1. 5G高精定位技術介紹
5G高精定位技術介紹
5G高精定位技術是基於5G通信網路的高精度定位解決方案,它利用5G的大帶寬、多天線以及高精度同步等技術特性,實現了比4G定位更高的精度和更廣泛的應用場景。
一、5G定位技術的優勢
- 高載波頻率:5G採用高頻或者毫米波通信,毫米波通信具有非常好的方向性,可以實現更高精度的測距和測角。
- 高帶寬:5G的大帶寬特性使得信號傳輸更加快速和穩定,有助於提高定位精度。
- 天線數量極多:5G採用大規模天線技術,具有更高解析度的波束,可以實現更高精度的測距和測角特性。
- D2D直接通訊:5G支持設備到設備(D2D)的直接通訊,有助於在特定場景下提高定位效率和精度。
- 網路密度很高:5G網路的高密度部署使得基站之間的距離縮短,從而提高了定位的准確性和可靠性。
二、5G定位技術的應用場景
- 室內定位:5G最擅長的是室內定位,可以彌補衛星定位在室內及隧道環境下的不足。例如,在自主代客泊車的地下停車場中,5G定位技術可以提供准確、穩定的定位服務。
- 物流倉庫定位:在物流倉庫中,5G定位技術可以實現水平與垂直方向的高精度定位,滿足物流管理的需求。
- 其他應用場景:5G定位技術還可以應用於智能製造、智慧城市、自動駕駛等領域,為這些領域提供高精度、可靠的定位服務。
三、5G定位技術的架構與流程
5G定位技術由UE終端、5G無線接入網、5G核心網組成。其定位流程如下:
- 終端(UE):5G終端接入網路時需上報定位能力信息。終端可主動發送SRS(Sounding Reference Signal)探測參考信號給網路側,由網路側完成信號測量及位置計算;或者由網路側下行PRS(Positioning Reference signal)位置參考信號,由5G終端自身完成信號測量並將測量結果反饋給網路計算位置。
- 無線接入網(RAN):無線基站對5G終端的SRS信號進行到達時間(TOA)/信號強度(RSRP)等測量,並將測量結果上報給5G核心網。無線基站與5G核心網基於3GPP定義的N2介面對接,並通過AMF在LMF和基站節點之間傳輸定位消息。
- 5G核心網:5G核心網中的LCS(Location Services)位置服務集成了高精度定位演算法,並提供配置入口,用於導入特定定位區域內基站規劃信息,實現精確位置解算。
四、5G定位技術的關鍵使能技術
- UTDOA:即上行到達時間差定位法,通過計算終端上行參考信號SRS到達不同基站的時間差來計算終端相對基站的位置。該技術對終端要求低,流程簡單,產業成熟度高。
- AOA:即到達角度定位法,基於信號的入射角度進行定位。該技術對基站天線數目要求較高,適用於室外宏基站場景。
- RTT:即環回時間,通過分別測量下行PRS、上行SRS得到被定位終端與多個基站的RTT,從而確定終端的位置。該定位方法支持單站和多站定位,室內外均可使用。
五、5G定位技術的發展趨勢
- 提高定位精度:3GPP正在推動LPHAP(Low Power High Accuracy Positioning)項目,旨在將定位精度大幅提高至0.5米@90%甚至更高精度。
- 降低定位時延:3GPP R17正在聚焦在降低定位時延、增強NLoS上報等方面增強來提升定位精度。
- 支持更多應用場景:隨著5G技術的不斷發展,5G定位技術將支持更多應用場景,如可穿戴設備定位等。
六、總結
5G高精定位技術利用5G通信網路的特性,實現了高精度、可靠的定位服務。它在室內定位、物流倉庫定位等領域具有廣泛的應用前景,並將隨著技術的不斷發展而拓展到更多領域。未來,隨著3GPP等標准化組織的推動和產業鏈的不斷完善,5G定位技術將實現更高的精度、更低的時延和更廣泛的應用場景。
