室內定位技術: TBS (Terrestrial Beacon System)

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在上一篇文章中, 介紹了iBeacon的定位技術,
但是, 對於行動通訊商而言,
另一個更為可行的定位方案是Terrestrial Beacon System (TBS),
TBS是一種模仿GPS的定位技術,
在R13的架構下, LTE正式宣布了對此技術的支持,
http://www.nextnav.com/news/3gpp-release-13-specification-adds-support-metropolitan-beacon-system-mobile-systems

在介紹TBS之前, 我們先概述一下GPS的技術,
GPS是一種基於接收時間的定位技術,
首先, 我們假設天空中有4個同步的GPS衛星, 不斷放出帶時間標記的訊號,
且我們根據星圖知道這4顆衛星的位置,
接收裝置就能夠簡單的根據接收到訊號的時間,
推斷距離這4個衛星的距離, 進而算出: 經度, 緯度, 高度, 時間, 這四個訊息,
完成定位結果的運算.

來自: http://gpsworld.com/indoor-location-breaking-through/

而TBS就可以視為一組在地面上的GPS衛星,
一樣發送帶有同步的時間訊號,
在空曠空間中, 可以增加GPS定位中的參考座標,
減少運算所需的能力, 降低接收訊號的雜訊,
進而提供更為準確的定位結果.

在另一方面, TBS在城市中, 或是室內的環境可以提供比起GPS更好的優勢,
考慮到直視路徑 (Line-of-Sight) 消失帶來的誤差, 以及多通道的效應,
雖然GPS在曠野可以提供約3公尺的精確度,
但在室內環境其誤差可能是10~20公尺,
對於5G網路要求的1公尺而言, 差了一個數量極,

而TBS可以彌補此缺點,
藉由在室內或者是城市中提供定位訊號,
一方面增加直視路徑的可能性,
另一方面也可以藉由預先的量測, 給予訊號一定的校正,
此系統已經由NextNav公司提出實作,
並驗證其在室內環境的定位效果.

來自: http://gpsworld.com/terrestrial-beacons-bring-wide-area-location-indoors/

目前TBS的基地台都還是和LTE基地台採取共構的方式,
考慮到GPS晶片的普及性, TBS技術或許是室內定位的最快解答,
如果該技術能夠隨著small cell的進展, 而進入室內,
或許可以成為在不更改硬體規範下, 室內定位的解答.

如果想要知道更多資訊可以參考以下文章,
TBS和其他定位技術的比較 (特別在垂直定位部分):
http://gpsworld.com/indoor-location-breaking-through/
TBS的運作架構, 訊號, 以及布建方式:
http://gpsworld.com/terrestrial-beacons-bring-wide-area-location-indoors/

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