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RAT-dependent定位技术原理概述

1 什么是RAT-dependent定位技术?
3GPP长期致力于无GNSS辅助的精准定位技术研究,3GPP R16定义了5G的定位架构并将3GPP定位技
术统称为RAT-dependent定位技术(也称为带内定位技术),发布了一些相关定位的精度技术报告。
Rel-17提出了增强RAT-dependent定位精度的相关技术方案,明确了定位精度的具体目标为90%的情况
下,水平定位精度不低于50m。
2 RAT-dependent定位原理
3GPP RAT-dependent定位技术框架如图1所示,终端测量多个基站发送和接收点(TRP, transmission
and reception point)的到达时间(TOA, time of arrival),进而计算出各相邻基站TRPi与参考基站TRP1
之间的参考信号时间差(RSTD, reference signal time difference)。

基于下行链路RSTD的定位技术(如观测到达时间差(OTDOA, observed time difference of arrival))和
基于上行链路RTOA的定位技术(如上行链路到达时间差(UTDOA, uplink time difference of
arrival)),在定位方法上完全一样,本帖统一称为到达时间差(TDOA, time difference of arrival)。
UE或gNB将生成的测量报告(MR, measurement report)上报到定位管理功能(LMF, location
management function)进行定位计算。
在LMF上,可以形成UE到两个TRP的距离差值(即TDOA)为定值的双曲线轨迹,构建两条这样的双曲
线,其交点即终端的位置。因此,UE要求至少能测量到两个异址的相邻TRP的定位参考信号(PRS,
positioning reference signal)。”
3 注意事项
高精度的TDOA需要LMF保存高精度的基站数据库(包括经纬度和站高),理想情况下要求站址偏差小于5m。
这要求在登记基站的工参经纬度时必须严格要求精确到0.1s(相当于3m)。
因为根据TRP的测量公式是假设TRP和终端处于同一水平面,这要求TRP站高(相比终端的高度)要足够小(一般要
求不超过80m),否则受地球曲率半径和大气折射率的影响,斜距与平距之间将引入较大的误差。TRP经纬度和站高
对定位精度的影响如下图2所示。”

涵盖了5G核心网、IMS绝大多数知识点。
另外,非常感谢各位老师朋友的大力支持。
