新型室內(nèi)覆蓋設(shè)備定位關(guān)鍵技術(shù)研究與測(cè)試驗(yàn)證

梁童++武欣++趙培++孟德香

【摘 要】為了滿足人們對(duì)室內(nèi)定位的需求，通過三層架構(gòu)新型室內(nèi)覆蓋設(shè)備的引入提升了室內(nèi)定位能力。研究了三層架構(gòu)室內(nèi)覆蓋設(shè)備定位算法，設(shè)計(jì)了不同場(chǎng)景下的定位能力評(píng)估方案，開展定位精度評(píng)估，驗(yàn)證了主流三層架構(gòu)室內(nèi)覆蓋設(shè)備的定位能力，為運(yùn)營(yíng)商的定位運(yùn)營(yíng)策略提供了技術(shù)儲(chǔ)備。

【關(guān)鍵詞】室內(nèi)定位 新型覆蓋 分布式皮基站

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2017.02.013 中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-1010（2017）02-0061-07

引用格式：梁童，武欣，趙培，等. 新型室內(nèi)覆蓋設(shè)備定位關(guān)鍵技術(shù)研究與測(cè)試驗(yàn)證[J]. 移動(dòng)通信， 2017，41（2）： 61-67.

1 引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)的需求越來越大。經(jīng)預(yù)計(jì)，未來幾年基于位置服務(wù)的應(yīng)用將產(chǎn)生幾百億的經(jīng)濟(jì)效益。諾基亞西門子、愛立信、微軟、蘋果、谷歌等多個(gè)大公司，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)開展了對(duì)室內(nèi)定位的研究。室內(nèi)定位已經(jīng)成為一大研究熱點(diǎn)。

室內(nèi)定位需求強(qiáng)烈，但傳統(tǒng)的定位技術(shù)（衛(wèi)星定位、基站定位）卻因條件限制，無法滿足室內(nèi)定位要求。這主要是室內(nèi)定位的環(huán)境特征決定的，由于室內(nèi)建筑物的復(fù)雜性以及無法有效接收室外GPS信號(hào)，且導(dǎo)致非視距干擾（NLOS）較為嚴(yán)重，導(dǎo)致室內(nèi)定位相對(duì)于室外定位有著許多的技術(shù)難點(diǎn)。但是，人們?cè)谑覂?nèi)移動(dòng)的速度比較慢，一般都是步行狀態(tài)，同時(shí)由于室內(nèi)環(huán)境面積較小，建筑物布局比較固定，也為室內(nèi)定位提供了一些特有的優(yōu)勢(shì)。

隨著三層架構(gòu)的新型室分設(shè)備的應(yīng)用與演進(jìn)，傳統(tǒng)室內(nèi)無源分布系統(tǒng)的劣勢(shì)將得到彌補(bǔ)，除了能夠滿足網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同時(shí)期的容量需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的有源化監(jiān)控等，新型設(shè)備在支持室內(nèi)定位方面也具備優(yōu)勢(shì)，可支持包括定位在內(nèi)的豐富的室內(nèi)業(yè)務(wù)。

2 室內(nèi)新型覆蓋設(shè)備

新型室內(nèi)覆蓋設(shè)備主要包括射頻接入型光纖分布系統(tǒng)、基帶接入型光纖分布系統(tǒng)、一體化皮/微基站等多種不同的類型。

射頻接入型光纖分布系統(tǒng)以MDAS（多業(yè)務(wù)數(shù)字分布系統(tǒng)，Multiservice Digital Distributed Access System）為代表，MDAS由接入單元（MAU）、擴(kuò)展單元（MEU）及遠(yuǎn)端單元（MRU）三部分組成。MDAS光纖分布系統(tǒng)通過接入單元（MAU）將2G、3G、LTE MIMO（Multi-Input Multi-Output）信號(hào)引入，經(jīng)信號(hào)處理轉(zhuǎn)為光信號(hào)，利用光纖傳輸至擴(kuò)展單元（MEU），同時(shí)融入WLAN或?qū)拵У男盘?hào)，最終通過光纖傳輸至遠(yuǎn)端單元（MRU），MRU將信號(hào)解調(diào)后放大輸出。

基帶接入型光纖分布系統(tǒng)同樣由三層架構(gòu)組成，目前各個(gè)主流設(shè)備廠家均推出了自有品牌的基帶接入型光纖分布系統(tǒng)，如華為公司的Lampsite、中興公司的Qcell、愛立信的Dot等，基站由基帶單元、射頻遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)匯聚單元和射頻拉遠(yuǎn)單元組成。除LTE系統(tǒng)外，對(duì)GSM系統(tǒng)的支持上，以華為公司的Lampsite為例，可通過加入DCU（數(shù)字合路單元）網(wǎng)元可以支持其他設(shè)備廠家的GSM網(wǎng)絡(luò)接入。

一體化皮基站即為Nanocell，主要用于室內(nèi)覆蓋，一體化微基站用于室外覆蓋室內(nèi)。一體化皮基站是基帶和射頻的一體化機(jī)型，具有體積小、部署快速靈活、性價(jià)比高的綜合優(yōu)勢(shì)。

目前，新型室內(nèi)覆蓋設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同類型的室內(nèi)場(chǎng)景中，如MDAS主要用于室外覆蓋室內(nèi)，基帶接入型光纖分布系統(tǒng)用于大型場(chǎng)景下的室內(nèi)部署，可解決容量、覆蓋等室內(nèi)問題，應(yīng)用較為廣泛。由于基帶接入型光纖分布系統(tǒng)用于室內(nèi)部署，可替代傳統(tǒng)的單、雙路室內(nèi)分布系統(tǒng)，同時(shí)有源設(shè)備可充分利用其設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)，為室內(nèi)定位相關(guān)業(yè)務(wù)提供技術(shù)方案。