《廣東省通信學會：“北斗+5G”通感融合賦能時空位置服務白皮書（2023）（60頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《廣東省通信學會：“北斗+5G”通感融合賦能時空位置服務白皮書（2023）（60頁）.pdf（60頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、1“北斗+5G”通感融合賦能時空位置服務白皮書“北斗+5G”通感融合賦能時空位置服務白皮書（2023年）（2023年）廣東省通信學會廣東省通信學會北斗+5G專業委員會廣東省通信學會廣東省通信學會北斗+5G專業委員會2版權聲明本白皮書版權屬于廣東省通信學會，并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點的，應注明“來源：廣東省通信學會”。違反上述聲明者，本學會將追究其相關法律責任。3“北斗+5G”通感融合賦能時空位置服務白皮書編寫委員會“北斗+5G”通感融合賦能時空位置服務白皮書編寫委員會 指導單位：指導單位：廣東省通信學會 主編單位：主編單位：中國電信股份有限公司廣東分公司中國電

2、信股份有限公司研究院中國電信股份有限公司廣東億迅科技有限公司北京郵電大學廣東省電信規劃設計院有限公司 參編單位：參編單位：華為技術有限公司中興通訊股份有限公司大唐移動通信設備有限公司高德軟件有限公司小米科技有限責任公司北京四維圖新科技股份有限公司千尋位置網絡有限公司北京六分科技有限公司4廣東賽寶新天地科技有限公司廣東省建筑科學研究院 專家組：專家組：李進、劉志軍、黃云飛、魯娜、李成、王建秀、曾杰、鄧中亮、胡恩文、肖群力、曾沂粲、涂進、林寧 編寫組：編寫組：梁力維、麥磊鑫、吳棋煥、彭家駿、楊世敬、呂園、謝卓罡、龐濤、邱斌、郭開遠、李俊、葉藹笙、汪博文、劉勝楠、謝瞻遠、司志偉、朱劍馳、蔣崢、林祥通

3、、張天圓、劉京融、張智超、丁振柯、劉炳勛、曾俊健、陳濤、方興、鄧勇、蘇卓文、李紫陽，韓營、劉峻寧、賀黎滔、張博、胡磊國、劉兆元5前言前言在這個信息化、網絡化、智能化的時代，時空信息、定位導航服務已經成為重要的新型基礎設施，綜合時空體系將向更加泛在、更加融合、更加智能的方向快速邁進?；谛滦途C合時空體系的時空位置服務將更深入地融進我國的經濟生產和社會活動中，是廣大人民群眾高質量生活的基本保障要素，是現代城市高效率運行與管理的重要保障手段，更是支撐數字經濟發展的核心基礎能力。近年來，我國自主研發的“北斗”衛星定位導航系統已經實現了全球服務。然而，在城市峽谷和室內場景，衛星信號受阻擋或者無法接收衛星

4、信號，服務受阻，衛星、差分站等基礎網絡無法滿足所有場景定位授時需求。而 5G 具有室內室外全場景覆蓋、通信+位置服務一體化的能力，是衛星定位服務的很好的補充，可以實現天地一體、室內室外無縫覆蓋、通信和定位一體化的能力。未來，通感融合將是 5GA/6G 必備特征之一。通過一體化空口信號和多樣化感知設計，在通信的同時，具備距離、速度、角度等感知新能力，從而構建成本低、性能優、無縫泛在的通感一體網絡，成為支撐數字經濟的核心通用能力。本白皮書基于對這些探索的總結和思考上編制。中國電信與合作伙伴開展深度合作，研究北斗+5G 高可信智能時空網體系，研發綜合時空服務平臺，并開展大眾規?；瘧?。通過北斗+5G

5、 通感一體的融合時空位置技術，構建時空網服務體系；面向大眾規模應用，提供差異化服務能力，并作為基礎設施能力底座促進經濟社會發展?！吧舷滤姆皆挥?，古往今來曰宙”，我們生活的世界叫宇,宇是空間概念,過去和當今還有未來叫宙,宙是時間概念?？臻g和時間加在一起就是我們生活的天地。我是誰，我在哪里，我將往哪里去，浩瀚宇宙無非時空，6時空位置服務亦即探索宇宙之旅。北斗領航，5G 輔之，探索旅程必定更加行穩致遠。在更為廣闊的數字經濟發展空間中，北斗+5G 通感融合將助力社會各行業實現數字化轉型，提高效率、降低成本，為全球數字經濟的繁榮做出積極貢獻。7目錄目錄一.背景.91.1.時空位置服務概念與需求.91.2

6、.北斗發展現狀.101.3.5G 定位發展現狀.111.4.北斗和 5G 的融合定位發展現狀.12二.問題與挑戰.142.1.北斗與 5G 體系融合的挑戰.142.2.室外室內一張網的挑戰.152.3.從定位服務到智能感知.16三.北斗+5G 通感融合體系及關鍵技術.173.1.四層四域時空定位服務融合體系架構.173.2.北斗+5G 融合定位服務關鍵技術.203.2.1.5G 高精度定位與授時技術.223.2.2.北斗/5G 智能融合增強定位技術.253.2.3.端側自主完好性監測與評估技術.273.3.5GA 通感一體化關鍵技術.293.3.1.通感一體系統網絡架構演進.293.3.2.通

7、感一體無線關鍵技術.323.3.3.通感一體標準化工作.35四.典型案例.394.1.基于通感融合技術賦能低空經濟的應用(ToG、ToB).404.2.基于北斗+5G 融合定位的智慧港口應用(ToG).464.3.基于北斗+5G 融合定位的道路態勢感知應用(ToG).474.4.基于北斗+5G 融合定位的智慧園區應用（ToB）.504.5.基于北斗+5G 聯合定位的智能檢測車應用(ToB).524.6.基于北斗+5G 融合的車道級導航應用(ToC).544.7.基于北斗+5G 融合定位的家人關愛應用(ToC).55五.北斗+5G 產業發展建議.575.1.產業布局建議.575.2.基礎設施的規

8、劃建議.585.3.突破關鍵核心技術的建議.585.4.產業鏈體系的發展建議.59六.總結展望.598英文縮略詞表縮寫英文全稱中文全稱AoAAngle of Arrival到達角度測距APIApplication Programming Interface應用程序編程接口BIBusiness Intelligence商業智能D2DDevice to Device CommunicationD2D 通信E-CIDEnhanced Cell-ID增強單元 IDFMCWFrequency Modulated ContinuousWave Radar調頻連續波GNSSGlobal Navigation

9、 Satellite System全球衛星導航系統GPSGlobal Positioning System全球定位系統IMUInertial Measurement Unit慣性測量單元KPIKey Performance Indicator關鍵性能指標LPHAPLow Power High Accuracy Positioning低功耗高精度定位MECMobile Edge Computing移動邊緣運算NFVNetwork Functions Virtualization網絡功能虛擬化OTDOAObserved Time Difference of Arrival可觀察到達時間差分OFDM

10、Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing正交頻分復用技術OTFSOrthogonal Time Frequency Space正交時頻空調制PNTPositing、Navigating、Timing定位、導航、授時體系QoSQuality of Service服務質量RTKReal-time kinematic載波相位差分技術SFSensing Function感知網元SLAService Level Agreement服務級別協議SLSidelink直通鏈路SDKSoftware Development Kit軟件開發工具包SULSupplement

11、ary Uplink上行補充頻譜UWBUltra Wide Band超寬帶技術UTDOAUplink Time Difference of Arrival上行到達時間差定位V2XVehicle to Everything車聯萬物3GPP3rd Generation PartnershipProject第三代合作伙伴計劃9一.背景1.1.時空位置服務概念與需求一.背景1.1.時空位置服務概念與需求時空位置服務是一種利用全球衛星定位系統、5G 定位和其他技術（如慣性導航、多傳感器融合等），來確定目標的位置和時間等信息，并將這些信息通過通信網絡傳輸給用戶的服務。這種服務具有高精度、高可靠、高可用、高

12、安全的特點，被廣泛應用于智能交通、智慧城市、物聯網、智能制造等領域，成為現代社會發展的重要支撐之一。時空位置服務可以分為基礎時空信息服務和基于位置信息的綜合信息服務。前者包括高精度定位、導航和授時服務，以及大地測量數據的獲取、處理和管理等；后者則將時空位置信息與其他信息整合，提供各種基于位置的綜合信息服務，如智能交通、智慧工業、智慧物流等。時空位置信息是一切智能規劃、決策、管理的基礎，北斗全球衛星導航系統作為時空信息基礎設施，其應用可以通過跨界融合，賦予其他行業、其他技術精準的時間和位置能力，成為實現區域，甚至全球智能規劃、決策和協同控制的基礎性技術。時空位置服務可以為經濟社會發展提供強有力的

13、支撐，可以促進信息技術與各行各業的深度融合，推動信息化和數字化轉型，提升社會效率，促進經濟發展。為了推動時空位置服務的可持續發展，我國政府已經發布了一系列具體的政策措施。中華人民共和國衛星導航條例旨在規范衛星導航活動，促進衛星導航事業的發展；國家衛10星導航產業中長期發展規劃則明確了衛星導航產業的發展目標、重點任務和政策措施，為衛星導航產業的發展提供了指導和支持。此外，“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃也將高精度定位、導航和授時服務納入其中，以推動交通運輸領域的應用和發展。政策的制定和實施也體現了我國政府對時空位置服務的高度重視和支持，為產業的可持續發展提供了強有力的保障。政策的實施將進一

14、步促進時空位置服務的發展和創新，為我國經濟社會發展做出更大的貢獻。2022 年我國時空位置服務產業總體產值達到 5007 億元人民幣，較 2021 年增長 6.76。其中，包括與衛星導航技術研發和應用直接相關的芯片、器件、算法、軟件、導航數據、終端設備、基礎設施等在內的核心產業產值同比增長 5.05，達到 1527 億元人民幣，在總體產值中占比為 30.50。由時空位置服務所衍生帶動形成的關聯產值同比增長 7.54，達到 3480 億元人民幣，在總體產值中占比達到69.50。在我國 5007 億元人民幣總體產值中，珠三角地區產值占總產值的比重達 20.5%。2023 中國衛星導航與位置服務產業

15、發展白皮書指出，2022 年北斗應用總體規模仍在穩步提升，推進機制得到進一步健全，基礎設施愈加完善，標準化建設取得新進展，檢測認證體系日益強化，重點領域也在持續發力，國際合作實現穩步發展。北斗規?；瘧谜谌骈_啟市場化、產業化和國際化發展的新篇章。1.2.北斗發展現狀1.2.北斗發展現狀北斗三號開通以來，系統運行連續穩定可靠，服務性能世界一流，11實現全球定位精度優于 5 米。在產業化發展方面，“行業北斗”蓬勃發展，時空信息業務需求已經深入許多行業最基層的業務環節。北斗大眾應用服務正步入快車道，近兩年銷售的智能手機的北斗功能滲透率接近 100，高精度定位服務功能也已進入智能手機。在國際化方面

16、，北斗系統已獲得民航、海事、應急搜救等國際組織的認可，北斗國際應用進一步拓展和深化，海外的認知度和影響力正不斷提升。面向未來，我國將建設技術更先進、功能更強大、服務更優質的北斗系統，建成更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系，提供高彈性、高智能、高精度、高安全的定位導航授時服務，更好惠及民生福祉、服務社會發展進步。1.3.5G 定位發展現狀1.3.5G 定位發展現狀全球衛星導航系統（Global Navigation Satellite System，GNSS）是定位技術的典范，但局限于室外場景。在蜂窩網絡標準方面，5G 無線定位已經在第三代合作伙伴計劃（3rd Generation Pa

17、rtnership Project，3GPP）進行了數個 Release 的標準化工作。3GPP Rel-15 NR 定義了 NR 定位協議 A（NRPPA），在 Rel-16 階段開始研究基于 NR 的定位技術，定義新的定位參考信號和終端/基站（UE/gNB）測量，更新定位的信令協議和過程。定位技術作為典型的感知技術，是支撐未來通感融合的基礎技術。5G 能夠為室內場景帶來高精度定位，比擬 GNSS 的室外定位精度。5G 在定位方面，有高載頻、大帶寬、多天線、D2D 通訊（Device to Device Communication）、高網絡密12度五大優勢。3GPP Rel-16 協議于 2

18、020 年中首次將定位能力引入到5G 網絡標準，除傳統的 E-CID（Enhanced Cell-ID）、OTDOA（Observed Time Difference of Arrival）和 UTDOA（Uplink Time Difference of Arrival）等外，5G 定位結合大帶寬和多天線特性，進一步支持了 multi-RTT、UL-AoA、DL-AoD、LPHAP(Low Power High Accuracy Positioning)、Sidelink 定位、載波相位定位、帶寬聚合定位等多種定位技術。經過數個版本的不斷演進，定位目標精度從 Rel-16 版本的米級向 Re

19、l-18 的分米級持續增強。Rel-16 版本要求商業應用的定位需求，水平方向定位精度室內小于 3 米80%，室外小于 10 米80%，垂直方向定位精度小于 3 米，到 Rel-17 版本，普通商業場景 90%用戶的水平和垂直定位精度分別小于 1 米和 3 米，在工業物聯網場景，水平和垂直定位精度分別小于 0.2 米和 1 米90%。在Rel-18 版本，基于直通鏈路（Sidelink，SL）定位，在 V2X（Vehicle to Everything）場景中，Set A 的水平定位精度為 1.5 米，垂直定位精度 3 米，Set B 的水平定位精度為 0.5 米，垂直定位精度 2 米；在 I

20、IoT 場景中，Set A 的水平定位精度為 1 米，垂直定位精度 1 米，Set B 的水平定位精度為 0.2 米，垂直定位精度 0.2 米；同時，定義了低能力等級終端（RedCap UE）定位，Rel-18 RedCap UE 的水平和垂直定位需求分別是 1 米90%和 3 米90%。1.4.北斗和 5G 的融合定位發展現狀1.4.北斗和 5G 的融合定位發展現狀北斗和 5G 是時空位置服務的核心，具有天然的互補性。國務院13發布的新時代的中國北斗白皮書，提出北斗發展新愿景是建成更加泛在、融合、智能的綜合時空體系，提供高彈性、高智能、高精度、高安全的定位導航授時（Positioning、N

21、avigating、Timing，PNT）服務。白皮書指出，北斗系統為 2G、3G、4G、5G 移動通信系統和終端使用北斗網絡輔助定位和高精度定位功能提供重要支持，更好服務全球用戶與相關行業發展。國資委發布的中央企業北斗發展三年行動計劃（2021-2023 年），要求推進北斗與 5G 融合應用，建立基于北斗+5G 融合通信能力平臺和高精度融合定位能力平臺，提供室內外一體化的高精度定位服務。在北斗和 5G 融合定位中，5G 技術的差分通道傳輸發揮著關鍵作用，為北斗系統提供了更加準確和穩定的位置信息。首先，差分通道傳輸技術通過消除信號傳輸過程中的常見誤差，如大氣層的影響、信號傳播路徑的不確定性等，

22、提高了北斗系統的定位精度。其次，北斗系統中的衛星信號在傳輸過程中會受到多種干擾，這些干擾的實時性和頻率可能較高。5G 技術的高速傳輸和低時延特性使得北斗系統可以更及時地獲取并響應這些干擾，從而更加迅速地進行差分修正，提高了定位系統的動態性能。此外，5G 的大規模設備連接特性也為差分通道傳輸提供了更好的支持。通過連接大量的終端設備，可以實現更廣泛區域內的數據采集和誤差監測，使得差分通道傳輸技術的修正更加全面和精準，進而獲得一個全面修正的定位信息，為北斗系統的性能提升提供了強有力的支持。145G 網絡已廣泛應用北斗系統。根據 2022 年中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書，在移動通信領域，北斗系

23、統可支持 4G/5G基站時鐘同步和同步網設備時鐘同步，支撐 5G 網絡的低時延要求；同時在 5G 網絡，5G 基站同步部署 GNSS 接收機，支撐開展北斗高精度應用。二.問題與挑戰2.1.北斗與 5G 體系融合的挑戰二.問題與挑戰2.1.北斗與 5G 體系融合的挑戰北斗衛星導航系統與 5G 移動通信網絡的融合面臨著一系列任務，其主要挑戰包括：（1）為克服北斗衛星導航系統和 5G 移動通信網絡的精度和覆蓋范圍差異化問題，確保在各種環境下都能提供高精度的時空服務，亟需解決北斗+5G 的海量數據的同步、校準和融合問題，以提供一致而準確的時空信息。為克服北斗衛星導航系統和 5G 移動通信網絡的精度和覆

24、蓋范圍差異化問題，確保在各種環境下都能提供高精度的時空服務，亟須解決北斗+5G 的海量數據的同步、校準和融合問題，以提供一致而準確的時空信息。（2）亟需制定北斗+5G 融合體系標準與架構，參與行業聯盟和標準化組織，與相關機構和企業合作，制定技術規范、數據格式和接口協議等統一標準，以滿足不同系統之間的互通性和互操作性，推動北斗衛星導航系統與 5G 移動通信網絡的有機融合。15（3）要深度挖掘室內外融合定位及應用，著力突破室內外無縫定位技術，大力挖掘室內外融合應用場景，這將極大拓展時空應用的范圍，真正實現時空服務的泛在、融合與智能。（4）在推動北斗衛星導航系統與 5G 移動通信網絡的融合過程中，產

25、業合作起著至關重要的作用，亟需促進各領域的合作與協同創新，建立合作機制和開放平臺，打破壁壘，實現資源共享與優勢互補，推動技術的發展與應用。2.2.室外室內一張網的挑戰2.2.室外室內一張網的挑戰隨著衛星定位與移動通信網絡技術的發展，基于位置的服務需求與日俱增，然而在 PNT 標準化方案尚未落地的室內、地下、隧道、城市峽谷等復雜遮擋場景中，服務存在“最后一公里”的空缺，構建無縫 PNT 系統已成為當前亟待滿足的關鍵技術需求?，F有的廣域無縫 PNT 技術在準確性、連續性與可用性方面仍然存在“本體能力不足、融合層次不深、評估檢驗不嚴密”等突出問題，其主要挑戰包括：（1）環境差異室內和室外環境具有顯著

26、的差異，包括信號傳播特性、建筑結構、地形等。這些差異會導致定位算法在室內和室外環境中的表現不同。因此，需要設計適應不同環境的定位算法，能夠在室內和室外環境中都能提供準確的定位。16（2）異構傳感器數據關聯與匹配室內和室外定位系統通常使用不同類型的傳感器，如 GPS（Global Positioning System）、IMU（Inertial Measurement Unit）、Wi-Fi、藍牙等。將這些異構傳感器集成到一張網絡中需要解決數據融合和傳感器校準的問題，以確保數據的一致性和準確性。（3）安全和隱私在合并室內和室外定位網絡時，需要考慮數據的安全和隱私保護。定位數據可能包含個人敏感信息

27、，如位置軌跡和身份信息。因此，必須采取適當的安全措施來保護數據的機密性和完整性。綜上所述，將室內和室外定位網絡合并成一張網絡需要解決傳感器集成、環境差異、多路徑干擾、數據關聯、管理和維護、安全和隱私等挑戰。這需要綜合考慮定位算法、傳感器選擇、數據融合技術和系統架構等多個方面，并進行適當的算法設計和系統工程。2.3.從定位服務到智能感知2.3.從定位服務到智能感知蜂窩網絡定位技術在業務需求和技術增強兩個層面都存在向通感一體化演進的強烈驅動力。隨著信息技術和社會形態的發展，生產生活中涌現出了一些傳統定位功能無法滿足的新業務需求，如低空經濟中非協作無人機的監管問題；另外，現有蜂窩網絡中定位相對于通信

28、獨立存在，而二者在系統架構、信道特征、信號處理等方面存在高度的相似性，一體化設計有利于通信和感知能力的雙提升。通感與定17位在目標特性和業務形態方面顯著有別：現有協議中，定位目標均為授權終端，定位伴隨信息交互，而感知目標可以為非授權的，不必信息交互；感知除定位外，還包括成像、模式識別等更豐富的業務。未來低空無人機經濟有望成為通感一體化的關鍵應用場景，需求上，多地區積極布局低空網絡基礎設施建設，無人機市場將進一步拓寬；技術上，蜂窩網絡在提供廣域連續覆蓋和組網協同監控上具備天然優勢，其他技術無法替代。然而，蜂窩網絡在向通感一體化網絡演進過程也面臨諸多挑戰，包括通感物理層設計中波形設計、通感資源分配

29、、干擾消除和管理問題；網絡架構中感知網元設計、信令交互設計等；此外，還有尤為重要的通感信道建模問題?？傊?，通感一體化是進一步提升網絡位置服務能力的必由路徑，同時面臨技術挑戰。三.北斗+5G 通感融合體系及關鍵技術3.1.四層四域時空定位服務融合體系架構三.北斗+5G 通感融合體系及關鍵技術3.1.四層四域時空定位服務融合體系架構圍繞海量大眾用戶差異化的時空服務需求，著眼建立更加泛在、更加融合、更加智能的綜合 PNT 體系，建立北斗衛星導航系統、5G移動通信網絡及北斗差分地基增強系統的融合體系架構，通過北斗與移動通信網、差分站網等在信號、信息層面的雙層融合，建立“北斗主外，5G 主內”的室內外無

30、縫 PNT 服務總體架構體系。北斗與 5G、差分站網的深度融合體系著重考慮北斗衛星導航系統全遮擋環境（室內、地下、隧道等）下的 PNT 能力補充、半遮擋（城18市峽谷等）與開闊環境下的融合 PNT 能力增強。為此，在全遮擋環境下著力發展基于 5G 的 PNT 能力，并由北斗衛星導航系統提供時空基準；在半遮擋及開闊環境下重點研究北斗衛星導航系統與 5G 的融合增強技術；利用移動通信網絡的雙向鏈路優勢，建立位置服務質量保障體系，發展具備閉環驗證能力的 PNT 服務。圖 3-1北斗、5G、差分站網融合體系架構針對現有時空網中，GNSS（北斗衛星/差分站）、移動通信基站等時空網基礎設施資源不統一，其能

31、力、接口規范、服務機制等方面各有不同的現狀，參考網絡功能虛擬化（Network Functions Virtualization,NFV）的理念進行基礎資源融合，通過統一平臺接口實現PNT 使能封裝?；诟臃涸?、更加融合、更加智能、更加安全的時空服務理念，設計“四層四域”的時空服務體系架構，面向海量數據大并發場景，提升時空服務體系的穩定性和可靠性，實現用戶透明 PNT 服務能力。19圖 3-2高可信時空信息服務體系從邏輯視圖角度，架構劃分為基礎設施域、能力服務域、安全保護域、運營管理域?；A設施域建立和維護可靠的物理終端和網絡基礎設施域，推動融合定位授時終端規模應用，統一多種 PNT 網絡基

32、礎。能力服務域整合基礎設施域的資源，提供 PNT 能力，面向大眾用戶、行業用戶規模應用落地。運營管理域采用端到端融合理念，對北斗/差分能力、5G 定位能力、授時能力等不同能力進行調度、融合、管理，形成統一的調度策略，實現時空網的能力管理和運營，為多場景用戶的差異化需求提供融合 PNT 服務能力以及服務級別協議（Service Level Agreement,SLA）的管理。安全保護域基于云網端高精度時空信息保護技術框架，實現全生命周期的自主可控安全保護體系，實現平臺安全保護。從空間視圖角度，架構劃分成終端設備層、基礎網絡層、能力使能層、業務服務層。針對現有終端設備無法實現融合定位網絡接入的問題

33、，基于 5G 高精度定位授時技術框架和北斗與 5G 通導融合的技術框架，推動 5G 基站和北斗差分基準站的有機融合。通過使用多種開20源技術和標準協議，推動實現能力模塊自動化按需部署和可移植的高可用服務；通過能力組件、定位服務、API(Application Programming Interface)等方式，構建 PNT 綜合服務平臺，實現定位授時能力使能，面向大眾的 PNT 應用，提供差異化服務能力。通過“四層四域”的高可信時空網服務體系架構，采用統一的綜合時空服務平臺，整合現有的定位基礎資源，充分發揮 GNSS 衛星導航、移動通信網的 PNT 能力優勢，實現更加泛在、更加融合、更加智能、

34、更加安全的時空服務體系，促進定位導航產業化和位置服務的商業化。推動高可信時空網在大眾用戶的規?；瘧?，實現關鍵重點行業的深化應用。3.2.北斗+5G 融合定位服務關鍵技術3.2.北斗+5G 融合定位服務關鍵技術5G 移動通信網絡已完成 R16、R17 的定位標準制定，正在研究 R18 標準，已具備米級定位能力和亞米級定位潛力，其定位信號可覆蓋室內外、地下、隧道、城市峽谷等環境，可成為北斗衛星導航系統全遮擋環境下的補充、半遮擋與開闊環境下的融合增強手段。在融合定位過程中，需要滿足高精度、高可靠、高可用、高安全的要求。（1）高精度:借助北斗衛星和 5G 基站提供的定位信號,將 5G 載波相位高精度

35、測距與北斗衛星定位能力相結合,在室內外環境實現高精度位置服務。（2）高可靠:在復雜環境下實現連續穩定可靠定位的能力，具備21系統魯棒性、數據完整性、異常處理能力和可靠性驗證與監測等特點，在導航系統不能用于導航時為用戶提供及時、有效告警信息，滿足關鍵應用領域對于定位服務高可靠性的需求，為用戶提供可靠的服務和保障。（3）高可用:充分挖掘北斗衛星導航系統和 5G 移動通信網絡的定位能力，將兩者的定位結果進行同步、校準和融合。同時，根據用戶需求、環境條件和通信條件進行判決，實現北斗+5G 的異構網絡切換。最后，5G 與北斗形成多層信號覆蓋，保障 5G 小區與衛星信號空間組合覆蓋率達99.9%以上，支撐

36、在不同場景下提供穩定的定位服務。（4）高安全:5G 網絡與北斗衛星進行端到端加密傳輸，設計信號安全機制有效防止欺騙信號干擾。5G 和北斗可以采取多項措施共同驗證終端權限,實現從源到端的定位導航服務安全性保障。然而，無線信號傳播情況具有不定性、受環境影響大、衰減大、多徑效應影響嚴重的特點，北斗/5G 混構網同步誤差大，且異質多源融合模型稀缺，現有完好性評估指標之間相互孤立、缺乏體系。針對大眾用戶 PNT 服務連續性與可用性差等技術瓶頸，構建網絡異構、數據異質融合增強定位與可信度評估模型，突破 5G 載波相位測量、載波聚合等定位技術，提出多場景約束的多源信息彈性融合定位函數模型、北斗+5G 智能融

37、合魯棒定位、基于機器學習的自主完好性監測技術與 PNT 可信度評估方法，開展全空域全時域北斗+5G 融合定位技術驗證，實現室內厘米級定位、北斗+5G 高精度定位與授時，形成泛在、22融合、可信的 PNT 技術能力，為面向海量大眾用戶的差異化可信定位服務提供重要支撐。3.2.1.5G 高精度定位與授時技術3.2.1.5G 高精度定位與授時技術5G 高精度定位與授時技術主要從信道模型構建、非視距識別與抑制、5G 載波相位與載波聚合角度出發，支撐亞米級定位精度指標。技術路線如下：（1）構建基于機器學習的信道模型構建，利用無線多徑/非視距識別與抑制技術，減少非視距誤差對定位的影響。（2）基于 5G 載

38、波相位高精度定位與非連續多頻大帶寬載波聚合技術，利用模糊固定算法和多頻聚合技術，實現 5G 定位信號高精度測量。（3）基于 5G 網絡授時技術，通過融合網絡授時技術、5G 空口授時技術，為高精度定位提供授時支撐。23圖 3-3 5G 高精度定位與授時技術路線3.2.1.1.信道建模與多徑/非視距識別與抑制技術3.2.1.1.信道建模與多徑/非視距識別與抑制技術應用場景中提出的增強型移動寬帶、高可靠低時延及海量機器通信三大典型應用場景，載波帶寬、基站數目、設備密度以及天線數量的激增，使所需測量的數據量和維度迅速增加，從而導致數據的爆炸式增長，在獲取、存儲和處理大量數據的過程中給傳統的信道參數估計

39、以及信道建模方法帶來了很大的挑戰。針對信道建模的準確性、計算復雜度和數據量等問題，分析網絡模型對 5G 信道建模的影響，進而選擇最優模型用于 5G 信道模型的構建。在模型建立的基礎上，對不同信號特征進行甄別，提出采用分類模型進行非視距類型智能識別的方法進行非視距識別與弱直達徑非視距誤差抑制算法，進而準確識別與抑制非視距誤差，減少非視距誤差對定位的影響。3.2.1.2.5G 載波相位高精度定位與非連續多頻帶大帶寬載波聚合技術3.2.1.2.5G 載波相位高精度定位與非連續多頻帶大帶寬載波聚合技術北斗衛星可以利用接收到的碼和相位兩種觀測信息，而載波相位的精度要明顯高于碼觀測的精度，因而載波相位測量

40、是高精定位應用的重要途徑。但載波相位測量過程中，相位觀測值實際上還包含一個固定的整周未知參數（整周模糊度），分析 5G 載波相位高精度測距模糊度產生原理，利用模糊固定算法，實現 5G 定位信號高精度測量；24分析5G定位信號定位原理，利用載波聚合技術擴展5G定位信號帶寬，提升 5G 信號時域分辨精度與抗多徑能力，結合基站幾何構型分布，盡可能少的頻譜資源的前提下，研制一種多波段測距信號，使用較少的信號頻帶測距，降低了時延估計和載波相位估計的計算復雜度，共同支撐實現 5G 亞米級的定位能力。3.2.1.3.5G 網絡授時技術3.2.1.3.5G 網絡授時技術授時服務主要是為終端提供服務，實現數據信

41、息和精確時間信息在服務平臺上的共網傳輸，支持定位終端利用 5G 授時網絡提供高精度授時服務。B 端（行業）業務中通信基站的切換、漫游需要精準的時間控制，對授時精度的要求高，也需要足夠的穩定性，業務內容包括電網設備、交通調度、地理測繪、防震減災、氣象監測等各個領域；C 端（個人）業務面向個人用戶提供手機、電腦、互聯網等授時服務，將北斗時間信號傳遞給需要時間信息的用戶，業務內容包括高精度時間獲取、定位測試、金融貿易等領域。通過融合多種技術，實現數據信息和精確時間信息在服務平臺上的共網傳輸。時空網綜合服務平臺能夠支持定位終端利用 5G 網絡提供的高精度定位授時服務，賦能“靜態后處理毫米級定位服務”、

42、“差分定位 CORS 定位服務”、“高精度地圖服務”等應用，助力智慧城市、智慧農業、智慧港口、智能車聯網等行業應用。253.2.2.北斗/5G 智能融合增強定位技術3.2.2.北斗/5G 智能融合增強定位技術北斗衛星導航系統與 5G 移動通信網的智能融合將能實現相互增強，提高服務質量，形成室內外無縫定位導航能力。異質多源信息融合可構建多源融合分層定位模型，實現數據融合互補增強；同源異構觀測信息篩選方法評估優選多尺度、多類型的觀測數據，實現北斗/5G 異構觀測數據的評估優選與定位能力增強；基于機器學習的終端差異化高可用定位技術，提升差異化網絡環境下異構融合定位魯棒性。技術路線如圖所示：圖 3-4

43、 北斗/5G 智能融合增強定位技術路線3.2.2.1.異質多源信息融合分層定位模型3.2.2.1.異質多源信息融合分層定位模型智能移動終端的普及大大拓寬了位置服務的應用場景，單一的定位手段在復雜環境下易出現信息缺失導致定位精度差甚至無法定位。雖然終端傳感器種類繁多、定位信息多樣，但是信息精度與定位能力26各異，難以提供高精度高可用的定位信息，迫切需要多場景、多源信息融合的高精度定位模型。異質多源信息融合分層定位模型通過對室內外多場景進行聯合約束，同時對多源信息進行特征融合進而優化定位方法，實現數據異構與信息異質下的融合互補增強，進而有效應對復雜環境，提高定位精度，擴展了位置服務的應用場景。3.

44、2.2.2.多尺度、多類型觀測數據評估與優選技術3.2.2.2.多尺度、多類型觀測數據評估與優選技術物體遮擋 5G 直射徑信號造成的非視距觀測數據，給終端帶來了難以預測的定位誤差。雖然識別 NLOS 信道狀態，選擇視距信道下的觀測值進行終端定位，能夠抑制 NLOS 誤差對定位結果的影響，但在過度篩選時可能造成定位幾何構型的惡化，反而造成定位精度降低。在 5G 異構網絡中，同一基站與終端間的上下行信號鏈路能夠提供 DTDOA、TOF 與 DOA 等多尺度、多類型的異構定位觀測信息，不同觀測信息對定位結果的影響并不相同，如果僅對信源進行監測，將導致過多 NLOS 的觀測值加入定位，造成定位精度的降

45、低。同源異構觀測信息篩選的NLOS數據抑制方法在監測NLOS信源的同時對該信源的觀測值進行篩選，保留對定位效果提升最大的觀測值加入定位，提高系統整體定位精度。3.2.2.3.基于機器學習的終端差異化高可用定位技術3.2.2.3.基于機器學習的終端差異化高可用定位技術受到復雜室內外環境、電磁干擾、定位基站重新部署等眾多因素影響，加上設備異構性，定位信號存在動態時變性等因素，往往會導27致在定位階段采集的信號分布偏離離線階段構建的信號分布，進而嚴重影響定位準確度。針對當前存在的數據分布差異問題，基于機器學習的高可用定位方法能夠有效提高定位系統的泛化性能以及實用性?；跈C器學習的終端差異化高可用定位

46、技術在不同的采樣尺度下實現分層式多模態特征計算，捕獲多尺度局部時空特征，跨尺度融合不同采樣空間的信息流特征，捕獲細節度更高的特征表達，實現具有良好泛化性能的高魯棒性精確定位系統。3.2.3.端側自主完好性監測與評估技術3.2.3.端側自主完好性監測與評估技術提出基于機器學習的端側自主完好性監測算法，該算法基于多假設解分離構建多源信息融合判決模型，其檢驗特征由全集定位解和子集觀位解之差組合獲得，有效保留原始數據的高維信息；其次結合混沌粒子濾波與似然比結合故障監測算法，提取時域相關信息，檢測緩慢增加的故障事件；最后采用遷移學習中域自適應算法，針對不同應用場景進行特征域校正，有效分離多源故障特征。圖

47、 3-5 端側自主完好性監測與評估技術路線283.2.3.1.完好性指標建模3.2.3.1.完好性指標建模為了構建多源融合自主完好性監測模型并使用合理指標進行評估，采用基于多假設解集（MHSS）的 ARIAM 算法對不同場景下的自主完好性進行監測。MHSS 通過計算要監視的最大時空信號源數來獲得故障模型，然后逐一計算這些故障模型，并將其與全視圖解決方案進行差異比較，以識別和消除時空網信號源的故障。隨后，提取計算故障模型中獲得的參數，并計算延時判決門限告警、可用性預測、服務等級等多因素完好性指標，建立多因素完好性指標體系。3.2.3.2.故障檢測算法3.2.3.2.故障檢測算法利用混沌的遍歷性、

48、隨機性特點進行搜索，將變量從混沌空間映射到解空間，對當前粒子個體產生混沌擾動，使粒子跳出局部極值區間，提高粒子樣本質量，將混沌粒子群優化濾波結果進行似然比估計，獲得判決與故障檢測結果，提高不同場景下端側自主故障檢測能力，使得定位系統能夠對系統偶發故障及時識別處理，提升差異化網絡環境下異構融合定位魯棒性，并使終端告警時間得到了壓縮。3.2.3.3.終端自主完好性監測技術3.2.3.3.終端自主完好性監測技術對于傳統的終端自主完好性檢測方法，大都使用以快照算法為代表的傳統完好性監測算法。這類算法能夠很好地解決定位系統中的偶發故障問題，但是難以及時監測緩慢增加的誤差故障或累計誤差故障問題。29針對時

49、空網中異構信源與差異化終端場景，為了解決由于故障特征空間域移位而導致的故障監測能力下降與相似特征空間故障監測識別的重復計算問題，提出基于域適應的故障特征空間的提取與泛化方法來彌補上述問題導致的性能下降。3.3.5GA 通感一體化關鍵技術3.3.5GA 通感一體化關鍵技術2023 年 6 月 ITU-R WP 5D 會議通過的 6G 綱領性文件IMT 面向2030 及未來發展的框架和總體目標建議書中定義了六大場景，其中通信感知一體化作為建議書中首次提及的新場景，將移動網絡服務擴展到了通信以外。通信感知一體化是指基于軟硬件資源共享或信息共享同時實現感知與通信功能協同的新型信息處理技術，可以有效提升

50、系統頻譜效率、硬件效率和信息處理效率?；拘杈邆鋵Ω采w區域的目標狀態監控能力，為以低空經濟為代表的典型應用場景提供支持。此外，建議書定義了一些新功能，包括感知精度、分辨率、檢測概率，以便對無線網絡進行評估。為達到預定能力指標，實現此愿景目標，5G-A 階段即需積極開展探索，增強當前網絡定位能力，從無線空口和網絡架構等多方面開展通感技術研究和標準推進工作，最終演進成為感知內生的通感一體化網絡。3.3.1.通感一體系統網絡架構演進3.3.1.通感一體系統網絡架構演進通感一體化系統網絡架構由無線接入網、用戶設備以及包含感知服務器和感知客戶端的核心網組成。感知客戶端負責發起感知請求，30包含感知目標的

51、相關信息，如大小、位置和速度等。感知服務器根據具體的感知需求，對無線接入網進行配置并觸發相應的感知過程，無線接入網負責無線資源調度、感知數據處理以及感知結果上報。圖 3-6 展示了通感一體系統網絡架構，主要由三個組件組成，包括感知客戶端、核心網內的感知網元以及無線接入網內的邊緣服務模塊。圖 3-6通感一體網絡架構3.3.1.1.感知客戶端3.3.1.1.感知客戶端感知客戶端向核心網下發多種類型的感知服務請求，例如感知低空無人機的數目并對無人機進行識別、分類等；感知性能要求，例如感知無人機的定位信息，包括距離/速度/角度的精度和分辨率要求等；感知結果反饋要求，例如周期性等。與感知客戶端連接的網絡

52、信31息網元用于提供網絡感知的參數信息，如載波頻率、頻譜帶寬以及其他一些與感知相關的接入網基本參數。3.3.1.2.核心網內的感知網元3.3.1.2.核心網內的感知網元在通感一體網絡架構中，感知網元與核心網緊密耦合，感知請求需通過特定接口從核心網傳輸到感知網元。感知網元收到感知請求和授權后，生成感知配置參數，主要包括感知目標的定位信息，包括距離/速度/角度精度和分辨率要求以及其他一些與感知相關的接入網基本參數。3.3.1.3.無線接入網內的邊緣感知網元3.3.1.3.無線接入網內的邊緣感知網元無線接入網內的邊緣感知網元負責卸載感知網元處理的感知服務。通常情況下，邊緣感知網元根據功能分為兩類：一

53、類是輕量級邊緣感知網元，它在數據處理功能上與感知網元具有類似的能力，但感知網元保留了控制功能，而輕量級邊緣感知網元則不具備控制功能。輕量級邊緣感知網元的作用可描述如下：（1）與感知網元交互，獲取感知控制授權并上報感知結果；（2）與所覆蓋的通感基站進行交互，例如收集原始感知數據并導出感知結果，并基于更新的感知結果對通感基站進行動態配置；（3）與相鄰（未覆蓋的）通感基站進行交互，例如獲取相鄰基站的感知功能工作狀態，以幫助快速激活相鄰覆蓋的通感基站的感知32功能。另一類是全功能邊緣感知網元，除了支持感知網元可以提供的服務之外，還支持時延敏感型服務，例如支持接入網內部快速感知客戶端發起的感知請求，從而

54、降低感知時延。全功能邊緣感知網元通過將感知過程在本地進行處理，可以更好適配時延敏感型業務，為用戶提供高精度低時延的感知服務。3.3.2.通感一體無線關鍵技術3.3.2.通感一體無線關鍵技術與傳統通信、感知系統分立設計方式相比，通感一體化物理層設計面臨如何選取合適頻譜來設計高性能的無線信號波形、如何利用通信信號的回波實現內生感知等難題。因此，需要對通感一體化波形設計、波束管理，無線資源管控及干擾協調等無線關鍵技術進行探索和研究。（1）通感一體化波形設計波形設計對于通信速率和感知精度至關重要，通感一體化波形設計主要有以通信為中心、以感知為中心和通感聯合的一體化波形這三大技術路線?；谡{頻連續波（F

55、requency Modulated ContinuousWave Radar,FMCW）等感知波形的通感一體則通信頻譜效率低下，只能支持中低速率通信。一體化新波形設計以正交時頻空（Orthogonal Time Frequency Space,OTFS）為代表，其在信道刻畫上存在優勢，且具備潛在的稀疏性，但相關的信道估計和接收機研究尚不充分。以33通信為主的波形設計最為可行，該路線主張在現有的正交頻分復用技術(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)波形基礎上實現感知，它與 5G 通信系統物理層標準具有良好的兼容性，能夠實現向 6G 的

56、平滑演進，且能夠最大限度保證通信性能，而感知性能增強則可依賴于優化資源分配和波束設計等。（2）通感一體化波束設計通感一體化波束設計需要同時考慮網絡節點的通信和感知需求，包括：平衡感知所需的波束掃描和通信所需的精確指向；同時構造多波束實現不同方向上的通感雙功能；優化波束以實現在保證通信效能的前提下最小化通信回波對感知回波的影響等。通感一體化波束賦形對于感知精度、容量和覆蓋都有影響。識別和精度方面，高效波束管理及波束跟蹤方案，可充分利用毫米波波束賦形優勢，高效識別目標數目及運動狀態，利用毫米波大規模天線陣列陣的數量優勢，及寬波束掃描識別和窄波束精準定位相結合，可提高波束利用率，實現低精度快速定位和

57、高精度精準定位。容量方面，通過高、中、低頻結合的波束賦形方案，調整優化波束參數，可在一定感知 QoS(Quality ofService)保證下接納更多目標；覆蓋方面，波束賦形可將能量集中到目標區域，能提升小區邊緣的目標感知性能，實現大范圍覆蓋。（3）通感一體化無線資源管控通感資源管控旨在優化時、頻、空域等物理資源的分配調度，提升網絡整體容量。其中一體化幀結構設計，是通感一體化物理層技術34標準化落地的關鍵內容之一。通感一體化系統的幀結構設計需要綜合考慮工作頻段特性、通感性能需求等問題。工作頻段越高，可用帶寬越大，使得每幀中可以包含更多時隙，更有利于實現大帶寬、低時延傳輸以及高精度的角度、距離

58、、速度感知。此外，進一步考慮到未來通信系統中的終端設備能力高度差異化問題，通感一體化幀結構設計必須綜合考慮不同通感一體化鏈路的設備能力與應用需求。此外，需要根據不同的幀結構設計相應的通感一體化信號處理方法。優化多址接入，利用通感一體化技術，發射端通過接收感知回波信號實現對接收端位置的探測與追蹤，提升通信節點的空分多址接入效率。此外，通過網絡泛在主動感知，發射端可以實時根據接收端運動狀態信息進行接入資源調整，為通感一體化通信閉環接入控制提供重要數據支撐。特別地，對于低空經濟場景，還包括智能化空域設計，從空域分層、航道設計、分區隔離等方面優化配置空域資源以滿足飛行需求，提升空域容量；小區重選與切換

59、策略優化，實現網絡內各基站的協調和負載均衡，提高網絡整體容量。（4）通感一體化干擾管理干擾管控和抗干擾信號處理技術是通感一體化系統的必要能力，由于通信和感知信號同時同頻傳輸等原因造成自干擾或交叉干擾，嚴重影響通感一體化網絡的性能。為此可以通過干擾抑制以及干擾消除等技術降低干擾，實現通信和感知功能的良性融合。利用感知功能反饋的干擾信道信息以及干擾源信息，實現對干擾模型的構建從而對干35擾進行高效把控。此外還可以利用干擾對齊等方式從信號壓縮的角度提取無干擾的期望信號，以實現對干擾的合理管控。由于通感融合的方法眾多，其干擾消除技術也是非常復雜，現有技術中可采用多用戶波束選擇技術、波束賦形、協作頻譜共

60、享、動態頻譜共享等方式，以便更加有效地降低干擾對通感一體化網絡的影響。同時也可以結合深度學習等智能化計算能力，利用大量的感知信息學習信道特性進而恢復干擾對通感性能的影響?？傊?，通感一體化干擾控制技術需要從多方面聯合優化以實現整體性能的保證。3.3.3.通感一體標準化工作3.3.3.通感一體標準化工作通感一體化作為低空經濟的潛在關鍵技術，受到了 3GPP 的廣泛關注，3GPP 研究并定義了以下 6 種感知模式：（1）模式 1-基站自發自收基站向感知目標發送感知信號，并基于感知信號回波對目標物體進行感知；（2）模式 2-基站 A 發 B 收基站 A 向待感知目標發送感知信號，基站 B 基于感知信號

61、回波對感知目標進行感知；（3）模式 3-基站發終端收基站向感知目標發送感知信號，終端基于感知信號回波對目標物36體進行感知；（4）模式 4-終端發基站收終端向感知目標發送感知信號，基站基于感知信號回波對目標物體進行感知；（5）模式 5-終端自發自收終端向感知目標發送感知信號，并基于感知信號回波對目標物體進行感知；（6）模式 6-終端 A 發 B 收終端 A 向待感知目標發送感知信號，終端 B 基于感知信號回波對感知目標進行感知。表 3-13GPP 定義的 6 種感知模式Mode1基站自發自收Mode2基站A發B收Mode3基站發終端收Mode4終端發基站收Mode5終端自發自收Mode6終端A

62、發B收37除上述 6 種感知模式外，3GPP 還定義了 32 個感知用例及對應的KPI（Key Performance Indicator，關鍵性能指標），涵蓋入侵檢測，智慧交通，智慧家庭，智能工廠等廣泛應用場景。除上述內容外，圍繞通感一體化關鍵技術的標準演進還需要研究以下技術內容：（1）在現有網絡架構下引入感知網元及其基本功能在現有通信系統中引入感知功能，需要在 5GC 中設計并新增感知網元 SF（Sensing Function,SF），負責感知功能的整體管控，包含感知結果的處理和計算，感知能力開放，計費和安全等功能，此外，還需要設計 SF 和其他核心網網元之間的接口。圖 3-7感知網元及

63、接口示意圖（2）設計通感服務流程及滿足感知需求的新型協議棧38通感功能的實現需要網絡之間進行信令交互，具體包含感知能力交互，感知需求觸發，感知測量配置和感知測量結果上報等關鍵步驟。信令流程和具體信元結構需要在標準制定過程中圍繞不同感知用例的特性進行設計，其中針對感知信令傳輸是復用現有協議棧還是設計新的協議棧還需進一步研究和定義。圖 3-8感知信令交互示意圖（3）進行感知信道建模及仿真評估通感場景信道建模是通感一體技術研究的基礎，也是對通感性能進行仿真評估的必要前提。在通感場景中，感知節點基于反射波對目標物體進行感知，需要針對反射信道的特性進行建模，并通過仿真評估驗證不同場景下通信和感知的系統性

64、能。圖 3-9通感一體化信道模型示意圖39（4）設計融合感知能力的無線空口關鍵技術為了實現高精度、精細化的無線感知服務，需要對通感一體場景下無線空口關鍵技術進行標準研究，具體包含新波形和幀結構設計，雙工模式，功率控制，通信和感知信號間干擾協調，通感資源調度與分配等關鍵技術的標準研究與制定工作。圖 3-10時分通感一體化信號幀結構示意圖除上述關鍵研究內容外，在通感相關標準制定過程中，還需要考慮如何兼容和支持其他技術感知設備，如何在連續/非連續覆蓋場景保障感知服務的一致性，以及如何利用感知能力提升系統通信性能等問題?？傊?，通感一體技術為傳統無線網絡打開了一個新的維度，擴展了現有網絡的能力，圍繞通感

65、展開的標準研究也需不斷演進，持續增強。四.典型案例四.典型案例為支撐數字經濟的快速發展，中國電信聯合產學研領域頭部企業組成產業聯盟，通過北斗與 5G 相互賦能，構建了核心能力自主掌控、基礎能力生態共享的星地一體、通導融合的“1+3+N+X”時空位置服務體系。包括一個統一的運營平臺、北斗+5G+X 融合的三張高精度定位網、N 種自研/定制終端以及 X 種高精度時空服務應用?；诒倍?5G 高可信時空體系，開展智慧商超、智慧醫院、智慧40園區、智慧出行、智慧社區、智慧停車等高可信時空網重大應用示范。在 2023 年數字科技生態科技大會期間，基于“北斗+5G”時空位置服務體系，中國電信聯合產業鏈發布

66、了兩項領先的北斗+5G 融合高精位置服務：全場景室內外車道級導航高精位置服務以及家人關愛場景的高精位置服務，以及七大位置服務應用。圖 4-1高可信時空網重大應用示范示意圖下面從賦能政府(ToG)、行業(ToB)、個人(ToC/ToV)三大類應用進行應用案例的介紹。4.1.基于通感融合技術賦能低空經濟的應用(ToG、ToB)4.1.基于通感融合技術賦能低空經濟的應用(ToG、ToB)基于通感融合技術的時空位置服務是未來重點演進方向，其中低空經濟對通感融合技術有明確和廣闊的需求。低空經濟的產業規模廣泛而多元，涵蓋了不同領域的產品和服務。根據國內外市場調研數據顯示，全球低空經濟產業規模迅速增長，41

67、2019 年全球無人機市場規模達到了 430 億美元，預計到 2025 年市場規模將增至 630 億美元。在中國，低空經濟產業規模也在迅速發展，無人機是其中重要的發展方向，2019 年無人機行業規模達到 1432 億元，預計未來幾年仍將保持高速增長。（1）基于毫米波的通感一體化應用基于 5GA 的通感一體化方案，實現在傳統基站上部署”雷達”功能；通信和感知共享頻譜，提供頻譜利用率感知范圍廣；依賴 5G 基站可實現大范圍連續覆蓋，是滿足低空經濟覆蓋的重要手段。中國電信聯合華為、中興和低空經濟相關企業，開展了基于通感融合技術的試點驗證。圖 4-2基于通感融合技術的試點驗證中國電信廣東公司聯合設備廠

68、商在廣州開展基于毫米波的通感一體化試點，完成業界首個“通感一體”多基站、多 AAU 組網部署，并啟動該場景下的低空無人機、道路車輛等感知測試研究。站點部署42如下圖所示：圖 4-3基于通感融合技術的試點驗證基于試點開展三角形航線，四邊形航線的測試驗證，跟蹤精度可達米級，業界也繼續開展通感一體的多種感知定位方法研究和測試，進一步提升感知定位精度。（2）通用航空案例中國電信聯合某航空公司，基于 5G+衛星融合網絡，以及多系統聯動的智慧通航運營平臺，落地覆蓋陸空和?？諆纱蠛诵臉I務，徹底解決了通航空域管理的老大難問題。方案總體架構如下圖所示。43圖 4-45G+衛星方案整體架構本案例創新性地構建了業界

69、首個、自主可控的 5G+天通衛星海陸空一體化網絡。在直升機作業區，基于 5G 專網+SUL(Supplementary Uplink)超級上行，提供視頻傳輸、近地數據更新。在航路區，基于天通一號窄帶衛星通信，擴大覆蓋范圍，實現全過程可管可控，創新支持通航視頻、話音、報文、位置等全業務全場景應用。圖 4-55G+衛星海陸空一體化網絡方案本案例取得了以下成果：44a.形成面向通航航線的三大能力：一是陸地航線的定制優化能力。通過天線反裝、連續覆蓋和快速切換策略來實現。二是海上航線的覆蓋增強能力。通過 SUL 超級上行和 5G+衛星融合來實現。三是實機適航的改造能力。通過 5G+衛星機載設備實機適航改

70、造實現，這在業界尚屬首次。b.推進天地一體技術演進的實際部署：基于北斗衛星、天通衛星和 5G，實現三網融合：終端融合、業務融合、低空生態與通信生態融合，拉動產業鏈上下游合作與發展。本案例打破了低空通航機上通信二十多年的制約，促進通航產業鏈與政府監管、行業需求結合，形成供需互補、資源共享的良性循環，將促進通航產業資源共享，帶動社會發展。（3）5G 無人機案例：無人機是低空覆蓋的重要應用場景，下面介紹基于北斗+5G 無人機的示范應用。北斗+5G 智慧路燈桿，在頂部部署了無人機的機庫，機庫在早晚高峰自動打開，內部的無人機上崗作業，對周邊道路巡檢，實現對區域內公路事前及時預警、事中快速響應、事后有據可

71、查的全過程管控，為日常管理、擁堵治理、應急指揮、路網養護等業務，提供立體支撐，無人機通過北斗完成定位，并利用 5G 回傳數據。45圖 4-6北斗+5G 智慧路燈桿基于北斗+5G 的無人機、水上救援機器人等智能化裝備在應急救援中逐漸運用起來，通過北斗精準定位，并利用 5G 回傳實時圖像信息，在提高海岸警察響應速度和救援效率的同時，也在一定程度上降低了救援人員的安全風險。圖 4-7無人機實現電力設施智能巡檢電網基礎設施在運行過程中，會遭遇的雷擊、老化、覆冰、斷股、磨損、腐蝕等問題，通過無人機巡線及時發現隱患。464.2.基于北斗+5G 融合定位的智慧港口應用(ToG)4.2.基于北斗+5G 融合定

72、位的智慧港口應用(ToG)伴隨著港口碼頭業務量的高速增長，如何對港口作業做到精準、高效調度與管理，降低生產管理成本，成為業內亟待解決的難題。六分科技 GNSS 高精度定位服務，為港口作業提供高精度定位解決方案。該方案在開闊環境下利用北斗 RTK 定位技術，為用戶提供連續、穩定、實時的厘米級高精度定位服務，同時結合高精度地圖，為有人集卡、IGV、AGV 等各種車輛的高精度定位監管和調度，貨物精準裝卸，車輛自動駕駛，車輛編隊行駛，人員和貴重物資定位等應用場景提供精準位置服務，實現港口環境下車輛、人員、物資的精準定位和導航，提升升生產效能，助力智慧港口建設。圖 4-8基于北斗+5G 融合定位的港口定

73、位場景中國電信聯合六分科技，以北斗+5G 高精度定位技術為核心，基于中國電信時空服務平臺搭建港區高精度定位網，全域厘米級絕對精度高精度地圖采集制作，作為港區數字孿生應用的數據底座，實現內部運輸系統和港區人員的實時精準定位，通過車輛和人員的位置，結合 GIS 管控平臺精細化呈現和監控，包括港區內各類靜態和動態設施47設備。平臺具備承載海量數據、實時數據等存儲、展示、分析、應用等能力，同時還體現了數據的精細化應用。圖 4-9高精度定位流程為港區提供實時厘米級定位服務，遵循系統性，繼承性，前瞻性原則，統一格式，SDK 可接入各類終端系統，為港區業務提供 7*24小時全天候定位服務，實現港區的高效管理

74、，高精度位置管理，調度和監控，提高運營管理效率?；谖恢梅盏墓芸仄脚_從安全、高效、環保等維度提供港區一張圖，便于用戶從繁雜的業務數據中進行管理聚焦，從而有效輔助港區提升科學化、智慧化的經營決策水平。4.3.基于北斗+5G 融合定位的道路態勢感知應用(ToG)4.3.基于北斗+5G 融合定位的道路態勢感知應用(ToG)隨著物聯網、云計算、AI 和 5G 技術的發展，利用浮動車（移動車輛）進行實時信息采集與異常事件的檢測越來越受到重視。這些實時信息采集能力結合智能技術，讓高速路段上的一雙雙“眼睛”（行駛的車輛）越來越“明亮”和“智慧”。48圖 4-10基于北斗+5G 融合定位的道路態勢感知應用示

75、范借助“北斗+5G”融合其他感知設備，依托高速道路上高頻次的浮動車輛資源、硬件感知設備和互聯網資源，基于營運車視頻數據，實現高速公路人、車、物檢測模型。通過數據采集、數據匯聚、數據建模、視頻識別、機器學習等技術，結合邊緣計算實現對違規占用應急車道、低速行駛、惡劣天氣（團霧）、行人、拋灑物、施工、擁堵等交通異常事件進行實時、快速檢測，用智能感知的方式創新電子巡檢新模式，同時利用浮動車視頻直播進行視頻巡檢，有效補充原有人工視頻巡檢和路面車輛巡檢，進一步釋放巡查人力。通過手機或小程序實現交警、路政、業主一路三方的聯勤聯動，達到扁平化指揮和事件的閉環管理。事件上報平臺后，平臺將進行語音報警，根據事件類

76、型扁平化派警到相關單位執勤人員的小程序。自動根據附近的一路三方人員的實時位置、正在處理的警情數量，進行智能化最優事件派發?；诒倍?5G 的道路態勢感知具有以下優點：49（1）浮動車輛有效補充移動巡檢，增加巡檢趟次高頻次高覆蓋的浮動車輛可增加的巡檢頻次成十倍級增加，是補充傳統人工車輛巡查的主要動態巡查力量，可支撐原有路面力量科學化定點部署，從“動”變“靜”，讓執勤人員專注警情研判與處理。路面人員可使用直播巡查補充原有車輛巡查的方式進行遠程巡檢，為路面人員提供了無數個可觀看移動監控設備。（2）助力解決夜間/盲區巡檢難問題浮動車輛補充夜間巡查盲區，能夠有效保障夜間巡檢頻次，針對夜間高速視覺環境自研

77、的補光設備，能夠在無路燈環境下檢測事件，保障夜間巡檢效果。提升閘道、主干道彎道、設施植被遮擋等盲區事件發現率，解決盲區無法獲取事故現場情況等問題。（3）拓寬事件發現渠道浮動車輛自動感知事件，變“被動處理”為“主動發現”，增加事件發現的情報來源，提升事件發現的時效與有效率。（4）位置精準有畫面北斗+5G+高精里程地圖，為每一個事件提供精準的位置信息，增加處置環節的有效率。自動感知的現場畫面信息，區別于傳統電話報警，可快速掌握事件現場情況。（5）提升處置效率，降低二次事故發生50通過高頻次的浮動車資源，可助力事件快速提前發現，一路三方人員可及時采取相應的措施，加快事件處理效率，有效降低二次事故發生

78、的概率，提高交通流暢度和道路安全性。圖 4-11基于北斗+5G 融合定位的道路態勢感知應用示范4.4.基于北斗+5G 融合定位的智慧園區應用（ToB）4.4.基于北斗+5G 融合定位的智慧園區應用（ToB）隨著城市化進程的加速和信息技術的快速發展，智慧園區逐漸成為各地政府和企業關注的熱點。智慧園區對室外和室內位置服務有明確的需求。以某園區為例，在停車、人員管理等方面均有定位需求，結合室外北斗，室內 5G、藍牙、UWB(Ultra Wide Band)等多元融合定位技術，基于園區位置服務平臺，構建智慧應用示范園區。（1）場景 1：停車場定位找車位需求：查找到實時空車位情況后，選擇需要預約的車位，

79、一鍵導航到達目的車位。反向尋車：車主在 APP 上輸入車牌號信息，快速定位到車輛位置，并規劃出最佳前往停車車位路徑，步行實時導航快速找到車輛，支持車牌號與藍牙設備綁定。51圖 4-12智慧園區車輛應用示范（2）場景 2：人員定位在園區大樓部署 5G、藍牙 AoA(Angle-of-Arrival)等設備滿足人員定位場景需求。5G 基站與藍牙 AoA 定位基站融合部署方案，充分復用 5G 基站的供電資源、傳輸資源，大大節約定位部署的復雜度和成本；同時結合 MEC(Mobile Edge Computing)邊緣計算、大數據等領先技術，將定位軟件部署在本地服務器，同時應用平臺實現基于位置的電子圍欄

80、、突發情況報警等。該方案不僅可實現室內亞米級高精度定位，其即插即用的部署方式可大幅降低工程施工和改造成本，并可實現垂直行業多網合一的需求，助力各行各業的數字化轉型。同時通過 5G，可實現對園區現場作業人員和車輛的精準定位，并支持查看其身份信息、位置軌跡等信息。52圖 4-13智慧園區人員應用示范4.5.基于北斗+5G 聯合定位的智能檢測車應用(ToB)4.5.基于北斗+5G 聯合定位的智能檢測車應用(ToB)在建設工程領域，由于工作環境的特殊性，有多個長期的痛點：一是信息傳遞不及時；二是檢測流程繁雜、智能化程度較低；三是作業過程容易受限于環境，無法滿足實際的工程需求?；诒倍?5G 聯合定位技

81、術，廣東省建筑科學研究院牽頭研發多款北斗+5G 智能車，包括智能檢測車、應急搶險指揮車、質量安全巡查車和工地移動實驗室四個系列。北斗+5G 智能車的具有以下優點：（1）檢測現場零距離：通過北斗+5G 移動通訊技術、車聯網技術，快速集成各地權威專家，實時共享現場信息，實現專家遠程會診、在線會診，遠程隨時掌握檢測人員的實施情況和相關數據，進行數據確認和技術指導。解決偏遠山區、隧道等環境通訊障礙，實現應急指揮中心與項目現場、車與設備、車與車之間的協同工作。53圖 4-14實現現場監控（2）檢測現場無紙化：采用數字化改造設備，對檢測參數進行自助采集，實現檢測過程無紙化、數字化?，F場檢測數據實時智能處理

82、，一鍵生成檢測報告，提升工作效率。圖 4-15無紙化檢測流程（3）高度集成化：車輛集成光伏、發電機、蓄電池、探照燈等設備，實現夜間和有限空間能源補給和自主照明；人員配備智能安全帽，實現人員定位、人員體征監測和作業照明。操作人員通過 BI(Bu54siness Intelligence)可視化大屏，智能分析項目質量安全狀況，一目了然各項目部質量安全水平，實現規范管理。圖 4-16高度集成化智慧管理4.6.基于北斗+5G 融合的車道級導航應用(ToC)4.6.基于北斗+5G 融合的車道級導航應用(ToC)千尋位置網絡有限公司與高德地圖共同發起“北斗出行應用創新計劃”，利用北斗+5G 融合技術，合力

83、構建的應用北斗高精定位技術的車道級導航，目前已可支持交通事件的車道級語音播報，并將推動從當前的深圳、廣州、東莞、成都、重慶、杭州、蘇州、天津 8 個城市的高速和快速路段車道級導航試點，向全國范圍普及。同樣基于北斗構建核心算力，高德動態紅綠倒計時和等燈狀態的產品功能已覆蓋全國上百萬紅綠燈，日服務超 14 億次。北斗出行應用創新計劃還包括北斗衛星定位查詢、綠燈導航、共享位置報平安、綠色出行碳普惠等。隨著城市道路體系和路況越來越復雜，傳統手機導航往往出現指55引不清晰、主輔路定位出錯、長實線無預警等問題。千尋位置助力手機實現高精度定位能力，可實現亞米級精準定位，滿足手機車道級導航需求，在臨近轉向路口

84、或者高速匝道時，可提供精細的車道級指引，降低用戶對導航的理解難度，提升駕駛安全，不錯過每一個路口。圖 4-17基于北斗+5G 融合的車道級導航應用示范基于北斗+5G 融合的車道級導航服務，實現 3 個能力，一是高精度定位，在開闊場景下，智能手機可以達到 1 米以內的定位精度。二是動態服務播發：根據場景動態請求差分服務數據播發，實現低功耗精準定位。三是高可用高并發：差分服務數據可用率大于 99.9%；支持百萬級高并發接入。4.7.基于北斗+5G 融合定位的家人關愛應用(ToC)4.7.基于北斗+5G 融合定位的家人關愛應用(ToC)國家統計局公布的中國人口數據顯示，2022 年，60 歲及以上人

85、56口 28004 萬人，占全國人口的 19.8%，其中 65 歲及以上人口 20978萬人，占全國人口的 14.9%，預計 2035 年左右，我國將進入重度老齡化階段。對老年人日常生活的關注和幫助是目前社會面臨的極大難題，特別是留守、獨居老年人的日常生活安全問題更是困擾著幾乎每一個家庭。中國電信聯合產業鏈伙伴，基于北斗+5G+固移融合的位置服務能力網，可實現室內外精準位置關愛服務。2023 年科技生態大會上，中國電信牽頭，聯合北郵、高德、小米、華為、中興、千尋、六分等產業鏈共同發布“北斗+5G 高可信時空體系”研發成果，家人關愛場景的北斗+5G 融合高精位置服務，并率先在 Redmi Not

86、e13 Pro 等終端技術落地，通過北斗+5G+固移融合位置服務，實現 3D 樓層級精準室內定位能力，為家庭關愛提供了有力支持。圖 4-18基于北斗+5G 融合定位的家人關愛應用示范57五.北斗+5G 產業發展建議5.1.產業布局建議五.北斗+5G 產業發展建議5.1.產業布局建議建議政府牽頭，指導產業鏈加快制定北斗+5G 產業發展頂層規劃及相關標準、政策法規，統籌大灣區北斗+5G 產業布局。加快制定北斗+5G 產業發展頂層規劃，制定北斗+5G 時空網明確的戰略定位、明確發展北斗+5G 產業的目標，充分利用大灣區全國領先的 5G 網絡建設規模和產業優勢，出臺和完善相關北斗+5G 時空網絡建設服

87、務標準和法規，基于北斗+5G 的高可信時空網服務體系開展應用創新，開展試點工作，推動北斗+5G 技術與產業深度融合，加快北斗+5G 通感融合時空位置服務體系在大灣區內的布局。通過政策引導，揭榜掛帥、設立專項基金等機制，鼓勵北斗+5G融合的科技創新成果產業轉化落地，對率先落地北斗+5G 應用的企業給予資金激勵。通過構建北斗+5G 融合時空服務平臺，提供全場景融合定位導航授時服務。面向大眾、企業、城市規模應用，構建高可信、高可用、高精度、高安全的定位導航授時服務體系。鼓勵有條件的龍頭企業以市場需求為引導，實現產業鏈的一體化運作。成立大灣區北斗+5G 產業聯盟，推動以北斗和 5G 為核心的定位、導航

88、與授時服務產業進一步提升規模，促進規?；瘧?，推動北斗+5G 產業高質量發展。扶持專精特新企業，發揮自身領域優勢，并將其整合到產業生態中，形成良性循環。585.2.基礎設施的規劃建議5.2.基礎設施的規劃建議加強北斗+5G基礎設施規劃建設，為行業通感融合發展奠定基礎。建議出臺相關政策，牽引各方共同參與，提前布局時空網絡，合作共贏。在大灣區先行先試，制定室內分布系統建設標準，政府牽頭，引導開發商和業主，建設通信感知一體的室內覆蓋網絡，率先在政務服務中心、大型交通樞紐、大型購物中心、醫院、住宅樓宇等率先實現通信感知一體化的服務，從而推動整個行業的發展?；诮y一的時空位置服務平臺，制定統一的接口標準

89、，融通各方建設的位置服務網絡，在大灣區率先實現產業鏈共同參與、全場景立體覆蓋的時空位置體系。5.3.突破關鍵核心技術的建議5.3.突破關鍵核心技術的建議基于北斗+5G 產業鏈圖譜，集中力量攻克北斗+5G 領域關鍵核心技術。通過建立大灣區北斗+5G 產業聯盟，分工合作，積極對北斗+5G 融合關鍵技術的研究，對目前 PNT 應用中存在的重點、難點進行突破，通過攻克關鍵技術，提升北斗+5G 領域的核心競爭力，推動北斗+5G 的應用拓展與推廣。同時，通過建立關于 PNT 服務的國際合作與交流平臺，在攻克重難點技術的過程中，與國際上 PNT 領域的研發企業開展合作研究，提供共享資源和經驗，提高我國在 P

90、NT 領域的國際地位和聲譽，通過加強與其他國家的技術交流，可以對接全球前沿技術和發展趨勢，為我國北斗+5G 技術的創新提供借鑒和啟示，吸引更多的企業和研究機構參與北斗+5G 應用的開發和實施，通過研發具有59創新性、前瞻性的應用解決方案，推動北斗+5G 技術在各行業的廣泛應用，促進數字經濟的發展。5.4.產業鏈體系的發展建議5.4.產業鏈體系的發展建議構建北斗+5G 產業鏈體系，培育“北斗+5G”新模式新業態。建議政府圍繞北斗+5G 全產業鏈，加強北斗+5G 基礎設施建設，包括北斗衛星系統、5G 通信基站等，確保覆蓋范圍，構建強大而穩定的通信網絡；促進北斗+5G 終端設備的研發和制造，包括智能

91、終端、傳感器、物聯網設備等，推動硬件產業鏈的發展；支持軟件和應用開發企業，促進北斗+5G 在各行業的應用。通過鼓勵不同行業的企業進行合作，促使北斗+5G 技術在不同領域的深度融合，與智能制造、智慧城市、農業、醫療等相關行業展開合作，支持北斗+5G 產業集聚發展，打造一批特色產業集群，發掘并催生關于北斗+5G 的新興產業和創新生態系統形成，培育新的產業鏈和價值鏈，推動新的創業企業和創新項目的涌現。六.總結展望六.總結展望“北斗+5G”通感融合賦能時空位置服務，為各行各業提供了精準的位置服務和授時能力，將成為支撐數字經濟發展的重要動力，為實現更加智能、更加高效的社會創造巨大的機遇。在 5G+北斗通感融合的引領下，數字經濟將迎來更為廣闊的發展空間，助力社會各行業實現數字化轉型，為數字經濟的繁榮發展做出積極貢獻。60“北斗+5G”通感融合，將為 ICT 行業打造新藍海。傳統通信企業正逐步向科技型企業轉型，服務范圍也從傳統的地面通信為主，逐步拓寬到地面+低空、空天地海一體；業務類型也正在從 TeleCom（信息通信）向 TeleSensor（通信+感知）方向進行演進。我們相信，北斗+5G 通感融合賦能時空位置服務，將成為 ICT 行業技術創新的突破口，也必將成為業務發展的第二曲線。