NB-IoT定位精度還能再提升嗎？

2018年12月11日 11:59$artinfo.Reprint點擊量：1309

　　當前業(yè)界已經(jīng)商用的NB-IoT業(yè)務大多基于固定位置接入為主，具有移動性業(yè)務需求的終端需通過GPS獲取定位信息。但GPS模塊耗電量較大，不能滿足NB-IoT業(yè)務對于低功耗的要求。因此，在R14階段，3GPP協(xié)議引入了兩種定位技術(shù)——E-CID及OTDOA。此技術(shù)可以支持現(xiàn)網(wǎng)大量R13終端，定位精度可達50米，滿足當前主流業(yè)務需求。

　　GPS定位誤差在10到20米。NB-IoT定位50米的精度距離GPS還有差距。而且對實際應用來說，體驗差距非常明顯。例如共享單車，讓用戶在周邊50米的范圍內(nèi)尋找一輛車和在周邊10米的范圍內(nèi)找一輛車，體驗差距是巨大的。所以，如果想取代GPS，NB-IoT定位還需要更高的精度。

　　并且，如果NB-IoT的定位精度達到10米以內(nèi)，除了取代GPS外，還可以用于室內(nèi)的定位。當前室內(nèi)的定位沒有很好的解決方案。GPS在室內(nèi)沒有信號，當前主流的wifi、iBean等需要大量的布站，數(shù)據(jù)采集等前期工作。而NB-IoT在室內(nèi)有信號，不需布站，精度可接受的話，一定會成為一種強勢的室內(nèi)的定位技術(shù)。

　　NB-IoT定位精度還能提升嗎？答案當然是肯定的。NB-IoT使用的OTDOA是一種基于到達時間的定位技術(shù)。這種技術(shù)的定位精度與信號帶寬密切相關(guān)，帶寬越寬，則精度越高。NB-IoT是窄帶系統(tǒng)，定位信號帶寬很窄，只有180KHz，正是這限制了它的定位精度。

　　為此，我們提出一種辦法，使用相鄰多個載頻的信號，結(jié)合在一起，成為一個寬帶定位信號，來進行運算。這樣，定位信號帶寬變寬，精度增加。經(jīng)實驗驗證，在將4個載頻的定位信號合并計算的時候，定位精度可以達到5米。這樣的精度足以代替GPS，也足夠室內(nèi)的定位應用。

　　在基站側(cè)，一般都是多載頻配置，多個載頻的需求可以滿足。在終端側(cè)，由于物理層中OFDM符號CP點數(shù)必須為整數(shù)，所以系統(tǒng)的采樣率至少是1.92MHz。1.92MHz采樣率對應的帶寬內(nèi)可以容納至少8個載頻。也就是說，終端硬件本來就會接收多個載頻的數(shù)據(jù)。使用鄰頻的定位信號一起運算，不需要修改硬件，不會增加終端成本。

　　驗證系統(tǒng)使用了兩臺設(shè)備，一臺模擬基站，一臺模擬終端，采用往返時間法來測定兩臺設(shè)備間的距離。設(shè)備使用4個載頻的定位信號進行定位運算。實驗結(jié)果顯示：距離測量誤差小于5米。據(jù)此可以推斷出使用此種方法進行的定位，也可以達到相近的精度。在本實驗中，由于設(shè)備硬件功率原因，實驗距離只有20米。但鑒于到達時間類方法定位精度與距離遠近關(guān)系不大，故此不影響結(jié)論。

　　結(jié)論，使用多載波聚合的方法進行定位，可以有效的提高定位精度，達到5米。這樣的精度足以代替GPS，使得具有移動性業(yè)務需求的終端不必安裝GPS模塊，節(jié)省成本，降低功耗。此外，此技術(shù)還可以用于室內(nèi)的定位，使得NB-IoT的應用范圍更加廣闊。

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