5G定位使用場(chǎng)景
在Release 16中,協(xié)議開始研究NR定位,但NR定位用例和要求有許多規(guī)范,包括TR 22.862中給出的“higher accuracy更高精度”系列用例、TR 22.872中帶有KPI要求的詳細(xì)用例,以及TS 22.261中定位用例的信息類別。V2X的具體案例在TS 22.186中描述。終端側(cè)已完成其關(guān)于在室內(nèi)和室外環(huán)境中定位用例的HYPOS研究(SP-170589)。表1列出了相關(guān)文件。

總之,上述規(guī)范中研究的用例包括三類,其中eMBB和垂直行業(yè)的用例是商業(yè)用例,監(jiān)管用例是基本功能需求。
1) 監(jiān)管應(yīng)急服務(wù):應(yīng)急服務(wù)使用戶能夠聯(lián)系公共安全應(yīng)答點(diǎn)(PSAP:Public Safety Answering Point),并要求應(yīng)急服務(wù)用戶具有準(zhǔn)確的定位,以便他們可以定位并由急救人員提供援助。所需的定位精度水平取決于TR 22.872中的當(dāng)?shù)睾蛥^(qū)域監(jiān)管要求。
2) eMBB用例:這些用例包括室外和室內(nèi)場(chǎng)景。5G網(wǎng)絡(luò)中的高精度定位服務(wù)應(yīng)在交通道路、隧道、地下停車場(chǎng)或室內(nèi)環(huán)境中得到支持,這些區(qū)域不被衛(wèi)星信號(hào)覆蓋。
3) 垂直行業(yè)用例:來(lái)自垂直行業(yè)的各種用例,如工業(yè)工廠、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、共享單車、汽車駕駛和無(wú)人機(jī)。垂直行業(yè)類別可進(jìn)一步分為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和URLLC服務(wù)。
a) URLLC服務(wù)具有低延遲和超可靠性的特點(diǎn),如無(wú)人機(jī)和汽車駕駛。
b) 物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)具有大量連接,例如工業(yè)工廠和共享單車。
值得注意的是,TR 22.872中針對(duì)垂直行業(yè)案例提出了廣泛的KPI(例如精度、延遲、可用性、支持的速度),這些KPI非常嚴(yán)格,在R16中使用各種技術(shù)來(lái)滿足所有要求非常具有挑戰(zhàn)性。在對(duì)R16 NR定位需研究的用例進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序時(shí),建議將監(jiān)管用例和eMBB用例作為第一優(yōu)先級(jí)。垂直行業(yè)用例可以在未來(lái)的版本中進(jìn)行研究。
3GPP規(guī)范TR 38.913、TR 22.862、TR 22.872、TS 22.261和TS 22.186研究了NR定位用例的KPI。在TS 22.872中定義的KPI中,最重要的定位指標(biāo)是定位精度。延遲也很重要,如果無(wú)法通過(guò)模擬提供,可以對(duì)其進(jìn)行分析。
根據(jù)當(dāng)前規(guī)范中NR定位所需的KPI,要求可分為四類,如圖1所示。在Rel-16中,建議重點(diǎn)關(guān)注eMBB案例的定位,包括室外和室內(nèi)。

E911位置是典型的監(jiān)管服務(wù),其要求在(FCC 15-9, “In the Matter of Wireless E911 Location Accuracy Requirements”, 20115-01-29)中定義,感興趣可以去學(xué)習(xí)下。FCC建議,在五年內(nèi),供應(yīng)商必須在水平域中為80%的室外/室內(nèi)911呼叫實(shí)現(xiàn)50米的準(zhǔn)確度,在垂直域中為80%的呼叫實(shí)現(xiàn)3米的準(zhǔn)確度。如TR 22.872所示,建議時(shí)延和首次修復(fù)時(shí)間(TTFF:Time To First Fix)為<30秒。
對(duì)于eMBB室外情況,NR定位應(yīng)達(dá)到與衛(wèi)星定位相當(dāng)?shù)男阅?,因此?7%的情況下,定位精度更好,水平方向小于10m,垂直方向小于2m。對(duì)于室內(nèi)eMBB,在67%的情況下,定位精度最好在水平方向小于1m,在垂直方向小于2m,這與基于WiFi/Bluetooth的定位具有競(jìng)爭(zhēng)力。eMBB案例的時(shí)延可以達(dá)到秒級(jí)(>1s),與衛(wèi)星定位和基于WiFi的定位相當(dāng)。對(duì)于室外場(chǎng)景,時(shí)延約為100毫秒,以滿足高速UE(高達(dá)200公里/小時(shí))的10m精度要求。TS 23.501中的NR協(xié)議架構(gòu)(見(jiàn)圖3)可以支持秒級(jí)延遲。然而,對(duì)于較短的延遲,當(dāng)前的協(xié)議架構(gòu)是不夠的。
IOT(或mMTC)和URLLC情況在準(zhǔn)確性、延遲、可用性和支持的UE速度方面需要更嚴(yán)格的KPI。滿足Rel-16中的這些要求似乎具有挑戰(zhàn)性。

總之,建議將eMBB KPI作為物理層的目標(biāo)要求。注意,在具有10MHz帶寬的OTDOA的LTE中達(dá)到了E911的要求。
針對(duì)NR定位評(píng)估場(chǎng)景,可以選擇以下場(chǎng)景作為評(píng)估基線:
場(chǎng)景1:室內(nèi)辦公室(開放式辦公室/混合辦公室)-FR1和FR2的TR 38.901/TR 38.802。目的是評(píng)估室內(nèi)的商業(yè)用例。
場(chǎng)景2:UMi street canyon(ISD 200m)-FR1和FR2的TR 38.901/TR 38.802。目的是評(píng)估室外商業(yè)用例。
場(chǎng)景3:僅宏小區(qū)部署(ISD 500m)-僅用于FR1的TR 37.802(case 1 w/0 small cell)。目的是評(píng)估廣域監(jiān)管案例。