李娜娜

（河南牧業(yè)經(jīng)濟學院，河南 鄭州 454000）

0 引 言

所謂高精度定位技術(shù)就是通過對RTK分差技術(shù)、基準站以及GNSS衛(wèi)星等各種輔助手段進行應用，從而更加合理地應用5G移動通信技術(shù)，更好地完成定位服務(wù)。從目前發(fā)展情況來看，高精度定位技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)物流、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自動駕駛以及緊急援救等多個領(lǐng)域中都得到了廣泛應用，而且取得了較好的應用效果，可見該項技術(shù)具有不錯的應用前景。

1 5G移動通信高精度定位技術(shù)面臨的問題

現(xiàn)階段，以全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)為基礎(chǔ)的定位技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應用，并且取得了不錯的應用效果。但是，從實際應用情況來看，在定位過程中受各種不同類型建筑物影響，衛(wèi)星定位信號將會遭受到遮擋，導致室內(nèi)定位精度存在問題，難以滿足人們對定位的高精度要求[1]。目前，室內(nèi)定位采用的點定位技術(shù)，經(jīng)常出現(xiàn)整體覆蓋范圍小和部署成本相對較高等多項問題，不利于對定位技術(shù)的應用。采取何種措施提高室內(nèi)定位精度，實現(xiàn)室內(nèi)定位與室外定位連續(xù)無縫覆蓋是現(xiàn)階段高精度定位需要解決的一項重點問題[2]。

2 4G定位技術(shù)重點內(nèi)容概述

2.1 4G定位標準與關(guān)鍵技術(shù)

傳統(tǒng)移動定位信息技術(shù)通常采用的是定時提前量定位、上行時間差定位以及增強觀察時間定位等各項技術(shù)。在具體應用過程中，這些技術(shù)在室外定位方面取得的效果十分突出，但是受多項因素限制，無法滿足室內(nèi)高精度定位需求，這也就對高精度定位技術(shù)應用造成了一定限制，難以達到人們的應用要求標準[3]。隨著科技的不斷發(fā)展，各大運營商都提高了對4G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)定位精度內(nèi)容的重視。該項內(nèi)容主要體現(xiàn)在如下3個方面。

一是在共享PCI場景下，增加觀察時間差的一項先進技術(shù)。該技術(shù)可對不同場景內(nèi)的具體節(jié)點加以識別，使定位精度能夠得到進一步提高，進而滿足應用需求。

二是以定位參考信號為基礎(chǔ)而來的一項信標技術(shù)。通過合理方式對該項技術(shù)進行合理應用，能夠使終端有效識別額外定位參考信號，最終達到高定位精度目的[4]。

三是定位參考信號與小區(qū)參考信號進行合理結(jié)合的一項高精度定位技術(shù)。通過對該項技術(shù)應用，能夠精準獲取到參考信號時間差測量值，進而完成對到達時間差（Time Difference of Arrival，TDOA）定位精度的有效改善，確保定位精準，滿足應用需求[5]。

2.2 4G定位技術(shù)存在的不足之處

從4G定位技術(shù)的具體應用情況來看，人們并未對同步技術(shù)內(nèi)容進行深入研究，也未嚴格依據(jù)標準進行制定，這也就導致采用的定位技術(shù)仍然還停留在傳統(tǒng)通信方式上，難以滿足應用需求。因此，4G定位技術(shù)在實際應用時，在具體定位方面未得到顯著提升，無法滿足應用需求[6]。此外，采用的4G定位技術(shù)在架構(gòu)層面缺少不同類型定位技術(shù)的合理結(jié)合，現(xiàn)階段采用的只是一種單一類型的定位技術(shù)，這也是4G定位技術(shù)在應用時存在的不足之處。

3 5G移動通信網(wǎng)精準定位技術(shù)概述

在對4G定位精技術(shù)標準與不足進行概述基礎(chǔ)上，對5G定位技術(shù)加以分析，提高定位精準性，進而使5G移動通信網(wǎng)能夠為人們提供更加高質(zhì)量的服務(wù)，使人們生活和工作等各項內(nèi)容都能夠變得更加便捷、高效。

3.1 5G定位關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1 超密集組網(wǎng)定位

超密集組網(wǎng)在實際應用期間可以為5G定位提供合理的網(wǎng)絡(luò)支持，但從現(xiàn)階段發(fā)展情況來看，相關(guān)人員和工作部門還要加強對單射頻單元問題的研究。針對不同場景中的中遠端無線射頻單元，只可以復制基帶信息，并且對復制信息內(nèi)容進行轉(zhuǎn)發(fā)，而終端無法判斷各項信息內(nèi)容是從哪個無線射頻發(fā)射的，這一現(xiàn)象的存在會影響高精度定位[7]。因此，在不同場景中每個遠端無線射頻單元中都要分配一個獨立的PRSID，合理分辨基帶信號，進而實現(xiàn)精準定位。

3.1.2 TDOA與AOA定位

TDOA與AOA是目前室內(nèi)定位技術(shù)中常用兩種基本技術(shù)，在實際應用過程中具有如下特點。第一，5G通信技術(shù)在應用時采用的是毫米或高頻通信波，具有一定的指向性，能夠滿足人們對于高精度定位的需求。第二，5G采用大規(guī)模天線技術(shù)，具有更高分辨率的波束，也可以實現(xiàn)更高精度的測距和測角特性[8]。

3.1.3 上行與下行定位

上行與下行定位技術(shù)是4G網(wǎng)絡(luò)運行過程中最基本的定位方式，并且上行定位曾一度被行業(yè)看好是解決室內(nèi)定位的主要解決方案。上行利用終端合理發(fā)射定位信號，通過基站完成相應定位，保證定位的精準性；下行利用基站將定位信號發(fā)送出去，然后利用終端完成相應定位。在實際定位期間，對下行定位方法進行應用，合理應用5G網(wǎng)絡(luò)具有的大帶寬、低延遲以及密集組網(wǎng)等多項特點，通過對基站發(fā)射功率優(yōu)勢的全面應用，擴大室內(nèi)定位覆蓋范圍，大幅度降低了下行定位技術(shù)在應用時對于網(wǎng)絡(luò)密度的依賴程度，進而更好地完成定位[9]。

3.2 5G定位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

室內(nèi)一體化定位服務(wù)是一項對技術(shù)要求很高的工作。要想實現(xiàn)一體化定位服務(wù)，在采用5G技術(shù)時，要提高定位精度，同時還要借助5G移動通信網(wǎng)絡(luò)與平臺的優(yōu)勢，實現(xiàn)定位與通信功能一體化，更加精準地完成定位。本文將從一體化與技術(shù)融合兩個方面入手，完成對5G定位精度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具體情況的合理分析。

3.2.1 一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析

整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要以通信網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)，可以同時實現(xiàn)通信與定位兩項功能，能夠為人們提供高質(zhì)量服務(wù)。

（1）從目前我國通信行業(yè)整體發(fā)展情況來看，我國標準基站網(wǎng)絡(luò)在運行時無法實現(xiàn)高精度同步，而通過對一體化網(wǎng)絡(luò)的應用，可以使不同基站的高精度同步問題得到解決，從而完成精準定位。

（2）通過一體化網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⑼ㄐ排c定位兩者合理融合在一起，實現(xiàn)雙重功能，而且可以依據(jù)具體情況，針對這兩種功能網(wǎng)元進行合理設(shè)計，確保最終設(shè)計內(nèi)容的合理性。

（3）一體化定位網(wǎng)元可以與基站實現(xiàn)共站，可以為后續(xù)各項工作順利開展提供了強有力的支持。

（4）在整個網(wǎng)絡(luò)中將采用的定位設(shè)備獨立出來，通過獨立形態(tài)提高5G網(wǎng)絡(luò)具體定位時覆蓋面積，滿足需求。

（5）通過對一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的合理應用，能夠完成對不同類型技術(shù)的全面融合，進而在考慮各項要求基礎(chǔ)上，建設(shè)出異構(gòu)定位網(wǎng)絡(luò)，其主要包含的技術(shù)有內(nèi)網(wǎng)、頻帶以及TBS等各種不同類型的定位技術(shù)，每一項技術(shù)都會對定位精準性造成一定影響，因此必須要保證采用每一項技術(shù)的合理性。

（6）一體化網(wǎng)絡(luò)中會應用到不同類型的定位技術(shù)，每一項技術(shù)都可以支持5G網(wǎng)接入，而且能夠在網(wǎng)絡(luò)終端完成融合定位。

3.2.2 異構(gòu)融合技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

異構(gòu)融合定位系統(tǒng)在實際應用期間并非簡單的對各種定位網(wǎng)絡(luò)進行疊加處理，而且要將多不同定位技術(shù)進行智能融合，通過對綜合定位技術(shù)的應用，進而實現(xiàn)最優(yōu)定位。智能異構(gòu)融合定位技術(shù)架構(gòu)具有如下特點。

（1）異構(gòu)一體化融合定位架構(gòu)。將異構(gòu)一體化融合機制建立在架構(gòu)層面，對多種有機融合機制進行合理應用，進而確保最終輸出定位結(jié)果的合理性。

（2）多層次融合。將多種支持室外定位技術(shù)以及補充定位技術(shù)進行合理融合。針對采用的不同定位技術(shù)，在融合上要支持基本定位技術(shù)為基礎(chǔ)，進而確保多層融合的合理性。

（3）反饋式融合定位決策機制。融合定位架構(gòu)主要包含了具體位置結(jié)果預估和預測，進而在此基礎(chǔ)上，擬合結(jié)果間的具體反饋決策機制，通過對預測、空間等智能分析方法進行應用，最大程度減少各種異常定位結(jié)果的出現(xiàn)，提升定位穩(wěn)定性和可靠性。

4 以5G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的高精度定位解決方案

4.1 調(diào)研競品市場

高精度定位領(lǐng)域中，主要產(chǎn)品生產(chǎn)商有如下5家。

4.1.1 千尋位置

從2016年起提供商用服務(wù)，建設(shè)的基準站超過了2 500個，能夠為人們提供高質(zhì)量定位服務(wù)。

4.1.2 星輿科技

2018年，海格通信旗下的公司分別在廣東、湖南等地區(qū)建設(shè)了超過100個基準站試點，后期又持續(xù)建設(shè)了基準站，基準站超過了3 000個，通過對這些基準站進行應用，實現(xiàn)全國定位。

4.1.3 中國電信

在全國范圍內(nèi)不同地區(qū)建設(shè)了定位系統(tǒng)，這些定位系統(tǒng)在應用時定位精準度高，可以為5G用戶提供精度達到厘米級的定位服務(wù)。

4.1.4 中國聯(lián)通

中國聯(lián)通實際發(fā)展期間與華大北斗相互合作，成立了“5G+北斗高精度定位開放實驗室”。同時，中國聯(lián)通也與中興通訊進行合作，向人們展示了各種高精度定位設(shè)備。將這些先進的高精度設(shè)備合理應用到5G中，能夠更加精準地完成定位，從而為人們提供高質(zhì)量服務(wù)。

4.1.5 中國移動

中國移動高精準定位產(chǎn)品為人們提供了的毫米級別的靜態(tài)定位，而對于動態(tài)定位，精度可以達到厘米級別。目前，全國范圍內(nèi)已經(jīng)建設(shè)了大量基站，匯集了大量站址、機房以及傳輸?shù)雀黜梼?nèi)容的邊際成本，這也就大幅度降低了建站和維護成本。

4.2 中移智行高精度定位產(chǎn)品

合理應用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，進而向人們提供定位信息內(nèi)容。通過適當整合中國移動建設(shè)5G基準站的各項資源，再合理應用核心云與數(shù)據(jù)技術(shù)等各項先進技術(shù)，建設(shè)一張全國網(wǎng)絡(luò)，形成一個能夠為人們提供高質(zhì)量服務(wù)云平臺，滿足應用需求。中移智行高精度定位產(chǎn)品由3個部分構(gòu)成，具體如下。

4.2.1 終端產(chǎn)品

終端產(chǎn)品主要包括專業(yè)用途高精度接收機和硬件定制性產(chǎn)品。通過對這些產(chǎn)品進行合理應用，能夠為人們提供定位硬件+服務(wù)、手持定位終端等信息，從而更好地完成定位。

4.2.2 高精準定位服務(wù)設(shè)施

高精度定位服務(wù)設(shè)施在應用時能夠在短期內(nèi)為人們提供高精度服務(wù)。在進行定位時，客戶終端通過對互聯(lián)網(wǎng)的合理應用，對已經(jīng)經(jīng)過授權(quán)的CORS賬號進行應用，最終實現(xiàn)厘米級精準定位，為人們提供高質(zhì)量服務(wù)，為日后各項工作開展提供更強有力支持。

4.2.3 高精度定位基礎(chǔ)設(shè)施

進行高精度定位基礎(chǔ)服務(wù)時，可以在具有高質(zhì)量衛(wèi)星條件基礎(chǔ)上，提高終端實時坐標信息的精度，使其能夠達到厘米級，該精準度完全可以滿足人們需求。

用戶對5G網(wǎng)絡(luò)進行合理應用，將起初位置坐標信息內(nèi)容快速、精準地上傳到邊緣計算平臺上。完成信息上傳后，平臺通過對上傳的各項坐標信息及通過基準站上傳的差異碼進行合理應用，合理差分解算，進而獲取到高精準位置數(shù)據(jù)，再將信息反饋給客戶，完成服務(wù)。

邊緣計算平臺在運行期間對所有終端上報的位置信息進行接收，然后對各項信息內(nèi)容進行計算，通過融合形成區(qū)域信息位示圖。通過對該示意圖進行應用，可以為我國智慧交通的運行提供信息，保證交通順暢，降低交通事故發(fā)生率，同時也可以為用戶提供大量數(shù)據(jù)服務(wù)。

5 結(jié) 論

近年來，隨著人們對5G移動通信技術(shù)研究的不斷深入，該項技術(shù)變得更加成熟，而且在許多行業(yè)中也得到了廣泛應用，并取得了較好的應用效果。但是，現(xiàn)代人們對室內(nèi)外定位的精準性提出了更高要求，采用傳統(tǒng)定位技術(shù)顯然無法滿足應用需求，因此要加強相應內(nèi)容的探討與分析。5G網(wǎng)絡(luò)自身具有超密集組網(wǎng)和延遲低等特點，為高精度定位技術(shù)的發(fā)展與應用提供了條件。從實際情況來看，建設(shè)一體化與異構(gòu)融合定位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度定位。