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

........................................................................................ 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

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：

的量子惯性导航系统，定 位误差小于 0.1 米 / 小时，解决城市峡 谷效应问题。 激光雷达 + 毫米波雷达 + 视觉的异构 传感器融合，实现恶劣天气下 200 米 有效探测距离。 5G-A 通信网络 量子导航定位 多源融合感知 04 政策法规环境解析 空域改革政策 试点省份经验推广 四川、海南等五省作为低空空域管理改革 试点，通过优化空域划设、搭建协同运行 平台等举措，形成可复制的管理模式，为 eVTOL 医疗舱配备 ECMO 等设备，实现 血样运输时间从 3 小时压缩至 28 分钟，抢救成功率提高 35% 。 灾害快速响应 中国电信 5G 网联无人机可在灾后 30 分钟内建立应急通信网络，福州 台风救援中实现 72 小时不间断物资投送，累计运输药品 2.3 吨。 03 02 01 06 未来发展趋势展望 智能自主化技术 低空飞行器将向更高程度的自主决 策和集群协同方向发展，通过 新能源动力系统 电动垂直起降（ eVTOL ）技术持续 突破，高能量密度电池、氢燃料电 池等新型能源解决方案将显著延长 续航时间，降低噪音污染，推动城 市空中交通（ UAM ）商业化落地。 低空通信网络 5G-A/6G 网络与卫星通信融合构建 全域覆盖的 " 空天地一体化 " 通信 体系，支持毫秒级延迟的数据传输， 为无人机远程监控、实时测绘等场 景提供可靠支撑。 商业模式创新 低空资源共享平台将整合

网络平台总体图 图 9 网络平台总体图 27 （二） 车路与车车交互 图 10 车车、车路交互网络拓扑图 表 8 车车、车路交互网络拓扑说明 符号 通信网络 描述 IO.R.1<-> V.1 C-V2X 直连通信 网络 支持路侧通信设备与车辆的互联互通，路侧 直连通信设备遵循以下标准：YD/T 3400- 2018、YD/T 3340-2018、YD/T 频段 的管理规定》（工信部无〔2018〕203 号）的 要求。 （三） 车云交互 图 11 车云交互网络拓扑图 29 表 9 车云交互网络拓扑说明 符号 通信网络 描述 IO.V.1->EC IO.V2.1->EC 4G/5G/5G-A 蜂窝网络 采用按需建设 UPF、建立专用 DNN 通 道、进行 QoS 专用设置等技术，满足 场景传输需求。参考以下标准： IO.A -> V2.1 4G/5G/5G-A 蜂窝网络 （四） 路云交互 图 12 路云交互网络拓扑图 30 表 10 路云交互网络拓扑说明 符号 通信网络 描述 IO.EC<->R.1 传输网络 可采用路由型数通、交换型数通、PON 接入等接入方案，支持各类设备接入 端口，实现智能路侧基础设施平台与 云控基础平台之间的互联通信，具备 多业务承载能力，支持网络设备数量

26 5.2.2 安全区域边界防护设计....................................................................29 5.2.3 安全通信网络防护设计....................................................................33 5.2.4 安全管理中心设计........ 安全技术策略是以安全计算环境、安全区域边界和安全通信网络为保护对 象框架，以安全管理中心为安全运营平台，以国家等级保护第三级要求为控制 目标，覆盖网络基础设施、主机/终端系统、业务应用系统、数据安全各层面的 安全技术体系。 4.2 安全策略具体设计 按照划分等级保护、纵深防御的保护思想，安全策略设计涵盖物理和环境 安全策略、安全计算环境策略、安全区域边界策略、安全通信网络策略，及安 全管理中心策略等五个方面。 相应采取措施有：绝缘地板、防电磁干扰设备、关键设备实施电磁屏蔽。 5.2 安全技术体系设计方案 根据等级保护安全技术要求第三级中三重防护的思想和控制要求，安全技 术体系建设包括安全计算环境防护建设、安全区域边界防护建设、安全通信网 络防护建设，以及安全管理中心建设等几个方面。 5.2.1 安全计算环境防护设计 依据等级保护要求第三级中设备和计算安全、应用和数据安全等相关安全 控制项，结合安全计算环境对于用户身份鉴别、自主与标记访问控制、系统安

个以上，其他的 6 个以 上， 以确保低空通信网络的全覆盖和高稳定性，满足无 人机高清图像传输、实时飞行数据回传等业务需求。 . 专用通信链路 针对于特定的场景， 为了保障飞行计划、实时监控数据的 快速传输， 避免与公众通信网络产生干扰，确保关键任务 数据优先传输 ，需要在机场与低空交通指挥中心之间，铺 设光纤专线， 预留专用通信频段， 避免与公众通信网络产 生干扰，确保关键任务数据优先传输。