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巧借5G设施，将北斗导航延伸至地下******
在雄安新区容东片区的地下停车场，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
在复杂如“迷宫”的地下停车场，找不到自己的车或者开着车找不到出口，是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。
如今，在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区（以下简称雄安新区），精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术，低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场，“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置，以及下一步该往哪走，让地下通行更加便捷、高效。
瞄准地下精准定位导航难题
人们的切身体会是，在室内尤其是地下开阔空间，定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时，北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言：“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题，但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”
当前，雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外，城市中地下停车场的面积也非常大。
例如，在雄安新区首个集中建成区——容东片区，众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中，会有大量的人、车、物流动，初入其中很容易迷路，如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。
2022年，国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项，在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院，成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位，展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。
作为上述课题负责人，路兆铭告诉记者，为了解决无法实现地下精准定位的难题，“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标：高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。
“项目结项时，我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用，这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。
北斗卫星信号赋能地下精准导航
“手机在室内有信号，不是靠室外的铁塔基站来实现，而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者，这个系统并不神秘，就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”（信号增强器）。
在雄安新区容东片区的地下停车场，记者举目四望，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成，室外信号被墙体“屏蔽”，需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年，工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享，运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样，运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”，以实现信号扩增。
路兆铭科研团队成员“就地取材”，利用现有的4G/5G的室内分布系统，在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号，无需重建基础设施，只用一个简单的“加法”，就让北斗信号“混”入5G信号，构建出了一个精准的地下定位导航系统。
看似简单的操作，背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM（即时定位与建图）架构的‘5G+北斗组合式定位算法’，实现时空信息融合，使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。
从理论上来说，要给物体做空间定位，至少需要3个角度的观测值，而且观测值越多、定位越精准。“好比说，如果一辆车旁边站着10个人，每个人眼中车的位置都是1个观测值，那么当把10个观测值全部融合起来，车辆定位就会更精确。”路兆铭表示，“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起，精确解算出车辆的当前位置。
除了创新定位算法，路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后，2021年初，路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证，当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点，开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间，路兆铭科研团队解决了三四十种问题，例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等，使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。
把导航服务送到更多地下停车场
随着大规模推广示范，目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。
利用“5G+北斗”定位导航技术，在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者，这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中，用户通过手机就能够实现精准定位导航。
路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示，他们研发的地下定位导航系统，其室内导航定位精度在2米左右，可以实现找车位等功能。经测算，与此前技术方案相比，这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。
“现如今，不光是容东片区，容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示，作为在雄安新区示范应用的创新技术，这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。
“雄安新区为技术创新提供了现实需求，更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示，借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求，潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。
“未来，地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望，能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。（科技日报记者 何 亮）
【十年中国风】“5G+万物”，中国人闯出数字生活新天地******
中新网北京10月3日电题：【十年中国风】“5G+万物”，中国人闯出数字生活新天地
记者 宋宇晟
“峰顶5G信号特别好。”2020年5月，登山队员在珠峰峰顶通过5G网络拨通电话。登山队登顶测量的高清视频画面，也通过5G网络实现了全世界实时共享。
这一年，全球海拔最高的5G基站——位于珠穆朗玛峰海拔6500米前进营地的5G基站投入使用。同年，中国5G深入地下534米，全国首个煤矿井下5G网络建成，当时创造了全球最深地下5G网络的纪录。
在商用一年之内，中国5G就创造了“上山”“入地”的纪录。如今，三年过去了，中国5G的覆盖范围有多广？
世界上最大的5G网络
2019年，中国工信部向运营商发放5G牌照，开启了5G商用元年的序幕。同年，三大运营商官宣5G套餐资费，中国5G商用进程全面开启。
当时就有外媒指出，这标志着中国在成为科技超级大国之路上迈出了关键一步。英国广播公司(BBC)更是直接以“中国推出‘世界上最大的5G网络’”为题报道了中国5G发展情况。
5G牌照发放后，中国5G网络建设驶入“快车道”，中国加速进入万物互联时代。
这年7月，摩纳哥成为全球首个全境覆盖5G网络的国家。在此过程中，中国公司成为摩纳哥最可靠的合作伙伴之一。
而此后新冠肺炎疫情的暴发，让世界看到了中国5G布局的前瞻性。
2020年，路透社报道指出，“疫情期间网络负荷爆满，中国经受住了这一考验，网络适度超前建设显然功不可没。这也让大家尝到了5G网络的甜头。”
香港《南华早报》文章认为，疫情暴发后大量用户需要更快的网络连接和低延迟来支持多种应用，比如直播和远程会议，中国5G移动服务行业的长期发展将得到加速。
宽带发展联盟发布的报告显示，2021年第四季度，中国移动宽带用户使用移动宽带网络访问互联网时的综合平均下载速率已达到59.34Mbit/s。而这一数据在2017年还不足20Mbit/s。
资料图 中新社记者 陈骥旻 摄来之不易的5G引领
这片数字生活的“新天地”，是中国人闯出来的。
曾几何时，中国移动通信事业在很长一段时间都落于人后。自上世纪80年代以来，移动通信每10年就会出现新一代革命性技术。但起步的1G对于中国来说，几乎是一片空白。
有报道对5G之前中国的移动通信技术做过这样的梳理：1987年，中国正式进入1G时代，“大哥大”的造型深入人心，但核心技术和标准被外企牢牢掌握；1994年，2G在中国落地，发送短信成为可能，手机也越来越平民化；2009年，工信部发放3G牌照，更高的带宽和更稳定的传输速度让移动互联走入现实，国产手机顺势而起；2013年，4G牌照如期而至，中国自主研发的TD-LTE标准得到了广泛使用，催生了移动支付、短视频等全新业态。
从“3G突破”“4G同步”到“5G引领”，这十年，中国移动通信技术终于完成了从“追赶”到“引领”的历程。
数据显示，中国企业声明的5G标准必要专利占比达到38.2%，5G行业应用案例已累计超过2万个。
在当下的中国，5G正与万物互联：5G+工业互联网、5G+教育、5G+医疗、5G+农业、5G+交通运输、5G+能源、5G+VR、5G+AI……
国外网友艳羡的5G生活
5G技术在中国覆盖范围之大，也令国外网友艳羡不已。
2019年，在YouTube平台，一则视频“云南偏远少数民族脱贫”(Remote ethnic group rises above poverty in Yunnan, China)获得好评如潮。其中记录了中国少数民族独龙族生活的今昔对比。
独龙族的主要聚居地云南独龙江乡，深处峡谷，自然条件恶劣。新中国成立初期，独龙族“一步跨千年”，从原始社会末期直接过渡到社会主义社会。当世界步入数字时代，独龙族还能跟上时代的脚步吗？
不少网友在视频中发现，这么偏远的村庄居然有5G，很多人表达了羡慕之情。
2019年至今，以5G技术填平“数字鸿沟”的努力一直在持续。今年7月，独龙江乡6个行政村实现5G网络全覆盖。电商、直播带货这些数字时代的产物，正逐渐融入当地人的日常生活。
新加坡《联合早报》注意到，活跃在短视频平台“三农”领域的博主，在中国越来越多。
这有赖于十年来中国信息基础设施实现跨越发展。
数据显示，目前中国5G基站开通数、移动电话用户数全球第一。截至7月底，全国建成开通5G基站196.8万个，所有地级市城区、县城城区和96%的乡镇镇区实现5G网络覆盖，5G移动电话用户达到4.75亿户，比2021年末净增1.2亿户。
在中国国家博物馆“百年巨变——雕塑作品展”中，一件名为《5G时代》的雕塑记录了当代中国乡村数字生活的具体瞬间——两位老人开心地坐在村头的石磙上，高高举起手机，与远在他乡的亲人视频通话。
当然，被一起定格在雕塑中的，还有这个时代独有的中国5G印记。(完)
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（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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