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高精度用戶面定位,應(yīng)用場(chǎng)景豐富拓展

2019年11月1日 11:35  中興通訊  作 者:張洪黨/樊萬(wàn)鵬

運(yùn)營(yíng)商持續(xù)關(guān)注定位精度的提升

在電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中,定位技術(shù)伴隨著定位精度的提升而發(fā)展,早期網(wǎng)絡(luò)中主要依靠基站定位,定位精度在500米左右,技術(shù)人員一直在為提升精度做持續(xù)努力,從CID+TA、CID+RTT等到OTDOA等技術(shù)的采用,精度也在穩(wěn)步的提升,最好精度可達(dá)50米。

隨著3G/4G網(wǎng)絡(luò)的部署,終端數(shù)據(jù)接入越來(lái)越方便,為開(kāi)展AGPS(參見(jiàn)圖1)用戶面定位創(chuàng)造了有利條件,移動(dòng)終端可以直接通過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)無(wú)線定位信息從終端到定位平臺(tái)的傳遞,相關(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸即可,不需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行大的改造,時(shí)間和工程成本更可控,更易于推廣。AGPS既能加快接收機(jī)信號(hào)捕獲和完成首次定位的速度(從2~3分鐘提升到5s左右),又能提高信號(hào)捕獲與靈敏度跟蹤。

基于用戶面的定位遵循OMA(Open Mobile Alliance)的SUPL(Secure User Plane Location)規(guī)范,其利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)在用戶平面上傳輸輔助數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù),其目的是充分利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)特性為用戶提供更好的位置服務(wù)。

圖1 AGPS原理圖

中興通訊致力于提升用戶面AGPS定位精度 定位精度是考察AGPS定位能力的關(guān)鍵指標(biāo),目前業(yè)界主流精度在5~50米內(nèi),在緊急呼叫、位置跟蹤應(yīng)用場(chǎng)景中,精度的提升對(duì)節(jié)約救援時(shí)間、節(jié)約支出、減少傷亡和提升用戶體驗(yàn)至關(guān)重要。

AGPS定位主要應(yīng)用于如下場(chǎng)景:

緊急呼叫:通過(guò)AGPS定位緊急呼叫主叫方位置,縮短定位范圍,減少救援時(shí)間,減少事故傷亡。

位置跟蹤:通過(guò)AGPS定位技術(shù)確定老人和孩子當(dāng)前的位置,或者對(duì)活動(dòng)范圍進(jìn)行設(shè)置,超出范圍就發(fā)送告警短信,方便家長(zhǎng)了解兒童安全狀況。

企業(yè)對(duì)員工的管理:對(duì)外勤員工進(jìn)行定位,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)考勤、行程管理、軌跡查詢等,提高員工工作效率。

中興通訊作為全球領(lǐng)先的綜合通信解決方案提供商,致力于幫助運(yùn)營(yíng)商提供最佳的解決方案,在定位產(chǎn)品領(lǐng)域深耕多年,通過(guò)對(duì)自身定位技術(shù)的深挖和理解,通過(guò)技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化,定位精度得到了極大的提升,目前精度已提升至5~10米。關(guān)鍵優(yōu)化措施如下:

(1)深入研究分析LPP協(xié)議:詳細(xì)分析終端請(qǐng)求輔助數(shù)據(jù)、服務(wù)器下發(fā)輔助數(shù)據(jù)以及終端上傳觀測(cè)數(shù)據(jù)這三個(gè)主要步驟中 LPP 協(xié)議傳輸字段的物理意義;深入討論分析代碼中衛(wèi)星位置函數(shù)解算過(guò)程中的各個(gè)輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)以及過(guò)程中出現(xiàn)的誤差較正項(xiàng);檢查輸入?yún)?shù)中關(guān)于時(shí)間、星歷數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù)是否正確解算,并反復(fù)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證和調(diào)優(yōu),以達(dá)到更好的定位精度。

(2)優(yōu)化選星:根據(jù)衛(wèi)星相對(duì)于接收機(jī)的仰角來(lái)對(duì)衛(wèi)星排序,在允許衛(wèi)星數(shù)量選擇的前提下,依次選擇最優(yōu)的衛(wèi)星來(lái)參與定位解算。

(3)誤差糾偏:優(yōu)化定位時(shí)間的組裝、衛(wèi)星位置推算、電離層誤差計(jì)算以及偽距觀測(cè)量的組裝,通過(guò)研究并維護(hù)科學(xué)的模型,對(duì)模型外的大精度誤差的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾偏,可將誤差控制在可接受范圍內(nèi),大大提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

(4)應(yīng)用加權(quán)模型算法:基于電離層誤差、對(duì)流層誤差、星歷誤差以及觀測(cè)量誤差設(shè)計(jì)定位優(yōu)化模型,通過(guò)研究和大量的測(cè)試驗(yàn)證,建立并維護(hù)科學(xué)的加權(quán)模型,對(duì)定位計(jì)算選擇合理的加權(quán)系數(shù),提升定位精度。

中興通訊SLP高精度用戶面定位解決方案

 

圖2  SLP系統(tǒng)架構(gòu)

中興通訊高精度用戶面定位解決方案(SLP)為SP提供獲取SET終端位置信息的能力,在邏輯上分為5個(gè)層次:

維護(hù)管理層:管理系統(tǒng)中的配置信息、應(yīng)用相關(guān)的權(quán)限和隱私管理、告警、報(bào)表展示等。

業(yè)務(wù)處理引擎層:負(fù)責(zé)核心業(yè)務(wù)流程的調(diào)度、位置測(cè)量、位置計(jì)算、位置轉(zhuǎn)換等核心處理。

協(xié)議處理層:由各種承載協(xié)議處理模塊組成,負(fù)責(zé)各種協(xié)議的處理和轉(zhuǎn)換。

接入鑒權(quán)處理層:負(fù)責(zé)系統(tǒng)鑒權(quán)、會(huì)話管理、消息路由管理、協(xié)議數(shù)據(jù)的解析、格式化處理等。

系統(tǒng)對(duì)接處理層:完成外部系統(tǒng)的對(duì)接,協(xié)助完成參考網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取和更新,終端鏈路的建立等。

此方案全面支持SUPL AGPS定位,兼容各種SUPL終端,精度可達(dá)5~10米,大大增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)商核心競(jìng)爭(zhēng)力,提升客戶在市場(chǎng)中的優(yōu)勢(shì)地位;且方案具備靈活多樣的隱私設(shè)置規(guī)則;可與SP業(yè)務(wù)管理平臺(tái)無(wú)縫融合;組網(wǎng)靈活,可支持垂直擴(kuò)容和水平擴(kuò)容等優(yōu)勢(shì),滿足客戶業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的核心訴求。目前該方案已在多個(gè)國(guó)家和地區(qū)商用,為客戶持續(xù)提供價(jià)值。

隨著RTD/RTK技術(shù)的引入,未來(lái)AGNSS(支持多種衛(wèi)星導(dǎo)航)精度將得到質(zhì)的提升,RTD精度將達(dá)到米級(jí),RTK精度可達(dá)厘米級(jí),應(yīng)用場(chǎng)景將得到豐富的擴(kuò)展。在出行定位應(yīng)用領(lǐng)域,如共享單車,在嚴(yán)格控制停車的區(qū)域,精度要求達(dá)到0.2米;在工業(yè)定位應(yīng)用領(lǐng)域:如工廠手推車管理,精度要求達(dá)到0.5米;在公路交通應(yīng)用領(lǐng)域:如按道路使用情況收取使用費(fèi)用,跨車道精度要求小于1米;在測(cè)量測(cè)繪工程高精度應(yīng)用方面,精度要求達(dá)到厘米級(jí);在無(wú)人機(jī)作業(yè)應(yīng)用方面:無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程藥品、設(shè)備運(yùn)輸?shù),精度將達(dá)到0.1~0.5米。

中興通訊也將持續(xù)發(fā)力,愿與運(yùn)營(yíng)商和合作伙伴攜手,深度融合電信運(yùn)營(yíng)商蜂窩定位和AGNSS定位技術(shù),一起打造滿足未來(lái)市場(chǎng)需求的高精度定位產(chǎn)品。

編 輯:孫秀杰
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