“5G＋北斗”，鄧中亮團隊開闢高精度位置服務技術新篇章

他長期致力導航位置服務科學研究與工程實踐，帶領團隊建設了世界首個室內外無縫高精度導航位置服務平臺-“羲和”系統。以第一完成人獲得國家技術發明二等獎1項、國家科技進步二等獎2項、省部級科技獎13項、論文超300篇、專著6部、授權發明專利上百項。創建了具有國際競爭力的導航位置服務研究團隊。2014年被中國工程院等評選為“全國十大科技創新人物”。2016年獲得第十一屆光華工程科技獎工程獎和全國優秀科技工作者，2020年獲全國創新爭先獎。

他就是北京郵電大學教授，博士生導師，智慧通信、導航與微納系統實驗室主任鄧中亮。

通信導航融合：十年磨劍走偏鋒

初到北京郵電大學，當務之急是選擇自己的研究方向。鄧中亮認為應該將自己的研究重點和國家發展的重大方向進行緊密結合。當時，國家北斗導航事業方興未艾，結合北郵自身在通信技術方面的深厚積澱，他決定另辟蹊徑，開展導航和通信技術相結合的研究。

此後鄧中亮一直專心致力於衛星導航、無線定位、通導融合等方向的研究。他發現：全球四大定位導航系統都只解決了室外定位問題，而室內定位卻仍是空缺。“衛星定位信號易受遮擋等環境因素干擾而難以在室內定位。現有室內定位技術要實現局域室內高精度定位，須佈置大量節點，信號覆蓋成本較高，不利於向廣域推廣，這使得室內位置服務發展遇到了很大瓶頸。”他認為“室內精準定位是我國北斗在技術上超越GPS的關鍵之一”。

在科技部支援下，鄧中亮牽頭帶領團隊研製了“羲和”系統，提出了TC-OFDM定位與通信融合的新型信號體制。依靠這種技術，有效節約了室內定位成本，把行動通訊網變成了一張既能通信網，又能高精度定位的網。羲和系統具備室外亞米級、城市室內優於3米的無縫定位導航能力。率先解決了北斗衛星導航系統的“最後一公里”瓶頸，是我國在室內位置服務科學研究技術的重大突破，有效推動了我國衛星導航産業的發展，經由多名院士專家組成的專家委員會鑒定，科技成果達到國際領先水準。

值得一提的是，“羲和計劃”不僅僅是研製了一套系統，更形成了幾百項自主智慧財産權和一系列關鍵技術，相關研究還拉動了從晶片到終端、從基站到網路、從運營到服務的整個導航通信産業鏈的發展。

鄧中亮説：“解決通信和導航之間的矛盾，將通信和導航融為一體，將産生非常巨大的應用前景。”而他們的研究實現了‘能通信就能精準定位’，解決了無線通信網高精度定位與低成本應用的國際難題。

5G定位：從跟跑到國際領先

5G通信技術的到來，為萬物互聯的智慧社會提供了更多的可能。“能否將國家正在建設的5G通信網路，變成一張高精度定位的網路呢？”鄧中亮認為，發展基於5G的新技術的泛在、無縫、通導一體化的新一代位置服務基礎設施迫在眉睫。“建好這張5G網，對於國家構建導航、通信、計算、控制一體化體系，服務社會發展、經濟建設將發揮關鍵作用，具有重大戰略意義。”

於是在科技部重點研發計劃的支援下，鄧中亮團隊開展了基於5G新一代無線通信網路的室內外混合定位研究，提出了5G共頻帶定位理論方法，並突破了多項關鍵技術。利用MIMO、OFDM、微蜂窩等關鍵技術進一步提高定位精度和可靠性，解決了通信網高精度定位中的頻率復用、信號干擾、測距精度低等問題。實現了定位精確、響應快速，在室內實現了優於 0.1m的高精度定位，理論精度高達毫米級，而國際上其他 5G定位方法精度僅為亞米級，賦能5G無線通信網路更高精度定位能力。

一流的團隊做標準,二流的團隊做品牌,三流的團隊做産品。在經濟全球化的今天，“得標準者得天下，中國的技術想要在激烈的國際競爭中脫穎而出，就一定要形成國際標準。”於是，鄧中亮帶領團隊，積極參與3GPP國際標準化組織的5G標準制定工作，推動了我國5G定位信號體制的國際標準制定。“當年美國高通想買斷我們的技術，但是我們沒有同意。而是通過堅持不懈的努力，才有了今天能夠在國際舞臺上與國外技術同臺較量的技術實力和堅實基礎”。鄧中亮團隊的這一技術相比國際上已有方案，將通信網定位導航能力提升一個數量級。

目前，鄧中亮團隊形成了14項 3GPP R16國際標準提案，並收錄于3GPP國際標準化組織TR 38.855、TS38.211通信標準技術方案中。團隊提出的5G共頻帶定位體制已進入R16 38.255標準，成為3GPP認可的新型5G定位方案，展示了中國團隊的實力。目前，鄧中亮正帶領團隊積極參與R17 NR定位標準制定，提交8份R17標準建議，北郵聯合國內企業提出5G載波相位測量等5G新興定位技術獲得了業界的廣泛關注。

北斗＋5G：融合發展新紀元

5G網路建設熱火朝天，增強定位服務能力已取得了一系列突破；另一邊，面對新時代的發展需要，北斗三號系統已經建成，怎麼更好的發揮自己的價值，更好地服務國家發展與經濟建設成為了新的命題。這在鄧中亮看來，5G與北斗強強聯合，就是破題的關鍵。

“北斗與5G可在信號、資訊、設施、應用等層面深度融合，實現互相增強，形成增量效應。”鄧中亮介紹道。他認為北斗+5G融合可以從三個層面來解析：1.北斗可支撐5G網路安全高效運作：為5G提供高精度授時與同步、百萬基站管理等服務;為5G網路應用提供精準的定位導航應用，開拓基於高精度時空基準的通信業務新藍海。2、5G可增強北斗導航服務能力：採用基於5G的A-BDS，差分資訊傳輸等技術，可實現北斗快速高效定位；且5G自身可實現優亞米級的定位能力，與北斗形成信號覆蓋互補，從室外到室內，從地面到地下，無縫隙銜接與定位，支撐全空域全時域定位導航服務；5G網路本身又可成為支撐位置服務業務的通信通道。3、北斗+5G深度融合：將形成泛在、無縫、高精度、高可信的PNT服務能力，服務智慧城市、無人系統、萬物互聯等等。實現資訊隨身而至，萬物觸手可及。

但是5G與北斗異構信號該如何融合，跨系統時間同步問題能否解決，天地聯合解算技術能都突破等等一系列挑戰亟待突破。

在多個國家北斗重大專項支援下，鄧中亮立足國家綜合PNT建設大局，帶領團隊開展了北斗+5G室內外無縫定位技術的研究。鄧中亮團隊提出了天地聯合定位架構，多源融合定位等系列新技術，突破了異構系統融合定位難題，實現跨物理層的信號融合，使得天地一體定位精度進一步提高。

鄧中亮團隊和華力創通等國內優勢企業合作，開發了系列終端、基站、平臺等設備，並與中國聯通網研院、天津聯通合作，在天津濱海新區搭建了全國首個北斗+5G室內外定位系統，完成了基於北斗與5G通導融合的室內外混合智慧定位測試，並開展了商場室內導航、大型室內停車位尋找、共用停車、智慧醫療、大型綜合體室內導航、消防搶救定位等領域的示範應用，將為民眾的智慧生活提供更大的便利。

從當年的青年才俊，到如今的白髮蒼蒼，鄧中亮依然堅守在科研第一線，為國家科學發展上下求索所。“國家最近幾十年，在科技方面的投入力度很大，為科技工作者創造了非常好的科研環境和工作條件。所以，我們更要為中華民族之崛起而奮鬥，爭分奪秒的推動科技事業的發展。將中國從科技大國變成為科技強國，這是我們當代科技工作者的歷史使命。”鄧中亮信心滿滿。（供稿單位：北京郵電大學）