5G RedCap亚米级高精度低功耗定位芯片

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成果单位：北京智联安科技有限公司

合作方式：面议

所处阶段：其他

关键词：卫星室内定位特定场景定位大带宽上行5G定位协议自主芯片架构3GPP协议5GR17标准

成果评价

总得分（满分100）

资本强度（满分0）

该成果得分：0

团队介绍

智联安共有员工近百人，其中研发团队超过70人，团队规模在NB-IoT赛道企业中处于领先。公司创始人吕悦川，于1997年毕业于清华大学，获工学硕士学位，清华大学精密仪器系特聘精薪导师、清华企业家校友会荣誉会员，毕业后先后在新加坡、美国等地区从事光盘存储、通信芯片等产品开发。2007年回国后参与创业，带领团队研制出中国首颗CMMB手机电视芯片，在2008年北京奥运会上实现示范应用，累计推出4代极具市场竞争力的系列CMMB芯片产品，市场占有率达到70%，累计销售额超过4亿元。2013年创办北京智联安科技有限公司，走出了一条核心技术实现100%自主的通信芯片研发路线，陆续推出了NB-IoT通信芯片、LTE Cat.1bis通信芯片、5G RedCap高精度定位芯片等具有行业影响力的典型产品，取得明显优于竞品的市场表现。公司联合创始人、CTO钱炜毕业于清华大学，自2000年起从事芯片设计，曾任职于美国Marvell，具备丰富的芯片设计经验。自公司成立以来，钱炜带领团队研发了10余款芯片，进行了20次以上流片，保持了全部芯片一次流片成功的纪录。公司拥有算法、射频、物理层、协议栈等领域的核心团队。算法团队核心成员包括来自爱立信的高级算法及架构专家，华为海思的高级算法专家，以及来自大唐等企业的优秀人才。团队在NB-IoT领域均具备丰富的理论基础和实践经验。射频团队的核心成员来自国内外领先通信企业，如RDA、海思、等。物理层及协议栈团队分布在北京、合肥和上海，共有300余人，是公司最大的核心团队。团队成员来自不同背景，负责NB-IoT、CAT1和5G RedCap通信协议栈的研发。

小果解读

核心问题

当前特定场景下，如室内环境，高精度融合定位面临诸多挑战，包括卫星信号难以穿透建筑物导致室内定位困难，以及高精度定位过度依赖基站而限制应用范围。这些问题严重制约了定位技术在智能仓储、地下停车场、大型商场等场景的应用效果，亟需一种能够克服这些限制的高精度定位解决方案。

解决方案

本成果通过研发5GRedCap亚米级高精度低功耗定位芯片，有效解决了上述问题。该技术突破了大带宽上行定位信号发射技术，增强了信号穿透力和定位精度；同时，构建了5G定位蜂窝协议栈框架，实现了与5G网络的高效协同。此外，采用支持3GPP协议的自主定位芯片架构，确保了芯片的兼容性和自主性。这些关键技术共同作用下，形成了支持国内主要5G通信频段、满足5GR17标准的亚米级高精度低功耗定位芯片，显著提升了特定场景下的定位性能和适用性。

竞争优势

本成果在定位精度、功耗控制、兼容性及自主性方面均表现出色。其亚米级的高精度定位能力，满足了特定场景下对精准位置信息的需求；低功耗设计延长了设备续航，降低了使用成本；支持国内主要5G通信频段和5GR17标准，确保了广泛的兼容性和未来升级潜力。此外，作为自主研发的定位芯片，打破了国外技术垄断，填补了国内外技术空白，具有显著的创新性和竞争优势。

成果描述

成果公开日期

20250327

所属产业领域

新一代信息技术-集成电路

产品设计方案

5G RedCap定位芯片是一颗支持 3GPP R17 RedCap规范的超低功耗、超低成本的定位终端芯片，通过将上行 SRS 信号发射带宽提升至 100MHz，配合基站侧高分辨率时间差测量，频偏估计和补偿算法，准确估计首径时隙，提升TOA测量精度，使其室内定位精度达到亚米级。本产品在如下几个方面实现了创新： ①　攻克移动终端发射上行测量信号技术本产品在CMOS工艺下，采用移动终端发射上行测量信号技术，终端侧芯片按5G NR 规范定时发送上行SRS 信号，基站侧承担时间差测量及位置解算法，利用大带宽上行SRS 信号实现定位信号增益。解决了传统的下行定位（如北斗、GPS、4G基站定位等）终端侧功耗大、靠电池驱动设备续航时间不足的问题。 ②　攻克MO-LR的定位技术本产品设计了基于MO-LR的定位方案，采用MO-LR定位流程来完成基于UTDOA技术的5G低功耗定位技术实现。该技术创新点在于由终端侧发起定位请求，并且一旦发起，只需单向上行，通过空口抵达基站后直通核心网，无需下行的反馈确认，具有定位延迟极低的优势。

市场分析

市场前景：基于5G RedCap(低功耗高精度)技术规范研发下一代高精尖5G定位芯片,形成上游芯片供应链，围绕智慧工业、智慧园区、智慧物流等对低功耗高精度定位有强需求的行业,推进行业应用落地，对于构建基于蜂窝物联网技术的定位新生态起到非常重要的作用。未来随着物联网应用的深入，将带来万亿级的经济效益。-在行业领域的水平：本芯片为国际、国内首创，且市场需求巨大，未来商业化之后，具有十分广阔的市场前景。本芯片搭载的模组已经于2024年通过了工信部的无线电发射设备型号核准。截止目前，是唯一通过该核准的模组。

当前进展

主要功能：芯片通过突破大带宽上行定位信号发射技术、5G定位蜂窝协议栈框架及实现技术、支持 3GPP 协议的自主定位芯片架构等关键技术，研发低功耗5G亚米级定位芯片，支持国内主要5G通信频段。-核心技术： (1)布式电源泵技术
芯片内存在若干关键电路单元，为了实现较高的射频性能或者发射功率，需要较高的工作电压。因此，为需要高电压的部分，设计电源泵，而其他大部分电路采用普通的供电模式，以提高供电效率，提升电池续航能力。 (2)精简RF技术利用特殊设计的AGC电路、12位高精度ADC、IIR/FIR结合设计的数字滤波器，既保证了全部性能满足标准，同时不增加电源功耗。 (3)协议栈技术
公司具有全部自研的5G Reduced Capability(5G RedCap)协议栈技术，自研协议栈紧密配合芯片研发，实现了软硬件的最佳匹配。

转化现有基础

获奖情况： 1、2021-2023 工信部重大科技计划1项；2、北京市科委科技计划1项。-落地应用：该产品目前本产品已经流片成功，且在河北某城市得到落地应用。通过了网络运营商的组网测试，具备商用化条件。该芯片的成功流片，将搭建运营商、蜂窝物联网芯片企业、模组企业、制造企业等上下游产业链的桥梁，实现“人与人、人与物、物与物”之间的万物互联，围绕智慧工业、智慧园区、智慧物流等对低功耗高精度定位有强需求的行业,促进千行百业的数智化转型，加速推动5G定位产业链的成熟，推进行业应用落地，赋能行业的智能化转型升级服务。未来，基于5G RedCap(低功耗高精度)技术规范研发下一代高精尖5G定位芯片，围绕智慧工业、智慧园区、智慧物流等对低功耗高精度定位有强需求的行业,推进行业应用落地，对于构建基于蜂窝物联网技术的定位新生态起到非常重要的作用，并将带来万亿级的经济效益。

转化合作需求

该芯片的研发，协议栈、物理层、射频、基带等全部自研，积累了大量的专利和技术，后续可以就部分技术开展技术服务、技术咨询等。

摘要

本产品特定场景下对高精度融合定位的需求，聚焦卫星室内定位难，并且高精度定位依赖基站等问题，通过突破大带宽上行定位信号发射技术、5G 定位蜂窝协议栈框架及实现技术、支持 3GPP 协议的自主定位芯片架构等关键技术，研发低功耗 5G 亚米级定位芯片，支持国内主要 5G 通信频段，提升特定场景定位方案的适用性，填补国内外技术空白。本产品主要研究室内定位芯片应用场景的设计约束分析、大带宽上行定位信号发射技术、5G定位蜂窝协议栈框架、支持3GPP协议的自主定位芯片架构等，并最终形成支持5G R17标准的亚米级高精度低功耗定位芯片。