中國電信-空地一體5G增強(qiáng)低空網(wǎng)絡(luò)白皮書2024

性能更加出色，空地一體網(wǎng)絡(luò)可將5G多種技術(shù)手段擴(kuò)展應(yīng)用于低空，更好地速泛在、智能敏捷、安全可靠”的特點(diǎn)，為移動(dòng)通信領(lǐng)域拓展了新的應(yīng)用場景和 5 5 6 6 7 7 8 9 [4]，方案指出發(fā)展通用航空制造業(yè)，加快通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)江蘇省政府工作報(bào)告[6]提出加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，持續(xù)打造“51010”戰(zhàn)略性還研究了無人機(jī)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程識(shí)別功能[19]與無人機(jī)相關(guān)的增強(qiáng)功能[20]，并提出了安全特性[27]。在通感融合領(lǐng)域，3GPPSA1發(fā)布了技術(shù)報(bào)告（TR）22.837[28]，定lEEEP1920.1[29]定義了自組織空中網(wǎng)絡(luò)的空對空通信標(biāo)準(zhǔn)，適用于載人和無IEEEP1939.1[33]規(guī)范了一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)無人機(jī)安全和高效交通管理的低空域《民用無人駕駛航空器公網(wǎng)通信服務(wù)管理平臺(tái)總體技術(shù)要求》[34]定義了基《基于系留無人機(jī)的應(yīng)急通信空中基站技術(shù)要求》[36]規(guī)范了利用系留無人《網(wǎng)絡(luò)空間安全仿真無人機(jī)系統(tǒng)信息安全仿真平臺(tái)接入技術(shù)要求》[37]確立供了無人機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對通信基礎(chǔ)設(shè)施智能巡檢所需的無人機(jī)設(shè)備技術(shù)要求以及行等活動(dòng)，目前該領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。行業(yè)應(yīng)用無人機(jī)主要飛行高度為2行業(yè)應(yīng)用場景2.5農(nóng)林植保場景3面臨挑戰(zhàn)及能力要求網(wǎng)絡(luò)部署和組網(wǎng)形式以覆蓋地面為主，無法有效實(shí)現(xiàn)立體空間的廣域連續(xù)覆蓋，（2）通信感知融合挑戰(zhàn)：空地一體網(wǎng)絡(luò)同（3）空地網(wǎng)絡(luò)干擾挑戰(zhàn)：低空網(wǎng)絡(luò)如果與（4）移動(dòng)性管理挑戰(zhàn)：現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性策略是（7）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化挑戰(zhàn)：構(gòu)建空地一體低空網(wǎng)絡(luò)涉及地面低空飛行活動(dòng)安全有序進(jìn)行。監(jiān)管部門難以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)低“黑飛”等不合法行為，飛手也難以保證其飛行任務(wù)的安全通感融合是5G增強(qiáng)引入的全新技術(shù)之一，通過空地一體基站實(shí)現(xiàn)對低空飛行器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對保障空域高效監(jiān)控、飛行安全可靠有著重要意義。高精度和高分辨率：支持高精度和高分辨率的感知能力，以支持精細(xì)化的場景感知和數(shù)據(jù)分析，確保對低空目標(biāo)準(zhǔn)確檢測、定位和追蹤。4網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新假定HB=OA=d,HC=OX=s，則空地一體基站對空垂直張角與基站覆上本站塔頂覆蓋盲區(qū)外沿X點(diǎn)的位置。當(dāng)基站O1的垂直張角越大，X越靠近O1；垂直張角越小，X越靠近O2。而該位置X也影響三個(gè)鄰站對O1塔頂盲區(qū)的覆蓋要求。以鄰站O3對基站O1塔頂覆蓋為例，O3向右方向扇區(qū)的天線法線方向指向O1考慮O3基站的主瓣波束能否覆蓋O1與X之間的區(qū)域，以在地面網(wǎng)絡(luò)僅部署單載波的條件下，3.5G單載波空地異頻方案不增加額外在地面網(wǎng)絡(luò)僅為單載波的條件下，3.5G雙載波空地異頻方案需少量增加第在地面網(wǎng)絡(luò)均為雙載波的條件下，3.5G雙載波空地同頻方案不增加額外網(wǎng)替換為雙翼輻射天線，實(shí)現(xiàn)空地一體組網(wǎng)。2.1G雙翼輻射方案需考慮空地同頻（1）將雷達(dá)低空探測波束技術(shù)與蜂窩移動(dòng)通信波束技術(shù)融為一體，在保證（2）通過多層插花技術(shù)實(shí)現(xiàn)密集天線陣列部署，弱化對空對地信號(hào)之間的4.3基站規(guī)劃設(shè)計(jì)方案針對固定航道/航線等線性區(qū)域覆蓋，基站布局應(yīng)設(shè)置為線性組網(wǎng)。根據(jù)基站單扇區(qū)覆蓋能力，考慮接入指標(biāo)、切換帶等問題的基礎(chǔ)上，沿航道/航線選擇米以上，確保在第一菲涅爾區(qū)無阻擋；在密集市區(qū)，基站天線掛高宜控制在40信源功分的形式與8端口空地一體化天線連接，同時(shí)覆蓋地面和低空。相對于10所示。保障低空業(yè)務(wù)可快速占用低空網(wǎng)絡(luò)，但占用后5低空服務(wù)監(jiān)管平臺(tái)（3）空域網(wǎng)格化管理：通過北斗網(wǎng)格碼分能力，對空域容量和流量進(jìn)行科學(xué)性與安全性評估，并通過AI（4）飛行任務(wù)保障：平臺(tái)結(jié)合四維時(shí)空碰撞算法，具（5）智能飛行調(diào)度：根據(jù)實(shí)時(shí)飛行數(shù)據(jù)、氣象條件、障低空飛行的安全性和可靠性。運(yùn)用AI等技術(shù)，對歷史飛行6總結(jié)與展望縮略語ThirdGenerationPartnershChinaCommunicationElectricVerticalTake-OffAndLandingEffectiveIsotropicRadiate有效各向同性輻射功率InstituteofElectricalandElectronics會(huì)InternationalTelecommunicatiInternationalMobileTelecommNEFNetworkExposureFunctionNRNewRadioRadioFrequencySelectionPrioSignaltoInterferenceTotalCostofOwnershipUnmannedAircraftSys參考文獻(xiàn)[3]新華社.習(xí)近平主持召開中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第四次會(huì)議施方案（2024-2030年）》的通知[EB/OL][7]江西日報(bào).2024年江西省政府工作報(bào)告[EB/OL].江西省人民政府,2024.[8]四川省政府網(wǎng).關(guān)于促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指導(dǎo)意見[EB/OL].四川省人民communicationservicesofcivilianunmannedaeunmannedaerialvehiclesenabledmobileedgecomputing[S/OL].Geneva:InternationalTelecommu[11]ITU.RecommendationITunmannedaerialvehiclesusingobjectident[12]ITU.RecommendationITU-TF.749.12communicationapplicationarchitectureofbasestationinspectionservicesusingunmannedaerialvehicles[S/OL].Geneva:InternationalTele[14]ITU.RecommendationITU-TF.749.13(06/forcivilianunmannedaerialvehicleflightcontrolusingintelligence[S/OL].Geneva:InternationalT[15]ITU.RecommendationITU-TF.749.14coordinationforcivilianunman2020networks[S/OL].Geneva:InternationalT[17]ITU.RecommendationITU-TF.749.15(03/2022):RequirementsfoGeneva:Internationalexpressdeliverybasedon[21]3GPP.UncrewedAerialSystemarchitectureandinformationflows[25]3GPP.UncrewedAeriaP1920.1/D9,October2022,vol.,no.,pp.1-85,4Oct.[31]IEEE.IEEEDraftStandardInterfaceCharacteristicsforPayloadDevicesinDrones[S/OL].IEEEP1937.1/D6.0,MayTerminals[S/OL].IEEEP1937.8/D3.7,March2024,vol.,noAltitudeAirspaceforUnmIEEEP1939.1/D6.0,October2020,vol.,no.,pp.1-9[34]CCSA.民用無人駕駛航空器公網(wǎng)通信服務(wù)管理平臺(tái)總體技術(shù)要求:[36]CCSA.基于系留無人機(jī)的應(yīng)急通信空中基站技術(shù)要求:YDT4491-2023[37]CCSA.網(wǎng)絡(luò)空間安全仿真無人機(jī)系統(tǒng)信息安全仿真平臺(tái)接入技術(shù)要求:[38]CCSA.5G移動(dòng)通信網(wǎng)能力開放(NEF)總體技術(shù)要求:YDT4339-2023[S