[发明专利]5G下行信号的无线定位方法、系统、介质及智能终端

说明书

本发明属于无线定位技术领域，公开了一种5G下行信号的无线定位方法、系统、介质及智能终端，对采集的5G NR下行信号进行信号帧同步信号块SSB检测及定时初同步，基于初同步与获取的所述5G NR下行信号进行导频信号DMRS的提取、多径时延获取以及信号帧定时精确同步；所述无线定位方法基于得到的所述精确同步导频信号DMRS到达时间进行基于5G NR下行信号的定位。本发明能够实现基于5G NR下行信号的高精度定位，能够利用大带宽的优势提高定位精度。由于5G NR下行信号不受基站设备商的约束，能够为广泛的物联网智能终端厂商提供解决方案，且由于5G基站作为公共基础设施将普遍布设于室内外，能够提供室内外无缝位置服务。

技术领域

本发明属于无线定位技术领域，尤其涉及一种5G下行信号的无线定位方法、系统、介质及智能终端。

背景技术

目前，在智慧经济时代5G基站建设是国家新型基础设施建设的重点任务，随着5G技术的快速发展及5G基站在室内外的大规模布设，5G作为未来的主流通信技术，将成为室内外空间的重要信号源，且具有广泛的应用场景和极大的应用潜力。由于5G引入了大规模天线阵列、超密集网络、新型多址等关键技术实现多天线、大带宽、低延时通信，将有利于无线定位研究分析。

在定位研究方面，室内及城市峡谷地区由于GNSS难以抵达而无法实现定位，因此已经发展了利用WIFI、蓝牙、超宽带等无线通信信号进行室内定位研究的技术，但这些信号源无法实现如GNSS一样的大面积覆盖而造成应用受限。与此相比，5G将能够实现大规模覆盖，有效扩大信号覆盖面积且具备有利于无线定位的信号特性。因此，利用5G信号可以提高定位精度和应用的广泛性。

此外，基于5G下行信号的定位是实现消费者级别的5G室内外定位研究的关键，下行信号更大的带宽和基于终端的定位将具备灵活、广泛的应用场景，如工业制造、智能交通、物流仓储、零售、健康医疗等。目前，基于5G下行信号的定位研究甚少。

现有的定位方法主要包括GNSS定位、室内无线信号定位(WIFI、蓝牙、超宽带等)。GNSS信号由于在城市峡谷、室内、地下等复杂空间信号弱且难以抵达，而难以满足室内等遮蔽空间下的定位需求。因此，以WIFI、蓝牙、超宽带为主流的室内无线信号定位技术得到了快速的发展。基于WIFI、蓝牙、超宽带的定位技术，需要额外布设基站，而难以形成大规模的应用，这意味着无法实现室内外定位的广覆盖，而难以普及推广。

关于5G NR定位的研究，目前研究甚少，已有的主要是基于上行信号的基站侧定位，而基站侧定位只有设备端企业能获取完整信息，难以实现开放研究和广泛应用，且5GNR目前上下行时隙配比都是以下行占优为主，因此上行信号占据带宽远小于下行信号，受限于上行资源和基站的发送功率，会影响定位精度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的GNSS定位方法在城市峡谷、室内、地下等复杂空间信号弱且难以抵达，而且难以满足室内等遮蔽空间下的定位需求。

(2)基于WIFI、蓝牙、超宽带的定位技术主要用于室内定位，需要额外布设基站，作用距离短，而难以满足大规模、广覆盖的室内外无缝定位的需求。

(3)5G NR定位中基于上行信号的基站侧定位，需要用户发射专门的定位信号，占用通信资源且位置信息易泄露，同时接入的用户数量受限，在实际应用中受到诸多制约，难以大规模商业推广；而5G NR系统的下行信号带宽远大于上行信号，更有利于高精度定位。

解决以上问题及缺陷的难度为：

难度在于无线信号受多径干扰严重，严重影响定位导航的精度。如何在现有的5G信号结构和标准中，有效利用5G下行信号现有格式和特点，消除多径干扰，得到精确信号到达时间进行测距估计和角度估计，实现智能终端侧基于5G NR下行信号的高精度定位功能，增加智能终端基于位置信息的的高附加值服务。

解决以上问题及缺陷的意义为：