4G時(shí)代涌現(xiàn)出了滴滴打車，共享單車等基于用戶地理位置的新應(yīng)用形態(tài)；“5G定位”作為一個(gè)新的方向，物聯(lián)網(wǎng)和智能化對(duì)基于其位置服務(wù)提出了更高的要求，對(duì)于解決室外到室內(nèi)的“公里”高精度定位問(wèn)題發(fā)揮更強(qiáng)的賦能和帶動(dòng)作用。
那么，5G是如何實(shí)現(xiàn)更高精度的定位呢？3GPP面向5G新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提出了下圖所示的5G定位架構(gòu)圖：
總體上來(lái)看，5G的定位從架構(gòu)來(lái)看與4G相似，通俗來(lái)講就是通過(guò)對(duì)接收到的無(wú)線電波的特征參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，利用測(cè)量到的無(wú)線信號(hào)數(shù)據(jù)，采用特定的算法對(duì)移動(dòng)終端所處的地理位置進(jìn)行估算。
大家如果覺(jué)得比較抽象的話可以結(jié)合下面這張示意圖來(lái)進(jìn)一步理解：
R16引入了一些針對(duì)5G的定位方案：DL-TDOA、UL-TDOA、DL-AoD、UL-AOA、Multi-RTT、E-CID (具體參見(jiàn)TS 38.305)，簡(jiǎn)要說(shuō)明如下：
? 下行到達(dá)時(shí)間差(DL-TDOA) ：其原理與4G OTDOA類似，終端測(cè)量?jī)蓚€(gè)基站發(fā)送的下行定位參考信號(hào)PRS的到達(dá)時(shí)間差RSTD，上報(bào)位置服務(wù)器，位置服務(wù)器根據(jù)多個(gè)下行參考信號(hào)時(shí)間差，從而獲得終端位置估計(jì)。
? 上行到達(dá)時(shí)間差(UL-TDOA)的原理與DL-TDOA類似，但這是基于上行信號(hào)的定位技術(shù)，基站測(cè)量上行相對(duì)到達(dá)時(shí)間差UL RTOA(利用增強(qiáng)的探測(cè)參考信號(hào)SRS)，上報(bào)位置服務(wù)器，位置服務(wù)器判斷終端的位置。
? 下行離開(kāi)角度(DL-AoD)：終端測(cè)量并上報(bào)下行參考信號(hào)波束的接收功率(即每個(gè)基站的波束的DL RSRP)，根據(jù)發(fā)送波束方向來(lái)估計(jì)終端的位置角度，根據(jù)多個(gè)基站估計(jì)值，位置服務(wù)器解方程組，從而獲得終端位置。
? 上行到達(dá)角度(UL-AoA)：原理與DL-AoD類似，但這是基于上行信號(hào)的定位技術(shù)，多個(gè)基站測(cè)量終端上行信號(hào)的到達(dá)角度，上報(bào)位置服務(wù)器，根據(jù)多個(gè)基站測(cè)量的到達(dá)角度，位置服務(wù)器解方程組，從而獲得終端位置。
? 多站往返時(shí)間 (Multi-RTT)：終端與至少三個(gè)基站互發(fā)參考信號(hào)，測(cè)量 Rx-Tx 時(shí)間差以得到 RTT，三個(gè)圓的交點(diǎn)即為終端位置，Rx-Tx信息匯總到位置服務(wù)器，從而獲得終端位置估計(jì)。
? 增強(qiáng)小區(qū)ID (E-CID)：基站與終端互發(fā)參考信號(hào)測(cè)量 Rx-Tx 時(shí)間差以得到RTT，確定終端所在的圓，結(jié)合DL-AoD或UL-AoA 得到角度信息，它與圓的交點(diǎn)即為終端位置。這種定位方法的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：僅靠單站即可完成定位，不受基站之間同步精度的影響。
? 總的來(lái)說(shuō)，5G相對(duì)于4G在定位技術(shù)方面具備一些天然的優(yōu)勢(shì)，比如大帶寬(時(shí)間分辨率高)以及采用Massive MIMO大規(guī)模天線技術(shù)，具有更高分辨率的波束，可以實(shí)現(xiàn)更高精度的測(cè)距和測(cè)角，上述定位方法既可以單獨(dú)使用，也可以結(jié)合使用，以此來(lái)滿足室外和室內(nèi)不同場(chǎng)景的精度需求。
2020年10月，中國(guó)移動(dòng)、中興通訊等聯(lián)合發(fā)布了《5G室內(nèi)融合定位》 ，5G定位產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了業(yè)界的普遍關(guān)注。
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