�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 随着 5G-A 技术的不断发展,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,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

摘要:结合 5G 技术,可以对 5G 收发模式、空间复用方式、感知波形、资源配置进行升级。 在 5G 系统上 部署通感任务开关等参数,升级成 5G-Advanced(5G-A)系统,可以解决低空 5G 覆盖的空洞,以及提升 低空终端的连接,改善低空波形干扰,最终实现低空无人机精准互联管控和低空感知提升。 关键词:5G-A;低空;无人机;海域 中图分类号:TN929. 11 文献标志码:A 引用格式:江强 004 0 引言 如何更好地发展低空装备与落地低空经济场景等 问题,仍有很多议题值得深入研究 [1]。 在传统的 4G/ 5G 通信系统中,传统基站的天馈垂直张角小,主要为 对地覆盖,垂直覆盖范围有限。 例如,传统的正交频分 复 用 ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)连续波信号不同的雷达应用场景 距离 地面覆盖近,5G 基站上方的低空领域信号阻挡少,接 近自由空间传播。 随着无人机等低空、海域智能化的 作业需求不断增加,传统的通信在低空、海域智能化领 域面临着严峻的考验。 5G-Advanced(5G-A)的出现弥 补了低空、海域智能化的空白,从地面到空中,从大陆 到海洋,皆可实现万物互联。 1 5G-A 的优势 5G-A 是基于目前 5G 网络的功能和覆盖上进行 相应的演进和增强

由于低空智联网的立体化覆盖、高可靠通信、超精准服务等特征, 使得传统的被动式 网络管控技术难以满足业务随需服务要求, 亟须融合数字孪生、自智网络、分布式人工智能等新型技 术突破管控瓶颈. 为应对以上挑战, 本文分析了低空智联网的特征和需求, 提出了数字孪生驱动的低 空智联网自智管控架构. 依托自智管控闭环, 分别分析了低空网络层、数字孪生层、自智管控层的功 能, 并针对各个层次的关键技术, 包括低空组网覆盖和资源分配技术、网络资源孪生建模与状态同步 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 (时延敏感型) 和三维建模 (计算密集 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

发展 新阶段。截至 2025 年，川渝地区已建成 51 个民用运输机 场 （其中四川省 33 个 、重庆市 18 个） 和 136 个通航起 降点， 数量位居全国前列；低空飞行服务保障体系初步覆盖 成都 、重庆主城及九寨沟 、峨眉山 、三峡等重点区域， 形 成“双核引领 ” 、多点辐射 的架构布局；低空旅游 、智慧物 流、农林植保 、 电力巡检等应用场景已初步落地， 2024 年 个民用运输机场（四川省包括成都双流 、 成都天府 、绵阳南郊等 33 个 ，重庆市包括重庆江北 、重庆 巫山 、重庆武隆等 18 个）， 136 个通航起降点， 覆盖主要 城市 、核心景区 、重点县域；低空飞行服务保障体系已覆盖 成都 、重庆主城 、绵阳 、宜宾 、万州 、黔江等重点区域， 建 “ 成 双城核心 + 区域节点 ”的网络化布局；G5 京昆高速 、 G42 沪蓉高速 用；成都在 eVTOL、低空飞行控制系统等领域涌现出一批创新企业，技 术研发实力突出。运营服务方面，已形成一批涵盖低空旅游、 物流配送 、农林植保 、应急救援的专业运营企业， 服务网络 逐步覆盖川渝全域 。科研与人才方面， 重庆大学 、电子科技 大学 、西南交通大学等高校开设低空飞行 、航空工程 、无人 机应用等相关专业， 建立人才培养机制；成渝地区双城经济 圈低空经济研究院成立，联合高校、企业开展关键技术攻关，

........................................................................................7 (一) 调研问卷覆盖范围................................................................................................. ..............................................................................72 (二) 规划与核心痛点融合不足，场景覆盖不充分............................................................72 (三) 行业内部发展不均衡，梯队间差异大............. 步深化拓展 “人 工智能+审计”实践探索，为审计机关和有关主管部门加强对内部审 计工作的指导和监督提供政策参考，推动内部审计更好地服务国家 治理体系和治理能力现代化。 本次调研周期紧凑，样本覆盖范围仍存在局限，相关数据和结 论难免存在疏漏，仅供相关方作为参考依据。中国内部审计协会和 中国信息通信研究院将继续关注技术发展和审计实践，适时继续开 展调研以更加全面客观地反映内部审计数智化发展情况。

、乌鲁木齐米东区等产业载体出台专项 扶持政策， 形成上下联动的政策格局。 （二） 基础设施初具规模 全疆现有 27 个民用运输机场 、79 个通航起降点， 数量居 全国前列；低空飞行服务保障体系已覆盖阿勒泰 、哈密 、 克拉玛依 、巴州 、塔城 、和田 、伊犁七大区域， “ 形成 区 域中心 + ” 节点站点 的网络化布局；G30 连霍高速、S21 沙漠 “ 公路等干线公路服务区预留低空补给停靠位，具备 （一） 短期目标（2026-2027 年） ： 试点突破阶段 . 基础设施：建成 10 个低空旅游骨干起降场 、5 个低空物流 枢纽 、8 个应急救援基地 ，低空飞行服务保障体系覆盖北 疆主要城市和核心景区。 . 场景应用：低空旅游开通 20 条重点航线，年载客量突破 5 “ 万人次；低空物流实现地州市核心城区 30 ” 分钟达 ，偏远县 城 “ 1 ” 中期目标（2028-2030 年） ： 规模化发展阶段 . 基础设施： 建成 30 个低空起降场 、15 个低空物流枢纽、 14 个地州市应急救援基地 、100 个县市区应急救援站点， 形成覆盖全域的低空基础设施网络。 . 场景应用：低空旅游实现主要 5A 景区、重点旅游城市全覆 盖， 年载客量突破 10 万人次 ；低空物流形成 “ 干线 + 支 线 + 末端

都推动了低空经济的高速发展。 传统无人机 使用电台或 Wi-Fi 通信方式,只能满足视距内飞行,且 容易受干扰,应用场景和使用范围有限。 网联无人机 利用 5G 网络为无人机提供通信服务 [3],实现通信广 覆盖、稳连接,包括上行的大带宽、低时延、高可靠的要 求,保障安全飞行和业务连续性,满足超视距飞行、高 清实时图传、远程控制等需求;同时还可以为无人机应 用提供云—边—端协同的数据分析、数据存储等算力 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,现有对地覆盖的无线网络利用天线旁瓣对 空中有一定的信号覆盖,但是由于天线旁瓣较多且杂 较难保障无人 机全路程连续业务服务和不中断飞行操控。 这是目前 需要攻克的关键挑战。 其次,无人机要求有实时视频或图片回传,甚至是 高清视频回传,上行速率普遍要求在每秒几十到几百 兆速率,而传统对地覆盖的移动通信网络则主要服务 于人,以下行业务为主,更多聚焦在提升网络的下行链 路容量。 基于现有网络来保障未来大量无人机的大上 行、低时延业务需求,也是网络面临的较大挑战。 最后,低空经济的快速发展对空域安全管理提出

68% 83% 跨场景关联能力 不支持 支持 12 类关 联 系统部署将分三个阶段推进：首期完成重点区域 500 路摄像头 的智能化改造，二期实现辖区 5000 路存量摄像头的接入，最终形 成覆盖 10 万路摄像头的智能防控网络。通过警用终端与群众移动 ” 端的无缝衔接，构建 AI 预警-民警处置- ” 群众反馈 的闭环治理模 式，预计可使辖区可防性案件发生率降低 23%以上。 1.1 查 和被动接警的模式已难以应对高频次、多形态的治安事件。据统 计，2022 年全国 110 接警总量达 1.6 亿起，其中非紧急警情占比 超过 40%，导致基层警力资源被大量消耗。视频监控设备覆盖率虽 已达每千人 5.8 台，但存在三个突出问题：一是现有智能分析算法 对复杂场景（如夜间低光照、人群密集区域）的识别准确率不足 65%；二是跨区域、跨部门视频数据共享存在技术壁垒，形成超过 块使商业区应急响应速度提升 40%，同时减少了 32%的联防队员 巡逻人力成本。这种价值创造不依赖于财政投入的简单增加，而是 通过算法优化实现既有资源的价值再发现，其社会效益具有明显的 规模效应—— 系统覆盖单位面积每扩大 10%，边际运营成本仅增加 2.3%。 1.4 系统建设的核心目标 当前社会治安管理面临视频数据爆炸式增长与人工处理效率不 足的核心矛盾。据统计，我国公共安全摄像头总数已突破

焦于能直接满足业务需求、创造显著价值的特定场景。工信部印发《场 032 中国工业和信息化 发展形势展望系列 景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引（2025版）》（以下 简称《参考指引》），覆盖钢铁、石化等14个重点行业，为场景优化、 要素匹配、供需衔接、成效评估等提供了系统框架。累计培育“小快轻 准”解决方案超1万个，有效降低中小企业数字化转型门槛。 展望2026年，制造业数字化转型将进一步向纵深发展，更加注重 2025年，我国制造业智能化水平不断提升，为研发和生产注入了新 的发展动力。截至2025年7月底，我国已建成全球规模最大、覆盖最广的 网络基础设施，5G基站达459.8万个，“5G+工业互联网”项目超2万个， 在多场景广泛应用。目前，已建成3万余家基础级智能工厂、1200余家先 进级智能工厂、230余家卓越级智能工厂，覆盖80%以上制造业大类，全 球“灯塔工厂”85家，占比45%。建成制造业中试平台2400余个、国家级 家级 制造业创新中心33家，为新质生产力发展筑牢支撑。 展望2026年，制造业的智能设施将从局部部署转向全域集成，构 建覆盖感知、计算、执行全环节的智能化基座。在设施体系方面，将重 点推进工业网络全互联、算力资源全域调度与异构设备统一接入，实现 “云边端”协同的算力一体化布局。在技术融合方面，工业网络与算力 设施将加速升级，5G-A、TSN（时间敏感网络）等深度融入生产核心环 节，支

加入星球获取更多更全的数智化解决方案 4 数字化工厂整体框架 建设范围 覆盖层级 核心能力 ► 围绕大制造领域工艺、计划、生 产、物流、采购、质量六大核心 专业，拉通产品开发、订单交付 两大核心业务过程 ► 以装备、网络、流程、系统、数 据、技术为核心进行数字化能力 构建，实现从自动化、信息化向 数字化、智能化的迈进 ► 覆盖并贯穿现场层、控制层、操 作层、工厂管理层、企业管理层、 生态协同层 生态协同层 现场 控制 操作 工厂 企业 生态 网络 流程 装备 系统 数据 技术 工艺 计划 生产 物流 采购 质量 建设范围 覆盖层级 核心能力 5 大制造领域产品开发、订单交付过程整体概览 产品开发（ IPD ） 中长期规划 项目策划 概念开发 量产开发 生产准备 产品生命周期 研发 工艺 质量 采购 物流 计划 单一产品工艺策划 冲压、涂装、焊装、总装材料开发 制，在线校、审、批流程） Y 实现标准作业指导规范化 • 制造执行管理（包括计划管理、人员管理、 设备管理、工艺管理、质量管理、物料管 理、生产执行控制，实现对生产过程从计 划下发到产品入库过程的“人机料法环”的 全覆盖） Y 提升生产过程透明度及效率， 提高车间现场问题传递和响应 速度，实现生产过程物料、质 量、设备等数据追溯 • 数字化监控中心（实现数字化工厂信息汇 总并可视化呈现，统计分析制造管理中的