领跑世界领航世界：5G与北斗导航融合发展意味着什么？

中国领跑全球4G网络，迈入5G时代，带宽传输能力飙升十倍。那么，这张网络究竟具备哪些神奇功能？与此北斗导航系统也在全球范围内崭露头角，面对GPS的全球优势，它如何打破局面，并在“一带一路”建设中挖掘出新商业模式？

近日，我们采访了国际欧亚科学院院士、北京邮电大学教授邓中亮博士，就上述问题进行了深入探讨。观察者网为您整理了以下访谈实录（注：由于篇幅所限，有删节但尽量保留了原意）：

邓博士，您好。您是通信与导航融合领域的专家，多次提及“5G+北斗”的概念，能否为我们详细介绍一下这一理念？

邓中亮：您好。众所周知，美国的GPS、中国的北斗、欧洲的伽利略以及俄罗斯的格洛纳斯，这四大卫星导航系统都是通过通信手段实现高精度测量和定位。尽管卫星距离我们36000公里之遥，但它们测量到的卫星到手机端的距离精度可以达到厘米级甚至毫米级。但卫星系统也面临一个问题，那就是在地下、室内等遮蔽空间信号容易被阻挡，难以满足定位导航需求。

日常生活中，我们依赖手机通信，那么是否可以利用这种无线信号来满足定位导航需求呢？

确实如此。定位导航的基本原理是测量信号源到接收端的距离。在通信的2G、3G、4G到如今的5G时代，各界都在研究如何利用好这一资源，解决遮蔽空间的定位导航问题。从前的技术难以达到米级或亚米级的定位精度，因此定位应用并不普及。但我们的实验室一直在研究通信网的高精度定位服务能力问题，并发现通信网络具备达到米级、分米级和厘米级服务的潜力。这意味着我们在建设通信网的可以赋予其高精度定位服务能力，与卫星网络相结合，满足各种定位导航需求。

那么如何将手机信号用于定位导航呢？又为何提到“5G+北斗”的融合具有重大意义？

其实从1996年开始，业界就在研究如何利用手机信号进行定位。在通信的同时解决定位问题，具有巨大的成本优势。考虑到现在中国已经建设的4G网络以及即将部署的5G网络，如果能够将这两张大网融合起来，我们就能解决信号的服务覆盖问题，包括高精度定位服务。我们的实验室研究发现，通信网络具备提供米级、分米级甚至厘米级服务的潜力。这意味着我们在建设通信网络的可以满足室内外的普适位置服务需求。这种融合可以解决通信与导航的互补问题，满足不同的定位精度需求。从室外到室内的导航无缝切换成为可能。对于北斗导航来说，“一带一路”建设中的合作伙伴更加期待一个能提供普适服务的导航系统。“5G+北斗”的融合不仅能解决定位难题，更能在自动驾驶、智能家居等多个领域挖掘出巨大的商业价值。“5G+北斗”的融合具有重大的战略意义和应用前景。在繁忙的城市生活中，人们大部分时间都在室内空间度过。随着科技的进步，位置服务的需求日益凸显，尤其是在室内环境中。卫星信号在城市的许多区域难以覆盖，这无疑限制了位置服务的满足度。但地面网建设恰恰在这些区域发挥了关键作用。当我们谈论5G技术时，它在人口密集区域的覆盖优势尤为明显，使得定位导航信号在这些区域变得更为强劲。毫无疑问，卫星与地面网在覆盖能力方面是相互补充的。

更为关键的是，室内和室外定位之间存在空间连续性的需求。无论是未来的无人机、无人车还是自动驾驶技术，这些需要位置服务的应用都需要打通空间的连续性，实现室内到室外的位置服务无缝对接。而5G与卫星的结合正是解决这一问题的有效途径。

统一基准也是位置服务体系中的核心要点。卫星和地面网拥有各自的时间空间基准，两者的统一对于提供稳定的位置服务至关重要。我们必须坚持5G与卫星之间的时空基准统一，以及位置服务能力的统一，解决互操作问题。

一般而言，通过几颗卫星进行定位存在一定的难度。通常，需要四颗卫星才能满足定位的基本条件。虽然中国的北斗系统拥有30多颗卫星，但地面通信基站资源更为丰富，我国拥有数百万个基站。那么，基站和卫星能否协同工作，提供精准的定位导航服务呢？通过组合计算，我们可以发现，结合卫星的高度信息和基站的精确数据，可以提高定位精度到一个新的水平。

室内定位的应用场景广泛且真实。在疫情防控中的密接分析和动态流调监测中，室内定位发挥了重要作用。在打车服务中，我们之所以能够清晰地知道车辆和人员的位置，正是卫星和地面网融合提升服务能力的结果。

中国的4G网络建设在全球范围内处于领先地位，而北斗导航系统也领航世界。进入5G时代，其带宽传输能力是4G的十倍，这张巨大的网络能够带来前所未有的可能性。从国家发展战略的角度来看，建设智慧社会是重要目标。而要实现这一目标，全域的透明感知是前提条件，这离不开时空基准、超宽带通信、时空大数据、实时计算、人工智能控制等技术支撑。

全球现有的四大卫星导航系统中，GPS已经发展了48年，实现了定位导航的产业化。但对于用户服务需求在某些区域无法满足的情况，它只能提供产品而无法提供服务。而北斗导航系统作为其中之一，必须寻找新的抓手来占领更多的全球消费市场。

北斗的定位导航服务化如果能够实现，将提供位置服务的商业模式，自然吸引众多企业和用户。室外定位可以使用GPS，但北斗同样可以进行室内定位，将卫星定位导航的服务能力从室外延伸到室内，并与5G网络服务对接。

值得一提的是，北斗可以提供时间基准，对所有基站进行授时，满足5G的高同步要求。北斗也能满足基站通信服务时需要知道用户位置的需求，实现智能基站和智能5G服务。通过与5G地面网对接，可以压缩卫星定位的首次启动时间，并在资金有限的情况下同时解决通信和定位服务问题。

随着技术的不断进步和应用场景的拓展，位置服务将越来越成为我们生活中不可或缺的一部分。而北斗与5G的结合，将为我们带来更为精准、便捷的位置服务体验。领跑世界，领航未来：5G与北斗导航融合发展的时代意义

记者：在智慧交通领域，您如何看待“5G+北斗”这一系统的应用前景？

邓中亮：这一系统无疑为我们打开了一个全新的视角。对于无人驾驶的实现，我们有两种思考方向：一是提升车辆的“智慧度”，但这可能导致车辆成本上升；二是注重道路的“智慧化”，通过公共基础设施建设实现。将卫星定位导航技术引入城市空间，如高楼间及地下空间，定位难度极大，这就需要“5G+北斗”的融合。这种时空基准体系的建立能够支撑整个城市和社会的运行，实现预测、预警，使管理更为便捷。

我们已经通过并申请国际标准，实现了分米级定位，理论上更可达到毫米级，中国在此国际标准的制定中发挥了重要作用。

记者：除了5G，6G的研发也在火热进行中。有人说未来的6G将是卫星通信与地面通信的结合，您如何看待这一观点？

邓中亮：的确，有人预测未来的6G将是卫星与地面网络的结合。随着技术的进步，卫星网络的发展速度超出预期。从高轨卫星到低轨卫星，其演进速度日益加快。低轨卫星互联网的发展得益于几个重要因素：中国地面网络技术的推动、市场竞争的压力以及庞大的市场需求。全球仍有大量用户未接入互联网，而卫星通信具有无国界、全球覆盖的潜力。

考虑到高轨卫星的高成本和有限的用户群体，以及对于高带宽和大量用户的需求，低轨卫星似乎提供了一个解决方案。美国已经启动了低轨卫星互联网的建设，这不仅仅是一个国家战略，更是一个对未来通信市场的布局。我们必须认识到，太空资源的规则是先占先得，因此中国必须加快在这一领域的步伐。

记者：提及低轨卫星，不得不提马斯克的星链计划，您如何看待这一计划？

邓中亮：马斯克的星链计划提出了建设3万多颗低轨卫星的网络，这是一个大胆的设想。低轨卫星的优势在于对功率要求较低、数量可以更多、通信距离更近以及带宽能力的大幅提升。也面临一些挑战，如信号体系、组网和管控、安全问题等。

我们已经在技术体系方面进行了大量研究，论证了5G网络搬上卫星的可行性。这不仅具有国家战略意义，更有了商业运营的价值。我们的目标是实现商业航天，但这需要解决一系列问题，包括成本、产业支撑、服务能力建设等。这将带动一批制造和服务产业的发展。这是一个涉及多方面的复杂问题，需要我们不断探索和解决。

未来，随着技术的不断进步和市场的不断拓展，“5G+北斗”与低轨卫星等技术的融合将为通信和位置服务带来新的火花，引领社会的智慧化发展进程。而中国在其中的角色将越来越重要，我们需要紧跟时代步伐，加强技术研发和产业升级，为世界的通信和位置服务发展做出贡献。不久前，银河航天成功发射了第二批生产卫星，邓中亮对此表示，这是中国在低轨卫星互联网建设方面取得的一次重要跨越。银河航天第二代卫星以一箭携七星的壮举升空，这不仅体现了国内技术的飞跃，更是对国内相关研究单位多年努力的成果的肯定与体现。

这批卫星在通信组网方面的表现尤为亮眼，单星通信能力达到惊人的40Gbps以上。星间组网技术的验证对后续的卫星组网运营具有重要的参考价值。对于商业航天而言，其核心在于提供更为出色的服务能力。中国航天事业的几十年建设、研究和应用，正逐步向商业航天过渡，这标志着中国在核心关键技术方面取得了重大突破。我们有理由相信，这些实验成果将为未来的卫星互联网发展奠定坚实的基础。

谈及“5G+北斗”与低轨宽带卫星互联网的融合，邓中亮指出，这两者有着广阔的合作前景。5G的通信和定位功能与北斗的精准定位及短报文功能相结合，在海面、山区等复杂环境中都能发挥重要作用。低轨卫星的双向通信能力可以大大增强服务体验，例如无人机和无人车的操控将更加精准和高效。低轨卫星与地面通信网络及北斗的融合，将解决定位信号覆盖的盲区问题，为泛在高精度的位置服务提供更加稳定可靠的支持。这一融合不仅弥补了现有定位系统的不足，更意味着我们离一个全面覆盖、无缝连接的高精度定位时代更进一步。这样的结合无疑为我们打开了全新的技术大门，令人期待未来更多的创新和突破。