《5G共頻帶定位授時技術(shù)要求》

ICSxx.xxx.xx

CCSXxx

團體標準

T/XAZNxxx—2023

5G共頻帶定位和授時技術(shù)要求

Technicalrequirementsfor5Gco-bandpositioningandtiming

（征求意見稿）

2023-xx-xx發(fā)布2023-xx-xx實施

雄安新區(qū)智能城市創(chuàng)新聯(lián)合會發(fā)布

T/XAZNxxx—2023

5G共頻帶定位授時技術(shù)要求

1范圍

本標準規(guī)定了5G共頻帶定位與授時標準體系的總體技術(shù)要求，包括5G共頻帶定位與授時系統(tǒng)架

構(gòu)和5G共頻帶定位與授時設(shè)備技術(shù)要求。

本標淮適用于基于5G共頻帶信號的定位與授時技術(shù)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T37937-2019北斗衛(wèi)星授時終端技術(shù)要求

GB/T37943-2019北斗衛(wèi)星授時終端測試方法

GB/T34995—2017單頻網(wǎng)授時接收設(shè)備技術(shù)要求和測量方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

授時timing

傳遞標準時間的過程和技術(shù)。

授時精度timingaccuracy

授時準確度timingaccuracy

輸出時間與標準時間的偏差程度。

守時time-keeping

失去外時間基準后，長波授時系統(tǒng)保持時間基準偏差不超過規(guī)定值時間的能力。

共頻帶定位授時技術(shù)co-bandpositioningandtimingtechnology

定義專用的定位授時信號疊加到通信網(wǎng)頻帶上發(fā)送，通過控制定位授時信號和通信信號的信干比，

降低對通信網(wǎng)的信號干擾，在通信網(wǎng)同一頻帶實現(xiàn)高精度空口授時的定位與授時技術(shù)。

4縮略語

A/D：模數(shù)轉(zhuǎn)換（AngalogtoDigital）

CGCS2000：2000中國大地坐標系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000）

CRC：循環(huán)冗余校驗（CyclicRedundancyCheck）

D/A：數(shù)模轉(zhuǎn)換（DigitaltoAngalog）

GNSS：全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GlobaINavigationSatelliteSystem）

OFDM：正交頻分復用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）

PTP：精確時間協(xié)議（PrecisionTimeProtocol）

PRN：偽隨機序列（PseudoRandomNumber）

3

T/XAZNxxx—2023

RMS：均方根（RootMeanSquare）

UE：用戶設(shè)備（UserEquipment）

TOW：周內(nèi)秒（TimeOfWeek）

UTC：協(xié)調(diào)世界時（CoordinatedUniversalTime）

WN：周計數(shù)（WeekNumber)

55G共頻帶定位授時系統(tǒng)架構(gòu)

坐標系統(tǒng)

采用CGCS2000

時間系統(tǒng)

授時基站和終端輸出的時間應為UTC。、

總體邏輯架構(gòu)

圖15G共頻帶定位授時系統(tǒng)總體邏輯架構(gòu)

如圖1所示，5G共頻帶定位授時系統(tǒng)由定位授時基站和定位授時終端構(gòu)成，基站接收并同步外部時

間基準信息，通過5G空口將定位授時信號發(fā)送給終端。

信號結(jié)構(gòu)

共頻帶定位授時信號主要由電文和PRN組成。

電文內(nèi)容需至少包含：同步頭、基站編號、TOW、WN、基站時間偏差、CRC校驗碼等內(nèi)容。

共頻帶定位授時信號的幀結(jié)構(gòu)要求與5G通信信號幀結(jié)構(gòu)對齊。

使用PRN對電文進行擴頻調(diào)制后映射至時頻資源柵格，經(jīng)OFDM調(diào)制獲得定位授時信號，以低功率與

通信信號進行疊加后經(jīng)射頻播發(fā)。共頻傳輸方案如圖2所示：

圖25G共頻帶定位授時信號傳輸方案

信號接收方法

終端通過使用接收到的基帶信號與本地生成的經(jīng)過IFFT和加循環(huán)前綴的偽隨機序列進行相關(guān)運算

獲得相關(guān)峰實現(xiàn)5G共頻帶定位授時信號的接收。

通過5G信息輔助或者依照順序依次生成不同序列ID號獲得基站發(fā)射信號對應的序列ID。

信號測量方法

4

T/XAZNxxx—2023

終端在實現(xiàn)了5G共頻帶定位授時信號的接收后，通過PLL、DLL對定位授時信號的載波相位、碼相位

進行跟蹤，獲得信號傳播時間測量結(jié)果。

通過5G信息輔助或者解調(diào)共頻帶信號，獲得導航電文中的輔助信息。

解算方法

終端通過結(jié)合來自多個傳播時間測量的結(jié)果解算位置和鐘差，并根據(jù)導航電文中的時間信息對本

地時間進行矯正。

65G共頻帶定位授時設(shè)備技術(shù)要求

工作環(huán)境要求

6.1.1環(huán)境溫度

正常工作∶5℃～45℃;

允許工作∶0℃～50℃。

6.1.2相對濕度

正常工作∶≤90%（20℃）;

允許工作∶≤95%（無結(jié)露）。

6.1.3大氣壓力

正常工作∶86kPa～106kPa。

5G共頻帶定位授時基站技術(shù)要求

6.2.1基站架構(gòu)

定位授時基站架構(gòu)如圖3所示。

圖35G共頻帶定位授時基站架構(gòu)

其中，時間模塊接收外部時間基準信息并矯正時間誤差實現(xiàn)同步。

信號生成模塊負責產(chǎn)生電文、擴頻碼，輸出定位授時基帶信號。

合路模塊將經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換與射頻發(fā)射變?yōu)樯漕l信號的定位授時信號與與通信基站播發(fā)的通信射頻信

號合路后使用同一天線播發(fā)。

6.2.2功能要求

6.2.2.1同步功能

a)具備PTP報文處理和接收UTC信息的能力；

b)具備根據(jù)信號配置信息調(diào)整發(fā)送時刻的能力；

c)具備根據(jù)硬件沖激響應特征進行精確時延補償功能。

6.2.2.2守時功能

失去外時間基準后，保持時間基準偏差不超過規(guī)定值時間的能力。

6.2.2.3播發(fā)功能

5

T/XAZNxxx—2023

具備播發(fā)5G共頻帶定位授時信號的能力。

6.2.3性能要求

6.2.3.1同步指標

相對輸入的同步時鐘，授時基站引入的同步誤差增量不大于2ns。

6.2.3.2守時指標

失去外時間基準后，保持時間基準偏差不超過50ns。

6.2.3.3射頻指標

a)同一基站發(fā)射的共頻帶授時信號功率應比通信信號低25dB或以上；

b)與5G通信基站保持空口信號制式兼容和電磁兼容。

5G共頻帶定位授時終端技術(shù)要求

6.3.1終端架構(gòu)

定位授時終端架構(gòu)如圖4所示。

圖45G共頻帶定位授時終端架構(gòu)

其中，射頻模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊負責接收信號并轉(zhuǎn)換為中頻信號輸出至基帶處理模塊。

配置模塊負責為基帶處理模塊、位置解算模塊、時間解算模塊輸出信號發(fā)送實體編碼、坐標等配置

信息。終端配置模塊通過5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務或者解調(diào)共頻帶定位信號電文獲得配置信息。

基帶處理模塊對共頻帶定位授時信號進行處理后將信號到達時間差測量結(jié)果輸出至位置解算模塊。

位置解算模塊負責在終端計算獲得定位結(jié)果并將位置解算結(jié)果輸出至時間解算模塊。

時間解算模塊負責在終端通過定位結(jié)果反演計算獲得時間修正信息。

6.3.2功能要求

6.3.2.1定位授時信號接收功能

具備電文解調(diào)及載波環(huán)、碼環(huán)信息輸出的能力。

6.3.2.2位置解算功能

具備位置解算能力。

6.3.2.3時間解算功能

具備基于位置的時間反演能力。

6.3.3性能要求

6.3.3.1定位精度指標

定位誤差RMS小于1m。

6