從2000年10月至2007年2月發(fā)射4顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，我國完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)（簡稱“北斗一號(hào)”）的部署。從2007年4月至今，我國共發(fā)射了16顆衛(wèi)星，按計(jì)劃完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（簡稱北斗二代）的區(qū)域覆蓋。預(yù)計(jì)到2020年，北斗系統(tǒng)將部署35顆衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。
2012年12月27日，我國對外發(fā)布了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件（ICD）公開服務(wù)信號(hào)1.0 版，標(biāo)志著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式投入運(yùn)行；2013年12月27日，在北斗系統(tǒng)商用一周年之際，我國又發(fā)布了ICD公開服務(wù)信號(hào)2.0 版以及公開服務(wù)性能規(guī)范1.0版，標(biāo)志著北斗系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，商業(yè)應(yīng)用進(jìn)入新階段。北斗系統(tǒng)ICD文件正式版本的發(fā)布，為國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)參與北斗應(yīng)用終端研發(fā)提供了必要條件，有效推動(dòng)了北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
從2012年年底北斗系統(tǒng)正式投入運(yùn)行至今已兩年有余，隨著北斗系統(tǒng)的不斷完善和優(yōu)化，其產(chǎn)業(yè)化、市場化、規(guī)?；瘧?yīng)用進(jìn)入關(guān)鍵階段。
通信領(lǐng)域難見北斗
目前，我國各行各業(yè)正在開展北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用推廣工作，其中，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用主要是終端導(dǎo)航定位和通信網(wǎng)授時(shí)。衛(wèi)星導(dǎo)航定位是獲取用戶地理位置信息的最主要方式之一，已成為智能手機(jī)的標(biāo)配。通信網(wǎng)授時(shí)服務(wù)是指為頻率同步網(wǎng)、時(shí)間同步網(wǎng)以及無線基站提供高性能、高可靠性的頻率和時(shí)間同步基準(zhǔn)。
在我國頻率同步網(wǎng)中，所有的1級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘設(shè)備、部分2級(jí)/3級(jí)/微型同步節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘設(shè)備上均使用了衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)（包括內(nèi)置式衛(wèi)星接收機(jī)模塊和外置式衛(wèi)星接收機(jī)設(shè)備），總數(shù)接近兩千個(gè)，絕大部分為GPS接收機(jī)，北斗授時(shí)接收機(jī)數(shù)量僅有幾十個(gè)。
時(shí)間同步網(wǎng)包括普通精度時(shí)間同步網(wǎng)和高精度時(shí)間同步網(wǎng)兩種，前者提供******毫秒量級(jí)的時(shí)間同步服務(wù)，后者可提供微秒量級(jí)的時(shí)間同步服務(wù)。無論哪種時(shí)間同步網(wǎng)，均需配置衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)。對于普通精度時(shí)間同步網(wǎng)，各運(yùn)營商建設(shè)的數(shù)量近千個(gè)，時(shí)間同步設(shè)備均配置了衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)以溯源至協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC），絕大部分為GPS接收機(jī)，北斗授時(shí)接收機(jī)數(shù)量極少。高精度時(shí)間同步設(shè)備建設(shè)數(shù)量近千個(gè)，所有時(shí)間同步設(shè)備均配置了以北斗為主用的北斗/GPS雙模衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)以溯源至UTC。
從無線基站應(yīng)用來看，主要采用衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)解決其高精度時(shí)間同步需求。目前在各類無線基站中，CDMA基站中的GPS模塊已超過30萬個(gè)，其中北斗授時(shí)接收機(jī)約為數(shù)百個(gè)；CDMA2000基站中的GPS模塊超過10萬個(gè)，無北斗授時(shí)接收機(jī)；WCDMA基站中的GPS模塊超過10萬個(gè)，無北斗授時(shí)接收機(jī)；TD-SCDMA基站中的GPS模塊超過30萬個(gè)，北斗/GPS雙模授時(shí)接收機(jī)或模塊的數(shù)量極少。
總體來看，我國通信網(wǎng)涉及衛(wèi)星授時(shí)設(shè)備數(shù)量近百萬個(gè)，以基站授時(shí)設(shè)備為主，目前基本上都是GPS產(chǎn)品，北斗授時(shí)產(chǎn)品較少。
保障網(wǎng)絡(luò)安全的新武器
——北斗授時(shí)能夠有效提升通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全可靠性
在通信網(wǎng)絡(luò)中，無論是同步網(wǎng)，還是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基站同步，都離不開衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)。
目前通信網(wǎng)中大量使用都是美國軍方開發(fā)和控制的GPS衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)，不能自主控制，給通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行造成安全隱患。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行開發(fā)和部署而不受其他任何國家制約的獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)授時(shí)及定位服務(wù)逐步成熟和市場逐步建立的前提下，適時(shí)部署北斗衛(wèi)星授時(shí)/定位接收機(jī)以提高網(wǎng)絡(luò)安全的需求會(huì)越來越迫切。
推動(dòng)北斗授時(shí)在通信領(lǐng)域應(yīng)用，即在通信網(wǎng)絡(luò)中使用自主的北斗衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)/模塊，有助于提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全可靠性，是通信網(wǎng)絡(luò)安全組網(wǎng)的重要保證，將根本解決因大量使用GPS授時(shí)而導(dǎo)致的全網(wǎng)同步運(yùn)行及業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的安全性問題。
——推動(dòng)北斗授時(shí)在通信領(lǐng)域應(yīng)用有助于北斗產(chǎn)業(yè)鏈盡快成熟
經(jīng)過多年的發(fā)展，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)推廣應(yīng)用已經(jīng)具備基本技術(shù)條件，在授時(shí)產(chǎn)品方面，當(dāng)前國內(nèi)廠商的北斗授時(shí)接收機(jī)性能基本能滿足通信網(wǎng)要求。然而，從實(shí)際應(yīng)用來看，最初北斗一代授時(shí)設(shè)備在提供雙向有源定位導(dǎo)航/授時(shí)服務(wù)時(shí)需要軍方授權(quán)，在提供單向授時(shí)服務(wù)時(shí)需預(yù)先輸入接收機(jī)的三維信息，操作復(fù)雜，不便于推廣應(yīng)用，使得北斗一代授時(shí)設(shè)備應(yīng)用一直未能得到有效推廣；而北斗二代系統(tǒng)最近兩年才完成組網(wǎng)并投入使用，支持廠家較少，設(shè)備成熟和穩(wěn)定性有待進(jìn)一步驗(yàn)證，特別是其與無線基站系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用案例較少。另外，從應(yīng)用成本來看，由于目前北斗授時(shí)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)鏈不是很完善，存在著如芯片價(jià)格較高，上下游廠商較少等問題，使得設(shè)備成本仍然較高。
北斗授時(shí)在通信領(lǐng)域應(yīng)用屬于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，特別是隨著4G無線通信系統(tǒng)的快速部署應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來3年新部署的具有高精度同步需求的4G基站達(dá)百萬量級(jí)，均將配置衛(wèi)星授時(shí)模塊，北斗授時(shí)在通信領(lǐng)域仍有巨大的應(yīng)用市場，通信領(lǐng)域的北斗授時(shí)推廣應(yīng)用對于推動(dòng)我國整個(gè)北斗產(chǎn)業(yè)鏈成熟起著舉足輕重的作用。
標(biāo)準(zhǔn)化帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化
標(biāo)準(zhǔn)化和示范應(yīng)用的工作將加快推動(dòng)北斗授時(shí)在通信領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
在標(biāo)準(zhǔn)方面，與北斗授時(shí)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作近年來也在逐步展開，尤其在同步網(wǎng)領(lǐng)域，在2009年及以后頒布的多個(gè)國內(nèi)通信標(biāo)準(zhǔn)中，均規(guī)定了與北斗授時(shí)有關(guān)的技術(shù)內(nèi)容，但仍缺少單獨(dú)的北斗授時(shí)方面的標(biāo)準(zhǔn)，目前通信應(yīng)用的北斗授時(shí)設(shè)備相關(guān)規(guī)范正在制定中，其他北斗相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也將盡快啟動(dòng)。后續(xù)有必要進(jìn)一步加快北斗授時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，為北斗授時(shí)在通信領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)參考。
在示范應(yīng)用方面，鑒于目前北斗產(chǎn)業(yè)化規(guī)模較小、產(chǎn)業(yè)鏈不是很完善的實(shí)際情況，可適時(shí)開展北斗授時(shí)應(yīng)用示范，驗(yàn)證北斗授時(shí)設(shè)備在現(xiàn)網(wǎng)條件下的性能和穩(wěn)定性。特別是考慮到衛(wèi)星授時(shí)在無線基站中占據(jù)極大的應(yīng)用份額，可以重點(diǎn)推動(dòng)北斗授時(shí)在移動(dòng)通信基站中的示范應(yīng)用，促進(jìn)北斗授時(shí)相關(guān)設(shè)備的研制和成熟，擴(kuò)大北斗授時(shí)在無線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用份額，加快北斗授時(shí)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
