中華人民共和國團體標準

T/FJIOT001-2024

低空經(jīng)濟5G空中傳輸專網(wǎng)

（“低空智聯(lián)網(wǎng)”）

典型應用場景技術規(guī)范

Technicalspecificationsfor

5Gairtransmissionprivatenetwork

ofLow-altitudeEconomytypicalusecases

2024-12-XX發(fā)布2025-01-01實施

福建省物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會

福建省標準化協(xié)會

目錄

1范圍..............................................................1

2術語和定義、縮略語................................................1

2.1術語和定義...................................................1

2.2縮賂語列表...................................................1

3低空信息服務需求..................................................2

3.1低空通信.....................................................3

3.2飛行導航.....................................................3

3.3空域監(jiān)管.....................................................4

4低空智聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn).............................................22

4.1技術內(nèi)涵....................................................22

4.2發(fā)展現(xiàn)狀....................................................23

4.3面臨挑戰(zhàn)....................................................24

5低空智聯(lián)網(wǎng)技術體系架構...........................................25

5.1.端到端網(wǎng)絡架構.............................................25

5.2.通信關鍵技術...............................................27

5.2.1.空地協(xié)同新覆蓋........................................28

5.2.2.干擾控制新機制........................................29

5.2.3.切換增強新策略........................................30

5.2.4.飛控業(yè)務新保障........................................31

5.2.5.可信接入新認證........................................31

5.2.6.集群通信管理..........................................32

5.3.感知關鍵技術...............................................34

5.3.1.靈活部署架構..........................................35

5.3.2.混合波形新空口........................................36

4.3.3.超級張角硬件..........................................37

5.3.4.高精感知功能..........................................38

5.3.5.通感協(xié)同組網(wǎng)..........................................39

5.4.管控關鍵技術...............................................40

5.4.1.數(shù)字化空域底座........................................41

5.4.2.可信身份鑒權授權......................................42

5.4.3.全生命周期管理........................................43

4.4.4.感知能力一體化調(diào)度....................................44

5.4.5.監(jiān)視服務智能化........................................45

5.5.導航關鍵技術...............................................46

5.5.1.基于北斗的高精度定位..................................47

5.5.2.北斗短報文融合通信....................................49

5.5.3.北斗授時時間同步......................................50

5.5.4.時空數(shù)字化位置底座....................................51

5.5.5.時空大數(shù)據(jù)............................................52

低空經(jīng)濟5G空中傳輸專網(wǎng)（“低空智聯(lián)網(wǎng)”）

典型應用場景技術規(guī)范

1范圍

本標準規(guī)定了低空經(jīng)濟5G空中傳輸專網(wǎng)（“低空智聯(lián)網(wǎng)”）

典型應用場景。

本標準適用于低空經(jīng)濟的5G空中傳輸專網(wǎng)（“低空智聯(lián)

網(wǎng)”）。

2術語和定義、縮略語

2.1術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

2.2縮賂語列表

下列縮略語適用于本文件。

1

3低空信息服務需求

低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋低空生產(chǎn)制造、低空基礎設施、低空行業(yè)

應用上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈條長，價值潛力大。信息服務是低

空經(jīng)濟的重要組成部分，我國在信息通信行業(yè)具有全球領先優(yōu)勢，

有助于帶動低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)由初期的生產(chǎn)制造為主向未來的數(shù)智化運

營服務快速演進。下圖1為低空信息服務支撐低空經(jīng)濟快速規(guī)?；?/p>

發(fā)展示意圖：

圖1低空信息服務支撐低空經(jīng)濟快速規(guī)?；l(fā)展示意圖

隨著低空經(jīng)濟應用場景的多元化，低空的信息服務的需求也日

益增長，主要體現(xiàn)在以下三個方面:一是低空通信需求，主要是面向

廣域超視距的無人機數(shù)據(jù)和圖像傳輸需求;二是飛行導航需求，主要

是面向廣域高精度的無人機定位需求:三是空域監(jiān)管需求，主要是面

向廣域全類型的無人機感知與管控需求。這三大需求共同推動著低

空信息服務行業(yè)不斷發(fā)展，為低空經(jīng)濟的繁榮注入強大的動力與活

力。

2

3.1低空通信

通信構筑低空經(jīng)濟之基。在低空物流運輸、城市巡檢、安防監(jiān)

控等領域，對無人機網(wǎng)聯(lián)通信有強烈需求，主要需求是在無人機與

地面站間進行數(shù)據(jù)傳輸(簡稱數(shù)傳)或圖像傳輸(簡稱圖傳)。數(shù)傳是指

傳輸無人機飛行控制和飛行狀態(tài)等信息，特點是小數(shù)傳包，但對網(wǎng)

絡連續(xù)穩(wěn)定覆蓋、傳輸時延和可靠性要求高。通常飛控類數(shù)傳的端

到端時延需求小于100ms，速率需求為百Kbps。圖傳是指傳輸無人

機攝像頭采集到的圖像和視頻等信息，圖傳數(shù)據(jù)以上行為主，具有

大上行的特點，對于1080P和4K分辨率視頻的典型速率要求分別為

5Mbps和25Mbps。以下表1是低空通信典型應用場景及通信需求。

下表1為低空典型應用場景及通信需求：

表1低空典型應用場景及通信需求

3.2飛行導航

導航引領低空經(jīng)濟之路。在物流運輸、應急救援、農(nóng)業(yè)植保、

電力巡檢等領域，對低空飛行器的定位和導航提出了更高要求，包

括實時精確定位和復雜環(huán)境穩(wěn)定導航等。一方面是低空飛行器在執(zhí)

行精細化作業(yè)時(如測繪、農(nóng)業(yè)噴酒、電力巡檢)，需要厘米級的高精

3

度定位，以確保飛行線路及作業(yè)點準確，提高作業(yè)效率和安全性。

另一方面是低空飛行器在飛行救援時，需要隨時掌握自身位置和狀

態(tài)，以便在復雜地形和惡劣天氣條件下能夠安全飛行。進一步需求

飛行器路線追蹤、偏航警告、位移警告等增強能力，為飛行引導提

供全面支撐。

3.3空域監(jiān)管

監(jiān)管守護低空經(jīng)濟之序。隨著低空空域的開放，公安、民航、

軍隊、交通局等管理部門，對無人機監(jiān)管的需求愈發(fā)強烈，主要需

求場景包括低空空域監(jiān)管要地安防、機場跑道入侵、物流航線監(jiān)視

等。一方面需要對合作類無人機進行監(jiān)視與服務，檢測已注冊的合

法無人機是否按規(guī)定路線合法飛行，感知無人機位置、高度、航

向、速度等信息并反饋給管控平臺，通過對各航線上無人機飛行狀

態(tài)信息的統(tǒng)計和分析，對無人機飛行路徑進行實時調(diào)整，確保飛行

有序可控。另一方面需要對非合作類無人機進行探測與反制，檢測

是否存在非法無人機入侵空域，即時發(fā)現(xiàn)并預警任何未經(jīng)許可的

“黑飛”入侵。當探測到空域中存在“黑飛”物體時，快速反饋給

相關管理部門進行應急處理,確?？沼虬踩?。以下表2是低空空域監(jiān)

管的感知指標需求。下表2為低空空域監(jiān)管感知指標需求：

表2低空空域監(jiān)管感知指標需求

4

4典型應用場景

面向廣域和局域場景通信與感知的雙重需求，按照5G-A通感

一體的功能劃分了6個應用領域，包括碰撞避免和航跡追蹤、入侵

檢測、汽車操控和導航、公共安全和服務、降雨監(jiān)測、健康與運動

監(jiān)測。本報告依據(jù)3GPP所提出的應用領域，通過將5G-A通感一體

的功能與實際應用場景結合，提出5G-A通感一體的六大潛在應用

場景，分別為低空經(jīng)濟、智慧交通、江河湖海水域入侵檢測、建筑

微變形監(jiān)測、氣象服務、健康檢測。本章節(jié)重點分析5G-A通感一

體六大潛在應用場景及其需求，為5G-A通感一體化設備的設計和

研發(fā)提供參考。

4.1無人機運營監(jiān)管應用場景及業(yè)務需求

4.1.1應用場景

伴隨著低空空域管理改革及技術創(chuàng)新的驅(qū)動，無人機運營監(jiān)管

將成為未來經(jīng)濟增長的重要引擎。推動無人機運營監(jiān)管快速發(fā)展的

關鍵因素，除了激發(fā)需求、開拓潛在市場；

有政策保障，促進規(guī)范發(fā)展外，還有一個重要維度，就是要構

建低空的通信、感知基礎設施，與人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術結

合，加強對低空空域的有效、安全、合理管控和應用。

無人機的高效監(jiān)管是無人機運營監(jiān)管的重要支柱，由于無人機

飛行對地理信息有著高精度和高動態(tài)更新的要求，傳統(tǒng)的依靠部門

統(tǒng)計報送獲取地理信息手段滿足不了這一需求，需要實時的感知技

術實時對航路的信息動態(tài)提取與深化處理呈現(xiàn)出良好的應用前景。

5

同時，無人機運營管理在通信需求上同時需求廣覆蓋、低時延和大

帶寬的可靠網(wǎng)絡。

具體無人機感知業(yè)務場景可歸納如下：①無人機非法入侵檢

測；②無人機航線保護；③無人機飛行軌跡跟蹤；④無人機防碰

撞。相關的感知場景可以組合使能環(huán)境監(jiān)測、快遞物流、大型安保

活動等各個垂直應用場景，如表3所示。

表3無人機感知業(yè)務場景

序

領域應用感知場景

號

無人機用于風力發(fā)電場的巡檢和故障診斷，提高了檢

風力發(fā)電

1測效率和安全性。例如，中國國家電網(wǎng)使用無人機對①③

檢測

風力發(fā)電場的葉片和機艙進行定期檢查。

無人機噴灑農(nóng)藥和施肥，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率。例

2農(nóng)業(yè)植保如，中國的農(nóng)用無人機公司Ehang農(nóng)機推出了一款用①

于農(nóng)業(yè)植保的

利用無人機進行空氣質(zhì)量、水質(zhì)和土壤質(zhì)量等環(huán)境監(jiān)

3環(huán)境監(jiān)測測。例環(huán)境監(jiān)測如，中國南京大學的研究團隊使用無①

人機對大氣細顆粒物進行監(jiān)測和采樣。

無人機用于地質(zhì)勘探，包括地形測量和資源勘查。例

4地質(zhì)勘探如，中國石油天然氣集團公司使用無人機進行石油勘①

探。

建筑與基無人機用于建筑物、橋梁和其他基礎設施的巡檢和檢

5礎設施巡測。例如，中國南方電網(wǎng)使用無人機進行輸電線路和①③④

檢變電站的巡檢。

無人機可以進行建筑物的三維測量和建模，用于規(guī)劃

建筑物測

6和設計。例如，中國建筑工程公司中鐵二十一局集團①③④

量和建模

使用無人機進行建筑測量和設計。

無人機用于物流和快遞領域，提供快速、便捷的送貨

物流和快①②③

7服務。例如，中國的無人機制造商順豐速運使用無人

遞④

機進行快遞配

無人機用于搜救行動，提供空中搜索和監(jiān)測功能。例

搜索和救

8如，中國的民航局使用無人機進行海上和山區(qū)的搜救①②

援

任務。

6

無人機用于高層建筑物的清潔和維護，提高工作效率

建筑物清

9和安全性。例如，中國的清潔服務公司海鷗無人機使①③④

潔和維護

用無人機進行高層建筑的外墻清洗。

無人機用于電力線路的巡線和故障檢測。例如，中國

10電力巡線①④

電力公司使用無人機進行電力線路的巡檢和維護。

無人機用于自然保護區(qū)、濕地和海洋等環(huán)境的監(jiān)測和

環(huán)境保護

11保護。例如，中國的自然保護區(qū)管理部門使用無人機①

監(jiān)測

進行野生動物監(jiān)測和研究。

無人機用于景區(qū)的航拍和推廣，提供美麗的航拍影

景區(qū)拍攝

12像。例如，中國的旅游景區(qū)張家界使用無人機進行風①

和推廣

景拍攝和推廣。

媒體報道無人機用于新聞報道和采訪，提供獨特的視角和影像

13和新聞采素材。例如，中國的新聞機構使用無人機進行新聞現(xiàn)①

訪場報道。

無人機用于地理測繪和制圖，生成高精度的地圖和地

地理測繪

14理信息數(shù)據(jù)。例如，中國的測繪局使用無人機進行地①

和制圖

理測繪工作。

無人機用于電視和電影制作，提供精彩的航拍鏡頭。

電視和電

15例如，中國的電影制片公司使用無人機進行電影拍①

影制作

攝。

無人機用于旅游和觀光業(yè)，為游客提供空中觀光體

旅游和觀

16驗。例如，中國的旅游景區(qū)杭州西湖使用無人機進行①②

光

空中觀光服務。

森林火災無人機用于森林火災的監(jiān)測和預警。例如，中國的森

17①

監(jiān)測林防火部門使用無人機進行火情監(jiān)測和煙霧探測。

城市規(guī)劃無人機用于城市規(guī)劃和交通管理，提供城市數(shù)據(jù)和交

①②③

18和交通管通流量監(jiān)測。例如，中國的城市規(guī)劃部門使用無人機

④

理進行城市規(guī)劃和交通研究。

無人機用于無線信號的覆蓋測試和網(wǎng)絡優(yōu)化。例如，

無線信號①②③

19中國的電信運營商使用無人機進行移動網(wǎng)絡覆蓋測

覆蓋測試④

試。

無人機用于大型活動的安保監(jiān)測和應急響應。例如，

大型活動

20中國的警察部門使用無人機進行大型活動的安保監(jiān)③④

安保

控。

4.1.2業(yè)務需求

基于無人機感知的四類感知場景，本報告定義了三檔無人機探

測感知級別的需求，總結如表4所示。

7

表4無人機運營監(jiān)管應用場景通感業(yè)務需求指標

4.2水域入侵檢測應用場景及業(yè)務需求

4.2.1應用場景

通感技術在內(nèi)河和海洋監(jiān)管使能上，主要場景是水域的入侵檢

測，包括了軌跡跟蹤和電子圍欄兩類應用，主要包括海事監(jiān)管、漁

業(yè)監(jiān)管、安防緝私、非法采砂治理四個業(yè)務場景。

8

海事監(jiān)管業(yè)務歸屬海事局，管理區(qū)域為內(nèi)河與海洋。海事監(jiān)管

包括航行安全、錨地管理和海上風電三個子類業(yè)務。航行安全主要

是軌跡跟蹤類應用。錨地管理以及海上風電主要是電子圍欄類應

用。

漁業(yè)監(jiān)管業(yè)務歸屬漁業(yè)漁政管理局，管理區(qū)域為內(nèi)河與海洋。

漁業(yè)監(jiān)管包括漁港航行安全、水產(chǎn)養(yǎng)殖、非法捕撈治理三個子類業(yè)

務。漁港航行安全和非法捕撈治理是軌跡跟蹤類應用、水產(chǎn)養(yǎng)殖是

電子圍欄類應用。

安防緝私業(yè)務歸屬公安局，管理區(qū)域為內(nèi)河與海洋。安防緝私

包括安防和緝私兩個子類業(yè)務。安防是電子圍欄類應用，緝私是軌

跡跟蹤類應用。

非法采砂治理業(yè)務也歸屬公安局，管理區(qū)域主要為內(nèi)河。該業(yè)

務主要是針對非法采砂船的巡查和執(zhí)法監(jiān)管，主要應用為電子圍欄

類應用和軌跡跟蹤類應用。感知技術在水域的應用不僅是在入侵檢

測方面，感知基站能夠提供主動感知服務，在航行安全應用中可以

取代VTS雷達，與AIS和CCTV組成航行安全感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)具

有以下特性：

1.全天候。不受雨雪霧的影響，實現(xiàn)船只的識別和跟蹤；

2.自動報警。船舶的軌跡異?；蜻M入預設禁航區(qū)域可自動報

警；

3.電子巡航?？稍陔娮咏瓐D平臺上設定巡航路線和時間，系統(tǒng)

根據(jù)設定的路線時間自動依次調(diào)取巡航路線上的攝像機畫面，記錄

9

巡航內(nèi)容；

4.聯(lián)合感知。感知基站、AIS、CCTV視頻、光電擾動、警示標

志等多種監(jiān)控技術結合使用，降低漏報警概率，并將聯(lián)合感知結果

通過VHF按需提供給航行船只保障航行安全。

圖2航行安全業(yè)務場景

4.2.2業(yè)務需求

江河湖海等水域入侵檢測應用場景的感知對象主要是各類船

舶，相關的通感業(yè)務需求指標如下：

表5水域入侵檢測應用場景通感業(yè)務需求指標

10

4.3智慧交通應用場景及業(yè)務需求

4.3.1應用場景

通感一體技術在智能交通中的應用主要表現(xiàn)為使用5G網(wǎng)絡作

為通信基礎，并與V2X車聯(lián)網(wǎng)、D2D等技術相結合，提升車、路、

行人以及交通設施之間的通信效率，同時擴充交通系統(tǒng)的感知手

段，從而實現(xiàn)更安全、有效的智能交通管理和控制。5G-A通感一體

技術在車聯(lián)網(wǎng)市場中具有廣闊的應用空間，在道路監(jiān)管、車路協(xié)同

等領域得到廣泛應用。

1）道路監(jiān)管——車輛信息統(tǒng)計

在道路監(jiān)管場景中，包括車輛信息統(tǒng)計和入侵檢測兩大子場

景。智能交通系統(tǒng)中，車輛信息統(tǒng)計包括車流量檢測和車速檢測。

其中，車流量檢測主要包括對城市交通道路中的車輛、行人等進行

信息采集和監(jiān)控，實時地對道路當前的擁堵情況、緊急交通事故等

11

進行智能化調(diào)度管理，從而實現(xiàn)緩解交通阻塞和提高交通服務質(zhì)量

的作用。

2）道路監(jiān)管——入侵檢測

5G-A通感一體技術在高速公路或高鐵入侵檢測場景的應用可實

現(xiàn)對高速公路或鐵路軌道周邊環(huán)境的全天候?qū)崟r感知，定位并跟蹤

高速或軌道入侵的行人、動物、拋灑物等異物，實現(xiàn)全天候的入侵

檢測。同時，還可以第一時間通知交管單位進行執(zhí)法，保障高速公

路和高鐵的安全行駛環(huán)境，提升高速公路和鐵路軌道的安全管理。

3）車路協(xié)同

5G-A通感一體技術在車路協(xié)同場景的應用可有效解決路側(cè)感知

設備性能受限，硬件成本高等難題，通過利用通感基站可實現(xiàn)在黑

夜環(huán)境和雨霧特殊天氣情況下對人員和車輛的實時定位、速度感知

和軌跡感知，彌補車載傳感器的感知缺陷和遮擋盲區(qū)，提供低成

本、低時延、高可靠、連續(xù)廣域無縫覆蓋。同時通過實時監(jiān)測路側(cè)

信息和車輛信息，以及感知周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)，有效實現(xiàn)全局環(huán)境感

知，為車輛安全運行提供超視距輔助，高效實現(xiàn)車路信息共享和協(xié)

同控制。此外，利用5G網(wǎng)絡將人、車、路、云連接起來，形成一

張可融合通信、實時計算、及時決策的智能網(wǎng)絡，更好的為車路協(xié)

同各類業(yè)務場景實現(xiàn)輔助預警和決策控制，提供安全、高效、便捷

的交通服務。

4.3.2業(yè)務需求

智慧交通場景的感知對象主要是車、路、行人，涉及到的通感

12

業(yè)務需求如下。

表6智慧交通場景通感業(yè)務需求指標

4.4建筑微變形監(jiān)測應用場景及業(yè)務需求

4.4.1應用場景

隨著中國交通、城市建設的發(fā)展，公路橋梁的數(shù)量和總里程

13

數(shù)、高層建筑的數(shù)量都在飛速增長。截止2022年7月，根據(jù)國家地

理局的統(tǒng)計，全國共有73.53萬座公路橋梁，總長度3977.8萬米。橋

梁結構在車輛等負荷、雨雪等自然氣候因

素的長期影響下，不可避免地出現(xiàn)損傷與破壞，橋梁的微變形

檢測是運行維護階段的重要控制指標，當變形量超過自身撓度容許

范圍，容易發(fā)生倒塌等危險事故，因此針對橋梁的微變形監(jiān)測是必

要的。

隨著我國城市化的高速發(fā)展，以高層建筑迅速發(fā)展，僅200米

以上的超高層建筑達到了1472座，建筑使用過程中都會出現(xiàn)或多或

少沉降與變形。在一定限度的變形量是正常的，但當變形量超出了

建筑構造的允許限度，將會危及建筑物安全，因此在建筑物施工和

使用過程中的微變形監(jiān)測是必要的。

5G-A通感一體化基站利用分米波、毫米波感知技術，可以實現(xiàn)

橋梁、城市建筑的毫米級監(jiān)測感知，并通過5G網(wǎng)絡將感知測量數(shù)

據(jù)實時傳遞至云側(cè)的建筑結構安全檢測平臺，實現(xiàn)感知實時化、在

線預警及時化、結構評估高效化。

4.4.2業(yè)務需求

建筑微變形檢測場景的感知對象主要是各類橋梁、城市建筑，

相關的通感業(yè)務指標如下：

表7建筑微變形檢測場景通感業(yè)務需求指標

14

4.5氣象服務應用場景及業(yè)務需求

4.5.1應用場景

日常的生產(chǎn)和生活中，天氣的影響無處不在。從每天的出行計

劃到農(nóng)業(yè)種植、高鐵飛機運行等，都需要對天氣有準確的了解。而

氣象雷達則是我們監(jiān)測天氣的重要工具。氣象雷達通過向空中發(fā)射

電磁波，然后接收這些電磁波在空氣中傳播時的反射信號，從而確

定云層、雨滴等氣象目標的位置和運動狀態(tài)，為短時天氣預報和災

害性天氣的預警提供重要依據(jù)。

傳統(tǒng)的氣象雷達受限于成本和位置的影響，不能夠?qū)崿F(xiàn)天氣的

高精度實時預報，而5G-A感知一體化技術利用通信基站的成片組

網(wǎng)及雷達感知技術，實現(xiàn)天氣的實時預報和短期預測。

15

4.5.2業(yè)務需求

氣象服務應用場景的感知對象主要是云層、雨滴等氣象目標的

位置和運動狀態(tài)，相關的通感業(yè)務指標如下：

表8氣象服務應用場景通感業(yè)務需求指標

16

4.6健康檢測應用場景及業(yè)務需求

4.6.1應用場景

由于工作、學習壓力等外界因素，當前社會亞健康人群急速膨

脹，據(jù)研究表明，世界上約80％的人群長期處于亞健康狀態(tài)，很多

人時常會感到精神緊張、身心疲憊。長時間久坐、用眼過度等工作

生活習慣使得出現(xiàn)頸椎病、焦慮癥、重度肥胖等疾病的人群日益龐

大，體育鍛煉和健康監(jiān)測的重要性逐漸成為現(xiàn)代居民關注的重點。

傳統(tǒng)的體育鍛煉和健康監(jiān)測依賴各類接觸式的可穿戴設備采集

用戶手部的動作信息以及心率數(shù)據(jù)來分析，無法探測到用戶的肢體

動作、胸腹部呼吸運動等其他身體部位的體動，這些數(shù)據(jù)維度上的

缺失影響了用戶身體健康監(jiān)測分析的精確程度。

5G-A通感一體化技術可實現(xiàn)非接觸的毫米波感知，可精確收集

到用戶的呼吸律、心律、全身體動、心跳R-R間期、心率變異性、

呼吸暫停事件等數(shù)據(jù)提供了健康全方位的監(jiān)測功能。

4.6.2業(yè)務需求

健康監(jiān)測場景的感知對象主要是人體的肢體動作、呼吸動作的

微變形，相關的通感業(yè)務指標如下：

表9健康監(jiān)測場景通感業(yè)務需求指標

17

4.7園區(qū)監(jiān)測應用場景及業(yè)務需求

4.7.1應用場景

隨著國內(nèi)智慧園區(qū)建設步伐加快以及企業(yè)對自身智能化管理需

求的提升，需要更加泛在、智能、精準的園區(qū)感知監(jiān)測管理手段。

傳統(tǒng)的園區(qū)監(jiān)測依賴于攝像頭視頻監(jiān)測、紅外探測感知、各類

傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等，但以上方案存在不足。首先，需要部署大

量的監(jiān)測傳感設備，成本較高；其次，傳統(tǒng)的攝像頭等設備服務范

圍有限，難以對園區(qū)進行全方位、無死角的監(jiān)測管理；最后，對于

近年來興起的低空無人機等應用，傳統(tǒng)的監(jiān)測手段也難以進行有效

的監(jiān)測和管理。

5G-A通感一體化技術可通過5G-A基站對園區(qū)進行大范圍、長

距離、快速的信號掃描，結合電子圍欄，智能算法等技術，感知特

18

定區(qū)域的人、車、無人機等各類物體的入侵事件、進行定位監(jiān)測、

軌跡跟蹤，并可進一步統(tǒng)計基站服務范圍內(nèi)的物體數(shù)量、分布，監(jiān)

測異常事件等。被測量目標無感知，也不必連接網(wǎng)絡，無需終端設

備配合，且可利舊現(xiàn)有5G基站，無需重復投資部署，為園區(qū)提供

全天候、全覆蓋、高精度的智能監(jiān)測管理能力。

4.7.2業(yè)務需求

園區(qū)監(jiān)測場景的感知對象主要是園區(qū)內(nèi)的人員、車輛、無人

機，相關的通感業(yè)務指標如下：

表10園區(qū)監(jiān)測場景通感業(yè)務需求指標

19

4.8礦山邊坡監(jiān)測應用場景及業(yè)務需求

4.8.1應用場景

露天礦山邊坡穩(wěn)定性一直是影響其安全生產(chǎn)的最重要因素，隨

著開采深度的增加，其邊坡高度也在加大，滑坡等失穩(wěn)現(xiàn)象逐年增

多，邊坡失穩(wěn)造成的災害風險與礦山經(jīng)濟效益的提升矛盾日益突

出。我國是礦業(yè)大國，有各類露天礦山1500余處，不穩(wěn)定邊坡占邊

坡總量的15%~20%左右，如何利用新技術實現(xiàn)露天礦邊坡智能監(jiān)測

20

預警及快速應急響應成為了亟待解決的問題，對于提高我國露天礦

生產(chǎn)安全具有重要意義。

現(xiàn)有的邊坡監(jiān)測技術在一定程度上滿足了邊坡滑動監(jiān)測要求，

但尚存在監(jiān)測信息不全面、應急響應滯后、抗干擾性差、覆蓋范圍

有限、功能單一、成本較高等問題，極大地制約了邊坡監(jiān)測預警的

實時性和科學性。

5G-A通感一體技術可以有效解決礦山行業(yè)大范圍面狀全覆蓋監(jiān)

測、實時監(jiān)測、精準預警的難題，實現(xiàn)對監(jiān)視區(qū)域全天時、全天

候、非接觸、高精度的遠程監(jiān)測及滑坡預警，實現(xiàn)礦區(qū)邊坡智能監(jiān)

測、安全管控與應急通信的無縫集成。

4.8.2業(yè)務需求

礦山邊坡監(jiān)測場景的感知對象主要是邊坡表面形變，相關的通

感業(yè)務指標如下：

21

表11礦山邊坡監(jiān)測場景通感業(yè)務需求指標

5低空智聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

為滿足以上三大低空經(jīng)濟信息服務需求，低空智聯(lián)網(wǎng)應運而

生。低空智聯(lián)網(wǎng)是依托空天地一體化網(wǎng)絡基礎設施，以先進的信息

通信、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術手段，構建的網(wǎng)聯(lián)化、數(shù)字化、智

能化網(wǎng)絡體系，旨在實現(xiàn)低空通信、導航、監(jiān)管一體化服務。

5.1技術內(nèi)涵

第一，低空網(wǎng)聯(lián)化，空地一體的網(wǎng)聯(lián)化變革。通過整合地面蜂

窩網(wǎng)、衛(wèi)星系統(tǒng)等多種通信設施資源，確保低空網(wǎng)絡全方位立體覆

蓋。進一步依托地面蜂窩網(wǎng)實現(xiàn)探測感知與通信的協(xié)同作業(yè)，構建

無縫連接、高度集成、功能豐富的低空網(wǎng)絡，為無人機網(wǎng)聯(lián)化管理

提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡環(huán)境。

22

第二，低空數(shù)字化，空域與航線的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。借助先進的數(shù)

字化技術，將低空空域轉(zhuǎn)化為多層次、清晰可見的“數(shù)字道路”，

為無人機飛行提供精準導航與規(guī)范指引，顯著提升飛行的效率與安

全性。

第三，低空智能化，感知與決策的智能化升級。利用智能感知

技術，精準識別并區(qū)分不同飛行物，有效避免潛在沖突風險。同

時，結合大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，實時分析和處理飛行數(shù)據(jù)，

為用戶規(guī)劃并優(yōu)化飛行路徑，展現(xiàn)未來低空交通的智能化管理與服

務能力。

5.2發(fā)展現(xiàn)狀

我國低空經(jīng)濟發(fā)展剛剛起步，低空通信、導航、監(jiān)管等技術發(fā)展

尚不完善，傳統(tǒng)點對點通信、衛(wèi)星定位、低慢雷達等技術存在覆蓋距

離短、連續(xù)組網(wǎng)難、定位精度低、監(jiān)管能力弱等問題。

傳統(tǒng)無人機通信技術主要是點對點通信，采用WiFi等通信制式，

僅能局域傳輸，無法連續(xù)組網(wǎng)，業(yè)務速率受限;部分企業(yè)新建私有廣域

通信網(wǎng)絡，成本高，業(yè)務速率低，且無法服務其他企業(yè);而網(wǎng)聯(lián)通信可

通過整體網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)勢，實現(xiàn)廣域超視距傳輸，能夠滿足高清視頻等

各類業(yè)務傳輸要求。

傳統(tǒng)無人機導航技術主要是衛(wèi)星導航，定位精度相對低，約10-

30米;而基于網(wǎng)絡級RTK(Real-timekinematic，實時動態(tài)載波相位差分

技術)的高精定位技術，定位精度可達厘米級。主要通過地基增強基準

站網(wǎng)，接收處理全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并利用高精度定位平臺計算

23

出誤差信息，向服務請求用戶實時播發(fā)位置修正值，從而在用戶終端

上實現(xiàn)動態(tài)高精度定位。

傳統(tǒng)低空探測技術主要包含低慢雷達、光電探測、頻譜探測等,產(chǎn)

業(yè)相對成熟但存在城區(qū)難覆蓋、連續(xù)組網(wǎng)難、可靠性不高、產(chǎn)業(yè)生態(tài)

分散等痛點問題;而通感一體技術，感知與通信共用資源、硬件、站址，

具有可連片組網(wǎng)、性價比高的優(yōu)勢，但當前還處于初期發(fā)展階段，存

在技術標準空白、產(chǎn)業(yè)不成熟等問題。

5.3面臨挑戰(zhàn)

通信網(wǎng)聯(lián)化、定位高精化、通感一體化是低空智聯(lián)網(wǎng)未來技術發(fā)

展方向。面向未來發(fā)展，構建網(wǎng)聯(lián)通信、高精定位、通感一體的低空

智聯(lián)網(wǎng)，還面臨網(wǎng)絡覆蓋待增強、核心技術待突破、商業(yè)模式待探索

三大挑戰(zhàn)。

一是網(wǎng)絡覆蓋待增強。無人機飛控數(shù)據(jù)傳輸需要連續(xù)穩(wěn)定的網(wǎng)絡

覆蓋，圖傳業(yè)務對上行速率有較高要求，基于網(wǎng)絡級RTK的高精定

位需依托蜂窩網(wǎng)承載差分數(shù)據(jù)傳送，僅靠現(xiàn)有的地面蜂窩網(wǎng)，較難滿

足低空網(wǎng)絡立體覆蓋要求;與地面蜂窩網(wǎng)相比，衛(wèi)星系統(tǒng)具有覆蓋廣、

成本低、可覆蓋所有高度空域等優(yōu)勢，但存在通信容量低、產(chǎn)業(yè)尚不

成熟的問題。低空豐富的業(yè)務場景和不同高度的覆蓋需求、自由傳播

引起的強干擾等，導致低空網(wǎng)絡覆蓋方案異常復雜。

二是核心技術待突破。低空智聯(lián)網(wǎng)面臨低空廣域連續(xù)覆蓋需求強、

飛控數(shù)據(jù)可靠性要求高、導航定位精度要求高、通感一體標準空白、

實時監(jiān)管難度大等挑戰(zhàn)，空地一體的立體覆蓋技術、低時延高可靠的

24

飛控傳輸保障、空地間干擾抑制、通感一體新硬件、通導融合定位、

低空探測反制等技術待突破。

三是商業(yè)模式待探索。低空技術的發(fā)展涉及信息通信、航空、飛

行器等多個產(chǎn)業(yè)，包括硬件、平臺、應用、服務等技術領域。目前，

產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于百花齊放的初期階段，產(chǎn)業(yè)間的創(chuàng)新技術、產(chǎn)品、接口

等尚未實現(xiàn)有效的協(xié)同融合。如何打破行業(yè)壁壘，構建高效的合作機

制和可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，共同研制低空智聯(lián)網(wǎng)新技術、新產(chǎn)品，

激發(fā)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，已成為當下亟待解決的重要問題。

6低空智聯(lián)網(wǎng)技術體系架構

5G-A是對5G能力的增強和拓展，一方面增強傳統(tǒng)連接能力，

另一方面拓展通信能力邊界。5G-A不僅完美契合低空飛行對高速

率、低時延、大連接數(shù)等基本需求，還具有通感融合、高精定位等

先進的技術能力，有助于推動低空智聯(lián)網(wǎng)向更高層次、更廣領域發(fā)

展。

6.1.端到端網(wǎng)絡架構

基于5G-A的低空智聯(lián)網(wǎng)架構可以分為六大部分:包括網(wǎng)聯(lián)終

端、5G-A無線網(wǎng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、5G-A核心網(wǎng)、5G-A+北斗、監(jiān)管服

務運營平臺。下圖3為5G-A低空智聯(lián)網(wǎng)端到端架構：

25

圖35G-A低空智聯(lián)網(wǎng)端到端架構

(1)網(wǎng)聯(lián)終端:

通過5G-A無線網(wǎng)或衛(wèi)星系統(tǒng)進行通信和控制的無人機。

(2)5G-A無線網(wǎng):

提供5G-A公網(wǎng)和5G-A專網(wǎng)，依托地面網(wǎng)絡基礎設施，通過優(yōu)

化地面公網(wǎng)或建設對空專網(wǎng)，為一定高度下的低空網(wǎng)聯(lián)終端提供優(yōu)質(zhì)

的通信或通感服務。

(3)衛(wèi)星系統(tǒng):

通過衛(wèi)星網(wǎng)絡技術，盡可能實現(xiàn)低空全域覆蓋，特別適用于偏遠

地區(qū)、海洋、沙漠等地面基礎設施網(wǎng)絡難以覆蓋的區(qū)域，為低空網(wǎng)聯(lián)

終端提供通信服務。

(4)5G-A核心網(wǎng):

網(wǎng)絡功能實體AMF、UPF、SMF、PCF等提供基礎通信服務，為

了支持無人機的身份識別、認證授權和飛行監(jiān)控等，引入

UASNF/NEF網(wǎng)元。

26

(5)5G-A+北斗:

北斗定位解算播發(fā)平臺提供高精定位計算服務，5G-A基站提供

高精定位數(shù)據(jù)傳輸服務。

(6)監(jiān)管服務運營平臺:

負責整個低空智聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管、服務和運營:包含飛行數(shù)據(jù)管理、角

色權限管理、系統(tǒng)擴展等功能，實現(xiàn)對無人機等低空飛行器的實時監(jiān)

控、管理，支撐客戶開展航線規(guī)劃及對無人機進行控制，確保飛行安

全和合規(guī)性。

基于5G-A低空智聯(lián)網(wǎng)端到端架構和“空地協(xié)同、通感融合、安

全可信”的核心理念，從網(wǎng)絡、平臺、應用三大方向構建“通、感、

管、導”一體的5G-A低空智聯(lián)網(wǎng)技術體系，為實現(xiàn)低空全域可靠的

“通”、多維立體的“感”高效可控的“管”、智能精準的“導”奠

定重要技術基礎。下圖4為5G-A低空智聯(lián)網(wǎng)技術體系示意圖：

圖45G-A低空智聯(lián)網(wǎng)技術體系示意圖

6.2.通信關鍵技術

網(wǎng)聯(lián)化是低空通信的技術發(fā)展方向。網(wǎng)聯(lián)通信可用于傳輸飛控數(shù)

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據(jù)、及圖像視頻等內(nèi)容。針對低空通信存在的空地協(xié)同難、網(wǎng)絡干擾

大、服務小區(qū)雜、切換次數(shù)多、飛控業(yè)務可靠性要求高等痛點問題，

采用空地協(xié)同新覆蓋、干擾控制新機制、移動性增強新策略、飛控業(yè)

務新保障、可信接入新認證、集群通信新管理等關鍵技術，全方位提

升低空網(wǎng)絡覆蓋率，降低對地面鄰區(qū)干擾，實現(xiàn)無人機可信接入，保

障飛控業(yè)務高可靠性傳輸。

6.2.1.空地協(xié)同新覆蓋

針對低空立體網(wǎng)絡覆蓋不足的問題，在綜合考慮業(yè)務需求、承載

能力、建設成本的情況下，以“空地協(xié)同、分層分域、按需部署”的

策略進行空地立體網(wǎng)絡覆蓋。在滿足業(yè)務需求的情況下，優(yōu)先復用地

面網(wǎng)，按需新建低空網(wǎng)，衛(wèi)星網(wǎng)可作為廣域覆蓋層。下圖5為空地立

體協(xié)同覆蓋示意圖：

圖5空地立體協(xié)同覆蓋示意圖

復用地面網(wǎng)，通過優(yōu)化后進行較低高度低空覆蓋，具有成本低、

商用快的優(yōu)勢，但不具備感知能力。對于有通信需求、但監(jiān)管要求不

高、且飛行高度較低的航線飛行場景，可采用復用地面網(wǎng)。

新建低空網(wǎng)，具有局域覆蓋性能好、業(yè)務速率高、兼顧通信和感

28

知等優(yōu)勢可滿足中高度以下的覆蓋需求，但需要新投入較多的建設成

本。對于通信和感知需求較高的局域區(qū)域，考慮采用通感一體設備，

組網(wǎng)時可考慮低干擾、低成本的魚鱗單扇區(qū)組網(wǎng)技術。

衛(wèi)星網(wǎng)，具有廣域覆蓋優(yōu)勢，但容量低、時延大。衛(wèi)星網(wǎng)與低空

網(wǎng)或地面網(wǎng)相互補充，互為備份。

6.2.2.干擾控制新機制

地面終端位于地面，由于建筑物、植被等遮擋，到基站主要以非

視距傳輸為主，接收到信號的鄰區(qū)數(shù)量相對少，服務小區(qū)和鄰區(qū)信號

強度相差大，因此地面鄰區(qū)對地面終端的下行干擾和終端對地面鄰區(qū)

的上行干擾都相對可控。而無人機和地面終端不同，無人機飛行高度

更高，可越過建筑物、植被等遮擋。因此，無人機在低空中主要以視

距傳輸為主，可以接收到更多鄰區(qū)的信號，并且服務小區(qū)和鄰區(qū)信號

強度差異不大，導致地面鄰區(qū)對無人機的下行干擾和無人機對地面鄰

區(qū)的上行干擾較大。下圖6為無人機終端視距傳播示意圖：

圖6無人機終端視距傳播示意圖

29

為解決無人機終端引起的干擾問題，可考慮如下方案:(1)無人機

和地面終端協(xié)同調(diào)度:在通信傳輸過程中，低空基站為無人機分配的

頻域資源和多個地面基站為地面終端分配的頻域資源進行協(xié)同，從而

降低地面鄰區(qū)對無人機的下行干擾。(2)基于終端類型的差異化功控:

識別無人機，對無人機和地面終端進行差異化功控配置，實測對無人

機采用差異化功控后，無人機終端發(fā)射功率下降5dB左右，在上行性

能仍滿足業(yè)務需求時，降低鄰區(qū)干擾5dB左右。

6.2.3.切換增強新策略

利用地面網(wǎng)旁瓣覆蓋低空時，隨著高度的增加，小區(qū)覆蓋邊界逐

漸不清晰無主導覆蓋小區(qū)，存在鄰區(qū)多且亂序、切換頻繁等問題;而在

建設低空網(wǎng)蓋區(qū)域，存在無人機可能在地面和低空小區(qū)來回切換，無

法保證無人機一直駐留在低空小區(qū)的問題。

首先從組網(wǎng)的源頭上進行控制，在地面網(wǎng)覆蓋低空切換頻繁的區(qū)

域，新建低空專網(wǎng)主瓣覆蓋，從而加強空中的主導覆蓋，以改善低空

無主導覆蓋帶來的切換多和干擾大問題。

除了組網(wǎng)源頭控制外，為減少不必要的短暫切入地面小區(qū)又切回

低空小區(qū)的切換，可設計基于無人機終端個性化的移動性策略，如識

別無人機終端，配置無人機差異化切換頻點優(yōu)先級、切換門限、切換

遲等，實現(xiàn)無人機在低空網(wǎng)絡的“易入難出”，保障無人機性能。

(1)飛行階段:通過切換策略優(yōu)化,盡星讓無人機保持在低空小區(qū)之

間同頻切換;(2)起飛階段:無人機基于業(yè)務切換盡快從地面小區(qū)切換到

低空小區(qū);(3)降落階段:無人機基于覆蓋切換根據(jù)信號強度切回到地面

30

小區(qū)。

6.2.4.飛控業(yè)務新保障

根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的類型不同，業(yè)務需求可分為數(shù)傳和圖傳兩大類。

數(shù)據(jù)傳輸主要包括無人機飛行控制及飛行狀態(tài)等信息，飛控數(shù)據(jù)對網(wǎng)

絡可靠性有較高要求。圖傳指傳輸無人機攝像頭采集到的圖像和視頻

等信息，主要用于人工接管、安防巡檢、地理測繪等場景。圖傳數(shù)據(jù)

以上行為主，具有大上行的特點。

為了對無人機用戶進行差異化QoS保障，首先需要對無人機用

戶進行識別，以區(qū)別于eMBB業(yè)務?？煽紤]如下方式:無人機用戶的

5IM卡開卡分配無人機專用的切片ID;無人機小區(qū)新增無人機專用

0CI承載，并基于無人機開卡切片信息綁定QCI承載。識別出無人機

用戶后，可基于專用QCI進行差異化QoS功能，如針對無人機專用

QCI配置較高的調(diào)度優(yōu)先級、適時關閉小BWP、DRX等功能、配置

差異化的功控參數(shù)等。

針對無人機用戶本身的飛控信息與圖傳數(shù)據(jù)，可考慮差異化00S

保障方案:利用飛控與圖傳業(yè)務的差異化特征，終端、UPF識別無人

機飛控業(yè)務后，為其建立專用501，基站側(cè)針對該501提供特殊保障

(如:低碼率MCS、slot重復、上行免調(diào)度等)。另外，還可針對飛控業(yè)

務采用雙發(fā)選收方案，通過應用層數(shù)據(jù)包復制與雙鏈路傳輸，規(guī)避單

條鏈路因信道惡化帶來的鏈路不穩(wěn)定或時延不確定問題。

6.2.5.可信接入新認證

隨著無人機應用的廣泛普及，如何確保其安全、有序地運行成為

31

了關鍵問題，因此亟需通過移動通信網(wǎng)絡實現(xiàn)對無人機的高效、可靠

的管理，而精準的接入識別及管控是推動通信網(wǎng)絡賦能低空經(jīng)濟的必

要一環(huán)，需在無人機接入方式中引入網(wǎng)聯(lián)方式，并基于無人機網(wǎng)聯(lián)能

力實現(xiàn)對無人機接入的準確識別。

為實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)無人機的可信接入，3GPPR17中引入新型無人機標

識，可信標識需要具備域內(nèi)唯一性及統(tǒng)一性，保證無人機在應用時可

被網(wǎng)絡準確識別;同時無人機可信標識的引入需要考慮對通信網(wǎng)絡以

及無人機應用領域的整體性影響，兼顧方案引入的實際可行性。無人

機應在注冊或會話建立中提供5G系統(tǒng)中的無人機應用領域的專用標

識，通過核心網(wǎng)實現(xiàn)與無人機監(jiān)管平臺的交互，進而實現(xiàn)對UAV的

認證和授權。通過基本的認證授權，通信網(wǎng)絡還可以實現(xiàn)無人機的唯

一識別和追蹤。

通過無人機可信接入方案可以提高無人機管理的效率和安全性，

降低無人機飛行中的風險。同時，基于接入識別，可以在航路優(yōu)化、

飛控關聯(lián)、圖傳保障等方向提供核心網(wǎng)特色能力及方案，為無人機在

各個領域的應用提供更廣闊的空間和更可靠的技術支持。

6.2.6.集群通信管理

同一區(qū)域海量UAV聚集場景下，采用單播方式存在如下問題:一

是網(wǎng)絡擁塞問題，飛控平臺調(diào)度多個UAV，每個UAV使用不同的網(wǎng)

絡資源，導致網(wǎng)絡資源緊張;二是數(shù)據(jù)不同步問題，網(wǎng)絡側(cè)下發(fā)給無人

機的航路地圖、位置等數(shù)據(jù)信息，但由于不同無人機占用的網(wǎng)絡時間

等資源有差異，導致上述數(shù)據(jù)的下發(fā)時間難以對齊;三是UAV碰撞問

32

題，UAV聚集時由于距離近可能出現(xiàn)碰撞。遠程ID(RemoteID)是UAV

的身份及位置信息，由民航領域相關的實體(如無人機交通管理系統(tǒng)

或無人機系統(tǒng)服務提供商)進行分配。在無人機交通管理系統(tǒng)或無人

機系統(tǒng)服務提供商的范圍內(nèi)，每個空中UE的標識是唯一的，該標識

可以用來遠程跟蹤或者識別空中UE。

使用MBS進行遠程ID廣播，可以滿足國內(nèi)UAV安全管理規(guī)范

要求，與WiFi和藍牙相比，5G廣播覆蓋更好，抗干擾能力更強;還可

以輔助UAV之間的DAA(探測與避讓)。

下圖7為基于5G-A的UAVMBS網(wǎng)絡架構：

圖7基于5G-A的UAVMBS網(wǎng)絡架構

基于5G-A的UAVMBS解決方案具體如下:(1)通過MBS廣播技

術，向同一區(qū)域廣播通用數(shù)據(jù)針對網(wǎng)絡擁塞、數(shù)據(jù)不同步問題，由飛

控平臺UTM/AF下發(fā)通用數(shù)據(jù)，核心網(wǎng)側(cè)基于AF設定建立下行MBS

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共享數(shù)據(jù)隧道至無線側(cè)，基站在覆蓋區(qū)域范圍廣播通用數(shù)據(jù)報文，大

幅降低網(wǎng)絡下行資源開銷，避免網(wǎng)絡擁塞，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步下發(fā)。

(2)通過MBS廣播技術，向同一區(qū)域廣播UAVRemoteID和位置

信息UAV上報RemoteID和位置信息到飛控平臺，由飛控平臺

UTM/AF下發(fā)同一區(qū)域各UAV的RemoteID和位置信息，核心網(wǎng)建

立下行MBS共享數(shù)據(jù)隧道至無線側(cè)，基站在覆蓋區(qū)域?qū)ζ鋸V播。該

方案可滿足國內(nèi)UAV安全管理規(guī)范要求，可以輔助UAV之間探測

與避讓。

6.3.感知關鍵技術

通感一體是低空探測和感知的技術發(fā)展方向。低空探測和感知需

求主要來自低空監(jiān)管和航線保護兩大場景，其中低空監(jiān)管場景主要需

求來自于監(jiān)管部門，主要用于黑飛無人機入侵監(jiān)測。航線保護場景主

要需求來自于物流或無人機企業(yè)，主要用于固定航線等場景的飛行保

護、避免碰撞。傳統(tǒng)的低慢雷達等探測技術存在城區(qū)難覆蓋、連續(xù)組

網(wǎng)難、可靠性不高等痛點問題。通感一體技術通過傳統(tǒng)基站疊加雷達

感知功能，實現(xiàn)通信、感知一體化，具備目標識別、軌跡跟蹤、入侵

檢測等功能，具有可連片組網(wǎng)、性價比高的優(yōu)勢，但初期存在技術標

準空白、產(chǎn)業(yè)不成熟等問題。4.9GHz通感一體技術體系，針對感知架

構和空口設計空白、覆蓋距離和高度不足、精度不高、組網(wǎng)和測評復

雜等問題，提出了敏捷部署新架構、混合波形新空口、超級張角新硬

件、高精感知新功能、通感協(xié)同新組網(wǎng)、感知評測新模型等一系列創(chuàng)

新技術及方案。

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6.3.1.靈活部署架構

隨著5G技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段需持續(xù)推動5G-A階段進行基

于5G架構的通感融合研究，以面對用戶對通感能力引入網(wǎng)絡的迫切

需求，特別是敏捷部署、移動性支持、最小化對現(xiàn)有網(wǎng)絡架構的改動，

以及部分通感數(shù)據(jù)監(jiān)管和不出園區(qū)的要求。

SF(SensingFunction)和應用服務器AF(ApplicationFunction)是感知

業(yè)務網(wǎng)絡架構中需要新增的控制面和數(shù)據(jù)面的網(wǎng)元。AF的部署方式

取決于用戶對感知業(yè)務的具體需求，AF還能提供地理化展示界面。

新增的感知網(wǎng)元SF包括感知控制面功能、感知數(shù)據(jù)面功能，同時可

選支持感知存儲功能?？刂泼婀δ茇撠煾兄獦I(yè)務控制管理:包括感知

業(yè)務發(fā)起、感知業(yè)務授權、感知節(jié)點選擇、感知任務下發(fā)、感知目標

/區(qū)域管理、感知策略控制、感知計費和感知結果開放等;數(shù)據(jù)面功能

負責感知數(shù)據(jù)的接收與處理:包括感知數(shù)據(jù)上報、感知數(shù)據(jù)匯集及智

能化處理、多源融合感知等;感知存儲功能負責感知信息存儲、感知信

息再加工等。在部署邏輯上，感知控制面功能、感知用戶面功能和感

知存儲功能可獨立部署，也可以分設部署。SF引入5G現(xiàn)網(wǎng)的方式、

SF與現(xiàn)有網(wǎng)元的關系，決定了網(wǎng)絡架構的定義方式。下圖8為通感

業(yè)務網(wǎng)絡架構示意圖：

圖8通感業(yè)務網(wǎng)絡架構示意圖

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本地化架構:本地化架構是為了滿足敏捷部署、盡量減少現(xiàn)網(wǎng)改

造、監(jiān)管感知數(shù)據(jù)不出場等實際需求所原創(chuàng)的通感一體網(wǎng)絡架構方案。

在本地化架構中，5F與基站在控制面和數(shù)據(jù)面均采用直聯(lián)接口，除了

可以提高感知空口的資源配置效率，還能夠有效適配業(yè)務敏捷上線、

數(shù)據(jù)不出場等通感業(yè)務部署需求。緊耦合架構:緊耦合架構是指感知

功能與現(xiàn)有5GC架構深度融合，重用現(xiàn)有核心網(wǎng)架構、接口和協(xié)議

來實現(xiàn)感知能力。既支持基站感知、終端感知，又能實現(xiàn)與雷達、視

頻等Non-3GPP數(shù)據(jù)源的融合感知。

本地化架構和緊耦合架構均可在網(wǎng)絡側(cè)按需實現(xiàn)感知業(yè)務的運

營管理能力包括感知業(yè)務簽約管理、感知業(yè)務鑒權管理、業(yè)務監(jiān)控、

數(shù)據(jù)統(tǒng)計等運營管理等能力。

6.3.2.混合波形新空口

在面向下一代通信技術中，通信和感知完全或者高等級融合將成

為一種重要趨勢，其中混合一體化的波形設計是實現(xiàn)通感一體的里程

碑式的技術，是通信感知一體化設計中至關重要的技術。為了在通信

能力的基礎上具備感知功能，需要設計全新的空口方案，為滿足該需

求，主要面臨兩個問題，一是設計合適的感知波形，以滿足水陸空等

不同場景的感知覆蓋需求，二是選擇合適的感知資源位置，盡量降低

對通信的影響程度。

(1)波形設計:在基站自發(fā)自收的工作模式下，5G基站的OFDM信

號同時收發(fā)對收發(fā)隔離度要求較高，根據(jù)目前產(chǎn)業(yè)的隔離度水平，發(fā)

射功率受限，只能實現(xiàn)300米左右的近距離覆蓋。而雷達系統(tǒng)常用的

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LFM線性調(diào)頻波形的發(fā)送和接收是不同時刻的，發(fā)送功率不受限，覆

蓋距離遠。提出采用連續(xù)波OFDM和脈沖波LFM相結合的混合波

形，連續(xù)波覆蓋近端，脈沖波覆蓋遠端，系統(tǒng)覆蓋能力從百米提升至

千米。

(2)通感融合幀結構:以n79頻段為例，目前通信幀結構為2.5ms雙

周期DDDSUDDSUU，需要考慮如何將感知信號融入通信信號，基于

低干擾、低開銷、高譜效以及對通信影響最小化的設計思路，在感知

時隙的前7個符號發(fā)送感知信號，優(yōu)選上行時隙后的下行時隙發(fā)送感

知信號，達到了規(guī)避遠端干擾的效果;感知時隙的后