خلفية
في بداية عصر الهاتف المحمول ، احتاج مشغلو شبكات الهاتف المحمول (MNOs) إلى معرفة موضع الجهاز المحمول من أجل توجيه المكالمة إلى محطة أساسية معينة تم توصيل الجهاز بها.
في عام 1999 ، فرضت السلطات التنظيمية الأمريكية متطلبات تحديد المواقع عالية الدقة لتسهيل خدمات الطوارئ. ومنذ ذلك الحين، توسع كل جيل متعاقب من التكنولوجيا الخلوية وتطور لتوفير موقع دقيق مع مجموعات مختلفة من البنية التحتية الثابتة والمتنقلة لشركة MNO جنبا إلى جنب مع مصادر خارجية مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وشبكة Wi-Fi. ومع ذلك ، على المستوى الأساسي ، كانت حالة الاستخدام الأساسية دائما هي تحديد موقع المتصل المنكوب أثناء الطوارئ.
"تتمتع نقاط الرد على السلامة العامة (PSAPs) بفرصة الاتصال بتقنيات أخرى مثل الأجهزة / أجهزة الاستشعار والمدن الذكية وتقنيات الاتصال عن بعد للمركبات وأجهزة الإنذار الآلية."
مشروع APCO 43: "آثار النطاق العريض على السلامة العامة
مطلب جديد
تقترن الحاجة إلى اتصال عالي السرعة الآن بالحاجة إلى تحديد المواقع بدقة عالية. إلى جانب ذلك ، هناك اختراق سريع لإنترنت الأشياء (IoT) ، والأجهزة / أجهزة الاستشعار التي لا تستطيع فقط توفير البيانات ولكن أيضا معلومات الموقع. وبالتالي ، تواجه مشغلي شبكات الجوال تحديا ليس فقط لتوفير موقع دقيق للغاية لخدمات الطوارئ ، ولكن أيضا تعطيل أسواق مؤسساتهم واستثمارها من خلال الخدمات المبتكرة القائمة على الموقع.
5G بطبيعتها هي بنية قائمة على الخدمة تهدف إلى توفير الخدمات بناء على حاجة المستخدم. توفر هذه التقنية اتصالا بزمن انتقال منخفض لعدد كبير من الأجهزة / أجهزة الاستشعار التي دخلت نظامنا البيئي اليوم. هذا يفتح الباب لتحسين تطبيق السلامة العامة الحالي وتقديم خدمات جديدة قائمة على الموقع مع تحديد المواقع المطلق والنسبي مع قدر من الثقة.
ميزة التكنولوجيا مع 5G
تقليديا ، تستخدم أنظمة 4G LTE إشارات الوصلة الصاعدة والوصلة الهابطة لتحديد موضع الأجهزة الطرفية لتحديد موقعها بالنسبة لهوائيات شبكة الهاتف المحمول. الإجراءات النموذجية هي معرف الخلية المحسن (E-CID) وفارق التوقيت عند الوصول (TDoA).
في E-CID ، تراقب الأجهزة الطرفية قربها من محطات أساسية متعددة ، وتقيس قوة الإشارة ووقت الانتشار التقريبي للجهاز. من خلال الجمع بين هذه الملاحظات ، يتم حساب تقدير أفضل لموضع الجهاز.
TDoA هي طريقة متعددة الأطراف يقيس فيها الجهاز النهائي فارق التوقيت بين بعض الإشارات المحددة من عدة محطات أساسية ويبلغ عن هذه الفروق الزمنية إلى جهاز معين في الشبكة لتحديد الموضع.
لتلبية متطلبات الاتصالات (سرعة أعلى ، زمن انتقال منخفض ، المزيد من الأجهزة ، اتصال إنترنت الأشياء) ، ستعمل شبكات 5G بعرض نطاق أوسع بترددات أعلى نظرا لأن الطيف الحر يقع على هذه الترددات (موجة مم أعلى من 24 جيجا هرتز بالإضافة إلى 6 جيجا هرتز فرعي).
في المناطق الحضرية ، تتسبب التأثيرات متعددة المسارات (الإشارات التي تسافر في مسارات مختلفة ، وتصل في أوقات مختلفة) في نتائج خاطئة في حساب وقت الإشارة. ستساعد إشارات النطاق الترددي الأعلى في حل هذه المشكلة نظرا لأن هذه الإشارات سيكون لها وقت أقصر. يضاف إلى ذلك ميزة المزيد من المحطات الأساسية للحفاظ على التغطية ، حيث أن الإشارات عالية التردد أكثر عرضة لخسائر الانتشار. سيؤدي تكثيف الشبكة هذا إلى زيادة خط الرؤية (LoS) ، مما يتيح تقديرا دقيقا للغاية لوقت الوصول (ToA). وسيتيح إدخال صفائف الهوائي المزودة بقدرات تشكيل الحزم إمكانية تقدير اتجاه الوصول (DoA) بدقة.
تطور المعايير والتطبيقات
يركز مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) على تعزيز ليس فقط المعايير ولكن أيضا بما في ذلك التطبيقات الأحدث للخدمات القائمة على الموقع.
على سبيل المثال ، سيتم تعزيز تطبيقات السلامة العامة لتشمل سلامة المستجيبين الأوائل في الميدان من خلال حساب البيانات والموقع من أجهزتهم القابلة للارتداء. سيكون الاتصال من جهاز إلى جهاز والذي قد يسمح للأجهزة بتحديد مواقعها بالنسبة لبعضها البعض حالة استخدام أخرى للمركبات ذاتية القيادة.
من المقرر نشر المجموعة الأولى من المواصفات في الإصدار 16 في يونيو 2020 بواسطة 3GPP. لمحة سريعة عن الاعتبارات الحالية تدل على التطبيقات والتحسينات.
الجدول 1: المصدر 3GPP TR 22.872 V2.0.0 (2018-05)
