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5G 定位精準到 30 公分!愛立信、聯發科技完成全球首例 GNSS RTK 測試

愛立信與聯發科技宣布,雙方成功完成全球首例基於 3GPP 標準的全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)即時動態定位(Real-Time Kinematic, RTK)端到端測試,並透過商用 5G 網路實現公寸級高精準戶外定位,在測試環境中定位誤差可縮小至 30 公分以內。

 

 

相較一般 GNSS 定位精準度多落在數公尺範圍,這次測試將 GNSS RTK 修正資料直接整合進 5G 網路基礎架構,再透過行動網路傳送至終端裝置,讓裝置能即時修正大氣造成的訊號延遲及衛星誤差,提升戶外定位精準度。

 

5G 結合 GNSS RTK,定位誤差縮小至 30 公分內

 

這次愛立信與聯發科技完成的測試,是將 GNSS RTK 修正資料從網路端一路傳送至終端裝置,進行完整端到端驗證。實際測試僅使用終端裝置內建天線,就能達到 30 公分以內的戶外定位精準度;如果進一步搭配測地級(geodetic-grade)天線,定位精準度還能提升至公分等級。

 

這類定位能力與傳統數公尺級 GNSS 相比,可更準確確認裝置實際位置。以自動配送車輛、無人機與工業機器人為例,除了知道設備位於哪個區域,也能進一步對準指定裝卸區、降落點或作業位置,降低最後一段作業仍需要人工介入的情況。

 

在智慧港口等應用場景,高精準定位也能用於協助船舶導航與靠泊,讓部分過去仰賴人工作業的定位流程有機會進一步導入自動化。

 

採 3GPP Release 16 標準,不用額外依賴專有定位系統

 

此次解決方案基於 3GPP Release 16 標準,利用 LTE 定位協定(LTE Positioning Protocol, LPP)傳送 GNSS RTK 修正資料,讓高精準定位資訊可直接透過行動網路送達終端,不需要仰賴特定專有系統或複雜外接硬體。

 

測試採用愛立信 5G 核心網路,包括愛立信網路定位平台(Ericsson Network Location, ENL)及 5G Advanced 定位服務(5G Advanced Location Services),並結合無線接取網路(RAN),負責透過行動網路傳送 OSR 與 SSR 兩種 GNSS 修正資料。

 

終端裝置則採用聯發科技最新 5G 數據機技術,可即時處理進階 GNSS 修正資訊,同時兼顧能源效率,讓相關定位能力有機會整合至後續智慧裝置與產業終端。

 

單播、廣播都已完成測試

 

除了定位精準度之外,愛立信與聯發科技此次也完成單播(Unicast)與廣播(Broadcast)兩種傳輸方式的端到端測試,使網路可依照不同環境與裝置數量調整 GNSS RTK 資訊的傳送方式。

 

當同一區域內連接裝置數量較多時,可採用廣播方式,將 GNSS RTK 資訊一次傳送至同一基地台涵蓋範圍內的多個裝置,減少重複傳輸所占用的網路資源,提升大規模部署效率。

 

如果是在流量較低的區域,或裝置連接 LTE 網路,則可採用單播方式個別傳送定位修正資料。

 

在單播模式下,LPP 訊息會透過安全使用者平面定位(Secure User Plane Location, SUPL),使用標準 IP 連線傳送;廣播模式則利用定位系統資訊區塊(Positioning System Information Blocks, PosSIBs),將 GNSS RTK 資訊同步傳送給相同基地台涵蓋範圍內的裝置。

 

針對廣播定位資料的安全性,3GPP 標準也支援加密機制,只有經過授權的用戶,才能從 5G 核心網路的存取與移動管理功能(Access and Mobility Management Function, AMF)取得解密金鑰,進一步存取高精準定位資料。

 

同時支援 OSR 與 SSR

 

此次方案也支援兩種 GNSS 修正資料格式,分別為觀測狀態表示(Observation State Representation, OSR)與狀態空間表示(State Space Representation, SSR);OSR 可直接提供定位修正資訊,適合終端依據接收到的資料進行即時修正,SSR 則可針對不同 GNSS 系統中的誤差來源提供修正資訊,在面對不同衛星系統或大規模部署時具備較高擴充性。