2023年5G低功耗高精度定位芯片研究报告

5G低功耗高精度定位芯片研究 2023年4月 研究报告要点 本研究报告主要是5G低功耗高精度定位芯片的研究。空间定位在物联网时代是一种基础能力，基于精准的定位数据才能实现各种物联网应用，而5G通信技术为高精度定位的实现提供了契机。5G通信以高速率、低时延、大量连接等为特征，其关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构等。基于AOA、DL-TDOA和UL-TDOA、小区ID或E-CID等已知技术的定位方法在5G将会具有更高的精度。现有的各种卫星定位和通讯定位技术，都存在一定的短板和盲区，而相比之下5G定位技术最大的优势就在于具备室内室外一张网以及通讯定位一张网的能力。面向丰富的5G定位应用场景需求，包括石油化工、工业制造、物流仓储、公检法、地下作业、建筑施工等，5G高精度定位技术应运而生。当前3GPP在RAN第96次会议上宣布5GR17标准冻结，其中包括对于定位功能的进一步增强，定位精度目标从室内3米、室外10米提升到到了亚米级，定位的时延要求小于100ms。这标志着3GPP进一步拉开了面向工业物联网的5G持续演进增强、深度耦合蜂窝通信与定位的宏大序幕，凸显了工业物联网对于5G定位技术巨大商业需求及前景。 5G低功耗高精度定位芯片和目前仍没有相关的国家或行业标准，以及相应的研究报告。5G定位在各行业应用场景对于高精度低功耗芯片和有着功能和性能的要求，包括支持频段、射频指标、定位方法、精度、带宽、功耗等，因此应对芯片和的设计方法以及各方面技术指标加以研究。 研究单位：北京智联安科技有限公司研究人员：5G定位产业工作子组成员完成日期：2023年4月 目录 目录...............................................................................................................................................................I1芯片功能及技术指标.....................................................................................................................11.1.概述...............................................................................................................................................11.2.定位芯片的功能和性能要求.............................................................................................11.2.1.各应用场景定位需求........................................................................................................21.2.2.定位芯片的功能和性能要求.........................................................................................51.3.各定位技术芯片的现状分析.............................................................................................61.3.1.GNSS...........................................................................................................................................61.3.2.WI-FI........................................................................................................................................71.3.3.蓝牙...........................................................................................................................................81.3.4.UWB.............................................................................................................................................81.3.5.5G................................................................................................................................................91.3.6.小结........................................................................................................................................111.4.5G定位芯片的设计方向...................................................................................................121.4.1.定位技术选择....................................................................................................................121.4.1.1.DL-TDOA............................................................................................................................121.4.1.2.DL-AOD...............................................................................................................................131.4.1.3.UL-TDOA............................................................................................................................131.4.1.4.UL-AOA...............................................................................................................................131.4.1.5.MULTI-RTT.......................................................................................................................141.4.1.6.E-CID.................................................................................................................................141.4.1.7.小结....................................................................................................................................151.4.2.定位信号带宽....................................................................................................................151.4.3.定位流程简化....................................................................................................................161.4.4.电路架构优化....................................................................................................................181.5.5G定位芯片的参考规格...................................................................................................18 1.5.1.定位精度..............................................................................................................................181.5.2.支持频段..............................................................................................................................181.5.3.发射功率..............................................................................................................................191.5.4.功耗........................................................................................................................................191.5.5.电气性能（耐受电压、电流）.................................................................................191.5.6.工作和储存温度....................................................................................