【论文推荐】郑州航空工业管理学院:基于5G的室内定位方法研究

标题：基于5G的室内定位方法研究

作者：邓中亮，杨　孩，邸金红

单位：郑州航空工业管理学院，河南　郑州　450046

关键词：位置服务；5G；室内定位

DOI:10.19327/j.cnki.zuaxb.1007-9734.2025.04.002

      位置服务是5G无线网络中的一项重要功能，可以为室内以及GNSS信号遮蔽的室外环 境提供位置服务。基于5G网络的室内定位方法是目前定位导航领域的重点研究方向之一。总结了 5G定位的分类以及定位方法，对于相关的定位算法和定位技术进行了归纳，并针对现阶段的研究重 点，对5G定位面临的关键问题和技术挑战进行了分析。

       在室外开阔环境中，GNSS可以提供高精度位置服务。但在室内空间或建筑物遮挡严重的场景下，GNSS信号往往无法稳定工作，因此室内定位成为定位导航领域的研究重点。大型商场、机场、博物馆、工厂等复杂场景，对人员和设备的精确定位需求尤为明显。当前室内定位可通过种技术方案实现，如超宽带定位、视觉定位、射频识别技术、伪卫星定位、5G定位等。相比其他技术，5G室内定位的最大价值在于可依托现有的移动通信网络基础设施开展位置服务，正逐渐成为室内定位的重要基础平台。

      本文围绕基于5G的室内定位方法进行了系统梳理与总结，主要研究结果与结论如下：

（1）归纳了5G室内定位的三类主要技术路线，即基于指纹的定位方法、基于几何关系的定位方法以及基于载波相位的高精度定位方法，构建了清晰的5G室内定位技术框架。（2）在指纹定位方面，总结了基于参考信号接收功率（Reference Signal Received Power，RSRP）和基于信道状态信息（Channel State Information，CSI）的两类典型方法。基于RSRP的方法实现相对简单，易于与机器学习结合，而基于CSI的方法能够提供更细粒度的信道传播特征，通常具有更高的定位精度，但对指纹库更新和模型维护的依赖更强。

（3）在几何定位方面，分析了基于到达时间（Time of Arrival，TOA）、到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）和到达角（Angle of Arrival，AOA）/到达方向（Direction of Arrival，DOA）的定位原理及其适用特点。TOA方法建模直接，但受时钟同步误差影响较大；TDOA能在一定程度上消除钟差影响，是较为成熟的几何定位方法；AOA/DOA方法则依赖多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术和高分辨率角度估计算法，在高精度定位中具有重要应用价值；（4）在定位信号设计方面，总结了5G中定位参考信号（Positioning Reference Signal，PRS）和探测参考信号（Sounding Reference Signal，SRS）等信号的作用，指出5G相较于传统蜂窝系统在带宽、信号结构和定位支持能力方面具有明显优势，为高精度室内定位提供了更好的网络基础。

（5）在高精度定位方向上，指出基于载波相位的定位方法是当前5G室内定位的重要研究前沿，该方法有望突破传统码片测距精度限制，但整周模糊度求解仍是实现高精度定位的核心难点之一；（6）进一步分析指出，非视距误差识别与抑制及真实复杂场景中高精度定位结果的稳定实现，是当前5G室内定位研究和工程应用中最关键的两个问题。

       基于5G的室内定位正向多技术融合和工程化应用方向发展。本文梳理了指纹定位、几何定位和载波相位高精度定位等主要方法，并分析了非视距误差抑制和真实场景高精度实现等关键问题。未来，随着5G-A及6G的发展，室内定位将持续向高精度、泛在化和智能化演进。

      邓中亮，中共党员，湖南衡阳人，中国工程院院士，国际欧亚科学院院士，通信与网络技术专家，无线定位领域专家，教授、博士生导师，郑州航空工业管理学院党委副书记、校长。

      邓中亮教授于1991年获北京航空航天大学工学硕士学位；1994年获清华大学工学博士学位；1994-1996年在北京航空航天大学从事博士后研究工作；2014年入选年度十大科技创新人物；2016年获光华工程科技进步奖；2019年当选为国际欧亚科学院院士；2020年获全国创新争先奖；2025年当选为中国工程院院士。主持国家重大/重点项目20余项，以第一完成人获国家技术发明奖和国家科技进步奖共3项，获省部级一等奖多项；发表核心论文200余篇，编著出版专著6部，授权发明专利超百项。

       邓教授长期致力于无线网络定位科学研究与工程实践。其研究涉及无线定位理论、技术研究与工程实践，针对高精度、广覆盖、室内外无缝隙、低成本定位等方面的基础性问题进行了探索，拓展了广域无线网络高精度定位的研究方向。相关成果在生产安全保障、远海域工程建设等领域得到应用，并促进了位置服务的规模应用。

邓中亮，杨　孩，邸金红.基于5G的室内定位方法研究[J].郑州航空工业管理学院学报，2025，43（4）：10-14.