5G通讯、量子传输和北斗导航三者都是前沿科学技术。互联网、地面移动网、天基网的融合是必然趋势。
所以,人们都祈盼这三种通信手段在技术上能够融合,用“黑科技”形成一个交汇点,将这三者成为有机的共同体,发挥更强功能、更加迅捷安全的通信作用。
那么,这三者在技术上融合有可能性吗?现代通信技术的飞跃发展,为这种融合提供了理论设计的可行性和技术上支撑的现实性依据。
首先,从三者的性质上看:5G是用超高频的电磁波在空气中无线传输信号;量子传输是利用量子纠缠原理进行传输信号;北斗卫星是用低频电磁波传输信号。
这三者的技术原理都不一样。目前技术还无法将北斗卫星低频电磁波、与5G超高频电磁波直接连接或混揉使用。所以,北斗卫星如采用5G信号,因距离问题无法直达地面,5G信号也无法直送卫星。
与量子传输关系上、传递信号的方式不同。5G和北斗卫星属于和量子不同性质的传输介质。
其次,从三者的功能和作用来看。5G主要是解决速率和带宽问题;北斗卫星主要解决覆盖面和精准导航、精密定位问题;量子通讯是以量子计算机为节点、利用单光子不可分割性、和量子态的不可复制性,解决通信安全密钥问题,保证信息不可窃听、不可破解。这三者都离不开地面网络的支持。
还有,北斗卫星接入互联网须通过地面基站。因为卫星通信要求地面接收信号的设备具有较大发射功率,除特种需求外、一般不易普及直接使用。
5G信号要到达北斗卫星亦须通过地面基站。量子传输空中可传递数千公里、在地面只有数百公里,也须要地面基站“助推”去发挥功效,用地面光纤量子通信网络协同完成任务。
综上所述,三者技术上融合的节点,在于地面基站。
通信是一个编码解码、调制解调的过程。现在空间复合利用、多制式融合及波束赋形、空口时分等新技术的应用,为三者在基站内进行通信技术的融合、信号切换提供了现实可能。
我国在2030年前,将建成全球量子通讯网络;2035年前建成星地一体的智能时空体系;支持北斗三号新信号的首个5G移动通信国际标准巳经成功立项。
“春雨润无声”。三网技术融合发挥各自优势,构建星地一体的智能时空体系肯定会到来。