北斗、5G融合進行時：實現無縫連接的時空信息服務

“從今天起，無論你走到哪里，北斗將始終伴你左右�！庇昧�24年的時間，中國人實現了這樣的夢想。

2018年12月27日，喜大普奔的消息傳來，我國宣布北斗三號基本系統完成建設，并于當日開始提供全球服務。從1994年開始立項到如今提供全球服務，從北斗一號、北斗二號到北斗三號，我們終于可以不用再仰望GPS。

在北斗衛星導航系統取得重大突破的同時，我國的5G發展也進入了商用前的關鍵時期，5G時代即將來臨。

北斗和5G，兩項“大國重器”，它們的融合發展，將會打造出智能時代的時空基礎設施，實現從地面到地下無縫連接的時空信息服務，從粗略走向精準、從事后走向實時、從靜態走向動態。這是種基礎服務能力，在其賦能下，智慧城市、自動駕駛、智慧物流等眾多領域將會產生新的“化學反應”。

北斗導航進擊的24年

在很多人的眼中，GPS等同于衛星導航，衛星導航也就是GPS。

的確，作為衛星導航領域的先進入者，GPS在全世界得到非常廣泛的應用，從軍用領域到民用領域，皆是如此。在軍用領域，武器精確制導、軍艦航行、飛機巡航等需要依靠GPS，戰場指揮尤其是大空間跨度的指揮也需要GPS提供極其精確的時間同步。在民用領域，尤其是在智能手機普及之后，很多用戶都已離不開GPS，出行導航、手機訂餐、網約車、網購物流等生活服務都建立于GPS地理位置信息服務的基礎之上。

“我們只能仰望GPS”，這其實很危險，尤其是對國家安全來說。一旦GPS被他方關閉或者被干擾，艦船、精確制導武器都會迷失方向，飛機無法高精度起飛降落。對于普通人來說，無法在微信上共享位置信息，也不能用手機導航了。

所以說，衛星導航是大國重器，必須要有自己的系統。

1994年，我國開始進行北斗系統的研制工作，并制定了“三步走”戰略：第一階段是到2003年，建成北斗一號系統，向中國提供服務；第二階段是從2007年-2012年，建成北斗二號系統，向亞太地區提供服務；第三階段是從2013年開始，到2018年12月北斗三號基本系統完成建設并提供全球服務，北斗系統正式邁入全球時代，按照計劃北斗三號將于2020年底前完成全球組網，30多顆星將在全球范圍內提供更高質量服務。

從北斗一號，到北斗二號，再到北斗三號，提供服務的區域從中國到亞太再到全球，定位精度也越來越高，用了24年時間，我國的北斗系統實現了跨越式發展。

“通導一體”融合發展之路

北斗衛星導航系統和通信系統，并非是兩條并行線，而是走融合發展之路，北斗需要通信，通信也需要北斗。

“北斗與通信的融合，就是我們所說的‘通導一體’”，中國信息通信研究院專家萬屹認為，“通導一體”具有多方面的積極意義：有利于推動北斗產業高速發展，降低北斗產業鏈成本；為用戶提供更迅速、更可靠的位置服務；保障我國公民位置信息安全等等。

目前，北斗導航已經在交通運輸、農林漁業、水文監測等等眾多領域得到了廣泛應用。以交通運輸業為例，據中國衛星導航系統管理辦公室發布的《北斗衛星導航系統發展報告》顯示，截至2018年12月，國內超過600萬輛營運車輛、3萬輛郵政和快遞車輛都應用了北斗導航系統。

但是在作為最主要的衛星導航應用市場——智能手機領域，北斗導航的應用還不夠廣泛。

相關數據顯示，在2018年前三季度，在中國市場銷售的智能手機中，支持北斗定位的機型在六成左右。這一比例并不低，但問題在于，北斗功能開機率并不高，部分手機硬件雖然具備北斗功能但未啟用，同時手機用戶對北斗導航的感知率偏低。在萬屹看來，以手機為代表的消費類電子產品是未來北斗發展的重心和依托，北斗的未來想要更美好，必須要打開智能手機市場。2018年9月，信通院聯合國內主流手機廠商、芯片廠商發布《北斗手機應用倡議書》，鼓勵產業鏈加大研發投入，努力推動北斗定位成為智能手機的標準配置，同時要推動北斗開機率的提升，在中國大陸發售的手機出廠默認打開北斗功能。

不僅是在終端層面，在標準層面，我國一直在積極推動北斗導航技術標準與移動通信技術標準的融合，為北斗在手機行業中得到廣泛應用而鋪平道路。前些年，信通院聯合大唐、中興等廠商完成了北斗二號信號在3GPP的標準化工作，目前，信通院在牽頭3GPP北斗三號信號體制標準項目，提出了在3GPP R16版本啟動北斗三代標準化的推進建議。

5G時代更會相得益彰

按計劃，2020年北斗三號系統將完成全球組網，而到2020年，我國的5G將開始大規模商用。這不僅是時間上的巧合，也是北斗和5G之間的彼此需要。

對于包括北斗在內的所有衛星導航系統來說，存在一個共同難題，那就是衛星信號穿透不了屋頂、橋面，一旦信號被阻擋，那就“束手無策”了。比如車輛行駛在高架橋下時，總是會聽到導航發出“信號弱”的語音提示。

但是，人們80%的位置服務需求恰恰是來自于室內地下，這就尷尬了。雖然空中有導航衛星，但是“最后一公里”卻遇上了大麻煩。怎么去消除這個麻煩呢？

在業內人士看來，北斗和5G的融合，是不錯的解決方式，相互配合形成“衛星主外、5G主內”的局面，從而實現從室外到室內的無縫連接的時空信息服務。

中國衛星導航定位協會專家張力對記者表示，在北斗三號后期或者說北斗四號時代，要解決北斗衛星信號無法到達任何地方的問題，而解決之道就是北斗導航與5G的融合�！皩盗魁嫶蟮�5G基站變成固定的‘導航衛星’，也就是虛擬的導航衛星，成為北斗導航中的一部分。用戶終端接收到地面5G基站的信號，也就是接收到北斗衛星的信號，這是用移動通信技術來傳播衛星系統的導航信號�！睆埩︖€表示，目前我國在5G建設過程中，正在同步進行這方面的試驗和驗證。

5G可為高精度距離測量提供支持，同時5G時代的基站密度將遠遠高于3G/4G，用戶信號可被多個基站同時接收到，有利于多基站協作實現高精度定位。

對于我國5G而言，北斗系統同樣極具重要性，比如在網絡安全性方面。眾所周知，通信基站需要依靠有時鐘源才能正常工作，才能時間同步、步調一致。目前，我國的通信基站基本是以GPS為時鐘源，進行授時和同步。試想，如果GPS被切斷或者被干擾，那會給我國的移動通信安全帶來極大威脅。

“2G/3G/4G時代，北斗還沒有發展起來，芯片等也跟不上，沒辦法。到了5G時代，正好又是北斗初步建成、具有一定市場規模的時候，兩者結合起來具有很大的意義，提升我國的信息安全水平�！睆埩φf道。

我國5G網絡的商用時間是在2020年，屆時北斗三代也已經全面建成，由北斗取代GPS提供基站授時和同步服務，按照張力的話來說是“恰逢其時”，讓我國信息基礎設施更加安全可靠。

而且，北斗系統還具有其他衛星導航系統所不具備的短報文功能，簡單來說，通過北斗可以發送接收“短信”。那么，今后在5G信號到達不了的地方，可以通過北斗進行信息溝通。

刺激更多行業產生“化學反應”

在智能時代，需要各類設備能在統一精準時空下協同作業，“北斗+5G”將成為一種基礎能力，為更多行業帶來產生新變化的動能，比如說無人駕駛。

無人駕駛需要高精度定位支持，而且是移動狀態下的高精度定位。我國的北斗衛星導航系統，實際上不僅有衛星，還有地基增強系統。目前，北斗衛星的定位精度在米級左右，加之地基增強系統的配合，使得定位精度提升至厘米級。今后隨著北斗衛星系統更加成熟，定位精度有望進一步提升，這為無人駕駛車輛的自主定位、安全行駛打下了良好基礎。

同時，無人駕駛需要傳輸海量數據，讓信息能充分流通、共享。比如說有行人準備穿越馬路，路口的傳感器就會將行人動向信息發送給來往車輛，避免事故發生。更高帶寬、更低時延的5G網絡，無疑是傳遞這些海量數據的最佳方式，承載無人駕駛交通網絡的數據流通。

顯然，“北斗+5G”的搭配將為打造城市智能交通網絡、為無人駕駛的發展插上翅膀。

不僅是無人駕駛，“北斗+5G”改變的領域會很多。

現在，我國的快遞物流已經相當發達，支撐起興盛的網購經濟。但是現在的物流領域仍存在很多痛點，配送效率較低、時效性較差、準確性難以保障等等。很常見的場景是，在小區里，經常會碰到快遞小哥在兜兜轉轉，詢問“×號樓在哪里”。而在“北斗+5G”使能之后，這樣的場景將會消失，因為能提供厘米級的定位，能具體到用戶家樓下。而且，如果將時間規劃好，還能實現動態精確配送，可以把貨物精確地、在動態中送給需要的人。

“北斗+5G”的協作帶來了巨大的空間，更多的使用場景還有待今后去挖掘