北斗+5G融合定位技术研究及应用进展

金耀; 周又眉; 张贺; 张子宁; 张晨芳; 赵良; 魏步征

doi:10.12265/j.gnss.2023091

北斗+5G融合定位技术研究及应用进展

doi: 10.12265/j.gnss.2023091

金耀^{1, 2, ,},
周又眉³,
张贺^{1, 2},
张子宁^{1, 2},
张晨芳^{1, 2},
赵良^{1, 2},
魏步征^{1, 2}

1.
中国联合网络通信有限公司研究院, 北京 100048
2.
下一代互联网宽带业务应用国家工程研究中心, 北京 100048
3.
中国联合网络通信有限公司, 北京 100048

基金项目: 国家重点研发计划(2022YFB2804102)

详细信息

作者简介:
金耀：(1986—)，男，硕士，高级工程师，研究方向为高精度定位及5G+北斗通导融合技术

周又眉：(1976—)，女，硕士，高级工程师，研究方向为5G网络架构设计

张贺：(1971—)，男，高级工程师，教授，CCSA TC618副主席，研究方向为北斗时间同步及5G光纤传输等

张子宁：(1984—)，男，博士，研究方向为全源定位融合、星地一体化组网

通讯作者:
金　耀E-mail: gisthink@163.com

中图分类号: P228.49
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2023-04-17
- 网络出版日期: 2023-08-22

Research and application progress of BeiDou+5G fusion positioning technology

JIN Yao^{1, 2
, ,},
ZHOU Youmei³,
ZHANG He^{1, 2},
ZHANG Zining^{1, 2},
ZHANG Chenfang^{1, 2},
ZHAO Liang^{1, 2},
WEI Buzheng^{1, 2}

1.
China Unicom Research Institute, Beijing 100048, China
2.
Next Generation Internet Broadband Service Application National Engineering Research Center, Beijing 100048, China
3.
China United Network Communications Co., Ltd, Beijing 100048, China

摘要

摘要: 北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)面向全球提供高精度的定位服务，但在城市峡谷及室内等场景下难以发挥作用. 随着第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology, 5G)大规模商用及定位精度突破亚米级，北斗+5G融合定位，可构建泛在、无缝的室内外一体化定位解决方案，对我国实施定位、导航与授时战略具有重要意义. 本文总结了主要的无线定位技术原理和特征，介绍了移动通信网络定位技术的演进和最新的5G定位方法，将北斗+5G融合定位划分为增强定位和融合定位2个层级. 按照定位融合的耦合度，把融合定位分为加权融合定位和信号融合定位，并给出不同场景下北斗+5G融合定位的策略，最后介绍了北斗+5G融合定位的发展现状和推广应用情况，为北斗+5G融合定位研究及应用提供参考依据.
- 北斗卫星导航系统(BDS) /
- 5G定位 /
- 北斗+5G /
- 融合定位 /
- 室内定位
Abstract: BeiDou Navigation Satellite System (BDS) provides high-precision positioning services globally, but faces challenges in urban canyons and indoor environments. However, with the widespread commercial adoption of 5G and advancements in sub-meter level positioning accuracy, integrating BeiDou with 5G can enable ubiquitous and seamless indoor and outdoor integrated positioning solutions, which holds significant implications for China’s implementation of its positioning, navigation and timing (PNT) strategy. This article summarizes the key principles and characteristics of wireless positioning technology, traces the evolution of mobile communication network positioning technology, and highlights the latest 5G positioning methods. It further categorizes BeiDou+5G fusion positioning into two levels: enhanced positioning and fusion positioning. Fusion positioning is further divided into weighted fusion positioning and signal fusion positioning based on the degree of coupling in the positioning process. Additionally, strategies for BeiDou+5G fusion positioning in different scenarios are presented. Finally, the article discusses the current development status and potential applications of BeiDou+5G fusion positioning, aiming to provide a valuable reference for further research and practical implementation of BeiDou+5G fusion positioning.
- BDS /
- 5G positioning /
- BeiDou+5G /
- fusion positioning /
- indoor positioning

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图 1 TDOA定位示意图

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图 2 Multi-RTT定位示意图

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图 3 AOD/AOA定位示意图

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图 4 E-CID 定位示意图^[30]

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图 5 A-BDS定位示意图

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图 6 北斗+5G融合定位示意图

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表 1 各场景北斗+5G定位融合策略

场景	主定位方式	辅定位方式
室外开阔区域	北斗定位	5G定位、A-BDS
室外遮挡区域 (≥4颗卫星)	加权融合定位、A-BDS	信号融合定位
室外遮挡区域 (1~3颗卫星)	信号融合定位	5G定位
室内	5G定位	UWB、Wi-Fi、蓝牙等

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