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

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

Mukkavilli說:“蜂窩網(wǎng)絡對GNSS的作用非常好，如果你看看蜂窩網(wǎng)絡的部署，你就會發(fā)現(xiàn)，它們具備了讓這種定位工作的所有要素。”他說:“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，這些部署中的每一個都具有有助于定位的獨特特征。例如，低于 7 GHz 頻段的大規(guī)模 MIMO 部署具有大型天線陣列，這允許對廣域定位進行精確的角域估計。另一方面，室內(nèi)部署通常非常密集，以實現(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，Mukkavilli 表示，毫米波既具有密度優(yōu)勢，又具有大量頻譜的優(yōu)勢。

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

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

“在小帶寬下，時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，提供了一種稱為 DL-AoD 的基于角度的定位技術，或下行鏈路出發(fā)角定位，作為替代方案。

DL-AoD 是一種基于設備的定位技術，其中物聯(lián)網(wǎng)設備測量網(wǎng)絡上的每個波束 RSRP(參考信號接收功率)，使用它們之間的相對差異來估計出發(fā)角 (AoD)。 然后，這些測量的差異通過模式匹配提供水平角度和仰角信息。

通過這種方式，DL-AoD 為帶寬有限的 5G 物聯(lián)網(wǎng)設備提供高精度定位。 事實上，根據(jù)高通的演示，使用基于角度的技術在 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定位 [...]，”Mukkavilli 總結道。