5G+北斗高精度定位服务质量测试方案与质差原因

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023259

电信科学 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (12): 144-151.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2023259

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5G+北斗高精度定位服务质量测试方案与质差原因

严茂胜¹, 刘学刚¹, 刘玮², 马学军², 石一涵², 马骠², 李天任²

¹ 中国移动通信集团有限公司，北京 100032
² 中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080

修回日期:2023-12-10 出版日期:2023-12-01 发布日期:2023-12-01
作者简介:严茂胜（1980- ），男，中国移动通信集团有限公司政企事业部交通行业部总经理，主要研究方向为车联网与智能交通、5G+北斗高精度定位等
刘学刚（1979- ），男，中国移动通信集团有限公司高级工程师，主要研究方向为信息和通信工程、5G智慧港航等
刘玮（1986- ），女，中国移动通信集团设计院有限公司高级工程师，主要研究方向为移动通信技术、网络规划仿真方法、高精度定位、车联网等
马学军（1977- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司数智化解决方案中心总经理，主要研究方向为移动通信技术、车联网、5G+北斗高精度定位、数字体育等
石一涵（1996- ），女，现就职于中国移动通信集团设计院有限公司数智化解决方案中心，主要研究方向为 5G+高精度定位、车联网等
马骠（1995- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司助理工程师，主要研究方向为车联网、智慧能源、软件工程等
李天任（1997- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司助理工程师，主要研究方向为高精度定位、车联网等

5G+ Beidou high-precision positioning service quality test scheme and the cause of quality difference

Maosheng YAN¹, Xuegang LIU¹, Wei LIU², Xuejun MA², Yihan SHI², Biao MA², Tianren LI²

¹ China Mobile Communications Group Co., Ltd., Beijing 100032, China
² China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China

Revised:2023-12-10 Online:2023-12-01 Published:2023-12-01

摘要/Abstract

摘要：

随着我国北斗导航产业的发展与北斗卫星全球组网的成熟建设，5G+北斗高精度定位服务在如测量测绘、形变监测、驾考驾培、自动驾驶等行业的应用正处在规模推广阶段。行业客户对高精度定位产品服务质量评估的需求也逐渐显现，现有的评估方法侧重在基准站、接收机终端侧，无法为行业用户所有使用或选择高精度定位服务提供参考。因此，需要一套面向行业应用的高精度定位服务质量评价体系为行业应用提供参考。创新性地提出了一套评估指标体系，特别是结合3GPP Release17定义及车企等行业客户需求，搭建了完整的类指标体系，并在全国范围的不同区域、不同场景进行了验证。最后，通过对大量数据结果进行处理分析，以及对动态遮挡场景的影响、高精度定位平台与终端适配等用户侧更为关注的方面进行了分析，给出了服务质量改善的优化建议。特殊地，对比分析了单北斗条件下的服务质量。

关键词: 5G, 高精度定位, 测试方案, 质差原因

Abstract:

With the development of Beidou navigation industry and the mature construction of Beidou satellite global networking, the application of 5G+ Beidou high-precision positioning services in industries such as surveying and mapping, deformation monitoring, driving test driving training, and automatic driving is in the stage of large-scale promotion.The demand for high-precision positioning product service quality evaluation from industry customers is gradually emerging.The existing evaluation methods focus on reference stations and receiver terminals, which cannot provide reference for industry customers in using or how to choose high-precision positioning services.Therefore, a high-precision positioning service quality evaluation system for industry applications is needed to provide reference for industry applications.A set of evaluation index systems was innovatively proposed, especially combining the definition in 3GPP Release17 and the needs of industry customers such as automotive companies, to build a complete category index system, and it was verified in different regions and scenarios nationwide.By processing a large amount of data results, the impact of masking environment on terminal devices in dynamic movement, high-precision positioning platforms, and terminal adaptation, which were more concerned by industry users, were analyzed, and optimization suggestions for improving service quality were provided.In addition, the service quality under the condition of single Beidou was compared and analyzed.

Key words: 5G, high-precision positioning, test scheme, poor quality reason

中图分类号:

TN967

严茂胜, 刘学刚, 刘玮, 马学军, 石一涵, 马骠, 李天任. 5G+北斗高精度定位服务质量测试方案与质差原因[J]. 电信科学, 2023, 39(12): 144-151.

Maosheng YAN, Xuegang LIU, Wei LIU, Xuejun MA, Yihan SHI, Biao MA, Tianren LI. 5G+ Beidou high-precision positioning service quality test scheme and the cause of quality difference[J]. Telecommunications Science, 2023, 39(12): 144-151.

图/表 8

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表1

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参考文献 12

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类别	卫星观测	地基增强系统			流动站
可用类	单北斗系统工作能力	数据格式	坐标系	实时数据服务	设备采样能力	1个包/s稳定度
	跟踪能力	事后数据服务	能力开放服务	用户时间可用率	自动校时	电磁兼容防护
		用户空间可用率	通信稳定性	连续运营时间	冷启动可靠性	热启动可靠性
时延类	/	服务响应时延			冷启动首次定位时间	热启动首次定位时间
		差分龄期			RTK初始化时间
准确类	多路径误差	坐标校验能力	稳定性预警能力	网络RTD精度（实时分米级）	静态测量精度
	载噪比	网络RTK精度（实时厘米级）	静态后处理精度（事后毫米级）		位置更新率
完整类	周跳比	完好性风险概率		异常监测与报警能力	精度分析与播发能力	异常监测与报警能力
	卫星观测值完整率	告警时间			报警时延
安全类	/	数据安全防护	数据容灾备份能力	数据加密服务	/
		事件记录

环节	指标项	定义及条件说明
基准站	完好性风险概率	完好性是指系统在不能提供服务或提供服务质量不佳（超过告警阈值）时，向用户及时提出预警的能力
差分平台	完好性风险概率	完好性是指系统在不能提供服务或提供服务质量不佳（超过告警阈值）时，向用户及时提出预警的能力
	异常监测与报警能力（完好性监测能力）	确保实时监测差分改正数有效，发现卫星健康（通过电文判断）差分改正数不满足最小集要求时为用户提示报警的能力
	告警时间	从定位错误（差分改正数不满足最小集要求）超过警报限制到发出相应警报的最大允许经过时间

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