蜂窩擁有增強(qiáng)室內(nèi)和物聯(lián)網(wǎng)精確定位的“所有要素”

智能手機(jī)和其他小型定位設(shè)備使用像GNSS這樣的衛(wèi)星系統(tǒng)來(lái)提供定位。然而，要想達(dá)到最有效的效果，GNSS需要多顆衛(wèi)星有清晰的視線，即使在其最高性能時(shí)，它也只能提供米級(jí)的精度，這對(duì)于工業(yè)和室內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)還不夠精確。另一方面，高通公司高級(jí)工程總監(jiān)基蘭·穆卡維利(Kiran Mukkavilli)稱，5G毫米波在某些情況下可以達(dá)到厘米級(jí)的精度。

Mukkavilli說(shuō):“蜂窩網(wǎng)絡(luò)對(duì)GNSS的作用非常好，如果你看看蜂窩網(wǎng)絡(luò)的部署，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們具備了讓這種定位工作的所有要素。”他說(shuō):“看看我們的部署情況。我們有宏觀部署在7 GHz以下的FR1，我們有我們的FR2毫米波部署，我們也有一些室內(nèi)部署。”

他解釋說(shuō)，這些部署中的每一個(gè)都具有有助于定位的獨(dú)特特征。例如，低于 7 GHz 頻段的大規(guī)模 MIMO 部署具有大型天線陣列，這允許對(duì)廣域定位進(jìn)行精確的角域估計(jì)。另一方面，室內(nèi)部署通常非常密集，以實(shí)現(xiàn)高容量通信。更密集的毫米波部署意味著更多的帶寬，更多的帶寬意味著更好的定位精度。不過(guò)，Mukkavilli 表示，毫米波既具有密度優(yōu)勢(shì)，又具有大量頻譜的優(yōu)勢(shì)。

“從定位的角度來(lái)看，大量帶寬意味著非常精細(xì)和精確的時(shí)間分辨率。小型蜂窩部署通常還意味著我們獲得更密集的節(jié)點(diǎn) [...]，這為我們提供了非常精細(xì)的波束。因此，將我們從這些密集陣列中獲得的帶寬和精細(xì)光束 [...] 放在一起，我們可以通過(guò)毫米波輕松達(dá)到厘米級(jí)的精度，”他補(bǔ)充說(shuō)，因此，毫米波將成為高通整體定位解決方案組合的“一個(gè)非常重要的組成部分”。

然而，由于精確的時(shí)間分辨率需要大量帶寬來(lái)保證精度，涉及低功耗和低復(fù)雜度設(shè)備的應(yīng)用(例如使用 20 MHz 甚至 5 MHz 等較小頻段的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)提出了定位挑戰(zhàn)。簡(jiǎn)而言之，基于時(shí)間的精確定位技術(shù)不太適合窄帶物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

“在小帶寬下，時(shí)間分辨率不像我們使用 100 MHz 或 400 MHz 得到的那樣，這就是我們可以利用 [...] 空間分辨率的地方，”Mukkavilli 解釋說(shuō)，提供了一種稱為 DL-AoD 的基于角度的定位技術(shù)，或下行鏈路出發(fā)角定位，作為替代方案。

DL-AoD 是一種基于設(shè)備的定位技術(shù)，其中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備測(cè)量網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)波束 RSRP(參考信號(hào)接收功率)，使用它們之間的相對(duì)差異來(lái)估計(jì)出發(fā)角 (AoD)。 然后，這些測(cè)量的差異通過(guò)模式匹配提供水平角度和仰角信息。

通過(guò)這種方式，DL-AoD 為帶寬有限的 5G 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供高精度定位。 事實(shí)上，根據(jù)高通的演示，使用基于角度的技術(shù)在 5 MHz 帶寬內(nèi)的中值精度精度上至少提高了 60%。

“將所有這些放在一起，蜂窩可以為定位做的事情是補(bǔ)充并提供大多數(shù)地方不到一米的精度，甚至為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和室內(nèi)精確定位提供厘米級(jí)定位 [...]，”Mukkavilli 總結(jié)道。