IPLOOK自研5G定位系統(tǒng)，實現(xiàn)通信服務和高精度定位功能一體化

更新時間 : 2022-11-09 17:33:00

無線定位是指在無線移動通信網(wǎng)絡中，通過對接收到的無線電波的特征參數(shù)進行測量，利用量到的無線信號數(shù)據(jù)，采用特定的算法對移動終端所處的地理位置進行估計，提供準備的終端位置信息和服務。通用5G技術的應用已趨于成熟，其“高速率、低時延、大連接”的特點不斷被開發(fā)以滿足多樣化的應用場景需求，5G無線系統(tǒng)在多種應用場景下關于地理定位的新需求和應用也逐步受到重視。

根據(jù)3GPP R16協(xié)議中，關于NR定位用例和要求的規(guī)范，包括TR 22.862中給出的“higher accuracy更高精度”系列用例、TR 22.872中帶有KPI要求的詳細用例，以及TS 22.261中定位用例的信息類別。按照研究中的用例，大致分為以下三種應用場景：

1-監(jiān)管應急服務
應急服務使用戶能夠聯(lián)系公共安全應答點（PSAP：Public Safety Answering Point），并要求應急服務用戶具有準確的定位，以便他們可以定位并由急救人員提供援助。所需的定位精度水平取決于TR 22.872中的當?shù)睾蛥^(qū)域監(jiān)管要求。
2-eMBB用例
這些用例包括室外和室內場景。5G網(wǎng)絡中的高精度定位服務應在交通道路、隧道、地下停車場或室內環(huán)境中得到支持，這些區(qū)域不被衛(wèi)星信號覆蓋。
3-垂直行業(yè)用例
來自垂直行業(yè)的各種用例，如工業(yè)工廠、增強現(xiàn)實、共享單車、汽車駕駛和無人機。垂直行業(yè)類別可進一步分為物聯(lián)網(wǎng)服務和URLLC服務。
愛浦路（IPLOOK）立足于自身5G技術研發(fā)優(yōu)勢的基礎，現(xiàn)已推出“5G高精度定位系統(tǒng)”，該方案支持超過26種功能。

IPLOOK 5G 定位系統(tǒng)后臺

丨IPLOOK 5G定位系統(tǒng)網(wǎng)絡如何連接？

IPLOOK 5G定位系統(tǒng)利用5G小區(qū)的多個遠端單元（RU）信號對終端的位置進行估計，由BBU對小區(qū)的多個RU信號進行測量，將測量量通過NRPPa協(xié)議報告給核心網(wǎng)，核心網(wǎng)運行定位算法計算出終端位置。

IPLOOK 5G定位系統(tǒng)網(wǎng)絡連接拓撲圖

依據(jù)測量的物理量不同，5G的定位方法可分為兩大類：基于測距的方法和非測距的方法。
1）基于測距的方法
于測距的方法主要是通過測量到達時間(TOA, time of arrival)，到達時間差(TDOA, time difference of arrival)，到達角(AOA, angle of arrial)，到達頻率差(FDOA, frequency difference of arrival)或直接根據(jù)無線路損公式求解基站與終端之間的距離。
2）非測距的方法
非測距方法則利用多種傳感器技術在覆蓋范圍內構建位置的特征指紋庫，在復雜多徑環(huán)境中能夠取得理想的定位性能。

5G終端可通過5G上行物理信道承載定位信息（信號），這些定位信息攜帶終端的位置特征，接入網(wǎng)的基站側在接收到定位信息之后進行測量值的有效估計，然后將估計后的測量值上報至核心網(wǎng)的定位服務器完成定位計算，獲得終端在某時刻的參考系內坐標位置。下圖為3GPP確定的5G終端定位的基本架構，由接入網(wǎng)側進行主導，定位過程由多個無線系統(tǒng)的網(wǎng)絡實體參與。

5G終端定位的架構圖

IPLOOK 5G定位系統(tǒng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡服務和高精度定位功能的整合，以適應新興和多樣化的應用場景。

丨5G定位，IPLOOK核心網(wǎng)如何起作用？

IPLOOK的5G定位系統(tǒng)新增多個IPLOOK 5G核心網(wǎng)的網(wǎng)元，增加了定制化高精度定位功能，可執(zhí)行基本的接入管理、會話管理和簽約數(shù)據(jù)管理等眾多流程，以適應更加多樣化的需求和更復雜的環(huán)境，實現(xiàn)通信服務和定位功能一體化。

5G核心網(wǎng)支持定位業(yè)務網(wǎng)絡架構圖

5G核心網(wǎng)支持基本業(yè)務和定位業(yè)務網(wǎng)絡架構圖

IPLOOK 5G定位系統(tǒng)方案支持以下功能：

1）通過與多基站交互NRPPa協(xié)議消息對終端位置進行測量；
2）支持MO-LR，MT-LR，基于事件觸發(fā)和周期性觸發(fā)的定位流程；
3）支持R16定義的多種定位算法如UL-TDOA，UL-AOA等根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算終端的位置和速度；
4）開放的API接口，可通過NEF與AF/LCS client的對接方式實現(xiàn)用戶位置的訂閱和去訂閱功能；
5）支持UDM上用戶簽約定位相關的安全隱私配置；
5）端對端的QoS保障為定位服務提供基礎的傳輸質量保證；
..........（僅展示部分）

隨著5G技術應用趨于多樣化，對于移動通信網(wǎng)絡所提供的業(yè)務要求也越來越高。5G定位技術正進入快速發(fā)展時期，IPLOOK將持續(xù)深耕核心網(wǎng)領域，為5G定位提供更豐富的定位算法支持，全面滿足多樣化的應用場景需求。

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