面向6G非地面网络的 LEO 基定位：基础理论、信号设计与接收端增强

将非地面网络（NTN）集成到5G新型无线电（NR）后，开启了开发基于NR信号的低轨道（LEO）卫星定位基础设施的可能性。相较于现有的全球导航卫星系统（GNSS），LEO基细胞定位具有更优的链路预算、更高的 operating 带宽以及庞大的即将投放的星座等优势。鉴于此，LEO基定位、导航和时钟（PNT）是6G细胞网络中NTN的潜在增强。然而，将现有的陆地细胞定位方法扩展到LEO基NTN定位，需要关键性的基本性增强。这些包括：创建与常规通信波束正交的宽范围定位波束、用于解决大延迟和 Doppler 不确定性的用户端（UE）时域处理，以及高效地将来自多个卫星的定位参考信号（PRS）纳入通信资源网格。本文在考虑NR-NTN物理层约束与能力的前提下，提出一套首批设计见解，并全面评估了LEO基定位。为评估LEO基NTN定位性能，我们开发了一套完整的NR合规仿真框架，包括LEO轨道仿真、发送（Tx）与接收（Rx）架构以及集成必要增强的定位引擎。我们的发现表明，LEO基NTN定位可作为GNSS的补充基础设施，若采用适当的增强措施，也可能提供一种可行的替代方案。