低空经济正以前所未有的速度发展，已成为新的经济增长引擎，而5G-Advanced（5G-A）技术正是推动这一领域发展的关键力量。本文深入探讨了5G-A的技术特性以及其在低空经济场景中的创新应用。本文为通信技术的发展提供了新视角，对低空经济的实践者和研究者具有重要的启发和指导意义。
在数字经济时代，新技术的涌现和应用正以前所未有的速度重塑着全球经济和社会的发展格局。作为新质生产力的典型代表，低空经济凭借其独特优势和巨大潜力，逐渐成为推动现代社会发展的重要力量。2021年1月，中共中央和国务院首次在《国家综合立体交通网规划纲要》中将“低空经济”概念写入国家规划。2023年12月，中央经济工作会议再次强调低空经济作为战略性新兴产业的重要性。2024年3月，全国两会首次将其纳入政府工作报告，标志着低空经济的快速崛起和政策支持的加强。
5G-A（5G-Advanced），也称为5.5G，是5G技术的增强和扩展。2021年4月，国际标准化组织3GPP正式确定5G-Advanced（5G-A）为5G下一阶段演进官方名称，从Rel-18开始，标志着全球5G发展进入新阶段。5G-A的目标是在6G商用之前，提供超越现有5G标准的网络能力，以支持更高性能和更复杂应用场景的需求。5G-A的定位不是取代5G，而是在热点区域或特定场景对5G进行补充，实现更高效的网络服务。
图1：5G-A标准（Rel-18）
低空经济是指在垂直高度1000米以下，根据实际需要延伸至不超过3000米的低空空域范围内，以民用有人驾驶和无人驾驶航空器为载体，以载人、载货及其他作业等多场景低空飞行活动为牵引，带动相关领域融合发展的综合性经济业态。这一概念涵盖了低空飞行、航空旅游、支线客运、通航服务、科研教育等业务形态，涉及通用直升机、eVTOL（电动垂直起降飞行器）、无人机等飞行器，以及低空基础设施、低空飞行器制造、低空运营服务及低空飞行保障等产业。
图2：低空经济迈入快速发展期
我国对低空经济的发展给予了强有力的政策支持。从国家层面，低空经济已被纳入国家战略规划，如《国家综合立体交通网规划纲要》提出发展低空经济，中央经济工作会议强调推进低空经济等战略性新兴产业。地方政府也积极响应，如广东、江苏、江西和四川等地出台了相关政策，推动低空经济的基础设施建设、产业集群发展和应用场景创新。这些政策不仅为低空经济的发展提供了法律保障，还促进了相关技术和产业的创新与应用，推动了低空经济的快速健康发展。
2.标准进展
低空经济的标准化工作在全球范围内正快速推进。国际电信联盟（ITU）、第三代合作伙伴计划（3GPP）、电气与电子工程师协会（IEEE）以及中国通信标准化协会（CCSA）等权威组织积极推动相关标准的制定和完善。这些标准涵盖无人机的通信服务、飞行控制、协同作业和监测服务等多个领域，旨在确保无人机系统的安全性、可靠性和高效性。例如，ITU发布了民用无人机通信服务的基本要求，3GPP规范了无人机系统的远程识别和增强功能，而IEEE则制定了自组织空中网络的通信标准。CCSA也在无人机公网通信服务和安全管理等方面发布了多项行业标准，为低空经济的健康发展提供技术规范和指导。
低空经济产业链涵盖低空生产制造、低空基础设施、低空行业应用上中下游全产业链，具有巨大的市场潜力。信息服务是低空经济的重要组成部分，我国在信息通信行业具有全球领先优势，国内三大通信运营商都在积极布局低空经济领域，共同目标是利用5G、5G-A等先进技术推动低空通信网络的发展，并提供全面的网络支持和服务保障。
中国移动发布了“四驱两翼”低空经济高质量发展能力体系，旨在通过四个主要驱动力（终端、网络、平台、应用）和两个支持翼（AI与安全）来推动低空经济的发展；依托4.9GHz高频谱优势，构建低空智联网和低空管理平台，实现米级感应能力；积极探索通感一体技术，实现感知信息的收集、传输、处理和应用；推进通感一体试验，发布十大低空网联应用场景，覆盖多个领域。
中国联通打造了“端网云安智”五位一体的低空网联创新体系。自研“行空”系列、“极光”系列和卫通专用产品，为无人机提供唯一的身份证和智能能力；对现有地面网络进行调参调优，搭建5G对空专网，与卫星互联网衔接；构建行云5G网联无人机行业应用。
中国电信推出了“天翼星云”和“天翼星巡”两大平台，分别用于低空飞行服务和低空服务监管。基于现有的5G基站，通过参数调整实现低空网络的低成本覆盖，已在苏州和南京进行试点应用；首选毫米波系统进行感知探测，实现5～10米的探测精度。此外，中国电信还组建了“N+31+X”全国服务保障体系，参与地方政府低空产业规划和基础设施建设。
总体来看，低空经济正得到政策、标准化、运营商和产业链各环节企业的大力支持，朝着高质量迅速发展，前景广阔。
低空经济的蓬勃发展对通信网络提出了一系列挑战，主要包括以下几个方面：
• 网络覆盖能力
低空经济活动需要广泛的网络覆盖，高度可达地面以上1000m，现有的无线通信网络主要以地面覆盖为目标，有效覆盖高度大致为150m左右，难以满足低空飞行器的立体覆盖需求。构建低空立体连续覆盖的无线网络是实现低空经济高质量发展的基础。
• 大上行、低时延业务需求
与传统对地覆盖和以下行业务为主的移动网络不同，低空无人机业务普遍需要传输大量数据，如高清视频、图像和传感器信息，需要每秒几十到几百兆的上行速率。同时，许多低空应用对时延有严格要求，以确保实时监控和远程控制的有效性。这种上下行不对称特性对现有通信网络构成了挑战。
• 通信感知融合挑战
低空网络不仅需要提供通信服务，还需实现对低空异构飞行器的感知，这对于解决低空安全和监管问题至关重要。这要求我们开发能够同时满足通信和感知需求的技术，实现对低空飞行器的精确探测和跟踪。
• 网络安全挑战
（一）空地一体化
空地一体化技术是5G-A的重要组成部分，旨在实现从地面到低空的无缝通信网络覆盖。基于5G-A网络的高速率、低延迟和大连接能力，支持低空业务中的超高清视频传输、大规模数据传输以及实时通信等业务需求。依托地面网络基础设施，通过优化地面公网或建设对空专网，为一定高度下的低空终端提供优质的通信服务。
低空通信网络通过有源天线单元（AAU）进行对空覆盖，结合链路预算和仿真技术，可以精准规划站点，实现一定高度的空域的无缝覆盖。同时，通过有效的干扰管理和邻区抑制，保障了无人机大范围的安全飞行。
（二）通感一体化
通感一体化（Integrated Sensing and Communication，ISAC）是指将通信能力和感知功能融合在一起，使得通信系统同时具备通信和感知的能力，对周边环境中的物体进行探测和跟踪。这种技术不仅能够实现高精度、高分辨率的感知，还能在提供高速数据传输的同时，对周围环境进行感知，如目标的识别、定位等。
通感一体化技术的关键在于在同一套设备和一张网络上实现通信和感知两种业务的深度融合，从而拓展通信网络的功能边界，并为感知业务的普遍化应用奠定基础。
例如，在低空飞行监管领域，通过搭建5G-A通感一体基站，将通信、雷达、算力等多种技术融合进一个基站，构建起一张低空连续覆盖的无线网络，可以对低空无人机和直升机进行实时感知和轨迹监测。
此外，通感一体化技术还涉及波形设计、干扰消除、网络架构等关键技术问题，以确保通信和感知功能的有效协同。
（三）内生智能
在5G-A中，内生智能是一种核心能力，旨在通过人工智能技术与通信技术的深度融合，实现网络的自我管理和自我优化，以适应不同的应用场景和服务需求。
面向低空经济应用场景，内生智能的网络能够实时感知网络状态，进行建模预测，并做出多维决策，实现资源的按需配置和运维的自动化和智能化，使得低空飞行器的实时数据传输、可视、可管、可控成为可能。这对于无人机物流、空中交通管理等低空经济活动至关重要，因为它们需要高度可靠的通信网络来确保安全和效率。
（四）反无人机技术
随着无人机技术的迅猛发展，无人机“黑飞”现象愈发普遍，对公共安全和空域管理带来了严峻挑战。为了有效应对这一问题，反无人机技术应运而生，主要分为两大类：主动反制技术和被动检测技术。主动反制技术采用电磁干扰、激光打击和无线电频率干扰等手段，直接干预无人机的操控系统，迫使其无法正常运作或迫使其着陆。被动检测技术则通过雷达系统、光学摄像头和热成像技术等传感器，实现对无人机的监测和识别，无需干预无人机飞行。
在5G-A技术通感一体技术的加持下，反无人机技术得以实现更高精度的环境感知和智能分析。通过感知服务对物理世界进行采样，结合计算服务处理数据，实现对环境的高精度感知和智能分析。同时，5G-A技术的高速数据传输和多源数据融合能力，进一步提升了监测和反制的效率与准确性。这些技术的发展，不仅增强了反无人机技术的监测和干扰能力，还实现了更智能、更精准的识别和响应，为低空域安全提供了强有力的技术保障。
5G-A技术在低空经济领域的应用前景极为广阔，尤其在无人机物流配送、工业巡检和空中交通管理等关键领域，展现出其独特的优势。
（一）低空经济+物流配送
随着电子商务的迅猛发展，物流配送需求急剧增长。无人机物流配送作为一种创新的配送方式，能够有效缓解地面交通拥堵，提升配送效率。5G-A技术以其高速率、低时延和高可靠性的网络连接，为无人机提供了实时数据传输和精确定位的能力，从而确保了物流配送的安全性和准确性。
图3：低空经济+物流配送
• 实时数据传输：5G-A网络支持无人机在飞行过程中实时传输大量数据，包括飞行路径、环境感知和包裹状态等，使物流中心能够实时监控无人机的配送状态，并及时调整配送计划。
• 精确定位与导航：5G-A技术提供的厘米级定位精度，结合无人机上的传感器，实现了复杂环境下的精确导航和障碍物避让，增强了配送的安全性。
• 自动化配送：5G-A网络的低时延特性使无人机能够迅速响应指令，实现自动化配送，减少人工干预，提高配送效率。
（二）低空经济+工业巡检
工业巡检是低空经济在工业领域的典型应用，正逐步取代传统的人工巡视方法，显著提高了隐患排查的效率和准确性。5G-A技术支持的无人机巡检能够迅速覆盖广阔区域，实时发现问题，从而显著提升巡检的整体效能。
图4：低空经济+工业巡检
• 隐患排查：5G-A技术通过无人机搭载的高清相机和热成像摄像头等设备，实时监测、处理并反馈各种信息，提高巡视效率和人员安全性。例如，在电力行业，无人机可对输电线路、变电站等进行巡检，及时发现线路故障、设备异常等问题，保障电力系统的稳定运行。
• 盲区监测：5G-A技术提供的厘米级定位精度，结合无人机上的传感器，实现复杂环境下的精确导航和障碍物避让，提高配送的安全性。例如，无人机在水利系统管理中的应用包括河道、水库、堤坝的巡检，水利设施的精细化管理，以及水面漂浮物、排污口、岸线侵占与坍塌等问题的分析。
• 智能分析：结合人工智能算法，5G-A网络支持无人机进行智能分析，自动识别线路问题，减少人工分析的工作量。
（三）低空经济+空中交通
5G-A技术在低空经济中的应用还包括空中交通管理，这对于确保低空空域的安全和效率至关重要。随着无人机、eVTOL等低空飞行器数量的增加，传统的空中交通管理方式面临挑战。5G-A技术能够提供更加高效、智能化的空中交通管理解决方案。
图4：低空经济+空中交通
• 飞行器追踪与监控：5G-A网络能够实时追踪低空飞行器的位置和状态，通过大数据分析和人工智能算法，实现对飞行器的动态监控和管理。
• 飞行路径规划：利用5G-A网络的高速数据传输能力，结合地理信息系统（GIS）和气象信息，为飞行器提供最优飞行路径规划，避免飞行冲突和降低飞行风险。
• 紧急响应与调度：在发生紧急情况时，5G-A技术能够快速响应，实现对飞行器的紧急调度和指挥，保障低空空域的安全。
5G-A技术在低空经济中的应用，不仅能够提高物流配送和工业巡检的效率与安全性，还能够为空中交通管理提供强有力的技术支持，推动低空经济的健康发展。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，5G-A技术将为低空经济带来更多的可能性。
低空经济的快速发展为通信产业带来了新的增长机遇。随着5G-A技术的逐步商用，其在低空领域的应用不仅推动了通信技术的创新，也为通信设备制造商和服务提供商开辟了新的市场空间。以下是低空经济对通信产业的几个主要影响：
• 技术革新：5G-A技术的引入，特别是在低空经济中的应用，要求通信产业不断研发新技术以满足低延迟、高带宽和大连接数的需求。这促进了通信技术的快速迭代和创新，如毫米波通信、网络切片技术等。
• 设备需求增长：低空飞行器的通信和监控需求，推动了对高性能通信设备的需求，包括基站、天线、射频模块等。这为通信设备制造商带来了新的订单和收入来源。
• 服务模式创新：为了适应低空经济的需求，通信运营商需要提供定制化的服务方案，如无人机专用的网络切片、动态频谱分配等。这种服务模式的创新有助于提升运营商的市场竞争力。
• 市场规模扩大：据估计，到2030年，全球低空经济市场规模将达到数千亿美元。这一市场的扩张将直接带动通信产业的增长，预计未来几年内，通信产业将因低空经济而获得显著的市场扩张。
随着5G-A技术的不断成熟和应用的深入，低空经济将迎来更广阔的发展空间。技术创新和产业生态的构建将是推动其持续发展的关键因素。5G-A技术通过提供高速率、低延迟的网络连接，为低空经济领域的多场景应用提供了强有力的技术支持。此外，5G-A技术的通感一体化、内生智能等特性，将进一步促进低空经济的智能化和自动化水平，提高安全性和效率。
低空经济的发展不仅为通信产业带来了新的增长机遇，也推动了相关技术的快速迭代和创新。通信设备制造商和服务提供商需要不断研发新技术，以满足低空经济对低延迟、高带宽和大连接数的需求。同时，通信运营商需要提供定制化的服务方案，以适应低空经济的需求，并通过服务模式创新提升市场竞争力。
展望未来，低空经济预计将成为推动相关产业发展的重要力量。随着技术的成熟和市场的扩大，预计到2030年，全球低空经济市场规模将达到数千亿美元，为通信产业带来显著的市场扩张。因此，产业界需要紧密合作，不断创新，以适应这一新兴市场的需求，共同推动低空经济的健康发展。
[1] 欧阳晔等，《通信人工智能的下一个十年》，2021
[2] 前瞻产业研究院，《2024年中国低空经济报告》，2024
[3] 工信部赛迪研究院，《中国低空经济发展研究报告(2024)》，2024.
[4] 人民日报海外版，《首次写入政府工作报告--“低空经济”加速起飞》，2024.4
[5] 中国移动，《低空智联网技术体系白皮书》， 2024
[6] 中国移动等，《6G通感算智融合技术体系白皮书》， 2024
[7] 通信世界，《竞速低空智联网赛道，三大运营商策略各不同》，2024.9
[8] 中国电信股份有限公司研究院等，《空地一体5G增强低空网络白皮书》，2024.9
[9] 中国移动研究院，《低空网络信息服务能力白皮书》，2023.6
[10] 中国联通，《5G-A 通感算融合技术白皮书V3.0》，2022.5
