智慧高速F5G全光通信网 白皮书 2026 前 言 PREFACE 过去30多年，我国的高速公路迅速发展，通车里程逐年增多，截止2025年累计通 车里程已超过19.1万公里。“十三五”期间高速公路进入深化改革和可持续规范发展 阶段，取消省界实体收费站实现全国联网收费，以及视频云联网的建设，加速了全国 高速公路“一张网”的联网联控运营模式发展。“十四五”期间随着大数据、云计算、 人工 转型升级。 在《国家公路网规划》中，高速公路未来有2.8万公里待建和约3万公里的扩容改 造。高速公路通信网作为高速公路信息化底座，为高速公路收费、监控等业务提供传 输通路，为高速公路运营服务保驾护航。高速公路通信网经历了从PDH、SDH到OTN 的发展阶段，面向新形势下的业务诉求，通信网也正面临向新的下一代技术演进。F5G （The 5th Generation Fixed Netwo 高速公路智慧化和 交通强国战略目标达成。为此我们在《智慧高速F5G全光通信网白皮书2024》的版本 基础上新增《公路通信技术要求及设备配置》国标和交通基础设施数字化转型升级的 相关信息，希望能够为高速公路的数字化转型提供支撑，助力高速公路高质量发展， 为建设交通强国做出积极贡献。 我们在编写《智慧高速F5G全光通信网白皮书2026》的过程中，得到了很多行业 单位及其专家的指导和帮助，为

.................................. 10 3.3. 光纤通信网目标架构 ................................................................................ 11 3.3.1.骨干光纤通信网目标架构 .......................................... 3.3.2.城域光纤通信网目标架构 ................................................................. 12 3.3.3.接入光纤通信网目标架构 ................................................................. 14 3.4. 空间光通信网目标架构 ...... 0”的目标网络架构，涵盖光纤光缆网、光纤 通信网与空间光通信网，以及基于场景专用网络与光网络智能化体系。 光网络智能化 人工智能 数字孪生 通感一体 金融 公共 媒体 制药 零售 工业制造 能源 安平摄像头 园区桌面 教育 …… 工业PON 智算中心内/外互联 基于场景专用网络 光纤通信网 骨干光纤通信网（含国际） 城域光纤通信网 CO 接入光纤通信网 卫星 飞机 空中平台

........................................................................................ 18 四、 低空通信网络关键技术.............................................................................................. 多元协同；试验先 行，稳步推进；安全可控，筑牢屏障”的原则，持续提升信息通信 业技术、产业、网络和安全等供给能力，为低空经济发展提供坚实 基础。提出到 2027 年，全国低空公共航路地面移动通信网络覆盖率 不低于 90%，多元融合感知方案进一步完善成熟，低空导航服务水 平持续提升，研制不少于 10 项信息类基础设施标准，面向城市治理、 物流运输、文旅等领域形成一批典型低空应用场景。 息基础设施两大类。低空物理基础设施，也被称为“硬基建”，主 要包括起降平台、机场、通航设施、能源站、维修站、货物装卸点、 乘客候乘区等，为低空飞行器提供必要的物理支撑和运营保障。以 低空通信网络为代表的低空信息基础设施，也被称为“软基建”， 主要涵盖通信、导航、监视、数据传输、运营管理平台等，是低空 经济实现数字化、网络化、智能化的核心支撑。以当前备受行业关 注的无人机系统为例，无线通信技术是赋能无人机融合应用的关键

(中兴通讯股份有限公司,深圳 518057) 摘要:低空经济作为新兴产业,正成为新的经济增长点。 首先,介绍低空经济的基本概念,分析低空经济 成为热点的原因。 其次,针对低空业务的通信特征,分析通信网络面临的挑战,总结了低空经济对通信 网络的关键需求;提出了以 5G-A 通感智算网络为底座的低空智联网体系架构,阐述了低空智联网的七 大能力体系。 最后,对 5G-A 网络特别是核心网支持低空经济的架构演进进行了分析和总结。 12267/ j. issn. 2096-5931. 2024. 11. 005 0 引言 2024 年是低空经济元年,也是 5G-A 商用元年,低 空经济的发展离不开通信网络的支持。 本文通过分析 低空经济对通信网络的关键需求,提出了以 5G-A 通 感智算网络为底座的低空智联网方案,阐述了低空智 联网的七大能力体系,并从通感一体化技术、无人机管 控及服务、核心网的演进等方面对 5G-A 将在未来空中出行场景中扮演重要角色。 2 低空经济对通信网络的要求 低空业务的通信需求主要涉及 3 个方面:基础通 信网,需要保证广覆盖、低时延、高可靠;大带宽体验 网,需要满足上行大带宽的要求;感知和定位监管网, 需要高可靠高精度的感知和定位,对空域进行实时监 视和探测,对探测率、探测精度有较高的要求。 首先,构建一张低空连续覆盖的无线网络是低空 经济高质量发展的基础。 低空通信网络需要实现低空 立体覆盖

为满足低空移动用户连续、高质 量、深度覆盖的需求,依托地面移动通信网络构建空地融合的三维立体网络具有复用站址资源与频率资 源、一体化网络建设和运维效率高等优势。 但传统地面移动通信网络主要聚焦于地面用户,在低空场景 的高质量连续覆盖组网、空地用户移动性管理等方面的研究相对有限。 为解决复杂空域覆盖空洞、地面 用户网络质量下降等问题,探索将智能超表面技术引入低空移动通信网络,提出在收发端侧和信道端侧 均采用智能超表面辅助的低空组网架构 索和研究,为满足低空移动用户对于连续、高质量且深 度覆盖的需求,基于地面移动通信网络构建空地融合 的三维立体网络具有复用站址资源和频率资源、一体 化网络建设和运维效率高等优势。 2023 年 6 月,国际 电信联盟通过了《IMT 面向 2030 及未来发展的框架和 总体目标建议书》,在传统地面移动通信网络主要聚焦 于地面用户的基础上,将支持地面网络和非地面网络 互连的泛在连接作为 基站上新增对空 AAU 设备或空地一体天线,使用相同频率或不同频率服务 地面和低空业务需求。 该方案覆盖效果好、参数独立 调整,但需新增软硬件,成本相对较高。 根据上述 3 种方案可知,低空通信网络采用现网 小区调整 SSB 波束赋形实现低空和地面覆盖,二载波 或现网翻频调整 SSB 波束赋形实现低空覆盖,以及新 建专网由新增设备或天线低空覆盖。 总体而言,3 种 方案均以波束赋形为基础

智慧消防引擎 消防 大数据指挥服务中心 两张网 一引擎 一中心 火灾防控预警 指挥调度 消防救援 力量管理 消防公众服务 安 全 防 护 标 准 体 系 消防安全 感知网络 消防基础 通信网络 信息汇聚 数据汇聚 智慧消防总体应用框架 在线监测 消防用水监测 消防用电监测 消防用气监测 消防设备监测 消防视频监测 物联感知数 据 智慧用电 数 结合图像采集系统，指挥中心横向可与政府、 XX 公安局召开会议，纵向可与救 灾现场、大中队、总队及部局召开视频会议。 可视化系统： 结合火灾防控和灭火救援指挥实际需求，基于消防安全感知网和通信网络，实现 灾险隐患、指挥决策、人员、物资和车辆信息的可视化。 显示 系统 信号 处理 系统 图像 采集 系统 音频 系统 可视 化系 统 KVM 座席 系统 视频 会议 系统 融合 健壮、稳定、安全、高效”的基础通信 网络，包括指挥信息网、电子政务外 网、 AI 、卫星通信网、无线通信网。 指挥信息网具备与其他网络安全互联 能力，实现数据交互和网络资源汇集 指挥信息网 北京 兰州 贵阳 上海 省应急厅 省总队 XX 支队 卫星通信网 无线通信网 AI 电子政务 外网 市应急局 智慧消防“两张网” --- 消防基础通信网络 服务器资源 SAN 磁盘阵列 磁盘阵列 虚拟存储网关

综合监控 ISCS 视频监视 CCTV 总裁驾驶舱 运营驾驶舱 信号故障 统计 道岔数据 分析 地面通信 车地通信 车站有线接入网络 车站无线接入网络 LTE-M 信号数据通信网络 线路骨干网 线路骨干网 线路骨干网 线网骨干网 物联网络 NB-IoT/Lora 智慧 平台 互联 新一代WI-FI 6可实现多业务统一承载，助力业务创新 CCTV PIS CBTC 大连金普线信号系统DCS网络有线通信部分采用H3C工业交换机组网，车地无线通信部分采用新华三LTE-M系统，DCS子系统采用 A/B双网冗余设计，每张网络均包含：轨旁有线网络、车地无线通信网络以及车载通信网络。项目涉及数十套BBU、百余套RRU， 新华三为大连地铁提供可靠、安全的城轨车地无线通信平台。 上海张江线实际测试 完备的产品资质 端到端自主研发 动态测试报告 信号系统对接测试 核心网EPC 运维数据总线（过滤、关联、转换） 分类管理 状态管理 联动管理 工单管理 故障报修 设备管理 运维告警 运维建议 运维报表 运维态势 展现层 接口层 支撑层 线网骨干网 无线通信网络 线路骨干网 线路骨干网 电话 SCADA 屏蔽门 视频监控 闸机 集群调度 业务系统设备 通信系统 业务系统应用 综合监控 信号系统 应急指挥 视频监控 OA办公 互联网售前

内涵的新 发展理念，成为推动移动通信网络可持续发展的思路、方向和着力点，标志着我 国 6G 研究正式开始。 交通是兴国之要、强国之基。2019 年 9 月，我国颁布的《交通强国建设纲 要》明确指出，到 2035 年，基本建成交通强国，到本世纪中叶，全面建成人民 满意、保障有力、世界前列的交通强国。为了符合未来智能交通通信的愿景，铁 路运输行业需要开发创新的通信网络架构和关键技术 [1]，以确保为乘客及铁路运 智能交通应用的要求，需要全新的移动通信网络和技术突破， 包括但不仅局限于： 2 （1）去蜂窝大规模 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）网络架构：为了解 决超高移动性导致的传统蜂窝网络中频繁的切换和巨大的开销问题，去蜂窝大规 模 MIMO 可保证无缝切换和高质量的覆盖。 （2）通信-感知一体化技术：针对铁路建设、装备、运营的各个环节和场景，复 用无线通信网络与基础设施的硬件 用无线通信网络与基础设施的硬件设备、信号处理算法、通信协议等，将接入终 端、基站甚至轨道交通无线通信网络作为智能感知、透彻感知的载体 [3]，从而支 撑轨道交通建设环境的监测检测、运营环境的监测检测以及智能高效绿色的无线 通信。 （3）人工智能与安全技术：人工智能技术具有自学习、优化和演进的特点，在 6G 智能交通网中的应用前景广阔。轨道交通的高效运行与高质量应用服务体验， 需要基于人工智能对海量数据及信道信息进行分析处理。同时，为了保障关键信

运营的主导者、监管平台服务的领先者、 场景应用能力的提供者。 算力网 息壤算力分发平台 云骁计算加速平台 慧聚智算服务平台 省内 4+11+X 算力布局 感知网 通信网（空天地一体通信网络） 4G/5G 1 张 网 M 设 施 卫星通信网 Mesh 自 组 网 2 平 台 N 场 景 FAAS 北向飞行服务网关 - 面向应用 FAAS 南向飞行服务网关 - 面向接入 起降站 XX 县 “空 - 天 - 地” 一体化低空经济中枢，整合 政府、企业、社会资源，实现 “三网融合”。 设备网：跨部门无人机、飞行器共享调度 数据网：飞行数据、任务数据、地理信息数据全打通 通信网： 5G-A 、北斗、 Mesh 自组网多模融合 效率 目标 成本 目标 安全 目标 设备利用率从 40% 提升至 85% ，跨部门 调度响应时间≤ 5 分钟。 核心目标 政府端采购成本降低 技术合作 首期投资 2 亿元： 60% 用于通信基建（ 5G-A 基站、中继 设备） 30% 用于共享平台开发与设备采购 10% 用于人才培养与试点补贴 资金保证 云网能力 - 空天地一体通信网络 . . 3.5GHz 基站通过二载波空地波束分层， 兼顾低空与地面覆盖。 载波 1 对空覆盖 对地覆盖 空地一体基站：

域的专用智能网络架构应运而生 [1], LAIN 通过整合通信网、感知网、导航网、气象网及算力网等 “五 网” 资源 [2], 构建 “云 – 边 – 端” 协同 [3] 的新型数字基础设施, 旨在突破地面网络的低空覆盖局限, 实 现空天地一体化协同服务. 在 LAIN 新范式驱动下, 低空网络管控体系正在经历从 “人工主导” 向 “智能自治” 的范式重构. 传统通信网络基于静态配置与人工干预的运维模式, 在应对低空场景特有的高动态性、异构性及跨域 全球导航卫星系统独立操作, 以 再生卫星为特色的新架构, 多个网络层的集成, 包括地面频段的频谱重用, 以及对各种智能手机和物 联网设备的支持. Azari 等 [12] 回顾了 NTN 与 5G 通信网络融合发展的过程, 探讨了 NTN 在 6G 网络 发展中的关键作用, 包括 NTN 特征、重要用例、架构、现有挑战和可能的解决方案. Xiao 等 [13] 全面 调研了面向 6G 的 SAGIN 梳理了端到端网 络架构、通信、感知、管控和导航关键技术. 广东通信学会、中国信通院和中国联通联合发布了《低空 智联网发展研究报告 (2024 年)》[2], 调研了国内外低空产业的战略规划和发展现状, 提出了以通信网、 感知网、导航网、气象网、算力网为核心的低空智联网整体架构, 明确了低空智联网在构建低空经济 规模化发展中的数字底座作用. 中国电信牵头发布了《通感一体低空网络白皮书》[20], 从市场、技术、 政策和监管