�N��5G-A+AI�= � � �����0���� RIS 辅助低空 5G-A 网络覆盖方案探索 李贝 1 刘秋妍 1 成晨 1 王昭宁 1 王波 2 蒋振伟 3 乔金剑 2 朱佳佳 1 (1. 中国联合网络通信有限公司研究院,北京 100048; 2. 中国联合网络通信集团有限公司,北京 100033; 3. 中国联合网络通信有限公司上海市分公司,上海 均采用智能超表面辅助的低空组网架构,为低空区域高质量、连续、深度覆盖提供低成本、低功耗且易部 署的解决方案。 关键词:无线通信;低空移动通信;智能超表面;网络覆盖 中图分类号:TN929. 5 文献标志码:A 引用格式:李贝,刘秋妍,成晨, 等 . RIS 辅助低空 5G-A 网络覆盖方案探索[J]. 信息通信技术与政策, 2025,51(11):31-38. DOI:10. 12267/ j 方案均以波束赋形为基础,且 RIS 具有增强接收信号 强度、扩展信号覆盖范围等效果,RIS 的波束赋形可助 力低空网络波束赋形。 RIS 辅助低空网络覆盖是低空 网络演进的重要方向 [5]。 4 RIS 辅助低空网络覆盖技术 基于信道侧反射式 RIS 辅助的网络覆盖增强方案 如图 4 所示。 终端的接收信号公式为 r = s × w + n0 (1) 其中,s 为基站发送信号,w 为信道衰减因子

Aircraft System, UAS）、无人机（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）和城市空中交通（Urban Air Mobility, UAM）的支持，特别是在低空网络覆盖能力、服务质量及可靠性等通信层面取 得了重要突破，以满足快速增长的低空通信需求。自 2024 年 6 月，3GPP 发布了多份技术 规范或报告。《无人机系统支持（TS 22.125）》[3]提出了无人机系统在 主要体现在以下方面：一是低空空域的覆盖范围广、地形复杂，传统地面蜂窝网络难以实 现三维空间的连续、无缝覆盖，需要解决地面蜂窝网络和低空网络之间的服务衔接；二是 低空业务需求、覆盖能力和地面差异较大，需要考虑网络覆盖质量和经济成本之间的权衡； 三是低空业务需求多样，包括高清视频回传、应急指令等业务，对网络的带宽、时延、可 靠性提出了不同要求，网络资源分配和负荷均衡成为重要挑战。由此，空地融合组网技术 应 器接入移动通信网络和低空飞行器交通管理系统。 4.7 移动性管理技术 和传统地面网络覆盖的终端相比，低空飞行器受地面网络和卫星网络协同覆盖，其移 动性管理更为复杂，不仅需要考虑其在不同地面基站之间的移动性，还需要考虑其在地面 基站与卫星之间、以及其在卫星与卫星之间的移动性。 （1）减少服务小区变更 低空飞行器在依靠地面网络覆盖时，其移动性管理面临以下挑战：一是空闲态或非激 活态低空飞行器会频繁地

信息科学 2025 年 第 55 卷 第 10 期 2450 适应能力的低空网络治理与管控体系, 以实现高效运行与安全保障的双重目标, 已成为当前学术界与 产业界共同关注的核心命题. 尽管地面网络覆盖和服务已经趋于完备, 但其在低空场景下的适配性仍面临显著瓶颈. 传统 5G 网络主要面向地面用户设计, 低空空域存在覆盖盲区; 固定拓扑的蜂窝架构难以适配飞行器高速移动 带来的动态连接需求; 复杂业务场景导致难以同时满足低空导航 对部署过程设置严格的安全级别限制, 量化了 部署过程中的影响因素, 实现了 SFC 的动态部署. Yue 等 [36] 研究了空地立体化交通场景下的通信资 源分配问题. 该场景下的资源分配存在两个问题, 首先, 空中网络覆盖并不完全, 确保空中飞行器的通 信质量仍具有挑战性; 其次, 地面自动化车辆与空中飞行器的资源需求存在显著差异. 为此, Yue 等提 出了信道知识地图辅助的个性化资源分配策略, 旨在满足用户的个性化资源需求 它既能保障飞行器在起飞和下降 过程中的覆盖连续性, 又通过双层波束设计保持原有对地覆盖波束对齐, 降低了地面干扰控制难度, 从 而同时兼顾对地和对空覆盖性能, 是未来空地一体波束的主要演进方向. 在地面网络覆盖不足的区域, 如偏远地区或临时性事件 (如自然灾害) 中, 低空飞行器可作为空中 基站, 凭借其快速部署能力, 提供临时通信覆盖, 与地面网络形成有效互补. 我们在前期工作 [37] 中, 研 究

时等性能优势，搭载通信基站为受灾区域定向恢复通信网络，打破灾区“信息 孤岛”，保障灾区群众通信需求。 相控阵体制卫通 视距链 卫通链 指挥中心 光缆 指控站 卫通链 卫 通 链 4G/5G 网络覆盖 通信基站 光电吊舱 应急救援 - 物资抛投 • 当救援人员无法马上到达被困人员的位置进行营救时，无人 机可以携带重达 40kg 的应急救援物资，以空投的方式快速 精准投放到被困人员手里。

消防与应急救援体系 按民航标准配备消防车辆和救援设备，定期开展应急演练， 确保在紧急情况下能快速响应，保障人员与航空器安全。 通航机场 / 起降点建设标 准 跑道长度与材质要求 低空通信导航网络覆盖 ● 甚高频 (VHF) 通信系统部署 在低空飞行密集区域建设 VHF 地面站，确保飞行员 与 空管之间的语音通信清晰稳定，覆盖半径至少达到 100 公里，减少通信盲区。 ADS-B 监视技术应用

低空经济中无人机等飞行器需要频繁充电 和维护，但相关基础设施建设滞后，限制 了运营效率。 充电与维护站点 02 低空飞行器对实时数据传输依赖性强，但 目前通信网络在低空覆盖不足，影响飞行 安全和数据传输效率。 通信网络覆盖 03 应对策略与建议 政策环境优化 制定专项法规 针对低空经济活动，制定明确的法律 法规，确保行业有序发展，如无人机 飞行管理规定。 人才培养与引进 通过教育和培训项目培养专业人才，

2026 年，预计建成 1200 个以上低空起降点，覆盖载人飞行、物流运输、社区配送及城市治理服务四大领域。下一步，将新增建 设 5G-A 基站超 8000 个，重点加强对 600 米以下低空网络覆盖。 金华市 金华市推动低空经济高质量发展实施方案（ 2024—2027 年） 2024/11/5 打造多层级、分布式的“ 1+9+N” （即 1 个枢纽型、 9 个地区型、 N 个点状型）低空基础设施网。到 2026 年冲刺建成起降设施 513 个 。 未来 3 年，深圳将新增建设 5G-A 通信基站 8000 个、 通感基站 500 个，实现全市起降点和运营航路全覆盖，重点加强对 600 米以下低空网络覆盖，逐步形成以 5G-A 网络为主、 卫 星网络和民航专网为辅的空 - 天 - 地 - 海融合通信网络体系。 深圳市低空经济发展脉络

针对常规数据链受环境遮挡导致遥控遥测中断和受灾地区断电断网，无法与外界救援 信息互通的痛点，使用卫星通信数据链，可避免中断问题，且指控距离不受限制。同时搭 配运营商通讯移动基站，可提供应急通信网络覆盖，地面人员可短时恢复正常通话及网络 应用。 图 2.5 无人机通信覆盖 二、人员搜救 针对夜间能见度低，实施人员搜救困难的痛点，使用可见光+热红外光电吊舱，并支 持多种红外伪彩效果切换显

束赋形技术等手段，增强 5G 信号在低空区域的 强度和稳定性，减少信号遮挡和干扰，满足低空 飞行器在复杂地形和环境下的通信需求。 2. 卫星通信技术应用 1. 对于偏远地区、山区以及超出 5G 网络覆盖范围 的区域，采用卫星通信技术作为补充通信手段。 配备卫星通信终端设备，确保低空飞行器在这些 区域仍能与地面控制中心保持通信联络。 2. 选择具有高可靠性和大带宽的卫星通信系统，如 高通量卫星通信系统。卫星通信系统能够提供全

发展趋势与挑战： 低空监管未来将向智能化、网络化方向发展。一方面，"全国一张网"建设将推进 低空交通网络标准化，统一空域管理平台与飞行服务设施，解决跨省航线审批难题。 另一方面，5G-A 网络覆盖将加速 330 个城市 5G-A 部署，实现低空通信与感知一体 化，保障飞行数据实时传输。 当前载监管流业务面临的主要挑战是监管技术和标准不统一。低空监管需要先进 的技术手段和统一的标准体系