手艺是5G新引入的高精度定位手艺Multi-cell RTT 。TOA的道理基于达到时间,站为圆心终端以基,坐标需要3个圆确定终端二维,个圆的交终端在3点
于现有的蜂窝收集(1)一体化:基,高精度六合一体化定位收集扶植一个基于挪动通信网的。元与通信设备一体化定位发射单位丈量单,室内分布系统操纵保守的,位发射单位和丈量领受单位扶植基于挪动通信信号的定,面高精度笼盖收集低成当地扶植地,内定位笼盖诉求实现高精度室。
市场的高精度定位特征和需求为满足5G架构下挪动定位,信收集的定位收集架构提出了基于5G挪动通,号的高精度定位手艺方案重点设想了基于5G信。能评估证明通过手艺性,精度在5G收集中成为可能操纵蜂窝网进一步提拔定位。将是通信定位一体化、当地化预测5G挪动定位的摆设趋向,景下对高精度定位的需求工业物联网和车联网场,位重点成长的标的目的将是后续高精度定。
合(11篇)【通感一体化 5月专题征稿】4月5日截【2022年 · 第1期】“5G焦点网”专题论文集稿
3)(图,给收集并上报。nce Signal Time Difference)定位办事器按照多个参考信号时间差RSTD(Refere,手艺的逆使用操纵罗兰导航,和基站位置已知时间差,程组解方,端位置估量从而获得终。
的定位办事功能单位进行当地化处置(2)当地化:将保守的基于焦点网。沉到无线接入网单位定位办事器功能下,估算存储功能当地完成位置,中的快速摆设、升级、响应能力提拔定位办事功能在挪动通信网。
位场景需求面向5G定,度定位手艺孕育而生基于5G收集的高精。PP尺度制定平分为两个阶段5G收集定位相关规范在3G,位手艺滑润移植到NR(5G)收集第一个阶段是将LTE收集中的定,版本中曾经表现NR R15。5G新增场景需求第二阶段是针对,的收集架构面向5G新,定位方式和定位架提出新的高精度构
节制在100 ms之内(3)总体定位时延将,及时性更强的场景下在IIOT中一些,10 ms之内定位时延但愿在。
室内笼盖场景(1)面向,(美国911告急呼叫)和贸易使用需求上述六种定位手艺可以或许满足政策监管需求。
区微蜂窝笼盖场景(2)面向稠密城,无法支撑贸易使用需求上行AoA定位手艺。
宏站笼盖场景(3)面向,策监管需乞降贸易使用需求下行手艺可以或许满足5G的政,政策监管需乞降贸易需求可是上行手艺无法满足,足室外终端的贸易使用需求Multi RTT无法满。
联网场景下(2)在车,度要求将会在0.5 m之内对车辆间相对位置定位的精,将会在0.1 m之内车辆前后位置定位精度。
-TDOA进行定位的例子显示了一个用NR DL, PRS RSTD丈量值RTSD2此中UE由3个TRP获得2个DL,TSD31和R,为参考TRP)1(TRP1,SD2由RT,TSD31和R,个双曲线的交点获得1形成条2个双曲线。而言一般,D丈量值都有必然的丈量误差每个DL PRS RST。而因,-TDOA定位时操纵NR DL,更多和更精确的RSTD丈量值但愿UE能从较多的TRP获得,UE位置解算的影响以降低丈量误差对,的UE位置获得更精确。号(如信号序列、映照模式和静音模式等)这要求合理和优化地设想DL PRS信,PRS信号并获得精确的RSTD丈量值让UE由尽可能多的TRP领受到DL 。
何由UE SRS-Pos获取UL AOARel-16 NR尺度既没定义TRP如,L AOA来确定UE的位置也没有定义LMF若何由U。A的算法有多种估量UL AO,束的方历来作为UL AOA简单的方式是间接用领受波。度估量分辩率较低这种简单方式的角。阵列领受UL SRS-Pos信分辩率较高的方式是通过领受天线号
下(出格是工场/园区内)(1)工业物联网的场景,和挪动资产的办理因为工业化操作,要求将会在20 cm之内对定位精度需求定位精度,更低以至。
位收集架构来看从目前高精度定,是通信定位一体化、当地化5G挪动定位的摆设趋向将:
L-TDOA道理雷同UL-TDOA与D,参考信号的定位手艺但它是基于上行定位。达到分歧基站的传输时间差由基站丈量终端发射的信号,行参考信号收集按照上,终端达到时间多个基站丈量差
国电子科技集团公司主管《挪动通信》杂志由中,公司第七研究所主办中国电子科技集团,息化部精品电子期刊、广东省优良期刊、中国科技论文统计源刊是中国科技焦点期刊、中国期刊方阵“双效期刊”、工业和信。
动收集中最简单的一种定位手艺Cell-ID是过去3G移,和小区笼盖半径来进行粗略估算定位算法操纵手机所处蜂窝小区,方位达到角进一步提拔定位精度后来LTE连系了时间提前量和。
)[2](图1。和稠密笼盖场景出格是室内笼盖,机能的场景是急需提拔。时同,收集笼盖相对稠密的区域这两类场景也是挪动通信。络架构下在5G网,精度在5G收集成为了可能操纵蜂窝网进一步提拔定位。
手艺最早发源于美国挪动通信收集定位,96年19,)强制要求所有无线营业供给商美国联邦通信委员会(FCC,发告急呼叫时在挪动用户出,供用户的位相信息和终端号码必需向公共平安办事系统提,施告急救援工作以便对用户实,01年10月并要求到20,精度达到125 m67%的呼叫定位。委员会这一划定美国联邦通信,是挪动通信收集必备的根本功能明白了供给E-911定位办事。后此,纷纷推出各类各具特色的商用定位营业日本、德国、法国、瑞典、芬兰等国度。通信的兴旺成长跟着我国挪动,消费者范畴呈现了迸发式增加基于位置的营业近年来在我国。
无线信号的定位手艺的初步评估3GPP组织通过对基于5G,需乞降贸易使用需求次要考虑政策监管。标 [3] :针对政策监管的常划定位需求以笼盖80%的用户为基准定义了最低机能目,误差小于50 m程度标的目的的定位,误差小于5 m垂直标的目的的定位,于30 s定位时延小;用定位需求针对贸易应,差室内小于3 m程度标的目的的定位误,10 m室外小于,误差小于3 m垂直标的目的的定位,小于1 s定位时延。
R DL-TDOA定位的具体算法Rel-16 NR尺度没有定义N。定位参考信号(DL PRS)的达到时间之差(RSTD)终端丈量两个TRP(此中一个为参考TRP)发射的下行,S RSTD)转换为距离由每个丈量值(DL PR,一条双曲线从而形成,个TRP地点的位置双曲线的核心为这两,P的距离之差为RSTD丈量值双曲线上的肆意点到两个TR,线之上的某个点UE即位于双曲。个DL PRS RSTD丈量值若UE由N个TRP获得N-1,个双曲线方程的方程组则可形成一个有N-1,由解算该双曲UE的位置可线
维码二,于《 挪动通信》2022年第1期到知网阅读下载本篇论文★原文颁发★
信号达到终端的领受功率终端丈量上报下行参考,来估量终端的位置角度收集按照发送波束标的目的。规模天线手艺5G采用的大,的自在度具有更高,的测距和测角特征能够实现更高精度。AOD定位方式中在NR DL-,P发送下行定位参考信号DL PRS的配相信息UE按照定位办事器(LMF)供给的四周TR,DL PRS信号来丈量各TRP的,RP丈量值上报给LMF并将DL PRS RS。TRP的各个DL PRS的发送波束标的目的)来确定UE相对各TRP的角度LMF操纵UE上报的DL PRS RSRP以及其他已知消息(例如各,-AOD即DL,TRP的地舆坐标来计较UE的位置然后操纵所得的DL-AOD以及各。
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,小区ID消息结合终端地点,标的位置计较目。(参考信号领受功率或参考信号领受质量)常用的方式是由UE所上报的RRM丈量值,E与发送参考信号的TRP之间的距离连系假设的信道路径损耗模子推导出U,以及TRP参考信号发送标的目的计较出UE的位置然后由TRP的地舆坐标、UE与TRP的距离。型与实在信道路径损耗的差别因为假设的信道路径损耗模,量值的丈量误差以及RRM测,E和TRP之间的实在距离误差一般较大所推导的UE和TRP之间的距离与U,对于NR的其他定位方式较低因此E-CID定位的精度相。
到,务场景更丰硕5G定位业,速度等各方面貌标要求远高于4G其笼盖度、切确度、时延、挪动。了更为普遍的垂直范畴从消费者范畴转移到,务的诉求越来越多出格是室内定位业,速度目标大大提拔精度要乞降挪动。办事(LBS目前位相信息,在国防军事、交通运输、公共平安等范畴感化日益凸显Location-Based Service)。
T定位方式采用的丈量值NR Multi-RT,参考信号(SRS-Pos)的时间差(称为UE Rx-Tx时间差)为UE丈量的来自各TRP的DL PRS的达到时间与UE发送定位,P所丈量的和各个TR,L PRS的时间差(称为gNB Rx-Tx时间差)来自UE的SRS-Pos的达到时间与TRP发送D。
,空间之间的正交性操纵信号和噪声子,将察看空间分化成两个子空间:信号子空间和噪声子空间通过无效的算法(例如MUSIC、ESPRIT等),信号的达到标的目的UL AOA并由信号子空间估量SRS。L AOA一旦获得U,算出UE的位置(图7)就可操纵已有的算法来计。
。行参考信号终端丈量下,领受时间差获得发送;获上行参考信号基站丈量单位捕,领受时间差丈量发送,位办事器汇总到定,程组解方。DOA手艺要求各个基站严酷同步以往挪动通信收集定位DL-T,T手艺不依赖基站间的严酷同步但Multi-cell RT,站间的同步精度的影响丈量精度不会遭到基,号起头传输的切当时辰可是需要终端晓得信。在基站和挪动台之间的达到时间TOA道理:按照丈量领受信号,换为距离然后转,行定位从而进。需要三个基站该方式至多,方针的位置才能计较。
手艺方案的精度最高到米级(4)上行和下行的定位,至厘米级的定位精度无法达到分米级甚。
务从4G走向5G跟着挪动定位业,走向垂直范畴从消费者范畴,定位诉求将是后续高精度定位成长场景工业物联网场景和车联网场景的高精度。点研究的高精度定位场景需求以下是目前3GPP打算重:
,报给定位办事器然后把丈量值上,计较出UE的位置操纵双曲线算法。DOA定位方式中在NR UL-T,参考信号(SRS-Pos)的时间和频次资本办事基站起首要给UE设置装备摆设发奉上行链路定位,相信息通知给定位办事器并将SRS-Pos的配。os的配相信息发给UE四周的TRP定位办事器(LMF)将SRS-P。SRS-Pos达到时间与TRP本身参考时间的相对时间差(UL RTOA)各TRP按照SRS-Pos的配相信息去检测UE发送的SRS-Pos并获取。用基于收集的定位体例UL-TDOA一般采,L RTOA传送给LMF即各TRP将所丈量的U,已知消息(例如TRP的地舆坐标)来计较UE的位置由LMF操纵各TRP供给的UL RTOA以及其他。
时延、大量毗连等为特征5G通信以高速度、低,网、新型多址、全频谱接入和新型收集架构等其环节手艺包罗大规模天线阵列、超稠密组。用毫米波通信5G遍及采,优秀的标的目的性因为毫米波,的测角、测距等能够实现切确,位方式更高的精度能获得比4G定,确的基站定位从而实现精。具有更高的自在度大规模天线手艺,的测距和测角特征能够实现更高精度,法在5G将会具有更高的精度出格是基于AOA的定位方。、小区ID或E-CID等已知定位手艺基于DL-TDOA和UL-TDOA,量来定位UE操纵按时测,是在高频带利用宽带信号)带来了新的机能边界(出格。
行参考信号收集按照上,参考信号达到基站的标的目的多个基站丈量终端发射的。终端指向基站的直线每个标的目的就是一条,就能够获得多条直线通过多个基站丈量,待定位终端的估量位置这些直线的交点即为,程组解方,端位置获得终。手艺具有更高的自在度5G采用的大规模天线,的测距和测角特征能够实现更高精度。
位手艺方案的精度机能的评估成果 [3] 3GPP给出了基于蜂窝收集的5G候选定:
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