5G大带宽、低时延、海量连接的特性丰富和增强了社会基础信息服务,促进整个社会迈向万物智能互联时代。除了信息通信服务,位置服务也是信息社会一项重要的基础服务需求。随着5G全球规模部署和垂直行业应用的蓬勃发展,业界对5G高精度定位及5G融合带外定位技术的需求更为迫切。
移动通信网具有室内室外全覆盖、终端丰富、业务应用承载能力强等特性,是较为理想的基础定位平台载体。3G/4G时期已有移动网络定位技术出现,如小区辅助定位和OTDOA等,并在终端和应用侧有较多带外定位应用融合技术探索(如GPS/AGPS),较好地满足了C端常规定位应用的需求。但在定位精度、定位速度、单用户多定位技术LBS融合等方面存在较多的问题,在应对垂直行业B端客户多样化的需求方面存在较大的差距。5G融合定位为有效解决这些问题带来曙光。
5G室内融合定位需求迫切
定位服务应用场景可以简要划分为室外定位和室内定位两大类。得益于多年来卫星定位、蜂窝辅助定位、电子地图产业及上层应用的发展,以卫星定位+通信网辅助定位的室外位置服务架构已较为成熟。5G室外定位以持续提升室外基站定位精度为主,现在已有UTDOA/RTT等多种提升定位精度和系统容量的技术开始商用导入。
但在室内定位领域,由于GPS卫星信号无法覆盖,而且室内场景复杂,一直缺少一种主导性定位技术平台。一些局域性室内定位技术,如Wi-Fi定位、蓝牙定位、UWB定位、激光红外及视觉定位等,局限在某一局部场景,业界亟需一种无处不在、即时可得、终端普适的高精度室内定位服务平台,同时又能把各种既有的带外定位网络融合统一纳管起来。
中兴通讯5G室内融合定位解决方案
为了满足室内场景下统一定位的现实需求,中兴通讯创新性提出5G室内融合定位解决方案,该方案整体框架如图1所示。
图1 中兴通讯5G室内融合定位整体方案
5G室内融合定位采用中兴通讯最新5G室内定位基站,可以提供全场景下的5G高精度室内定位基础服务。5G NR定位基站利用5G大带宽和多波束的特性,支持ECID、UTDOA等多种定位技术。ECID定位算法可以实现1/4~1/3站间距,UTDOA理想状态下最高可达到1m定位精度。
在此基础上,针对常用的其他室内定位系统(如蓝牙、UWB),中兴通讯5G基站提供级联接口,可以快速级联对接带外蓝牙/UWB定位系统,实现5G+UWB或蓝牙AOA融合定位。带外定位基站与5G智能化室分设备融合共部署,充分复用5G基站的供电资源、传输资源,即插即用,并且可复用后期维护资源,提供亚米级别定位服务,蓝牙AOA可达到30~50cm定位精度,UWB可达到20~30cm定位精度。
在定位LBS(Location Based Services)服务引擎部署方面,基于中兴通讯创新提出的NodeEngine基站侧算力引擎,只需在现网BBU上嵌插一块算力单板即可快速使BBU变成智能边缘基站,可以快速部署包括RAN侧本地LBS服务在内的各种增值服务,包括5G定位引擎、UWB/蓝牙定位引擎、LBS定位业务等;与此同时,无论是5G定位引擎还是UWB/蓝牙定位引擎,都可以提供统一的位置开放能力接口,对接第三方应用服务,更加灵活地满足行业的位置服务需求。
推进5G定位商用化进程
中兴通讯联合运营商,以及定位产业链合作伙伴,积极推进5G融合室内定位解决方案的商用化进程,在商场、交通枢纽、智能制造等多种场景下进行商用化试点。
广州地铁广州塔站项目采用5G Qcell高精度室内融合定位,为用户提供位置业务应用。管理者使用终端打开地图,可以实时查看5G终端的位置,并可以通过大数据平台查看人员热力图、人流分布情况等。同时系统提供开放API接口与第三方应用对接,为顾客提供精准的室内导航、优惠推送等位置服务。
广州正佳广场为典型的大型商超,运营商仅进行无线侧系统升级即快速开通了5G定位服务,方案支持最新的R16定位技术,定位精度达到2m@LOS。同时该项目实现本地LBS服务器与运营商移动大数据平台的完美对接,实现不动核心网即可快速实现5G本地定位业务拉通。
云南神火项目采用5G+MEC+定位+数字孪生的应用,由5G+MEC提供园区云网服务,蓝牙技术提供位置服务,打造了5G+工业互联网在有色金属加工领域的应用典范。整个方案将先进的5G、室内定位、可视化等技术与现代管理技术结合,对工厂内的人、设备、环境进行全面感知,将厂区庞大的环境建立高效连接,通过数字孪生技术,完成园区铝锭堆场、空压站、化验室、维修车间、氧化铝储运等区域的3D建模,结合园区人与物的生产定位信息,将厂区生产系统运行与企业管理结合,实现企业的优化运行、控制和管理,为园区的人员管理、设备物资管理提供服务。
中兴通讯后续将持续和定位产业链伙伴开展方案创新,深化5G定位和传统卫星、蓝牙/UWB等定位技术的融合,开展多场景下多种5G定位技术验证,形成多场景融合的定位能力,提供位置服务端到端解决方案,赋能行业数字化转型。