20260325-IMT-2030_6G_推进组-通信行业_5G-A低空通信组网与关键技术研究报告_58页_2mb

5G-A 低空通信组网与关键技术研究报告总结

核心内容

低空经济作为国家战略性新兴产业，正加速融入城市治理、农林植保、物流配送、工业巡检、应急救援等多元场景。随着5G-A技术的演进，低空通信网络成为支撑低空活动数字化、网络化、智能化运行的核心基础设施，其发展面临覆盖不连续、信号干扰复杂、终端高速移动频繁切换等挑战。5G-A通信技术在低空场景中具有重要支撑作用，结合多种技术路径（如直连通信、卫星通信、蜂窝通信等）正在推动低空通信体系的构建。

主要观点

• 低空通信是低空经济高质量发展的关键信息基础设施，涵盖通信、导航、监视、数据传输、运营管理平台等。
• 5G-A技术在低空通信中的应用，通过覆盖增强、干扰抑制、移动性优化、终端识别与接入等技术手段，提升低空网络性能。
• 低空通信面临标准落地、终端生态、跨行业融合等多重挑战，需加强技术创新、推进标准制定、加快网络建设、强化产业合作。
• 低空通信组网方案需根据具体场景、预算、频谱资源及现网条件综合权衡，如大张角地空兼顾、莲花波束覆盖增强、鱼鳞组网、双载波空地异频等。
• 无人机通信需求多样，涵盖控制通信和有效载荷通信，需满足带宽、时延、可靠性、覆盖与移动性等性能指标。

关键信息

低空通信典型应用场景

• 农林植保：无人机需实现高清视频回传，要求上行速率不低于25Mbps，端到端时延低于100ms，支持复杂环境下的稳定连接。
• 无人机物流：实现“最后一公里”配送，支持偏远地区及特殊场景下的快速投送，需满足带宽、时延、定位精度等要求。
• 工业巡检：用于电力、矿山、港口等场景，需高精度定位、稳定飞行、实时数据传输。
• 视频拍摄与直播：需大带宽、低时延的通信支持，实现超高清视频的实时回传，支持远程操控与多机协同。

低空通信组网方案

• 大张角地空兼顾方案：采用立体超广角天线，垂直波束宽度达60°，水平波束宽度达120°，实现600米以上高度的覆盖。
• 莲花波束覆盖增强方案：优化基站天线波束权值，增强上旁瓣辐射，形成莲花状波束，适用于120米以下低空覆盖。
• 双翼组网方案：复用现网RRU设备，通过双翼天线实现对空和对地的独立波束，适用于300米以下低空低容量场景。
• 鱼鳞组网方案：所有基站单扇区朝向低空，形成鱼鳞状覆盖，适用于600米以下中高容量场景。
• 空地异频组网方案：包括独立载波、双载波、单载波异频等，通过频谱隔离减少干扰，提升覆盖质量。
• 空地同频组网方案：通过虚拟分频技术，实现空地小区资源共享而逻辑独立，降低干扰。

低空通信网络关键技术

• 无人机终端识别与接纳控制：采用专用SIM卡和QCI机制，实现无人机的精准识别与资源分配，保障通信服务质量。
• 低空通信干扰抑制：通过空域、时域、频域、功率域等多维度技术，实现干扰检测与控制，保障通信质量。
• 低空通信移动性管理：采用高度报告、飞行路径信息、波束跟踪等技术，提升无人机在高速移动时的切换效率与网络稳定性。
• 无人机碰撞规避：分为策略性避撞（飞行前路径规划、飞行中监控）和战术性避撞（基于NR sidelink的实时避撞机制），提升飞行安全。

低空通信标准进展

• 国际标准：3GPP在Release 18中推进无人机通信标准化，包括远程识别（BRID）、检测与规避（DAA）、移动性增强、干扰控制等。
• 国内标准：中国通信标准化协会推进5G支持无人机通信的系列标准，涵盖基站、终端、测试方法等，加快低空通信产业生态建设。

低空通信产业进展

• 设备研发：华为、中兴、中国信科、中国移动、中国电信、中国联通等企业积极推进低空通信基站、天线、终端等设备研发，探索多种组网方案。
• 技术试验：IMT-2020（5G）推进组组织实验室与外场技术试验，验证5G-A低空通信技术方案的可行性与性能。
• 应用示范：多家运营商在多个城市部署低空通信网络，实现低空物流、安防、航路保护等典型场景应用，推动低空通信网络覆盖与性能提升。

发展建议

1. 技术创新引领：加强低空覆盖增强、组网、干扰抑制、资源分配、移动性管理等关键技术的研发，探索5G与无人机的融合创新。
2. 推进标准制定：加强与3GPP国际标准协同，加快低空通信行业标准制定，推动核心芯片研发。
3. 加快网络建设：因地制宜推进低空通信网络建设，结合现网优化与新技术部署，构建高性价比、高可靠性的低空通信网络。
4. 强化产业合作：加强移动通信产业界与无人机服务、行业应用等领域的合作，探索“网络+平台+应用”一体化解决方案，创新运营模式。

附录

缩略语表格