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“北斗+5G”融合发展,将迎市场爆发期
时间:2019-07-09

2019年,5G作为高科技新生儿开始走进普通大众的视野,“5G手机”、“北斗+5G”、“5G+无人机”、“5G+无人驾驶”……这一连串的组合词已成为2019年的热词,时常弹送到每个人的手机屏幕。

5G,即第五代移动通信技术。相比4G,5G身上有着高速率、低时延、强威力等新标签


5G网络的峰值速度比4G高出20倍;4G终端到基站时延一般为5毫秒,终端到服务器时延为50-100毫秒,而5G终端到基站降低为1毫秒,终端到服务器为10毫秒;同时,5G支持每平方公里支持百万台设备同时链接,也支持速度高达500km/h设备链接。车联网、物联网、人工智能……在5G强威力下,万物互联时代将走进生活。


在我国的5G发展即将进入商用的关键时期,北斗卫星导航系统的发展也取得重大突破。2018年12月,我国宣布北斗三号基本系统完成建设,并开始提供全球服务。



北斗和5G,两项“大国重器”,并不是走在两条并行无交集的发展之路上。实际上,“北斗+5G”已经成为业界的热点,是导航定位和通信融合发展最新最潮的亮点。北斗和5G的“联手”,在提升我们国家安全的同时,也会打造出智能时代的时空基础设施,赋能各行各业,推动新经济的发展。

 

北斗“护航”,让我国5G更安全

在很多人的眼中,GPS等同于卫星导航,卫星导航也就是GPS。

 

的确,作为目前卫星导航领域的主导者,GPS在全世界得到非常广泛的应用,从军用领域到民用领域,皆是如此。

 

以前普通用户很少会使用GPS卫星导航服务,但在智能手机普及和移动互联网兴起之后,大家已离不开GPS,出行导航、手机订餐、网约车、网购物流等生活服务都建立于GPS地理位置信息服务的基础之上。


 

但是,“我们只能仰望GPS”非常危险。一旦GPS被他方关闭或者被干扰,对于普通人来说,也许只是在微信上共享位置信息,不能用手机导航了。但对国家安全而言,却是致命的威胁,舰船、精确制导武器都会迷失方向,移动通信网络、电力网络等涉及国计民生的行业都会遭受重创。

 

这并非虚言,要知道,通信基站需要依靠有时钟源才能正常工作,时间同步、步调一致。目前,我国的通信基站基本是以GPS为时钟源,进行授时和同步。如果GPS被切断或者被干扰,那么,移动通信系统也就无法正常工作,信息安全也将遭受重大威胁。

 

卫星导航行业专家张力表示,“2G/3G/4G时代,我们的北斗还没有发展起来,芯片等也跟不上,没办法。到了5G时代,正好又是北斗初步建成、具有一定市场规模的时候,两者结合起来具有很大的意义。”

 

根据规划,2020年,北斗三号系统完成全球组网,同样到2020年,我国的5G将开始大规模商用。这不仅是时间上的巧合,也是北斗和5G之间的彼此需要。由北斗取代GPS提供基站授时和同步服务,按照张力的话来说是“恰逢其时”,让我国信息基础设施更加安全可靠。


而且,北斗系统还具有其他卫星导航系统所不具备的短报文功能,今后在特定场合如地震灾区等5G信号到达不了的地方,还可以通过北斗进行信息沟通。

 

5G助力,解决北斗“最后一公里”烦恼

我国移动通信业的发展,需要北斗卫星导航来支撑和保障,反而言之,北斗卫星导航也需要得到5G的大力支撑。

 

对于包括北斗在内的所有卫星导航系统来说,存在一个共同难题,那就是卫星信号穿透不了屋顶、桥面,一旦信号被阻挡,那就“束手无策”了。比如车辆行驶在高架桥下时,总是会听到导航发出“信号弱”的语音提示。

 

但是,人们80%的位置服务需求恰恰是来自于室内地下,虽然空中有导航卫星,但是“最后一公里”却遇上了大麻烦。


在业内人士看来,北斗和5G的融合,是不错的解决方式,相互配合形成“卫星主外、5G主内”的局面,从而实现从室内到室外的无缝连接的时空信息服务。


张力曾表示,在北斗三号后期或者说北斗四号时代,要解决北斗卫星信号无法到达任何地方的问题,而解决之道就是北斗导航与5G的融合。“将数量庞大的5G基站变成固定的导航卫星,也就是虚拟的导航卫星,成为北斗导航中的一部分。用户终端接收到地面5G基站的信号,即北斗卫星的信号,这是用移动通信技术来传播卫星系统的导航信号。”张力还表示,目前我国在5G建设过程中,正在同步进行这方面的试验和验证。


北斗卫星导航和GPS一样,还面临着另一重难题,用户只能通过终端被动接收卫星信号,而解算出来的位置信息不能传送出去,“实际上不仅是位置信息,还有姓名等用户本身信息也要传送出去。”张力说到。虽然北斗具有短报文的功能,但是容量和速度有限,只适合特定场合使用。而5G的特点就是大带宽、速度快,可以快速传递这些信息。

 

北斗导航与5G移动通信产业链的结合,也有利于推动北斗产业高速发展,降低北斗产业链成本。

 

目前,北斗导航已经在交通运输、农林渔业、应急救援等众多领域得到了广泛应用。但是在最主要的卫星导航应用市场——智能手机领域,北斗导航的应用还不够广泛。

 

相关数据显示,2018年前三季度,在中国市场销售的智能手机中,支持北斗定位的机型在六成左右。这一比例并不低,但问题在于,北斗功能开机率并不高,部分手机硬件虽然具备北斗功能但未启用,同时手机用户对北斗导航的感知率偏低。

 

中国信息通信研究院相关专家表示,以手机为代表的消费类电子产品是未来北斗发展的重心和依托,北斗的未来想要更美好,必须要打开智能手机市场。2018年9月,信通院联合国内主流手机厂商、芯片厂商发布《北斗手机应用倡议书》,鼓励产业链加大研发投入,努力推动北斗定位成为智能手机的标准配置,同时要推动北斗开机率的提升,在中国大陆发售的手机出厂默认打开北斗功能。

 

“通导一体”赋能更多行业快速发展

北斗需要通信,通信也需要北斗,两者是相互补充、相互促进的关系。现在,北斗与通信的融合发展,也就是“通导一体”已经成为业界的大趋势。

 

在技术标准层面,我国一直在积极推动北斗导航技术标准与移动通信技术标准的融合,为北斗在手机行业中得到广泛应用而铺平道路。前些年,信通院联合大唐、中兴等厂商完成了北斗二号信号在3GPP的标准化工作。目前,信通院在牵头3GPP北斗三号信号体制标准项目,提出了在3GPP R16版本启动北斗三代标准化的推进建议。

 

随着“通导一体”的深入推进以及“北斗+5G”走向融合发展,将为更多行业带来产生新变化的动能,比如说无人驾驶。

 

无人驾驶需要高精度定位支持,而且是移动状态下的高精度定位。我国的北斗卫星导航系统,实际上不仅有卫星,还有地基增强系统。两者相配合,使得定位精度提升至厘米级。今后随着北斗卫星系统更加成熟,定位精度有望进一步提升,这为无人驾驶车辆的自主定位、安全行驶打下了良好基础。

 

同时,无人驾驶需要传输海量数据,让信息能充分流通、共享。比如说有行人准备穿越马路,路口的传感器就会将行人动向信息发送给来往车辆,避免事故发生。更高带宽、更低时延的5G网络,无疑是传递这些海量数据的最佳方式,承载无人驾驶交通网络的数据流通。

 

北斗应用市场迎来新的重大商业机遇

今年5月发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书(2019)》显示,2018年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3016亿元,较2017年增长18.3%。北斗对产业的核心产值贡献率达80%,由卫星导航衍生带动形成的关联产值达1947亿元。

 

中国卫星导航定位协会副秘书长李东航介绍,“北斗+5G”有望在机场调度、机器人巡检、无人机、建筑监测、车辆监控、物流管理等领域广泛应用,将进一步促进北斗增值服务的应用普及和多样化发展。

 

由北斗系统提供时空数据、由5G通信系统实现智慧感知与传输、由大数据实现海量时空数据的分析与挖掘、由云计算系统实现泛在的智能化处理的智慧城市建设技术和数据支撑体系正逐渐完备。5G带来的移动物联网革命,将推动北斗及时空信息应用的泛在化,继移动位置服务经济和共享经济之后,极有可能结合北斗应用形成重大商业机遇,迎来市场爆发期。


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