5G移動(dòng)通信網(wǎng)的定位技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

李健翔

（大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司，北京 100083）

0 引言

（1）移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)定位起源

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)最早起源于美國(guó)，1996 年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）強(qiáng)制要求所有無(wú)線業(yè)務(wù)提供商，在移動(dòng)用戶出發(fā)緊急呼叫時(shí)，必須向公共安全服務(wù)系統(tǒng)提供用戶的位置信息和終端號(hào)碼，以便對(duì)用戶實(shí)施緊急救援工作，并要求到2001 年10 月，67%的呼叫定位精度達(dá)到125 m。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)這一規(guī)定，明確了提供E-911 定位服務(wù)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必備的基礎(chǔ)功能。此后，日本、德國(guó)、法國(guó)、瑞典、芬蘭等國(guó)家紛紛推出各種各具特色的商用定位業(yè)務(wù)。隨著我國(guó)移動(dòng)通信的蓬勃發(fā)展，基于位置的業(yè)務(wù)近年來(lái)在我國(guó)消費(fèi)者領(lǐng)域呈現(xiàn)了爆發(fā)式增長(zhǎng)。

（2）5G 垂直領(lǐng)域?qū)Χㄎ粯I(yè)務(wù)的需求分析

在4G 通信網(wǎng)中，利用LTE 移動(dòng)通信系統(tǒng)提供的位置服務(wù)，主要的應(yīng)用場(chǎng)景有如下三類(lèi)：

場(chǎng)景一：緊急救援，如緊急救護(hù)、緊急呼叫場(chǎng)景下對(duì)用戶的定位。

場(chǎng)景二：各種基于位置的信息服務(wù)，如車(chē)載GPS 的應(yīng)用、交通信息、天氣信息、導(dǎo)航信息和導(dǎo)游服務(wù)等。

場(chǎng)景三：基于位置觸發(fā)的服務(wù)，如基于位置的管理信息和計(jì)費(fèi)等；或者跟蹤及資產(chǎn)管理服務(wù)，如車(chē)輛調(diào)度/跟蹤/監(jiān)控/防盜、物資跟蹤和老人兒童監(jiān)護(hù)服務(wù)等。

在5G 移動(dòng)通信中，根據(jù)5G 應(yīng)用及業(yè)務(wù)特點(diǎn)，預(yù)計(jì)有如下定位場(chǎng)景需求[1]：

場(chǎng)景一：基于位置的信息服務(wù)，比如基于位置的廣告業(yè)務(wù)，共享單車(chē)、AR 的精確定位等。

場(chǎng)景二：工業(yè)和電子醫(yī)療領(lǐng)域位置服務(wù)，比如工業(yè)應(yīng)用資產(chǎn)管理與追溯、遙感遙測(cè)終端、病人監(jiān)管等。

場(chǎng)景三：緊急救援服務(wù)。

場(chǎng)景四：道路相關(guān)服務(wù)，如交通管制、道路收費(fèi)管理等。

場(chǎng)景五：鐵路、海洋等領(lǐng)域相關(guān)位置服務(wù)。

場(chǎng)景六：空中領(lǐng)域相關(guān)位置服務(wù)，比如無(wú)人機(jī)（UAV）精確定位或無(wú)人空間監(jiān)視。

場(chǎng)景七：多種定位方式的位置服務(wù)。

通過(guò)5G 與4G 定位業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)比分析，可以看到，5G 定位業(yè)務(wù)場(chǎng)景更豐富，其覆蓋度、精確度、時(shí)延、移動(dòng)速度等各方面指標(biāo)要求遠(yuǎn)高于4G。從消費(fèi)者領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到了更為廣泛的垂直領(lǐng)域，特別是室內(nèi)定位業(yè)務(wù)的訴求越來(lái)越多，精度要求和移動(dòng)速度指標(biāo)大大提升。目前位置信息服務(wù)（LBS,Location-Based Service）在國(guó)防軍事、交通運(yùn)輸、公共安全等領(lǐng)域作用日益凸顯。

1 移動(dòng)通信網(wǎng)高精度定位技術(shù)

1.1 4G通信網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)現(xiàn)狀

現(xiàn)有4G 移動(dòng)通信網(wǎng)相關(guān)的定位技術(shù)主要有：

（1）基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）的輔助式全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)A-GNSS。3GPP 協(xié)議框架下的A-GNSS包括了北美的全球?qū)Ш较到y(tǒng)GPS，中國(guó)的北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)，俄羅斯的GLONASS，歐盟的Galileo，以及印度、法國(guó)、日本等其他區(qū)域性系統(tǒng)。

（2）基于4G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的OTDOA 和E-CID 技術(shù)。

（3）基于Wi-Fi、藍(lán)牙、傳感器等獨(dú)立于移動(dòng)通信網(wǎng)的定位技術(shù)。

目前產(chǎn)業(yè)界應(yīng)用最廣泛的定位技術(shù)是A-GNSS 技術(shù)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)播發(fā)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，能夠幫助定位終端快速搜星，極大降低了定位時(shí)延，減少了終端功耗，提高了定位效率。

但是A-GNSS 的缺陷為在室內(nèi)和密集城區(qū)中衛(wèi)星信號(hào)弱，終端搜星困難。目前還沒(méi)有一種單一的定位技術(shù)能夠滿足上述5G 定位場(chǎng)景的所有需求。因此，在5G 網(wǎng)絡(luò)將定位技術(shù)研究重點(diǎn)放在了不能滿足定位要求的場(chǎng)景上（圖1）[2]。特別是室內(nèi)覆蓋和密集覆蓋場(chǎng)景，是急需提升性能的場(chǎng)景。同時(shí)，這兩類(lèi)場(chǎng)景也是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋相對(duì)密集的區(qū)域。在5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，利用蜂窩網(wǎng)進(jìn)一步提升定位精度在5G 網(wǎng)絡(luò)成為了可能。

圖1 5G定位需求場(chǎng)景

1.2 5G網(wǎng)絡(luò)定位新特性

5G 通信以高速率、低時(shí)延、大量連接等為特征，其關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等。5G 普遍采用毫米波通信，由于毫米波優(yōu)良的方向性，可以實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)角、測(cè)距等，能得到比4G 定位方法更高的精度，從而實(shí)現(xiàn)精確的基站定位。大規(guī)模天線技術(shù)具有更高的自由度，可以實(shí)現(xiàn)更高精度的測(cè)距和測(cè)角特性，特別是基于AOA 的定位方法在5G 將會(huì)具有更高的精度。基于DL-TDOA 和UL-TDOA、小區(qū)ID 或E-CID 等已知定位技術(shù)，利用定時(shí)測(cè)量來(lái)定位UE，帶來(lái)了新的性能界限（特別是在高頻帶使用寬帶信號(hào)）。

同時(shí)，新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也為高精度定位服務(wù)帶來(lái)了低延遲、高可靠性和高通信服務(wù)的可用性。

這里對(duì)新的5G 定位技術(shù)的需求總結(jié)如下：

（1）希望新的5G 定位技術(shù)既能支持室內(nèi)，又能支持室外場(chǎng)景定位需求。

（2）希望新的5G 定位技術(shù)利用好5G 網(wǎng)絡(luò)的高帶寬、大規(guī)模天線陣列和網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，以支持網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模的終端定位需求。

（3）希望新的5G 定位技術(shù)應(yīng)該既能支持基于5G NR 信號(hào)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，又能支持非NR 信號(hào)的定位，例如GNSS、藍(lán)牙、Wi-Fi、TBS、傳感器等。并且這些基于NR 信號(hào)和非基于NR 的定位技術(shù)還可以混合使用，以進(jìn)一步適應(yīng)定位場(chǎng)景和定位精度需求。

2 5G定位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

面向5G 定位場(chǎng)景需求，基于5G 網(wǎng)絡(luò)的高精度定位技術(shù)孕育而生。5G 網(wǎng)絡(luò)定位相關(guān)規(guī)范在3GPP 標(biāo)準(zhǔn)制定中分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段是將LTE 網(wǎng)絡(luò)中的定位技術(shù)平滑移植到NR（5G）網(wǎng)絡(luò)，NR R15 版本中已經(jīng)體現(xiàn)。第二階段是針對(duì)5G 新增場(chǎng)景需求，面向5G 新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提出新的高精度定位方法和定位架構(gòu)（圖2），將在R16 版本中實(shí)現(xiàn)。

圖2 5G定位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

圖2 中，TP 為定位信號(hào)發(fā)射點(diǎn)；TRP 為定位信號(hào)發(fā)射接收點(diǎn)。

5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)包含了如下三大類(lèi)技術(shù)：

第一類(lèi)，基于5G 無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)，包括：

（1）下行到達(dá)時(shí)間觀測(cè)差定位法（DL-TDOA,Downlink Time Difference of Arrival）；

（2）多小區(qū)往返時(shí)間定位法（Multi-RTT,Multiplecell-Round Trip Time）；

（3）上行到達(dá)時(shí)間觀測(cè)差定位法（UL-TDOA,UplinkTime Difference of Arrival）；

（4）下行角度定位法（DL-AoD）；

（5）上行到達(dá)角度定位法（UL-AoA,Uplink Angle of Arrival）；

（6）增強(qiáng)小區(qū)標(biāo)識(shí)定位法（E-CID,Enhanced Cell ID）。

可以看到，相對(duì)于4G 無(wú)線通信系統(tǒng)的OTDOA 和E-CID定位技術(shù)，基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)在5G 時(shí)代大幅增強(qiáng)了。

第二類(lèi)，獨(dú)立于無(wú)線接入網(wǎng)的定位技術(shù)，包括：

（1）輔助全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位（A-GNSS,Network-Assisted GNSS Methods）；

（2）基于藍(lán)牙（Bluetooth）的定位；

（3）基于Wi-Fi 的定位；

（4）基于傳感器的定位：慣性測(cè)量單元（IMU,Inertial Measurement Unit）等。

在R16 版本中，大唐移動(dòng)將我國(guó)自主研發(fā)的北斗新一代全球?qū)Ш较到y(tǒng)——北斗三號(hào)，引入了5G 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信領(lǐng)域支持北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)，為我國(guó)自主全球?qū)Ш降漠a(chǎn)業(yè)應(yīng)用鋪墊了基石。

第三類(lèi)，基于無(wú)線接入網(wǎng)和獨(dú)立于無(wú)線接入網(wǎng)的定位技術(shù)的混合定位。

3 基于5G信號(hào)的高精度定位技術(shù)方案

3.1 下行到達(dá)時(shí)間觀測(cè)差定位法DL-TDOA

DL-TDOA 與4G OTDOA 原理類(lèi)似，終端測(cè)量?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)下行參考信號(hào)到終端的時(shí)間差（圖3），并上報(bào)給網(wǎng)絡(luò)。定位服務(wù)器根據(jù)多個(gè)參考信號(hào)時(shí)間差RSTD（Reference Signal Time Difference），利用羅蘭導(dǎo)航技術(shù)的逆應(yīng)用，已知時(shí)間差和基站位置，解方程組，從而獲得終端位置估計(jì)。

5G 的大規(guī)模天線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高精度的測(cè)距以及更多的方向信息，進(jìn)一步優(yōu)化定位算法。

Rel-16 NR 標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有定義NR DL-TDOA 定位的具體算法。終端測(cè)量?jī)蓚€(gè)TRP（其中一個(gè)為參考TRP）發(fā)射的下行定位參考信號(hào)（DL PRS）的到達(dá)時(shí)間之差（RSTD），由每個(gè)測(cè)量值（DL PRS RSTD）轉(zhuǎn)換為距離，從而構(gòu)成一條雙曲線，雙曲線的焦點(diǎn)為這兩個(gè)TRP 所在的位置，雙曲線上的任意點(diǎn)到兩個(gè)TRP 的距離之差為RSTD 測(cè)量值，UE即位于雙曲線之上的某個(gè)點(diǎn)。若UE 由N個(gè)TRP 獲得N-1個(gè)DL PRS RSTD 測(cè)量值，則可構(gòu)成一個(gè)有N-1 個(gè)雙曲線方程的方程組，UE 的位置可由解算該雙曲線方程組得到。圖3 顯示了一個(gè)用NR DL-TDOA 進(jìn)行定位的例子，其中UE 由3 個(gè)TRP 得到2 個(gè)DL PRS RSTD 測(cè)量值RTSD2,1和RTSD3,1（TRP1 為參考TRP），由RTSD2,1和RTSD3,1構(gòu)成條2 個(gè)雙曲線，UE 位置可由解算這2 個(gè)雙曲線的交點(diǎn)得到。

圖3 NR DL-TDOA定位方法

一般而言，每個(gè)DL PRS RSTD 測(cè)量值都有一定的測(cè)量誤差。因而，利用NR DL-TDOA 定位時(shí)，希望UE 能從較多的TRP 獲得更多和更準(zhǔn)確的RSTD 測(cè)量值，以降低測(cè)量誤差對(duì)UE 位置解算的影響，得到更準(zhǔn)確的UE 位置。這要求合理和優(yōu)化地設(shè)計(jì)DL PRS 信號(hào)（如信號(hào)序列、映射模式和靜音模式等），讓UE 由盡可能多的TRP 接收到DL PRS 信號(hào)并獲得準(zhǔn)確的RSTD 測(cè)量值。

3.2 多小區(qū)往返時(shí)間定位法Multi-cell RTT

Multi-cell RTT 技術(shù)是5G 新引入的高精度定位技術(shù)。基于到達(dá)時(shí)間TOA 的原理，終端以基站為圓心，確定終端二維坐標(biāo)需要3 個(gè)圓，終端在3 個(gè)圓的交點(diǎn)（圖4）。終端測(cè)量下行參考信號(hào)，獲得發(fā)送接收時(shí)間差；基站測(cè)量單元捕獲上行參考信號(hào)，測(cè)量發(fā)送接收時(shí)間差，匯總到定位服務(wù)器，解方程組。以往移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)定位DL-TDOA技術(shù)要求各個(gè)基站嚴(yán)格同步，但Multi-cell RTT 技術(shù)不依賴基站間的嚴(yán)格同步，測(cè)量精度不會(huì)受到基站間的同步精度的影響，但是需要終端知道信號(hào)開(kāi)始傳輸?shù)拇_切時(shí)刻。

圖4 Multi-RTT定位方法

TOA 原理：根據(jù)測(cè)量接收信號(hào)在基站和移動(dòng)臺(tái)之間的到達(dá)時(shí)間，然后轉(zhuǎn)換為距離，從而進(jìn)行定位。該方法至少需要三個(gè)基站，才能計(jì)算目標(biāo)的位置。

NR Multi-RTT 定位方法采用的測(cè)量值，為UE 測(cè)量的來(lái)自各TRP 的DL PRS 的到達(dá)時(shí)間與UE 發(fā)送定位參考信號(hào)（SRS-Pos）的時(shí)間差（稱(chēng)為UE Rx-Tx 時(shí)間差），和各個(gè)TRP 所測(cè)量的，來(lái)自UE 的SRS-Pos 的到達(dá)時(shí)間與TRP發(fā)送DL PRS 的時(shí)間差（稱(chēng)為gNB Rx-Tx 時(shí)間差）。如圖5 所示，UE 與某TRP 之間的信號(hào)往返行程時(shí)間（RTT），可由UE 由該TRP 的DL PRS 所測(cè)量的UE Rx-Tx 時(shí)間差加上該TRP 由該UE 的SRS-Pos 所測(cè)量的 gNB Rx-Tx 時(shí)間差得到，而UE 與該TRP 的距離可由1/2 RTT 乘以光速得到。

圖5 信號(hào)往返行程時(shí)間（RTT）示意圖

3.3 上行到達(dá)時(shí)間觀測(cè)差定位法UL-TDOA

UL-TDOA 與DL-TDOA 原理類(lèi)似，但它是基于上行定位參考信號(hào)的定位技術(shù)。由基站測(cè)量終端發(fā)射的信號(hào)到達(dá)不同基站的傳輸時(shí)間差，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)上行參考信號(hào)，多個(gè)基站測(cè)量終端到達(dá)時(shí)間差（圖6），然后把測(cè)量值上報(bào)給定位服務(wù)器，利用雙曲線算法計(jì)算出UE 的位置。

圖6 UL-TDOA定位方法

在NR UL-TDOA 定位方法中，服務(wù)基站首先要給UE 配置發(fā)送上行鏈路定位參考信號(hào)（SRS-Pos）的時(shí)間和頻率資源，并將SRS-Pos 的配置信息通知給定位服務(wù)器。定位服務(wù)器（LMF）將SRS-Pos 的配置信息發(fā)給UE 周?chē)腡RP。各TRP 根據(jù)SRS-Pos 的配置信息去檢測(cè)UE 發(fā)送的SRS-Pos 并獲取SRS-Pos 到達(dá)時(shí)間與TRP本身參考時(shí)間的相對(duì)時(shí)間差（UL RTOA）。UL-TDOA一般采用基于網(wǎng)絡(luò)的定位方式，即各TRP 將所測(cè)量的UL RTOA 傳送給LMF，由LMF 利用各TRP 提供的UL RTOA 以及其他已知信息（例如TRP 的地理坐標(biāo)）來(lái)計(jì)算UE 的位置。

3.4 下行角度定位法DL-AOD

終端測(cè)量上報(bào)下行參考信號(hào)到達(dá)終端的接收功率，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)發(fā)送波束方向來(lái)估計(jì)終端的位置角度。5G 采用的大規(guī)模天線技術(shù)，具有更高的自由度，可以實(shí)現(xiàn)更高精度的測(cè)距和測(cè)角特性。在NR DL-AOD 定位方法中，UE根據(jù)定位服務(wù)器（LMF）提供的周?chē)鶷RP 發(fā)送下行定位參考信號(hào)DL PRS 的配置信息，來(lái)測(cè)量各TRP 的DL PRS信號(hào)，并將DL PRS RSRP 測(cè)量值上報(bào)給LMF。LMF 利用UE 上報(bào)的DL PRS RSRP 以及其他已知信息（例如各TRP 的各個(gè)DL PRS 的發(fā)送波束方向）來(lái)確定UE 相對(duì)各TRP 的角度，即DL-AOD，然后利用所得的DL-AOD 以及各TRP 的地理坐標(biāo)來(lái)計(jì)算UE 的位置。

3.5 上行到達(dá)角度定位法UL-AOA

網(wǎng)絡(luò)根據(jù)上行參考信號(hào)，多個(gè)基站測(cè)量終端發(fā)射的參考信號(hào)到達(dá)基站的方向。每個(gè)方向就是一條終端指向基站的直線，通過(guò)多個(gè)基站測(cè)量就可以得到多條直線，這些直線的交點(diǎn)即為待定位終端的估計(jì)位置，解方程組，獲得終端位置。5G 采用的大規(guī)模天線技術(shù)具有更高的自由度，可以實(shí)現(xiàn)更高精度的測(cè)距和測(cè)角特性。

Rel-16 NR 標(biāo)準(zhǔn)既沒(méi)定義TRP 如何由UE SRS-Pos獲取UL AOA，也沒(méi)有定義LMF 如何由UL AOA 來(lái)確定UE 的位置。估計(jì)UL AOA 的算法有多種，簡(jiǎn)單的方法是直接用接收波束的方向來(lái)作為UL AOA。這種簡(jiǎn)單方法的角度估計(jì)分辨率較低。分辨率較高的方法是通過(guò)接收天線陣列接收UL SRS-Pos 信號(hào)（圖7），利用信號(hào)和噪聲子空間之間的正交性，通過(guò)有效的算法（例如MUSIC、ESPRIT 等）將觀察空間分解成兩個(gè)子空間：信號(hào)子空間和噪聲子空間，并由信號(hào)子空間估計(jì)SRS 信號(hào)的到達(dá)方向UL AOA。一旦獲得UL AOA，就可利用已有的算法來(lái)計(jì)算出UE 的位置（圖7）。

圖7 NR UL-AOA定位示意圖

3.6 增強(qiáng)小區(qū)標(biāo)識(shí)定位法E-CID

Cell-ID 是過(guò)去3G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中最簡(jiǎn)單的一種定位技術(shù)，定位算法利用手機(jī)所處蜂窩小區(qū)和小區(qū)覆蓋半徑來(lái)進(jìn)行粗略估算，后來(lái)LTE 結(jié)合了時(shí)間提前量和方位到達(dá)角進(jìn)一步提升定位精度。

在5G 網(wǎng)絡(luò)下，利用大規(guī)模多天線技術(shù)，根據(jù)測(cè)量終端發(fā)送信號(hào)及方向（圖8），聯(lián)合終端所在小區(qū)ID 信息，計(jì)算目標(biāo)的位置。常用的方法是由UE 所上報(bào)的RRM 測(cè)量值（參考信號(hào)接收功率或參考信號(hào)接收質(zhì)量），結(jié)合假設(shè)的信道路徑損耗模型推導(dǎo)出UE 與發(fā)送參考信號(hào)的TRP之間的距離，然后由TRP 的地理坐標(biāo)、UE 與TRP 的距離以及TRP 參考信號(hào)發(fā)送方向計(jì)算出UE 的位置。由于假設(shè)的信道路徑損耗模型與真實(shí)信道路徑損耗的差異，以及RRM 測(cè)量值的測(cè)量誤差，所推導(dǎo)的UE 和TRP 之間的距離與UE 和TRP 之間的真實(shí)距離誤差一般較大，因而E-CID 定位的精度相對(duì)于NR 的其他定位方法較低。

圖8 E-CID定位方法

4 基于5G信號(hào)的高精度定位技術(shù)性能評(píng)估

3GPP 組織通過(guò)對(duì)基于5G 無(wú)線信號(hào)的定位技術(shù)的初步評(píng)估，主要考慮政策監(jiān)管需求和商業(yè)應(yīng)用需求。以覆蓋80% 的用戶為基準(zhǔn)定義了最低性能目標(biāo)[3]：針對(duì)政策監(jiān)管的常規(guī)定位需求，水平方向的定位誤差小于50 m，垂直方向的定位誤差小于5 m，定位時(shí)延小于30 s；針對(duì)商業(yè)應(yīng)用定位需求，水平方向的定位誤差室內(nèi)小于3 m，室外小于10 m，垂直方向的定位誤差小于3 m，定位時(shí)延小于1 s。

3GPP 給出了基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的5G 候選定位技術(shù)方案的精度性能的評(píng)估結(jié)果[3]：

（1）面向室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景，上述六種定位技術(shù)能夠滿足政策監(jiān)管需求（美國(guó)911 緊急呼叫）和商業(yè)應(yīng)用需求。

（2）面向密集城區(qū)微蜂窩覆蓋場(chǎng)景，上行AoA 定位技術(shù)無(wú)法支持商業(yè)應(yīng)用需求。

（3）面向宏站覆蓋場(chǎng)景，下行技術(shù)能夠滿足5G 的政策監(jiān)管需求和商業(yè)應(yīng)用需求，但是上行技術(shù)無(wú)法滿足政策監(jiān)管需求和商業(yè)需求，Multi RTT 無(wú)法滿足室外終端的商業(yè)應(yīng)用需求。

（4）上行和下行的定位技術(shù)方案的精度最高到米級(jí)，無(wú)法達(dá)到分米級(jí)甚至厘米級(jí)的定位精度。

5 高精度定位發(fā)展趨勢(shì)

從目前高精度定位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)看，5G 移動(dòng)定位的部署趨勢(shì)將是通信定位一體化、本地化：

（1）一體化：基于現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)一個(gè)基于移動(dòng)通信網(wǎng)的高精度天地一體化定位網(wǎng)絡(luò)。定位發(fā)射單元測(cè)量單元與通信設(shè)備一體化，利用傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)，建設(shè)基于移動(dòng)通信信號(hào)的定位發(fā)射單元和測(cè)量接收單元，低成本地建設(shè)地面高精度覆蓋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)高精度室內(nèi)定位覆蓋訴求。

（2）本地化：將傳統(tǒng)的基于核心網(wǎng)的定位服務(wù)功能單元進(jìn)行本地化處理。定位服務(wù)器功能下沉到無(wú)線接入網(wǎng)單元，本地完成位置估算存儲(chǔ)功能，提升定位服務(wù)功能在移動(dòng)通信網(wǎng)中的快速部署、升級(jí)、響應(yīng)能力。

隨著移動(dòng)定位業(yè)務(wù)從4G 走向5G，從消費(fèi)者領(lǐng)域走向垂直領(lǐng)域，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景和車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的高精度定位訴求將是后續(xù)高精度定位發(fā)展場(chǎng)景。以下是目前3GPP 計(jì)劃重點(diǎn)研究的高精度定位場(chǎng)景需求：

（1）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)景下（特別是工廠/ 園區(qū)內(nèi)），由于工業(yè)化操作和移動(dòng)資產(chǎn)的管理，對(duì)定位精度需求定位精度要求將會(huì)在20 cm 之內(nèi)，甚至更低。

（2）在車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下，對(duì)車(chē)輛間相對(duì)位置定位的精度要求將會(huì)在0.5 m 之內(nèi)，車(chē)輛前后位置定位精度將會(huì)在0.1 m 之內(nèi)。

（3）總體定位時(shí)延將控制在100 ms 之內(nèi)，在IIOT 中一些實(shí)時(shí)性更強(qiáng)的場(chǎng)景下，定位時(shí)延希望在10 ms 之內(nèi)。

（4）亞米級(jí)精度是未來(lái)定位場(chǎng)景的普遍需求。