面向5G-Advanced無線系統(tǒng)的高精度定位技術(shù)

任斌，張振宇，方榮一,,，任曉濤，李健翔，侯云靜，于哲，孫韶輝

面向5G-Advanced無線系統(tǒng)的高精度定位技術(shù)

任斌1,2，張振宇3，方榮一1,2,3,，任曉濤1,2，李健翔1,2，侯云靜1,2，于哲1,2，孫韶輝1,2

（1. 中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司，北京 100083；2.無線移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（電信科學(xué)技術(shù)研究院有限公司），北京 100191；3. 北京航空航天大學(xué)，北京 100083）

隨著定位技術(shù)的快速發(fā)展，面向5G-Advanced的高精度定位技術(shù)正受到越來越多的關(guān)注。首先，介紹了第三代合作伙伴計(jì)劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）Rel-16和Rel-17的5G定位標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀和Rel-18的5G-Advanced定位技術(shù)增強(qiáng)方向。其次，重點(diǎn)研究了5G正交頻分復(fù)用（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）信號(hào)模型和載波相位定位技術(shù)需要解決的3個(gè)關(guān)鍵算法：基于鎖相環(huán)的載波相位測量算法、基于參考終端的雙差分算法和基于拓展卡爾曼濾波的用戶設(shè)備（user equipment，UE）位置解算算法。最后，分析了低功耗高精度定位技術(shù)方案和基于定位參考設(shè)備的定位精度增強(qiáng)技術(shù)方案。

5G新空口；載波相位定位；低功耗高精度定位；定位參考設(shè)備；整周模糊度

0 引言

第三代合作伙伴計(jì)劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）從2018年開始研究和標(biāo)準(zhǔn)化基于5G新空口（new radio，NR）信號(hào)的無線接入定位技術(shù)，在3GPP Release16（Rel-16）中完成了基于5G NR終端定位的第一個(gè)正式版本的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，其中包括5G定位參考信號(hào)、定位測量值和定位上報(bào)等相關(guān)流程以及接口信令的標(biāo)準(zhǔn)化工作[1-2]。3GPP NR Rel-16商用場景下80%用戶的定位誤差小于3 m[3]。3GPP NR Rel-17進(jìn)行了NR定位增強(qiáng)研究，商用場景下90%用戶的定位誤差小于1 m，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景下90%用戶的定位誤差小于0.2 m[4]。Rel-17定位項(xiàng)目的目標(biāo)是取得比Rel-16更高的定位精度和更低的時(shí)延，以及支持5G新應(yīng)用和垂直行業(yè)的高完好性和可靠性要求。目前已完成了消除用戶設(shè)備（user equipment，UE）和基站收/發(fā)定時(shí)誤差影響、提升上行到達(dá)角和下行離開角的定位精度以及消除非視距/多徑影響等標(biāo)準(zhǔn)化工作[5-6]。

為了進(jìn)一步提升定位精度、提高定位效率和完好性以及支持更多應(yīng)用場景的定位，3GPP在無線電接入網(wǎng)（radio access network，RAN）第SA#94-e次全會(huì)上確定了Rel-18定位研究項(xiàng)目[7]，其中包含兩個(gè)方面的研究工作：第一，定位性能增強(qiáng)方面包含載波相位定位方案、低功耗高精度定位（low-power high-accuracy positioning，LPHAP）方案和載波聚合定位方案；第二，提升完好性和定位應(yīng)用場景擴(kuò)展方面包含輔鏈路（sidelink）定位方案、低能力等級(jí)終端（RedCap UE）定位方案和蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位完好性方案。3GPP在SA#94-e全會(huì)上確定了Rel-18 增強(qiáng)位置服務(wù)第三階段研究項(xiàng)目[8]，包含定位參考設(shè)備（positioning reference unit，PRU）的研究工作，SA（Service and System Aspects）組將與RAN組合作，研究與使用RAN組中定義的PRU相關(guān)特定網(wǎng)絡(luò)功能，并研究5G系統(tǒng)（5G system，5GS）如何支持特定的參考用戶設(shè)備，以提高定位精度并減少信令開銷。

3GPP Rel-18定位研究項(xiàng)目中，基于5G信號(hào)的載波相位定位方案、LPHAP和PRU是實(shí)現(xiàn)高精度定位的3種關(guān)鍵技術(shù)方案。其中，與現(xiàn)有的3GPP NR定位方法相比，基于5G信號(hào)的載波相位定位方案能夠顯著提高室內(nèi)和室外場景的定位精度，LPHAP的引入可以滿足海量設(shè)備位置跟蹤和危險(xiǎn)區(qū)域人員定位等場景的低功耗、高精度定位需求，PRU通過消除基站間的定時(shí)偏差，有效地提高定位精度。

1 基于5G信號(hào)的載波相位定位技術(shù)

載波相位定位技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（global navigation satellite system，GNSS）[9]，其核心思想在于利用測量載波信號(hào)的相位信息，獲取分米級(jí)甚至厘米級(jí)定位精度。載波相位中包含了待定位終端與基站之間的距離信息，可以用于計(jì)算終端位置。衛(wèi)星定位的主要局限是在室內(nèi)以及建筑物密布的城市峽谷地帶，終端往往難以接收衛(wèi)星信號(hào)。相比于衛(wèi)星定位，無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位具有覆蓋廣、可配置性強(qiáng)、誤差來源少和路徑損耗低等優(yōu)點(diǎn)，是一種高精度定位的可選方案。基于5G信號(hào)的載波相位定位技術(shù)的基本原理是通過測量5G信號(hào)載波的相位變化，獲取傳播時(shí)延或者距離信息，進(jìn)行高精度終端定位。載波相位測量誤差一般小于載波波長的10%（例如，載波頻率為2 GHz時(shí)，載波相位測量誤差為1.5 cm），基于5G信號(hào)的載波相位定位技術(shù)的精度性能能夠達(dá)到厘米級(jí)。由于5G信號(hào)功率高、不受電離層/對(duì)流層時(shí)延等天氣干擾的影響，且5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)參考信號(hào)發(fā)送有控制權(quán)，基于5G信號(hào)的載波相位定位比基于衛(wèi)星的載波相位有可能取得更高的定位精度、更低的定位時(shí)延和更低的復(fù)雜度。

1.1 信號(hào)模型

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

基于5G信號(hào)的載波相位定位需要解決以下3個(gè)關(guān)鍵問題：第一，實(shí)時(shí)跟蹤和鎖定連續(xù)或非連續(xù)載波信號(hào)，獲得載波相位測量值，如基于鎖相環(huán)的載波相位測量技術(shù)；第二，消除接收機(jī)和發(fā)送機(jī)的時(shí)鐘誤差，如基于參考終端的雙差分技術(shù)；第三，接收機(jī)準(zhǔn)確地求解整周模糊度并且消除定時(shí)偏差以及頻率偏差的影響，如基于拓展卡爾曼濾波（extended Kalman filter，EKF）的UE位置解算技術(shù)。

1.2.1 基于鎖相環(huán)的載波相位測量技術(shù)

現(xiàn)有的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的載波相位方案基于連續(xù)信號(hào)，根據(jù)文獻(xiàn)[9]的分析，衛(wèi)星系統(tǒng)采用載波相位定位方案，接收機(jī)必須連續(xù)不斷地跟蹤載波相位測量值。丟失信號(hào)連續(xù)性在接收機(jī)重新捕獲信號(hào)時(shí)導(dǎo)致不明原因的信號(hào)丟失以及載波周數(shù)跳變，即整周整模糊度的值在信號(hào)失鎖前后產(chǎn)生了變化。5G系統(tǒng)采用時(shí)分復(fù)用（time-division duplex，TDD）雙工方式時(shí)，TDD系統(tǒng)中的定位信號(hào)傳輸是非連續(xù)的，載波相位的估計(jì)會(huì)遇到PLL無法連續(xù)跟蹤載波相位的問題。以下行定位為例，PLL需要在下行傳輸周期期間快速鎖定載波信號(hào)，并從周期性下行信號(hào)中估計(jì)連續(xù)的載波相位測量值。影響TDD系統(tǒng)的載波相位鎖相環(huán)能否工作的主要因素是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的晶振性能和上行傳輸時(shí)間間隔。一種可行方案是利用相鄰兩段下行信號(hào)的頻偏估計(jì)值對(duì)間隔的上行信號(hào)頻偏進(jìn)行插值估計(jì)，從而計(jì)算間隔上行時(shí)間內(nèi)載波相位的變化量，進(jìn)而估計(jì)下行信號(hào)的整周模糊度。

圖1 PLL原理框圖

1.2.2 基于參考終端的誤差消除技術(shù)

式（3）表明，受定時(shí)偏差與頻率偏差的影響，無法直接從PLL測量的相位中提取距離信息，因此需要進(jìn)一步處理。此外，終端在獲取載波相位測量值的同時(shí)，還可以獲取到達(dá)時(shí)間（time of arrival，TOA）測量值。典型的TOA測量算法有自適應(yīng)門限法[14]、互相關(guān)法[15]、MUSIC算法[16]等。定時(shí)偏差與頻率偏差對(duì)TOA和載波相位測量值的影響是相同的，下面提出了基于參考終端的TOA和載波相位測量值誤差消除方案。根據(jù)文獻(xiàn)[17]可知，在不考慮非直射徑、存在定時(shí)偏差與頻率偏差的情況下，TOA和載波相位測量值可以表示為式（8）、式（9）：

在已知參考終端位置的情況下，可以將雙差分測量方程進(jìn)一步恢復(fù)為單差分測量方程。

如前文所述，載波相位定位技術(shù)的接收機(jī)需要準(zhǔn)確地求解整周模糊度并且消除定時(shí)偏差以及頻率偏差的影響?；贓KF的UE位置解算技術(shù)可以在估計(jì)出整周模糊度的同時(shí)求解出UE位置，并且利用前后測量值的關(guān)系提高定位精度，因此推薦用于載波相位定位的接收機(jī)。一種可行的EKF算法的狀態(tài)變量包括用戶位置、用戶速度和雙差分整周模糊度。其中，輸入EKF算法的單差分載波相位測量值以及TDOA測量值是式（12）、式（13）結(jié)合參考終端位置計(jì)算得到的單差分測量值，EKF算法輸出的量是沒有進(jìn)行整數(shù)化處理的整周模糊度，整周模糊度解算可以使用經(jīng)典的LAMBDA算法[18]，具體EKF算法可以參見文獻(xiàn)[19]。

1.3 評(píng)估結(jié)果

仿真評(píng)估采用了3GPP Rel-17定位研究項(xiàng)目給出的室內(nèi)工廠場景[20]，仿真配置參數(shù)參見表1。

表1 仿真配置參數(shù)

基于5G信號(hào)載波相位定位的水平維定位誤差如圖2所示，90%用戶的水平維定位誤差在1 cm左右。

圖2 基于5G信號(hào)載波相位定位的水平維定位誤差

2 LPHAP技術(shù)

LPHAP技術(shù)的引入主要是為了滿足海量設(shè)備位置跟蹤和危險(xiǎn)區(qū)域人員定位等用例的定位需求。以上用例要求定位方案精度高且功耗極低（如設(shè)備的電池壽命需要長達(dá)一年或更長時(shí)間）。雖然在Rel-17 NR定位標(biāo)準(zhǔn)中，引入了對(duì)無線資源控制（radio resource control，RRC）非活動(dòng)狀態(tài)（RRC_inactive Mode）下終端定位的支持[5]，但仍然需要在Rel-18中評(píng)估當(dāng)前系統(tǒng)是否能夠滿足LPHAP的定位需求[21-23]。

由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大部分情況處于非連接狀態(tài)，而且終端降低定位功耗的需求越來越旺盛，因此支持非連接態(tài)（RRC_idle/RRC_inactive）定位成為降低功耗的新方向[4]。事件/周期觸發(fā)被叫式的定位業(yè)務(wù)（deferred MT-LR）適用于低功耗高精度終端，其業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是當(dāng)終端探測滿足預(yù)先設(shè)定的定位業(yè)務(wù)，如周期性觸發(fā)終端位置業(yè)務(wù)請(qǐng)求，滿足某類事件后，觸發(fā)獲取終端位置信息（具體見3GPP協(xié)議TS 23.273第6.7節(jié)[24]）。例如一個(gè)電池供電的跟蹤裝置，需要它在1 h的間隔內(nèi)報(bào)告位置，或者當(dāng)位置變化超過預(yù)定義門限時(shí)，獲取該裝置位置信息。該設(shè)備初始位置啟動(dòng)可以在RRC_connected下執(zhí)行，但后續(xù)的位置報(bào)告將從非活動(dòng)狀態(tài)中受益匪淺，這極大延長了電池壽命[25]。因此，非連接狀態(tài)終端能夠通過減少狀態(tài)轉(zhuǎn)換帶來的信令開銷，在降低功耗的同時(shí)，仍然滿足蜂窩網(wǎng)的高精度定位[26]，被納入了3GPP Rel-18高精度定位增強(qiáng)的研究范疇[7]。

非連接狀態(tài)終端如果直接采用現(xiàn)有的連接態(tài)定位方法，存在兩個(gè)主要問題：第一，基站如何為非連接態(tài)終端分配上行定位參考信號(hào)資源；第二，各個(gè)基站如何正確接收該非連接態(tài)終端發(fā)送的上行定位參考信號(hào)。下面給出了非連接態(tài)終端定位解決上述兩個(gè)問題的方法。

針對(duì)問題1，設(shè)計(jì)專用的定位業(yè)務(wù)喚醒信號(hào)，用于定位業(yè)務(wù)的申請(qǐng)，在隨機(jī)接入過程中高效完成上行定位參考信號(hào)資源的分配。具體地，各個(gè)小區(qū)從所有的preamble碼集合中劃分出定位專屬preamble碼，作為定位業(yè)務(wù)喚醒信號(hào)。當(dāng)某個(gè)終端需要配置上行定位參考信號(hào)資源時(shí)，使用定位專屬preamble碼發(fā)起隨機(jī)接入流程。基站根據(jù)該定位專屬preamble碼辨識(shí)該終端發(fā)起的上行定位參考信號(hào)資源請(qǐng)求?；驹诤罄m(xù)隨機(jī)接入流程中為該終端分配上行定位參考信號(hào)資源，從而快速地完成終端與網(wǎng)絡(luò)同步，以及上行定位參考信號(hào)的資源分配。

課堂教學(xué)是高校思想政治理論課的主要教學(xué)手段，在多年來的高校思想政治理論課教學(xué)發(fā)揮了重要的作用，并取得了豐碩的教學(xué)成果。新媒體新技術(shù)時(shí)代的到來極大地緩解了課堂教學(xué)的壓力，有效地彌補(bǔ)了課堂教學(xué)手段單一的不足。思政課教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選取個(gè)別知識(shí)點(diǎn)和重難點(diǎn)，將圖片、文字、視頻、講授結(jié)合起來，精心設(shè)計(jì)并制作微課視頻，通過學(xué)校網(wǎng)站展示、學(xué)生微信平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)等形式讓學(xué)生在課余時(shí)間觀看，這種做法客觀上促使傳統(tǒng)的單向灌輸教學(xué)模式向多主體的學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變。

針對(duì)問題2，終端在完成上述隨機(jī)接入流程后，向核心網(wǎng)發(fā)送進(jìn)行定位業(yè)務(wù)的請(qǐng)求。服務(wù)基站建立與核心網(wǎng)的連接后，把該終端的上行定位參考信號(hào)資源配置信息上報(bào)給定位管理功能（location management function，LMF）。LMF將上述資源配置信息通知給周圍鄰區(qū)基站。服務(wù)基站和鄰區(qū)基站基于上述資源配置信息，接收并測量該終端的上行定位參考信號(hào)。

上述方法使服務(wù)基站和鄰區(qū)基站能及時(shí)接收非連接態(tài)終端發(fā)送的上行定位參考信號(hào)，獲取定位測量值并且把該測量值上報(bào)給LMF，便于LMF完成位置計(jì)算。該方法解決了非連接態(tài)終端與網(wǎng)絡(luò)的同步、定位參考信號(hào)資源配置和有效的定位參考信號(hào)接收窗設(shè)置等一系列問題，使非連接態(tài)終端在移動(dòng)過程中也能低功耗地支持基于5G的高精度上行定位方法。

3 基于PRU的定位精度增強(qiáng)技術(shù)

眾所周知，定時(shí)誤差包括時(shí)鐘偏差和UE/基站的收/發(fā)定時(shí)誤差，會(huì)引起定位精度的下降。如經(jīng)過設(shè)備校準(zhǔn)之后，UE/基站的收/發(fā)定時(shí)誤差約為10 ns?？紤]1 ns的誤差將導(dǎo)致30 cm的定位誤差，因此消除上述定時(shí)誤差可以有效地提高定位精度。例如，文獻(xiàn)[6]研究結(jié)果表明，當(dāng)UE/基站的收/發(fā)定時(shí)誤差建模為[?2，2]的截?cái)喔咚狗植迹? 5 ns，90%累積分布函數(shù)（cumulative distribution function，CDF）點(diǎn)的水平維定位誤差為3.411 m；當(dāng)去除UE/基站的收/發(fā)定時(shí)誤差后，90% CDF點(diǎn)的水平維定位誤差可降低到0.128 m。

本節(jié)介紹基于PRU的定位方案。其中，PRU是位置提前已知或者能夠精確測量到的設(shè)備。該設(shè)備類型可以是參考終端，也可以是參考基站?；诙ㄎ粎⒖荚O(shè)備消除基站之間的定時(shí)偏差可以有兩種方法：第一種是實(shí)時(shí)的雙差分，基本原理參見本文第1.2節(jié)；第二種是非實(shí)時(shí)的定時(shí)偏差預(yù)補(bǔ)償方案。在第二種方法中，基于該定位參考設(shè)備可以在一段時(shí)間內(nèi)測量不同基站之間的定時(shí)偏差的差值，然后通知基站進(jìn)行校準(zhǔn)，或者把不同基站之間的定時(shí)偏差的差值上報(bào)給定位服務(wù)器，由定位服務(wù)器在進(jìn)行目標(biāo)終端的位置解算時(shí)預(yù)先消除。

從上述分析可知，利用參考UE的位置和測量值等信息輔助計(jì)算待定位的目標(biāo)UE位置可以有效提高定位精度。但是LMF計(jì)算待定位的目標(biāo)UE的位置時(shí)，3GPP現(xiàn)有的定位流程不支持LMF獲取參考UE的信息。為了解決該問題，文獻(xiàn)[27]提出了兩種解決方法，方法一為參考UE在注冊(cè)過程中向移動(dòng)性管理功能（access and mobility management function，AMF）指示其支持參考UE的功能，AMF根據(jù)該能力，向LMF提供參考UE的信息，如標(biāo)識(shí)、服務(wù)小區(qū)標(biāo)識(shí)、關(guān)聯(lián)ID等。LMF可使用關(guān)聯(lián)ID向參考UE發(fā)送LPP消息。方法二為參考UE在注冊(cè)過程之后向AMF發(fā)送參考UE注冊(cè)請(qǐng)求，AMF將該請(qǐng)求消息、關(guān)聯(lián)ID和服務(wù)小區(qū)標(biāo)識(shí)等一并發(fā)送至LMF。LMF存儲(chǔ)參考UE的信息，需要時(shí)直接使用關(guān)聯(lián)ID向參考UE發(fā)送LPP消息。上述兩種解決方法需要增強(qiáng)AMF和LMF的功能，且關(guān)聯(lián)ID是靜態(tài)分配且參考UE是唯一的，LMF使用同一關(guān)聯(lián)ID無法區(qū)分屬于不同定位過程的消息。文獻(xiàn)[28]認(rèn)為需要對(duì)上述兩種解決方案進(jìn)行端到端的評(píng)估，文獻(xiàn)[29]提出了AMF存儲(chǔ)PRU信息的方法，但未描述具體工作機(jī)制，例如端到端的信令流程。

文獻(xiàn)[30]通過在LMF中配置參考UE的信息以及將LMF作為LCS客戶端發(fā)起對(duì)PRU的定位過程。與上述方法相比，該方法不影響AMF的功能和現(xiàn)有定位流程。根據(jù)現(xiàn)有定位流程，AMF將為該定位請(qǐng)求臨時(shí)分配關(guān)聯(lián)ID，用于唯一標(biāo)識(shí)與該定位請(qǐng)求相關(guān)的消息，因此避免了LMF使用靜態(tài)關(guān)聯(lián)ID觸發(fā)對(duì)PRU進(jìn)行定位等問題，定位過程如圖3所示。

圖3 LMF作為LCS客戶端發(fā)起對(duì)參考UE的定位過程

上述方法雖然避免了對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)元的影響，但存在路由迂回的問題，因?yàn)長MF作為LCS客戶端向網(wǎng)關(guān)移動(dòng)位置中心（gateway mobile location center，GMLC）發(fā)送定位請(qǐng)求之后，經(jīng)過GMLC和AMF的路由，該定位請(qǐng)求最終被重新路由至上述LMF，由該LMF觸發(fā)定位過程。當(dāng)LMF從PRU

獲取測量信息和/或位置信息之后，為了避免對(duì)現(xiàn)有流程的修改，LMF需將上述信息發(fā)送至AMF，經(jīng)過AMF和GMLC的路由，上述信息再次返回至LMF。如何避免該問題以及靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)PRU的定位，將是3GPP Rel-18定位技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。

4 結(jié)束語

本文重點(diǎn)介紹了3GPP Rel-18定位研究項(xiàng)目中的3種典型技術(shù)方案：基于5G信號(hào)的載波相位定位方案、低功耗高精度定位方案和基于PRU的定位精度增強(qiáng)方案。首先，介紹了基于5G信號(hào)的載波相位定位技術(shù)基本原理和OFDM信號(hào)模型。然后，介紹了針對(duì)3個(gè)關(guān)鍵問題的解決方案：基于鎖相環(huán)實(shí)時(shí)跟蹤和鎖定連續(xù)或非連續(xù)載波信獲得載波相位測量值；基于參考UE的雙差分技術(shù)消除接收機(jī)和發(fā)送機(jī)的時(shí)鐘誤差和收發(fā)定時(shí)誤差；基于EKF的UE位置解算技術(shù)求解整周模糊度并且消除定時(shí)偏差以及頻率偏差的影響。最后，基于3GPP室內(nèi)工廠場景，仿真結(jié)果顯示該技術(shù)能夠取得90%用戶的水平維定位誤差在1 cm左右。LPHAP的引入主要是為了滿足海量設(shè)備位置跟蹤和危險(xiǎn)區(qū)域人員定位等場景的低功耗高精度定位需求，Rel-18將評(píng)估當(dāng)前系統(tǒng)是否能夠滿足LPHAP的定位需求?；赑RU的定位精度增強(qiáng)技術(shù)通過實(shí)時(shí)雙差分和非實(shí)時(shí)的定時(shí)偏差預(yù)補(bǔ)償方案消除基站間的定時(shí)偏差以提高定位精度，3GPP Rel-18定位將重點(diǎn)討論如何支持LMF獲取PRU的信息。

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High-accuracy positioning for 5G-Advanced wireless systems

REN Bin1, 2, ZHANG Zhenyu3, FANG Rongyi1, 2,3, REN Xiaotao1, 2, LI Jianxiang1, 2, HOU Yunjing1, 2, YU Zhe1, 2, SUN Shaohui1, 2

1. CICT Mobile Communications Technology Co., Ltd., Beijing 100083, China 2. State Key Laboratory of Wireless Mobile Communications, China Academy of Telecommunications Technology(CATT), Beijing 100191, China 3.Beihang University, Beijing 100083, China

With the rapid development of positioning technology, high-accuracy positioning technology for 5G-Advanced is receiving more and more attention. Firstly, the current situation of 5G positioning standards based on the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Release 16/ Release17 and the enhancement directions of the 5G-Advanced positioning technology based on 3GPP Release 18 were introduced. Secondly, the 5G orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal model and three key algorithms for carrier phase positioning technology were mainly studied, including: carrier phase measurement algorithm based on phase locked loop, double-difference algorithm based on reference user equipment (UE), and UE position calculation algorithm based on extended Kalman filter. Finally, the low-power high-accuracy positioning technology and the positioning accuracy enhancement technology based on positioning reference unit were analyzed.

5G new radio, carrier phase positioning, low-power high-accuracy positioning, positioning reference unit, integer ambiguity

TP393

A

10.11959/j.issn.1000?0801.2022041

2022?01?10；

2022?03?08

任斌（1983－），男，博士，中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)闊o線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的高精度定位技術(shù)、非正交多址接入技術(shù)和隨機(jī)接入技術(shù)。

張振宇（1992－），男，北京航空航天大學(xué)博士生，主要研究方向?yàn)闊o線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的高精度定位技術(shù)。

方榮一（1993－），男，中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司工程師，北京航空航天大學(xué)博士生，主要研究方向?yàn)楦呔榷ㄎ患夹g(shù)。

任曉濤（1976－），男，博士，中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)楦呔榷ㄎ?、車?lián)網(wǎng)。

李健翔（1979－），女，中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)楦呔榷ㄎ弧⒖仗斓匾惑w化網(wǎng)絡(luò)及定位。

侯云靜（1985－），女，中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)槎ㄎ?、網(wǎng)絡(luò)切片。

于哲（1995－），男，中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司工程師，主要研究方向?yàn)楦呔榷ㄎ弧?/p>

孫韶輝（1972－），男，博士，中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理，長期從事移動(dòng)通信新技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)制定工作，主要研究方向?yàn)橐苿?dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)及多天線技術(shù)、衛(wèi)星通信和定位等關(guān)鍵技術(shù)。