1測試蜂窩設備中的定位性能

從現(xiàn)在到2020年代初，隨著5G設備和網(wǎng)絡的不斷涌現(xiàn)和持續(xù)擴大，位置和定位技術已經(jīng)成為最有意義的進展領域。與當前的4G定位技術，如A-GNSS和OTDOA相比，如果沒有精度、速度、可用性方面的重大進步，從自主駕駛車輛到實時遠程控制等，許多激動人心的全新用例都將無法實現(xiàn)，而且對一些全新的技術（例如使用波束塑型信息來確定垂直位置等）來說，其也是不可或缺的。

因此，對這些新技術進行測試以確保新型5G設備和服務的性能，也就至關重要。此外，雖然看似不那么迫切，但近期內(nèi)對5G設備內(nèi)的4G定位性能進行測試也十分關鍵。

本文將幫助您了解5G對位置服務的影響。我們將討論與蜂窩網(wǎng)絡相關的定位技術。在下一篇推送文章中，我們將了解5G和Wi-Fi等其它技術如何擴展定位工具包，以及思博倫的解決方案如何為5G提供的高性能提供測試和保障。

2蜂窩定位技術－不是只依靠GPS衛(wèi)星

智能手機用戶的iPhone或Android設備執(zhí)行精確導航的秘訣是什么？多數(shù)人很可能回答“全靠GPS”。盡管衛(wèi)星定位確實是構成蜂窩定位技術的基礎，但僅憑GPS或美國以外的GNSS（全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)）并不能滿足蜂窩電話位置最重要的要求，即在緊急呼叫中快速和精確地確定呼叫者的位置。

原因在于，當手機發(fā)出緊急呼叫時，手機可能需要用數(shù)分鐘的時間才能發(fā)現(xiàn)適當GNSS衛(wèi)星的信號，并且接收到足夠的定位信息（即所謂的星歷），并以此計算出自己所在的位置。因此，這種啟動時間，即所謂的初次定位時間（TTFF），就成為緊急情況下的一項關鍵性能參數(shù)。

為幫助手機實現(xiàn)更快的TTFF，蜂窩網(wǎng)絡伸出了援手。蜂窩網(wǎng)絡可以利用已知的用戶位置（例如用戶當前連接的基站位置），查找實時數(shù)據(jù)庫中的即時衛(wèi)星位置，并且發(fā)送應監(jiān)聽衛(wèi)星的手機信息。這種技術被稱為A-GNSS（輔助GNSS）。A-GNSS的這種“輔助數(shù)據(jù)”可以將首次定位時間（TTFF）縮短至短短幾秒，而無需數(shù)分鐘的時間。

蜂窩網(wǎng)絡還有其它幾種招數(shù)可以利用，即便在衛(wèi)星信號較弱或無服務的情況下也能確定位置，包括ECID（增強型蜂窩ID）和OTDOA（觀察所得到達時間差）。Wi-Fi經(jīng)過擴展后也可以充當有效的室內(nèi)位置技術，而且已經(jīng)成為一些美國主要運營商（包括AT&T）滿足美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）要求時所采用的強制性技術。

公共和私有Wi-Fi接入點（AP）的普及可以讓多種設備具備控制定位信息的能力。此外，多數(shù)新設備都具備Wi-Fi能力，因此也使之成為一種廉價且可快速推向市場的技術，為基于位置的服務提供有益的輔助。

將A-GNSS、ECID、OTDOA和Wi-Fi結合為一體后可形成一種“混合”定位系統(tǒng)，能夠同時提供室內(nèi)和室外定位信息。

3更高位置精度和可用性方面的法規(guī)驅動因素

雖然聽起來很酷，但基于GNSS和LTE的混合技術已經(jīng)不足以滿足日益高漲的位置需求和法規(guī)要求。在移動位置精度方面，最有影響力的驅動因素可能就是美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）制訂的移動緊急呼叫（E911）法規(guī)要求。其它的主體也照搬了聯(lián)邦通信委員會的要求，例如歐盟的E112和汽車領域的eCall法規(guī)。

近二十年來，F(xiàn)CC一直在努力推動更高的位置精度。1995年定義的E911第一階段只要求提供呼叫者的電話號碼和蜂窩塔ID。而到本世紀初時，要求提高到了在六分鐘內(nèi)實現(xiàn)300米的精度。隨著我們的生活與無線連接關聯(lián)越來越密切，依賴程度越來越高，F(xiàn)CC還在不斷推進安全要求的進一步發(fā)展。2017年，F(xiàn)CC要求運營商必須將所顯示的移動E911呼叫中至少40%達到50米以內(nèi)的精度。

到2021年中期，運營商將必須讓所有室外和室內(nèi)移動緊急呼叫中的80%達到50米內(nèi)的精度。

在世界范圍內(nèi)，整個行業(yè)也都從滿足FCC強制性法規(guī)要求的全球手機產(chǎn)品中受益匪淺。

4商業(yè)方面的驅動因素

位置精度和任意地點可用性的第二項巨大驅動因素就是經(jīng)濟。隨著無線技術在過去幾十年中的爆炸性增長，新型應用的機遇也是層出不窮。今天的定位要求已經(jīng)包含無數(shù)種新型和構想的人機和機器間使用案例。這其中就包括增強現(xiàn)實、健身、可穿戴設備、基于位置的實時廣告、包裹追蹤、資產(chǎn)追蹤、工廠車輛、共享自行車，等等。

5找到可信賴的定位測試伙伴

所有這一切都讓精確的性能測試變得必不可少。網(wǎng)絡供應商和設備制造商已經(jīng)在努力了解各種潛在的挑戰(zhàn)，并設計不同的測試方法，確保基于位置的系統(tǒng)能夠達到預期的性能。例如，在3GPP中，有多個工作組和工作項目都與5G定位技術直接關聯(lián)。

思博倫一直處于這些開發(fā)工作的核心位置。自GNSS問世以來，我們的專家就一直引領GNSS的測試行業(yè)，并且是全行業(yè)創(chuàng)新的核心力量，而這一點已經(jīng)得到了2016年皇家導航學會技術成就獎的充分佐證。我們在各種技術領域均擁有首屈一指的位置測試解決方案，而這些技術將會影響到我們生活中越來越多的方面。
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