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“5G+北斗/GNSS”的路径

发布时间:2020-12-28 16:06

路径涉及到一些技术问题,两者融合的基本原则可概括为:从易到难,从简到繁;框架优先,应用为重;服务行业、服务社会。具体怎么实现呢?

第一步,实现北斗 /GNSS 与 5G 基站的集成融合。现在5G自身控制的水平是几微秒到10微秒,不能多于10微秒;它对用户的控制是1毫秒,又低了1000倍。5G宏基站和关键微基站、重要网关、路由器,以及行业、区域的云服务中心的服务器,都加装集成以北斗为主、自主可控、多频多模、低功耗 GNSS板卡,为5G网络关键设施提供北斗精准坐标位置和以北斗时为准的全网精确时间同步,为5G全网基站、网关和主要服务器提供北斗统一的纳秒级时间系统和厘米级坐标系统。现在已经在把北斗接上去,可以实现监控地震等应用了,这就说明可以实现很多能力,而且板卡不怎么费电,跟5G网络本身相比电量消耗基本上等于零。


实现了这一步,可以拓展出新应用和新能力。“5G+北斗”的基站本身就构成一个超高密度、超高精度的地基增强网,成为国家北斗地球参考框架的延伸和补充,为地面用户提供精密定位、授时和时间同步服务。通过检索和修正北斗信号,时间就可以达到纳米级水平,可以为精准三维大气湿分量建模,为精准精细大气可降水汽预备提供大数据服务。精准分析具体位置与时间天气中含水量的多少,可以实现精准天气预报,例如:明天成都高新技术区哪条路到哪条路8点半到9点50下多少毫米的雨。这不仅对于将来的车联网与智能驾驶非常重要,还可以实现精细中国区域三维电离层模型建立、区域土壤湿度监测、雷电定位预报预警服务等。

第二步,5G网络加载北斗/GNSS地基增强信号,提供基于5G的地基增强时空位置服务。让5G网络本身不仅接收北斗信号,每个基站都有位置,而且可以发出北斗的信号。这等于增强了北斗的信号源,把天上的卫星搬到地面上来,发出信号就能用北斗一样的模式精准定位。实现这样的功能,会产生很多重要的应用:智慧城市建设与管理、监控,自然资源规划管理与精准农业,智能交通监管与风险控制,L4、L5级自动驾驶、无人驾驶基础支持,天气与地质灾害监测与应急救援等。

第三步,构建车联网与智能网联汽车运营中的应用。实现道路及其周边环境的全时空感控,实现网联车运行全过程感控。到这一步已经实现了精准的时间控制和位置控制,可以精确到几毫米、几纳秒,前面讲到目前不能远程控制汽车的问题都可以迎刃而解。

第四步,构建远程实时控制和信息安全的“人-机-物”CPS 融合系统。基于5G 构建网络基站、路由、网关、关键服务器的高精度时空体系,实现全网信息的高精度时空位置可测量、可计算、可溯源、可调控,使虚拟空间、实体空间和人三者形成一个融合系统。通过对信息的调控实现对外界物理世界的调控,这就达到了智能的目的。智能是通过操作数学符号来操控物理世界,这是一位图灵奖获得者的定义。只要做到我们刚才提到的这一点,就会实现。


第五步,实现室内外一体化的导航定位授时。这个是最难的,要实现陆、海、天、空、水下、室内都能入网,都要感知,专业性比较强,所以放在第五步。

5G是智能化时代的基础设施,它高带宽、高速度、大容量、低功耗、低延时、万物互联、信息可感知、可调控。5G“极高速率、极大容量、极低时延”的特征,为满足未来虚拟现实、智能制造、自动驾驶等用户和行业的应用需求提供基础支撑。

标签:同步时钟精密授时gps授时

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