IPLOOK自研5G定位系統(tǒng)，實現(xiàn)通信服務(wù)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(luò)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(wù)。通用5G技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用場景需求，5G無線系統(tǒng)在多種應(yīng)用場景下關(guān)于地理定位的新需求和應(yīng)用也逐步受到重視。

根據(jù)3GPP R16協(xié)議中，關(guān)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(yīng)用場景：

1-監(jiān)管應(yīng)急服務(wù)
應(yīng)急服務(wù)使用戶能夠聯(lián)系公共安全應(yīng)答點（PSAP：Public Safety Answering Point），并要求應(yīng)急服務(wù)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(nèi)場景。5G網(wǎng)絡(luò)中的高精度定位服務(wù)應(yīng)在交通道路、隧道、地下停車場或室內(nèi)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(wù)和URLLC服務(wù)。
愛浦路（IPLOOK）立足于自身5G技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢的基礎(chǔ)，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(luò)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(luò)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(shù)在覆蓋范圍內(nèi)構(gòu)建位置的特征指紋庫，在復(fù)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(cè)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(wù)器完成定位計算，獲得終端在某時刻的參考系內(nèi)坐標位置。下圖為3GPP確定的5G終端定位的基本架構(gòu)，由接入網(wǎng)側(cè)進行主導(dǎo)，定位過程由多個無線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)實體參與。

5G終端定位的架構(gòu)圖

IPLOOK 5G定位系統(tǒng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和高精度定位功能的整合，以適應(yīng)新興和多樣化的應(yīng)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(yīng)更加多樣化的需求和更復(fù)雜的環(huán)境，實現(xiàn)通信服務(wù)和定位功能一體化。

5G核心網(wǎng)支持定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

5G核心網(wǎng)支持基本業(yè)務(wù)和定位業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(guān)的安全隱私配置；
5）端對端的QoS保障為定位服務(wù)提供基礎(chǔ)的傳輸質(zhì)量保證；
..........（僅展示部分）

隨著5G技術(shù)應(yīng)用趨于多樣化，對于移動通信網(wǎng)絡(luò)所提供的業(yè)務(wù)要求也越來越高。5G定位技術(shù)正進入快速發(fā)展時期，IPLOOK將持續(xù)深耕核心網(wǎng)領(lǐng)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(yīng)用場景需求。

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