原文标题：媒体之声：“5G＋北斗”，邓中亮团队开辟高精度位置服务技术新篇章
他长期致力于导航位置服务科学研究与工程实践,带领团队建设了世界首个室内外无缝高精度导航位置服务平台-“羲和”系统。以第一完成人获得国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省部级科技奖13项、论文超300篇、专著6部、授权发明专利上百项。创建了具有国际竞争力的导航位置服务研究团队。2014年被中国工程院等评选为“全国十大科技创新人物”。2016年获得第十一届光华工程科技奖工程奖和全国优秀科技工作者,2020年获全国创新争先奖。
他就是国际欧亚科学院院士,北京邮电大学教授,博士生导师,智能通信、导航与微纳系统实验室主任邓中亮。
通信导航融合 十年磨剑走偏锋
初到北京邮电大学，当务之急是选择自己的研究方向。邓中亮认为应该将自己的研究重点和国家发展的重大方向进行紧密结合。当时,国家北斗导航事业方兴未艾,结合北邮自身在通信技术方面的深厚积淀,他决定另辟蹊径,开展导航和通信技术相结合的研究。
此后邓中亮一直专心致力于卫星导航、无线定位、通导融合等方向的研究。他发现：全球四大定位导航系统都只解决了室外定位问题,而室内定位却仍是空缺。“卫星定位信号易受遮挡等环境因素干扰而难以在室内定位。现有室内定位技术要实现局域室内高精度定位,须布置大量节点,信号覆盖成本较高,不利于向广域推广,这使得室内位置服务发展遇到了很大瓶颈。”他认为“室内精准定位是我国北斗在技术上超越GPS的关键之一”。
在科技部支持下,邓中亮牵头带领团队研制了“羲和”系统,提出了TC-OFDM定位与通信融合的新型信号体制。依靠这种技术,有效节约了室内定位成本,把移动通信网变成了一张既能通信网,又能高精度定位的网。羲和系统具备室外亚米级、城市室内优于3米的无缝定位导航能力。率先解决了北斗卫星导航系统的“最后一公里”瓶颈,是我国在室内位置服务科学研究技术的重大突破,有效推动了我国卫星导航产业的发展,经由多名院士专家组成的专家委员会鉴定,科技成果达到国际领先水平。
值得一提的是,“羲和计划”不仅仅是研制了一套系统,更形成了几百项自主知识产权和一系列关键技术,相关研究还拉动了从芯片到终端、从基站到网络、从运营到服务的整个导航通信产业链的发展。
邓中亮说:“解决通信和导航之间的矛盾,将通信和导航融为一体,将产生非常巨大的应用前景。”而他们的研究实现了‘能通信就能精准定位’,解决了无线通信网高精度定位与低成本应用的国际难题。
5G定位从跟跑到国际领先
5G通信技术的到来,为万物互联的智慧社会提供了更多的可能。“能否将国家正在建设的5G通信网络,变成一张高精度定位的网络呢?”邓中亮认为,发展基于5G的新技术的泛在、无缝、通导一体化的新一代位置服务基础设施迫在眉睫。“建好这张5G网,对于国家构建导航、通信、计算、控制一体化体系,服务社会发展、经济建设将发挥关键作用,具有重大战略意义。”
于是在科技部重点研发计划的支持下,邓中亮团队开展了基于5G新一代无线通信网络的室内外混合定位研究,提出了5G共频带定位理论方法,并突破了多项关键技术。利用MIMO、OFDM、微蜂窝等关键技术进一步提高定位精度和可靠性,解决了通信网高精度定位中的频率复用、信号干扰、测距精度低等问题。实现了定位精确、响应快速,在室内实现了优于 0.1m的高精度定位,理论精度高达毫米级,而国际上其他 5G定位方法精度仅为亚米级,赋能5G无线通信网络更高精度定位能力。
一流的团队做标准,二流的团队做品牌,三流的团队做产品。在经济全球化的今天,“得标准者得天下,中国的技术想要在激烈的国际竞争中脱颖而出,就一定要形成国际标准。”于是,邓中亮带领团队,积极参与3GPP国际标准化组织的5G标准制定工作,推动了我国5G定位信号体制的国际标准制定。“当年美国高通想买断我们的技术,但是我们没有同意。而是通过坚持不懈的努力,才有了今天能够在国际舞台上与国外技术同台较量的技术实力和坚实基础”。邓中亮团队的这一技术相比国际上已有方案,将通信网定位导航能力提升一个数量级。
目前,邓中亮团队形成了14项 3GPP R16国际标准提案,并收录于3GPP国际标准化组织TR 38.855、TS38.211通信标准技术方案中。团队提出的5G共频带定位体制已进入R16 38.255标准,成为3GPP认可的新型5G定位方案,展示了中国团队的实力。目前,邓中亮正带领团队积极参与R17 NR定位标准制定,提交8份R17标准建议,北邮联合国内企业提出5G载波相位测量等5G新兴定位技术获得了业界的广泛关注。
北斗+5G 融合发展新纪元
5G网络建设热火朝天,增强定位服务能力已取得了一系列突破;另一边,面对新时代的发展需要,北斗三号系统已经建成,怎么更好的发挥自己的价值,更好地服务国家发展与经济建设成为了新的命题。这在邓中亮看来,5G与北斗强强联合,就是破题的关键。
“北斗与5G可在信号、信息、设施、应用等层面深度融合,实现互相增强,形成增量效应。”邓中亮介绍道。他认为北斗+5G融合可以从三个层面来解析:1.北斗可支撑5G网络安全高效运行:为5G提供高精度授时与同步、百万基站管理等服务;为5G网络应用提供精准的定位导航应用,开拓基于高精度时空基准的通信业务新蓝海。2、5G可增强北斗导航服务能力:采用基于5G的A-BDS,差分信息传输等技术,可实现北斗快速高效定位;且5G自身可实现优亚米级的定位能力,与北斗形成信号覆盖互补,从室外到室内,从地面到地下,无缝隙衔接与定位,支撑全空域全时域定位导航服务;5G网络本身又可成为支撑位置服务业务的通信通道。3、北斗+5G深度融合:将形成泛在、无缝、高精度、高可信的PNT服务能力,服务智慧城市、无人系统、万物互联等等。实现信息随身而至,万物触手可及。
但是5G与北斗异构信号该如何融合,跨系统时间同步问题能否解决,天地联合解算技术能都突破等等一系列挑战亟待突破。
在多个国家北斗重大专项支持下,邓中亮立足国家综合PNT建设大局,带领团队开展了北斗+5G室内外无缝定位技术的研究。邓中亮团队提出了天地联合定位架构,多源融合定位等系列新技术,突破了异构系统融合定位难题,实现跨物理层的信号融合,使得天地一体定位精度进一步提高。
邓中亮团队和华力创通等国内优势企业合作,开发了系列终端、基站、平台等设备,并与中国联通网研院、天津联通合作,在天津滨海新区搭建了全国首个北斗+5G室内外定位系统，完成了基于北斗与5G通导融合的室内外混合智能定位测试,并开展了商场室内导航、大型室内停车位寻找、共享停车、智慧医疗、大型综合体室内导航、消防抢救定位等领域的示范应用,将为民众的智慧生活提供更大的便利。
从当年的青年才俊,到如今的白发苍苍,邓中亮依然坚守在科研第一线,为国家科学发展上下求索所。“国家最近几十年,在科技方面的投入力度很大,为科技工作者创造了非常好的科研环境和工作条件。所以,我们更要为中华民族之崛起而奋斗,争分夺秒地推动科技事业的发展。将中国从科技大国变成为科技强国,这是我们当代科技工作者的历史使命。”邓中亮信心满满。
寻息有话说
“邓中亮团队形成了14项 3GPP R16国际标准提案，并收录于3GPP国际标准化组织TR 38.855 、TS38.211 通信标准技术方案中。团队提出的5G共频带定位体制已进入R16 38.255标准，成为3GPP认可的新型5G 定位方案，展示了中国团队的实力……”
谈及邓教授及其团队所取得的成绩，寻息科技的两位创始人——董事长袁协、总经理余彦培回忆起在北邮攻读博士，师从邓教授参与国家863项目，从事“高精度定位服务系统及应用示范”课题研究等在校过往。两位北邮学子坦言，转眼间从实验室博士毕业已有9年多，北邮“厚德博学，敬业乐群”的校训，特别是导师对科研事业的热爱和使命感始终铭记在心。
寻息人，北邮心。正是抱着“学以致用”的信念，带着让高科技服务民生，让位置物联网服务各行各业的理想，寻息科技才会应运而生。回顾快速发展的8年，从一个只有5个人的初创团队成长为近500人的国家高新技术企业，寻息科技在工业互联网、安全生产管理、智慧医疗、智慧养老、智慧政务、电力能源等领域颇有斩获，在科技前沿不断开拓创新，披荆斩棘，用一项项扎实的科技成果和成功的落地案例，践行“以人为本的位置物联网领导者”的企业愿景。
（文章来源于科技日报，有修改）
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