপন কর যায় না। অন্যদিকে জিপিএস চিপসেটযুক্ত একটি মোবাইল ডিভাইসের কোনও অবস্থান নির্ণয়ে জিপিএস ডেটা ক্যাপচার এবং প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য কোনও ডেটা সংযোগের উপুর নির্ভর করে না, কেননা এটি সরাসরি জিপিএস উপগ্রহ থেকে ডেটা গ্রহণ করে এবং নিজেই কোনও অবস্থান নির্ধারণ করতে সক্ষম। তবে ডেটা সংযোগের উপলব্ধতা মোবাইল ডিভাইসে জিপিএস চিপের কার্যকারিতা উন্নত করতে সহায়তা করে থাকে।

সহায়তা নিচের দুটি বিভাগে ভাগ করা যায়:

 মোবাইল স্টেশন ভিত্তিক (এমএসবি): উপগ্রহ থেকে আরও দ্রুত তথ্য অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়। 
 এটি জিপিএস গ্রাহককে জিপিএস স্যাটেলাইটের জন্য কক্ষপথের তথ্য বা পঞ্জিকা সরবরাহ করতে পারে, কিছু ক্ষেত্রে জিপিএস রিসিভারকে উপগ্রহগুলিতে আরও দ্রুত লক করতে সক্ষম করে। 
 নেটওয়ার্ক সুনির্দিষ্ট সময় দিতে পারে। 
 মোবাইল স্টেশন সহায়ক (এমএসএ): জিপিএস রিসিভারের তথ্য ব্যবহার করে সার্ভার থেকে অবস্থান গণনা করা। 
 সার্ভারের পরে কোনও অবস্থাতে প্রক্রিয়া করার জন্য ডিভাইসটি আনুমানিক সময় সহ জিপিএস সিগন্যালের একটি স্ন্যাপশট ক্যাপচার করে। 
 সহায়ক সার্ভারে একটি ভাল উপগ্রহ সিগন্যাল এবং উচ্চ গণনা শক্তি রয়েছে যাতে এটি এতে খণ্ডিত সংকেতগুলি তুলনা করতে পারে। 
 কোষের সাইট টাওয়ারগুলির জন্য নির্ভুল, জরিপ স্থানাঙ্কগুলি একা জিপিএস রিসিভারের চেয়ে জিপিএস সিগন্যালকে প্রভাবিত করে এমন স্থানীয় আয়নোস্ফিয়ারিক পরিস্থিতি এবং অন্যান্য অবস্থার আরও ভাল জ্ঞানের অনুমতি দেয়, অবস্থানের আরও সুনির্দিষ্ট গণনা সক্ষম করে।

অতিরিক্ত সুবিধা হিসাবে, মোবাইল স্টেশন সহায়তা বাস্তবায়নে কোনও জিপিএস রিসিভারের জন্য প্রয়োজনীয় প্রসেসিং এবং সফটওয়্যারকে সহায়ক সার্ভার দ্বারা বেশিরভাগ কাজ ভারমুক্ত করে হ্রাস করা যেতে পারে।

একটি সাধারণ এ-জিপিএস-সক্ষম রিসিভার এ-জিপিএস তথ্যের জন্য সহায়ক সার্ভারের সাথে যোগাযোগ করতে ডেটা সংযোগ (ইন্টারনেট বা অন্য) ব্যবহার করে। যদি এটিতে স্বয়ংক্রিয় জিপিএসও থাকে তবে এটি একক স্বাধীন জিপিএস ব্যবহার করতে পারে যা টাইম-টু-ফার্স্ট-ফিক্স-এর জন্য মাঝে মাঝে ধীর হয় তবে এটি নেটওয়ার্কের উপর নির্ভর করে না এবং তাই ডেটা-ব্যবহারের ব্যয় ছাড়া নেটওয়ার্ক সীমার বাইরেও কাজ করতে পারে। কিছু এ-জিপিএস ডিভাইসে স্বতন্ত্র বা স্বয়ংক্রিয় জিপিএসে ফিরে যাওয়ার কোন বিকল্প পথ থাকে না।

অনেক মোবাইল ফোন ওয়াই-ফাই পজিশনিং সিস্টেম এবং সেল-সাইট মাল্টিলেটারেশন এবং কখনও কখনও একটি হাইব্রিড পজিশনিং সিস্টেম এবং অন্যান্য অবস্থানসহ এ-জিপিএস পরিষেবাগুলিকে একত্রিত করে।

উচ্চ-সংবেদনশীল জিপিএস হলো একটি জোটযুক্ত প্রযুক্তি যা এই কয়েকটি বিষয়কে এমনভাবে সম্বোধন করে যাতে অতিরিক্ত অবকাঠামোর প্রয়োজন হয় না। তবে এ-জিপিএসের মত জিপিএস রিসিভার কিছু সময়ের জন্য বন্ধ থাকলে উচ্চ সংবেদনশীল জিপিএস তাৎক্ষণিকভাবে কোনও সংশোধন করতে পারে না যেখানে এটা এ-জিপিএসের মূল।

মৌলিক ধারণা 
একক জিপিএস প্রায় ৩০-৪০ সেকেন্ডের মধ্যে প্রথম অবস্থান সরবরাহ করে। বর্তমান অবস্থান গণনা করতে একটি স্ট্যান্ডেলোন জিপিএসের উপগ্রহের কক্ষপথের তথ্য প্রয়োজন হয়। স্যাটেলাইট সিগন্যালের ডেটা রেট প্রতি সেকেন্ডে কেবল ৫০ বিট, একারণে উপগ্রহ থেকে সরাসরি এফেমারাইডস এবং প্যানিজের মতো অরবিটাল তথ্যগুলি ডাউনলোড করতে সাধারণত দীর্ঘ সময় নেয় এবং এই তথ্য আদান-প্রদানের সময় যদি উপগ্রহ সংকেত হারিয়ে যায় তবে তা বাতিল হয় এবং একক সিস্টেমটিকে আবার শুরু থেকে শুরু করতে হয়। এ-জিপিএসে নেটওয়ার্ক অপারেটর একটি এ-জিপিএস সার্ভার এবং জিপিএস ডেটার জন্য একটি ক্যাশ সার্ভার স্থাপন করে। এই এ-জিপিএস সার্ভারগুলি উপগ্রহ থেকে অরবিটাল তথ্য ডাউনলোড করে এটি ডাটাবেসে সংরক্ষণ করে। একটি এ-জিপিএস-সক্ষম ডিভাইস এই সার্ভারগুলির সাথে সংযোগ স্থাপন করে মোবাইল-নেটওয়ার্ক রেডিও ধারক যেমন জিএসএম, সিডিএমএ, ডাব্লুসিডিএমএ এবং এলটিই বা ওয়াই-ফাই বা লোরা এর মতো অন্যান্য রেডিওয়ার ব্যবহার করে  এই তথ্য ডাউনলোড করতে পারে। সাধারণত এই ধারক ডেটা স্থানান্তর হার বেশি হয়, তাই অরবিটাল তথ্য ডাউনলোড করতে সময় কম লাগে।

কাজের ধরন 
এ-জিপিএসের দুটি অপারেশন পদ্ধতি রয়েছে:

 মোবাইল স্টেশন সহায়ক (এমএসএ) 
 এ-জিপিএস অপারেশনের এমএসএ মোডে, এ-জিপিএস সক্ষম ডিভাইস একটি মোবাইল পরিষেবা সরবরাহকারীর কাছ থেকে অধিগ্রহণ সহায়তা, রেফারেন্স সময় এবং অন্যান্য ঐচ্ছিক সহায়ক ডেটা গ্রহণ করে। মোবাইল পরিষেবা সরবরাহকারী তাদের সিস্টেমে একটি এ-জিপিএস সার্ভার ব্যবহার করে অবিচ্ছিন্নভাবে জিপিএস স্যাটেলাইট থেকে জিপিএস তথ্য (প্রধানত অ্যালম্যানাক) লগ করে রাখে। উপরের ডেটা (মোবাইল ডিভাইস থেকে প্রাপ্ত ডেটা এবং একটি এ-জিপিএস সার্ভারে ইতোমধ্যে উপস্থিত ডেটা) ব্যবহার করে এ-জিপিএস সার্ভার অবস্থান গণনা করে এ-জিপিএস ডিভাইসে প্রেরণ করে। 
 মোবাইল স্টেশন ভিত্তিক (এমএসবি) 
 এ-জিপিএস অপারেশনের এমএসবি মোডে, এ-জিপিএস সার্ভার থেকে এ-জিপিএস ডিভাইসটি ইফেমেরিস, রেফারেন্সের অবস্থান, রেফারেন্স সময় এবং অন্যান্য ঐচ্ছিক সহায়ক ডেটা গ্রহণ করে। উপরের ডেটার সাহায্যে, এ-জিপিএস ডিভাইস দৃশ্যমান উপগ্রহের কাছ থেকে সিগন্যাল গ্রহণ করে এবং অবস্থান গণনা করে।

মানদন্ড 
এ-জিপিএস প্রোটোকলগুলি পৃথক দুটি প্রমিত সংস্থা 3 জিপিপি এবং ওপেন মোবাইল অ্যালায়েন্স (ওএমএ) দ্বারা সংজ্ঞায়িত আবস্থান প্রোটোকলের অংশ।

 কন্ট্রোল-প্লেন প্রোটোকল 
 মোবাইল ফোন সিস্টেমের বিভিন্ন প্রজন্মের জন্য 3 জিপিপি দ্বারা সংজ্ঞায়িত। এই প্রোটোকলগুলি সার্কিট সুইচড নেটওয়ার্কের জন্য সংজ্ঞায়িত। নিম্নলিখিত অবস্থানের প্রোটোকলগুলি সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে।

 আরএসআরপি - জিএসএম নেটওয়ার্কগুলিতে অবস্থানের প্রোটোকলকে সমর্থন করতে আরআরএলপি (রেডিও রিসোর্স লোকেশন প্রোটোকল) ৩জিপিপি দ্বারা সংজ্ঞায়িত। 
 টিআইএ ৮০১ - সিডিএমএ ২০০০ নেটওয়ার্কগুলির জন্য এই প্রোটোকলটি সিডিএমএ২০০০ পরিবার দ্বারা সংজ্ঞায়িত। 
 আরআরসি অবস্থান প্রোটোকল - এই প্রোটোকলটিকে ইউএমটিএস নেটওয়ার্কের জন্য আরআরসি স্ট্যান্ডার্ডের অংশ হিসাবে ৩জিপিপি দ্বারা সংজ্ঞায়িত করেছে। 
 এলপিপি - এলটিই নেটওয়ার্কগুলির জন্য এলপিপি বা এলটিই পজিশনিং প্রোটোকল ৩জিপিপি দ্বারা সংজ্ঞায়িত।

 ব্যবহারকারী প্লেন প্রোটোকল 

প্যাকেট সুইচড নেটওয়ার্কের অবস্থানের প্রোটোকলকে সমর্থন করার জন্য ওএমএ দ্বারা সংজ্ঞায়িত। ব্যবহারকারী প্লেন প্রোটোকলগুলির দুটি প্রজন্ম সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে।।

 এসইউপিএল V১.০
 এসইউপিএল V২.০

আরো দেখুন 

 মোবাইল ফোন অনুসরণ
 জিএনএসএস বর্ধন

তথ্যসূত্র 

মোবাইল প্রযুক্তি
বিশ্বজনীন অবস্থান-নির্ণায়ক ব্যবস্থা
প্রযুক্তি