YD/T 3936-2021《基于移动通信网的高精度定位总体技术要求》标准解读

打造运营商级定位技术解决方案

2021-10-08 来源:中国通信标准化协会

1      前言

随着2019年5G商用元年开启,各行各业对无线通信高精度定位提出了系统性要求和易部署的要求,希望能够系统地、一体化地提供运营商级高精度定位解决方案,目前3GPP对高精度定位产业化至关重要的指标体系、授时、同步、规划、平台等方面缺乏系统研究。

刚刚发布的YD/T 3936-2021《基于移动通信网的高精度定位总体技术要求》(以下简称“总体标准”)即为满足此需求而制定,它主要参考3GPP标准,并兼顾我国产学研在通信网高精度定位的研究成果。该标准与3GPP标准关系如图1所示。

1 总体标准与3GPP标准关系

2        标准组成框架

总体标准主要由术语定义、指标体系、分类标准、系统架构、技术要求、接口要求等几部分组成。

3        标准主要创新

3.1  指标体系

在定位技术衡量指标方面,现在已有的标准还不够全面。总体标准提出了较为全面的定位指标体系, 第一次把覆盖范围做为定位指标体系中的一个指标。它同时对业界口语式的定位指标做了明确规定。它规定的定位指标体系如图2所示

 

2 定位指标体系

 

3.2  分类标准

在定位领域中,分类方法也比较混乱,定位方法和定位模式经常混淆,并且分类方法也不统一,总体标准首次对定位领域的场景分类、定位方法分类、定位模式分类给出了建议。尤其是定位方法分类,标准编写组结合我国大学、科研机构、以及3GPP和行业俗成分类等,第一次对定位方法进行了分类标准化,从三个维度对定位方法进行分类,见图3。

3 定位方法分类

3.3  系统架构

由于国内各行各业迫切需要一种广域的、普适性的、较低工程复杂度和成本的解决方案,总体标准主要规定基于移动通信网广域同步定位网架构。考虑到定位产品一般同时使用多种定位方法的实际情况,该标准同时规定了融合定位架构。该标准系统架构部分构成如图4所示:

 

4 系统架构

3.3.1    广域定位网系统架构

3GPP对高精度定位有至关重要影响的授时、同步部分不做标准化,导致标准的系统性方面存在很大欠缺,相比之下,总体标准首次规定了授时网+同步网+定位网架构(如图5所示),还规定了逻辑架构、同步网架构以及基于同步网的定位网组网模型。

 

5 广域定位网系统架构

 

3.3.2    融合定位架构

实际的定位系统大多数是几种定位方法融合使用,满足不同场景高精度定位需求,融合定位支持多层次融合和反馈决策机制总体标准规定了基于移动通信网的融合定位架构,如图6所示

6 融合定位架构

 

3.4  技术要求

3.4.1    授时同步设备技术要求

授时同步设备是高精度定位的关键设备,总体标准规定首选北斗作为授时设备,20km范围授时相对误差小于3ns的指标,规定支持米级定位精度的ns级同步性能指标。

3.4.2    定位设备技术要求

总体标准主要规定了广域高精度定位网定位设备技术要求,根据目前国内研究成果, 目前支持广域高精度定位设备主要包括带内定位网设备和共频带定位设备两种。

3.5  定位平台引擎

定位网络需要复杂的终端和网络交互,需要定位平台支撑完成定位功能、响应定位业务请求。目前定位平台一般采用边缘计算定位架构。对此,总体标准也做了详细规定

3.6  定位网络规划

由于定位原理和通信原理差异很大,因此定位网网络规划理论和通信网很难一致。目前3GPP等相关定位规划标准也是空白。总体标准基于我国研究成果第一次制定了定位网规划技术要求,如图7所示:

 

 

7 定位网规划技术要求

3.7  接口

总体标准基于3GPP接口规范进行接口标准化,也包含了独立定位网的接口。

3.8  其它

总体标准还以室内蓝牙定位系统为例,规定了异构定位网络一体化融合的要求。

 

 

 

作者信息:

中兴通讯股份有限公司 陈诗军

中国通信标准化协会 韩冬

大唐电信科技产业集团(电信科学技术研究院) 全海洋

中兴通讯股份有限公司 陈大伟