中国移动5G高精定位能力白皮书-20页_1mb

“智简5G”系列白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由中国移动通信有限公司研究院联合多家企业编写，主要围绕5G基站高精定位能力展开，旨在探讨5G高精定位在垂直行业中的应用需求、技术架构、关键使能技术及其演进方向，并提出定位端到端技术路标，以推动5G定位在更多行业的落地与成熟。

主要观点

• 5G定位的重要性：随着5G网络部署加快，其在通信与定位方面的能力融合成为行业的重要诉求，尤其是在智慧化转型加速的背景下。
• 定位需求分类：行业定位需求分为广域和局域两大类，分别对应不同的应用场景、精度要求和终端特性。
• 定位架构设计：广域场景适合复用大网架构，局域场景则需本地化处理，以满足数据安全和低时延需求。
• 关键使能技术：UTDOA、AOA、RTT是当前5G定位的关键技术，各有优劣，适用于不同场景。
• 技术演进方向：5G定位技术在R17和R18版本中持续演进，重点提升定位精度、降低时延和终端功耗。
• 试点案例丰富：中国移动已在智慧商超、交通枢纽、智慧园区等场景开展试点，验证了5G高精定位的可行性与优势。

关键信息

1. 定位需求分析

广域场景需求

• 智慧物联：
  • 老人定位：精度要求3米，终端形态为穿戴设备，续航要求1个月。
  • 宠物跟踪：精度要求3米，终端形态为小型标签，续航要求3个月以上。
• 智慧警务：
  • 报警人定位：精度要求10~30米，终端形态为报警人手机，无需特殊终端。
  • 消防员安全定位：精度要求1米，终端形态为嵌入消防头盔或鞋，续航要求>60天。
  • 警务车/巡逻民警定位：精度要求3~5米，终端形态为穿戴设备，续航要求>90天。

局域场景需求

• 智能制造：
  • 人员位置管理：精度要求3~5米，终端形态为穿戴设备。
  • 物资位置管理：精度要求3~5米，终端形态为标签。
  • AGV导航：精度要求3~5米，终端形态为标签。
• 智慧化工：
  • 人员位置管理：精度要求3~5米，终端形态为穿戴设备。
  • 电子围栏与一键报警：用于越界告警和异常状态检测，保障人员与设备安全。
• 智慧商超：
  • 产品推送与智慧运营：精度要求1~3米，终端形态为消费者手机，数据可出园区。
  • 客流分析与商场管理：利用位置大数据进行分析，提升管理效率。
  • 导航导购与停车寻车：为消费者提供便捷服务，提升用户体验。

2. 定位架构

广域定位架构

• 由UE终端、5G无线接入网、5G核心网组成。
• 支持实时位置推送、电子围栏、地图管理、位置告警、轨迹查询等服务。
• 适用于对数据不出园区无硬性要求、对时延不敏感的场景。

局域定位架构

• 采用本地化处理，涉及网元较少，部署灵活。
• 定位服务器负责解算位置信息，并支持批量上报。
• 适用于对数据安全有高要求、时延敏感的局域场景。

3. 定位关键使能技术

• UTDOA：基于上行信号到达时间差，精度高、流程简单、产业成熟度高，适用于室内皮站场景。
• AOA：基于信号入射角度，需高精度天线阵列，工程要求高，尚未大规模商用，适用于室外宏站场景。
• RTT：基于环回时间，支持单站和多站定位，无需站间严格同步，适用于室内外场景。

4. 定位技术演进方向

• R17：目标为90%用户水平定位精度<1米，垂直精度<3米，端到端时延<100毫秒。
• R18：聚焦于低功耗、低成本定位技术，如Redcap终端，以满足可穿戴设备的定位需求。
• 技术增强方向：
  • 降低定位时延（通过优化收发流程、信令等）。
  • 提高NLoS（非视距）场景下的定位精度。
  • 支持非激活态UE的定位。

5. 定位试点案例

• 智慧商超：在广州完成UTDOA+局域架构的室内商用验证，精度优于2米。
• 交通枢纽：在杭州完成UTDOA+广域架构的室内应用试点，精度为2~3米@90%。
• 智慧园区：在深圳完成RTT+局域架构的室外试点验证，精度优于2米。

6. 总结与展望

• 中国移动提出5G基站高精定位的发展规划与技术判断，旨在推动行业应用的数字化、自动化和智能化转型。
• 未来需产业界共同努力，完善使能技术体系，加快定位端到端技术成熟，以满足垂直行业的多样化需求。

行业应用展望

5G高精定位技术将在多个行业实现深度应用，包括但不限于：

• 智慧物联：老人与宠物定位。
• 智慧警务：报警人、消防员、警务车定位。
• 智能制造：人员与物资管理、AGV导航。
• 智慧化工：人员安全、电子围栏、一键报警。
• 智慧商超：消费者服务、客流分析、运营优化。

参考文献

• [1] 3GPP TS38.305
• [2] 3GPP TS38.355
• [3] 3GPP TS23.273
• [4] 中国移动, 精准定位联盟. 室内定位白皮书, 2020.