当前位置: 首页 > 科技观察

5G为物联网带来精确定位

时间:2023-03-19 17:16:54 科技观察

蜂窝网络具备增强室内精确定位的“所有要素”,物联网智能手机和其他小型定位设备使用GNSS等卫星系统提供定位。然而,为了最有效,GNSS需要多颗卫星具有清晰的视线,即使在其峰值性能下,它也只能提供米级精度,这对于工业和室内物联网应用来说不够精确。高通公司高级工程总监KiranMukkavilli表示,另一方面,5G毫米波在某些情况下可以达到厘米级精度。Mukkavilli说:“蜂窝对于GNSS来说非常有效,如果你看看蜂窝部署,它们具备使这种定位工作的所有要素。”“看看我们的部署,”穆卡维利说。.我们有7GHz以下宏部署的FR1,我们有FR2毫米波部署,我们还有一些室内部署。”他解释说,这些部署中的每一个都具有有助于定位的独特特征。例如,低于7GHz频段的大规模MIMO部署具有大型天线阵列,可以为广域定位提供准确的角域估计。另一方面,室内部署通常非常密集以实现高容量通信。密集的毫米波部署意味着更多的带宽,更多的带宽意味着更好的定位精度。然而,Mukkavilli表示,mmWave提供了密度优势和拥有大量频谱的优势。“从定位的角度来看,大量带宽意味着非常精细和精确的时间分辨率。小型基站部署通常还意味着我们会获得更密集的节点[...],这为我们提供了非常精细的波束。因此,将我们从这些密集阵列获得的带宽和精细波束放在一起[...]“解决方案组合的组成部分”。但是,涉及低功耗和低复杂性设备的应用(例如使用20MHz甚至5MHz等较小频段的物联网设备)会带来本地化挑战,因为精确的时间分辨率需要大量带宽以保证准确性。简而言之,精确的基于时间的定位技术不太适合NB-IoT设备。“在小带宽下,时间分辨率不像我们在100MHz或400MHz上获得的那样,这就是我们可以采用的地方[...]空间分辨率的优势,”Mukkavilli解释说,并提供了一种称为DL的基于角度的定位技术,用于AoD,或下行链路出发角定位,作为替代方法。DL-AoD是一种基于设备的定位技术,其中物联网设备测量网络上每个波束的RSRP(参考信号接收功率),并使用它们之间的相对差异来估计出发角(AoD)。然后对这些测量值的差异进行模式匹配以提供水平和高度信息。通过这种方式,DL-AoD可为带宽受限的5G物联网设备提供高精度定位。事实上,根据Qualcomm的演示,使用基于角度的技术可在5MHz带宽内将中值准确度提高至少60%。“将所有这些放在一起,蜂窝可以为定位做的是在大多数地方补充和提供亚米级精度,甚至工业物联网和室内精确定位的厘米级定位[...]”,Mukkavilli总结道。