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2020/12/18 18:16

eLCS释放5G高精度定位潜力

C114通信网  高磊 樊万鹏

eLCS让5G定位从“可用”变“好用”

5G 基站定位在运营商进行网络覆盖的同时,就具备了定位能力,具有可大规模复制、边际成本低、定位精度高等诸多优点,是运营商在5G时代可重点发展的面向行业的定位技术,5G位置能力也是通信运营商需要建设的核心能力。

对于5G定位,3GPP R15只定义了5GC-MO-LR、 5GC-MT-LR、 5GC-NI-LR基本流程,主要满足紧急呼叫以及政府强制应用以及对定位精度要求不高的商业场景,因此在R15阶段,5G定位仅仅可用。

2020年7月3日,3GPP宣布R16标准冻结,标志5G第一个演进版本标准完成。R16 eLCS引入了新的定位流程和新的定位方法,让5G定位从可用变得好用。

eLCS功能增强

5GC-MT-LR,应用主动发起的定位

和R15监管定位相比,针对R16商业定位场景,MT-LR增加了对位置隐私的鉴权,确保只有得到用户的授权,才可以对UE进行定位。

MT-LR商业定位典型的使用场景:

 ·园区人员管理,贵重资产管理;

 ·化工厂、隧道、矿山等特殊作业人员定位;

 ·外勤人员位置获取,查看外勤人员实时位置;

 ·车库导航、门诊导航,商场导航;

 ·老人、孩童关爱,发生走失等情况时,获取老人、孩童实时位置。

5GC-MO-LR,UE主动发起的定位

进入5G后,由于海量物联网终端接入且大部分都是定制终端,物联网终端为了省电,大部分时间处于省电状态,通过MT-LR流程定位会失败。因此,在5G网络下,物联网终端通过使用MO-LR流程获取终端当前位置并将位置主动上报给行业位置应用平台的场景将会非常广泛。

另外,MO-LR流程还应用在一些自动化作业的场景,例如工厂机器人实时获取自己的位置,在非作业时间自动回到指定的停靠区域等。

Deferred 5GC-MT-LR,延迟定位(UE可用,事件触发,周期定位)

Deferred 5GC-MT-LR延迟定位请求适用于MT-LR定位,支持如下事件:

 ·UE可用(UE availability):当UE可达时,定位系统将实时获取UE的位置信息。

 ·事件触发(Area):UE进入,离开或停留在预定地理区域内的事件发生时,系统实时获取UE的位置

 ·周期性位置(Periodic Location):UE中定义的周期性计时器到期并激活位置报告的事件发生时,系统实时获取UE的位置

Deferred 5GC-MT-LR定位典型的使用场景:

 ·设备管理、资产跟踪:对特殊设备、仪器、仪表贵重资产所在位置进行周期性跟踪,或者当资产离开某一个区域时,实时获取位置信息,并产生告警,以便管理者进行进一步的行动。

 ·特殊人员位置跟踪,例如进入某一区域,离开某一区域

 ·区域计费:基于位置的通话,流量计费策略

 ·外勤跟踪:对外勤人员位置进行跟踪

 ·患者管理:对医院内的病员(例如精神病)所在位置进行跟踪。

定位辅助信息广播

在使用下行定位方法,例如如AGNSS、OTDOA对UE进行定位时,UE需要通过LPP协议,向定位服务器获取辅助数据。在获取到辅助数据后,终端才能得到位置信息并返回给定位服务器。其主要的时间消耗在于获取辅助数据并下发给终端的过程。但是辅助数据在一定时间内是有效的,因此通过定位辅助信息广播功能,能减少下行定位方法的时延。

定位辅助信息广播典型的使用场景:

 ·物联网终端定位

 · 备管理、资产跟踪

物联网终端和资产设备,具有不频繁移动的特性,因此广播的辅助数据对于此类型的设备来说,有效期较长。例如AGNSS方法涉及的星历数据,其更新周期为4小时,那么在4小时内对终端发起AGNSS定位时,终端就不需要再次向定位服务器获取星历数据,进一步加快定位速度,缩短定位时延。

组用户定位

组用户的定位功能,使得5GC_MT_LR和Deferred 5GC-MT-LR请求的目标是由内部组ID标识的一组用户终端。GMLC在UDM处通过组ID获取到其标识的UE组,然后对这一组的用户终端进行定位。

组用户定位典型的使用场景:

 ·物联网终端定位

 ·特殊患者管理

 ·仪器、仪表贵重资产管理

通过组用户定位功能,可以将需要长期管理的且数量众多的终端或人员,设置成组,以组ID进行标识。管理系统通过组ID,只下发一条定位指令,就能对组内的设备或人员进行定位。

eLCS定位技术为高精度定位奠定了基础

R16 eLCS新定义的ECID、Multi-RTT、DL-AOD、DL-TDOA、UL-TDOA、UL-AOA等定位方法,为高精度定位奠定了基础,最高可以达到亚米级的定位精度,从而能更好的满足企业高精度定位需求。

 

中兴通讯5G iLBS 高精度定位解决方案

中兴通讯5G iLBS高精度定位平台采用SBA架构,支持云原生,具有如下特点:

融合定位平台,帮助运营商节省投资、简化运维。同时支持2G、3G4G、NB-IoT、LTE-M、5G 所有网络制式所有定位方法,为全网所有接入形态提供统一架构和统一底层平台。

定位能力开放,助力运营商打造行业生态圈。支持通过标准API对外开放定位能力,既支持通过Le接口实现网元级的能力开放,也支持通过NLe接口与NEF对接实现组件级的能力开放。

基于中兴通讯云底座研发,云边统一基础架构,既支持全网统一部署,也支持分布式部署

精准云底座是中兴通讯推出的分布式精准云产品系列,包括全场景硬件设备、虚机容器双核云平台、可提供边缘计算、大数据/AI等能力的基础中台和统一云管平台,是一个面向全行业的云底座产品。

针对定位精度和时延要求不是特别高的5G 定位需求,全国建设一套平台即可满足。初期可采用用户所在服务基站小区的经纬度来表示该用户所在的位置。

针对B园区、工厂、矿井、地铁、医院等场景,客户一般对精度要求较高,对数据不出园区的需求强烈,可以将iLBS(Lite)集成到专网5GC,或者下沉到MEC,将5G高精度定位能力提供给行企的同时,实现敏感数据不出园区以及高精度定位(例如 UTDOA、OTDOA、ECID、Multi RTT等定位方法)要求。

总结和展望

高精度定位能力作为移动运营商5G网络的核心能力之一,是新业务创新不可或缺的基础服务。随着R16的冻结,对于5G行业应用而言,eLCS的落地可谓是如虎添翼,让5G 高精度定位真正走进行业,助力行业应用拓展。

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