In der drahtlosen 5G-Kommunikation steht PRS für Positioning Reference Signals. PRS ist ein spezielles Signal, das bei der Bestimmung des Standorts von Benutzergeräten (UE) innerhalb des 5G-Netzwerks helfen soll. Standortbasierte Dienste und Anwendungen sowie Funktionen wie Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Internet of Things (IoT) und wichtige Kommunikationsdienste profitieren von den genauen Positionierungsinformationen, die PRS bereitstellt.
Zu den wichtigsten Aspekten von PRS in 5G gehören:
- Ziel von PRS:
- Das Hauptziel von PRS besteht darin, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit standortbasierter Dienste zu verbessern, indem präzise Positionsinformationen für UEs in 5G-Netzwerken bereitgestellt werden.
- Frequenz- und Zeitressourcen:
- PRS belegt bestimmte Frequenz- und Zeitressourcen innerhalb des 5G-Spektrums. Diese Ressourcen dienen der Übertragung von Signalen, die für eine genaue Standortbestimmung optimiert sind.
- PRS-Konfiguration:
- Das Netzwerk konfiguriert das PRS und legt Parameter wie die PRS-Frequenz, die Zeitdauer und die Sendeleistung fest. Konfigurationsdetails werden an UEs gesendet, sodass diese sich mit PRS-Signalen synchronisieren und diese dekodieren können.
- Frequenzbereichspositionierung:
- PRS wird im Frequenzbereich übertragen und die beobachtete Frequenzverschiebung oder Doppler-Verschiebung der empfangenen PRS-Signale hilft bei der Bestimmung der relativen Geschwindigkeit zwischen dem UE und der versorgenden Zelle und trägt so zu einer genaueren Positionierung bei.
- Zeitbereichspositionierung:
- Die Zeitbereichseigenschaften von PRS, einschließlich Ankunftszeit- und Ankunftszeitdifferenzmessungen, werden für genaue Positionierungsberechnungen genutzt. Die Zeitsynchronisation zwischen dem UE und dem Netzwerk ist entscheidend für eine präzise Standortbestimmung.
- Mehrere PRS-Konfigurationen:
- 5G-Netzwerke unterstützen die Übertragung von PRS in mehreren Konfigurationen und ermöglichen so Flexibilität bei der Erfüllung verschiedener Positionierungsanforderungen. Für unterschiedliche Dienste und Anwendungsfälle können unterschiedliche PRS-Konfigurationen verwendet werden.
- PRS-Messung und Berichterstattung:
- UEs überwachen und messen die empfangenen PRS-Signale. Die Messergebnisse werden an das Netzwerk gemeldet, das die Informationen verarbeitet, um die Position des UE zu berechnen. Basierend auf den gemessenen PRS-Parametern werden verschiedene Techniken eingesetzt, darunter Triangulation und Multilateration.
- PRS für Indoor-Positionierung:
- PRS ist besonders wertvoll für die Ortung in Innenräumen, wo herkömmliche GPS-Signale möglicherweise schwach oder nicht verfügbar sind. Die Nutzung von PRS für Indoor-Szenarien verbessert die allgemeinen Positionierungsfähigkeiten von 5G-Netzwerken.
- Integration mit anderen Positionierungsmethoden:
- PRS wird häufig in Verbindung mit anderen Positionierungsmethoden wie GNSS (Global Navigation Satellite System) und zellbasierter Positionierung verwendet, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen zu verbessern.
- Anwendung in Branchen:
- PRS spielt eine entscheidende Rolle bei der Erfüllung der Positionierungsanforderungen verschiedener Branchen, darunter Automobilanwendungen, industrielles IoT, Notfalldienste und Smart Cities, wo genaue Standortinformationen unerlässlich sind.
- Auswirkungen auf die Netzwerkplanung:
- Netzwerkplanung und -optimierung berücksichtigen PRS, einschließlich Faktoren wie der Dichte und Platzierung von PRS-Signalen, um eine optimale Positionierungsleistung im gesamten Netzwerk zu erreichen.
Zusammenfassend ist PRS in 5G ein spezielles Signal, das die Genauigkeit standortbasierter Dienste verbessern soll, indem es präzise Positionsinformationen für UEs bereitstellt. Sein Einsatz in verschiedenen Konfigurationen und Umgebungen trägt zur Gesamtfähigkeit von 5G-Netzwerken bei der Bereitstellung zuverlässiger und genauer Positionsinformationen für verschiedene Anwendungen bei.