5G-Advanced网络的位置服务与关键技术

3GPP制定的5G标准Release 15(Rel-15)版本仅支持紧急业务的位置服务需求,在Rel-16完成了5G位置服务网络架构、网元功能、端到端流程设计、定位参考信号、测量量、测量流程等的标准化后,成为了支持商业场景位置服务的完整版本。Rel-17则进一步缩短了定位服务时延、提升了定位精度到米级。3GPP在2022年开始Rel-18位置服务和定位研究项目,主要包含进一步提升定位性能指标（如更低时延、更高精度和更低能耗）,以及进一步扩展定位功能（如支持Sidelink定位、用户面定位和卫星接入场景的终端位置验证等）。在介绍Rel-15/Rel-16/Rel-17位置服务研究进展的基础上,提出、分析了实现Rel-18定位的部分潜在关键技术,指出了6G网络的定位需求是更高的精度、支持更高速度场景的定位、支持更多的垂直行业和场景,人工智能、太赫兹通信将成为实现6G更高精度定位的潜在关键技术。     

3GPP 5G-Advanced定位信令路径优化方案

为了分析3GPP 5G-Advanced的核心网定位信令路径优化的现状和进一步的演进方向，将当前3GPP核心网定位增强的路径优化方案划分为基于用户面和控制面两类，并对不同定位信令流程在UE和LMF、UE和LCS用户/AF之间的数据面，以及RAN和LMF、LMF和GMLC之间的控制面的主流方案进行描述，然后阐述了3GPP相关的最新结论。最后进行总结并提出定位功能在网元中的划分、基于数据面的定位信令传输以及新的定位方法等进一步的定位性能优化方案。     

基于第三代移动通信系统的定位技术研究

首先介绍了支持定位业务的第三代移动通信系统的结构及其定位的信令流程,然后分析了第三代移动通信系统中的3种定位方法,并简单描述了OTDOA算法。最后详细阐述了3GPP标准对无线资源控制子层的用户定位过程的描述。     

5G定位关键技术与标准进展

5G网络在多种场景下提供位置服务，并对定位性能提出严格的要求。首先，结合3GPP 5G高精度定位的标准制定过程，介绍了3GPP定位性能需求和5G定位各个标准版本的定位功能规划；其次，重点介绍了5G网络辅助北斗全球卫星导航定位关键技术和标准进展；然后，分析了基于5G侧行链路信号定位的网络架构、关键技术和标准进展；最后，对6G定位标准演进发展方向进行了展望。     

3G系统中定位业务的分析

本文从定位业务基本知识、定位体系结构着手介绍 ,然后重点对 3G核心网的定位过程进行分析 ,指出了定位业务的市场前景 ,并提出了 3GPP定位业务协议中有待解决的一些问题。     

5G上行TDOA定位算法的仿真和分析

3GPP 5G标准协议在R16版本制订了使用5G无线基站进行精确定位的需求和性能指标,并在R17版本进行了定位技术增强的描述。基于TDOA(Time Difference of Arrival)定位算法,归纳和推导直接解析方法和迭代方法求解双曲线构成的非线性方程组。同时面向5G室内和室外两个简化的应用场景,分别在二维平面和三维空间对算法的求解精度进行了仿真分析。仿真结果表明直接解析方法在二维平面上使用三个基站进行定位,三维空间上使用四个基站进行定位,室内和室外场景能够符合3GPP规定的性能指标。迭代方法在二维平面上室内和室外场景符合3GPP性能指标,但在三维空间上无法符合3GPP规定的性能指标。提出对三维空间上四基站定位算法的迭代方法的改进,引入初始统计的求解算法来设置迭代方法的初值,提升定位性能。进一步的仿真结果表明,改进后5G上行TDOA定位求解的迭代算法在三维空间的求解精度符合3GPP规定的性能指标。分析的多种TDOA求解算法也给5G基站的软件产品在x86或arm平台的实现提供了多样化选择,x86处理器和飞腾处理器上的性能测试表明,TDOA直接解析方法和迭代法实现为软件产品程序模块后,均可以在微秒级别完成计算。     

北斗在3GPP组织的标准化工作探讨

系统地分析了卫星导航定位在3GPP组织标准化工作的发展现状,从标准化工作的角度介绍了GPS、GALILEO、GLONASS以及QZSS等系统进入3GPP组织的历程,重点分析了该过程中所修订的3GPP技术规范,并结合北斗卫星导航系统实际情况,提出了北斗进入3GPP的大致步骤和时间表,展望了北斗定位在通信领域的应用前景以及面临的机遇和挑战。     

面向智慧园区的5G室内高精度定位技术研究

5G蜂窝网络在为终端提供无线通信功能的同时,还可以提供定位功能。首先简要概述3GPP 5G定位技术,接着提出5G室内定位技术路线,包括云边协同一体化定位架构、5G+X融合定位方案,以及智慧园区5G定位解决方案,详细分析了智慧园区5G定位架构和流程。这些定位方案路线可无缝解决GNSS信号无法到达区域的人或物的位置定位问题,满足不同场景下的定位精度和定位时效性需求。相关技术方案已落地行业应用,具有米级定位精度和秒级时效性,得到客户的良好评价。     

第三代移动通信系统WCDMA无线定位技术及其应用

无线定位技术是第三代移动通信系统中一个非常有前号的技术本文首先对无线定位技术的网络构架进行了描述,然后阐述了各个关键的网络元素的功能,然后分析研究了目前在3GPP标准中的几种定位方法以及各个定位方法的信令流程,最后对3G中无线定位技术的应用前景进行了展望。     

VoLTE国际漫游紧急呼叫方案探讨

为了探讨在RAVAL和S8HR两种国际漫游方式下,VoLTE紧急呼叫业务的实现方案存在的问题,提出与拜访网络能力和漫游VoLTE终端能力一致的紧急呼叫方案建议,以及基于拜访运营商VoLTE网络实现的正常紧急呼叫和GIBA鉴权紧急呼叫业务流程,研究证明,参考所提出的业务流程,可解决SIP协议对3GPP业务流程无法支持的问题。     

一种基于MRO数据的用户定位分析算法及初步应用

随着移动互联网的快速发展,对用户的定位是一项非常重要的网络优化工作,目前基于用户测量报告数据（MRO）对终端用户进行定位的方法研究成为一个重要研究方向。本文提出了一种测量报告样本数据文件的用户定位算法,实现了用户在平面地图上的定位及采样点分布展示的功能,实现了初步定位应用.     

位置服务信息安全防护

随着无线通信技术和智能移动终端的快速发展,基于位置的服务(LBS)在军事、交通、物流等诸多领域得到了广泛应用,它能够根据移动对象的位置信息提供个性化服务。在人们享受各种位置服务的同时,移动对象个人信息泄露的隐私威胁也渐渐成为一个严重的问题。为移动用户提供位置服务的同时,保护移动用户的位置隐私也至关重要。本文就位置业务隐私保护技术和位置业务隐私管控手段进行了探讨。     

Location safety protection in ad hoc networks

Many routing protocols and applications developed for ad hoc networks rely on location information of participating nodes. The exposure of such information, however, presents significant safety threats to the networks. In this paper, we investigate the problem of preventing an adversary from locating (and thus destroying) nodes based on their location information they disclose in communications. Our idea is to reduce location resolution to achieve a desired level of safety protection. We define the safety level of a geographic region to be the ratio of its area and the number of nodes inside it. The higher safety level a region has, the less attractive for an adversary to search over it for the nodes. When a node has to disclose its location, it can compute a cloaking box that meets a desired level of safety requirement and report that as its current location information. To implement this simple idea, there are several challenges. First, each cloaking box must be as small as possible in order to minimize the impact of reduced location resolution on the efficiency of network operating and applications. Second, nodes must be able to compute their cloaking boxes without having to reveal their accurate position. Finally, given a sequence of cloaking boxes, they must not be correlated to refine an area whose safety level is less than the requirement. Our research addresses these challenges with cost-effective solutions in the context of both stationary and mobile ad hoc networks. We evaluate the performance of our techniques through both mathematical analysis and simulation. In addition, we present a new geographic routing protocol which can work with blurred location information and evaluate the impact of location resolution reduction on the performance of this technique.     

基于以太网端口的用户访问控制技术

文章介绍了IEEE 802.1×这一基于以太网端口的用户访问控制协议的内容和特点,论述了采用以太网接入时在以太网交换机上实现用户认证的方法,并给出了一个宽带城域网应用的解决方案。     

VSS based session setup mechanism in IMS

This paper proposes a novel session setup mechanism in IMS (IP Multimedia Subsystem) by introducing the functional entity termed VSS (Visitor Subscriber Server) which is used to provide registration and location management. The new mechanism aims at improving session setup procedure by a betterment of location management in IMS. Through the use of two-tier subscriber information database constituted by the HSS (Home Subscriber Server) and the VSS, the new mechanism seperates the registration procedure and location management from the S-CSCF (Serving-Call’Session Control Function), and makes them be handled by the VSS. At the same time, the new mechanism updates the signaling procedure of registration and session setup. With VSS based location management, the cost of registeration and session setup procedure as well as the delay of session setup procedure become lower. The cost and delay functions of the new session setup mechanism as well as the cost function of new registeration are deduced. Then, simulations and analysis verify that the performance of this new mechanism gets the benefit in cost and time.     

浅析3G用户编号方案

在分析现行移动通信网和固定电话网用户编号方案的特点及存在问题的基础上,建议在第三代移动通信网中采用长途区号 3G用户号码的编号方案。     

融合环境下IMS紧急呼叫业务技术及应用研究

分析了融合环境下IMS紧急呼叫业务实现中用户位置信息定义复杂化、位置信息获取方式多样化等特点。对业界提出的IMS紧急呼叫技术方案中支持终端和接入类型、位置信息的提供方式、紧急指挥中心/联动中心在网络中的连接方式等关键技术进行了研究,指出业界紧急呼叫技术在实际应用中存在的覆盖接入设备和终端不全面、对接入网改造大等问题。结合运营商IMS网络部署特点及终端接入的实际需求,对业界技术方案提出补充完善建议,提出满足固移融合需求的紧急呼叫业务系统实现方案。     

GSM手机定位技术研究

提出了GSM手机定位技术的重要性,并对TOA、E-OTD和A-GPS三种GSM手机定位技术解决方案进行了分析和比较。     

Network-based wireless location: challenges faced in developing techniques for accurate wireless location information

Wireless location refers to the geographic coordinates of a mobile subscriber in cellular or wireless local area network (WLAN) environments. Wireless location finding has emerged as an essential public safety feature of cellular systems in response to an order issued by the Federal Communications Commission (FCC) in 1996. The FCC mandate aims to solve a serious public safety problem caused by the fact that, at present, a large proportion of all 911 calls originate from mobile phones, the location of which cannot be determined with the existing technology. However, many difficulties intrinsic to the wireless environment make meeting the FCC objective challenging. These challenges include channel fading, low signal-to-noise ratios (SNRs), multiuser interference, and multipath conditions. In addition to emergency services, there are many other applications for wireless location technology, including monitoring and tracking for security reasons, location sensitive billing, fraud protection, asset tracking, fleet management, intelligent transportation systems, mobile yellow pages, and even cellular system design and management. This article provides an overview of wireless location challenges and techniques with a special focus on network-based technologies and applications.     

移动通信位置管理信令开销及位置区设计优化

指出了位置区设计方案在移动通信网络规划中的重要性，分析了各参数对于位置管理信令开销的作用。同时探讨了位置区及路由区范围、形状等参数变化对不同特征用户群的位置管理信令开销的影响。由此总结出如何针对不同用户特征设计合理位置区的基本原则。