5G-A通感一體技術實踐，再次取得新突破。

1月7日，2024廈門馬拉松賽圓滿落幕，在被稱為最美馬拉松賽道的環島路上空，福建移動攜手華為率先完成了5G-A通感一體低空多站連續組網的通感能力驗證。

據悉，這是全球首個多站連續組網的通感一體驗證，它基于4.9GHz頻段實現了對城市低空120米下，多無人駕駛飛行器的探測與及時預警。這一成果，不僅是5G-A通感一體護航低空經濟發展邁出的重要一步，也意味著網規網優工作開啟了全新的“上天”模式，為未來5G-A通感一體網絡支撐低空經濟繁榮發展打下了堅實的基礎。

廈門環島路 | 圖源：廈門文旅

三大亮點，全球率先實現“5G-A通感一體低空連續組網”

本次試點針對城市低空場景，采用多個5G-A通感一體基站連續組網和站間協同，成功驗證了多目標探測、無人機跨站跨小區完整航跡的連續跟蹤與上報，低空空域的防護和預警等應用。具體而言，有三大亮點值得關注。

亮點一，應用案例豐富。根據IMT2020（5G）推進組發布的《5G-Advanced通感融合場景需求研究報告》，低空感知業務包括低空安防、無人機入侵檢測、無人機飛行路徑管理三大應用案例。此次試點完成了黑飛探測、基于電子圍欄的入侵告警、無人機飛行軌跡追蹤三大應用驗證，基本覆蓋了低空感知場景全業務。

亮點二，全球首次采用多個5G-A通感一體基站連續組網，既實現了跨站跨小區的無人機飛行軌跡追蹤，也實現了多架無人機同時識別，是目前最接近實際網絡環境的一次實踐。據了解，即使多架無人機以30-50km/h的速度并行飛行，該樣板網絡也能迅速鎖定目標并實時探測無人機的航跡。

亮點三，網規網優開創性進入低空領越。良好的網絡規劃和優化是保障網絡質量和業務體驗的前提和基礎，本次試點通過5G-A通感一體基站連續組網成功驗證了低空感知場景，其背后表明了網規網優工作首次完成了向低空領域的探索和實踐。

突破新挑戰，網規網優首次走向低空

眾所周知，傳統移動通信網絡主要覆蓋地面，網絡規劃和優化工作主要面向地面室外用戶和建筑物室內用戶開展。如今網絡首次面向低空場景，對網規網優工作自然也就提出了全新的要求和挑戰。

面向低空場景的主要網規網優工作

首先，5G-A從通信走向通感一體，對網絡規劃提出更高的挑戰。面對低空場景要求基站能向低空領域提供獨立對空波束覆蓋，5G-A AAU設備提供獨立的對地通信波束、對空通信波束和獨立的感知波束，可有效滿足低空領域的立體感知需求，但這隨之也對5G-A 的RF參數規劃設計工作帶來了新挑戰。

與傳統通信網絡規劃關注的覆蓋、干擾、容量等不同，5G-A通感一體新增感知性能的規劃目標，如無人機識別準確率，空域感知高度和距離，感知精度等。5G-A新增了感知波束，復雜度相對于5G再上一個臺階，其寬度、數量和方向動態可調，可通過數千種包含方位角、下傾角、波束寬度、波束數量等參數的權重組合，生成海量的波束Pattern，來滿足不同場景的通感需求。因此，如何規劃好站高、下傾角、方位角、波瓣角等RF參數，并通過最優的參數組合來匹配低空覆蓋場景，是網規網優工作的一次全新探索，也是一項極具挑戰性和復雜性的工作。

越來越復雜的波束Pattern | 圖源網絡

其次，通感一體感知精度要求高，對傳統網規網優作業模式和人員技能模型提出更高的挑戰。5G-A通感一體技術通過在無線信號的固定時頻域位置發送感知導頻并接受回波，利用時延差計算目標距離，利用多普勒效應回波頻移計算目標速率，利用相位差來判斷目標角度，并生成反射點信息，模擬出無人機與交通路徑，實現對各種物體的精準識別。從實現原理上不難理解，基站天線的高度、經緯度、方位角、下傾角等信息是通感融合系統的關鍵參數。在通感融合網絡規劃設計中，需首先確保這些參數的準確性，才能實現對目標物體的距離、位置和速度的精準識別。這與傳統通信網絡不同，由于傳統移動網絡只負責通信功能，基站天線的高度、方位角等信息若存在幾米或1度左右誤差，對站點覆蓋影響并不明顯，但在通感一體系統，這些參數差以毫厘，就可能導致感知結果失之千里。

因此，為確保系統參數的準確性，需工程師遵循無線電波的傳播特性，操控無人機沿著不同徑向方位角角度飛行多次，以通過獲取無人機的飛行高度、速度、方向角等信息來驗證和修正參數值。這顛覆了傳統的路測工程師作業模式，需新引入無人機測試，對測試人員提出了更高要求，即具備飛手資質。

再者，感知與通信效果兼顧，對網絡優化提出了更高的挑戰。與地面無線信號易受建筑物、高山等阻擋不同，低空領域幾乎沒有障礙物，基站與無人機之間的無線信號以視距（LoS）傳播為主，很容易產生上下行干擾，給地面網絡帶來不利影響。因此，如何在保障感知效果的同時，兼顧地面和空域網絡的通信質量，是5G-A通感一體網絡優化工作面臨的一個新課題。

而本次試點通過多個5G-A通感一體基站連續組網和站間協同，為無人機黑飛探測、預警上報和軌跡追蹤等低空應用提供了有力的網絡支撐，這背后無疑證明了面對低空場景的新要求、新挑戰，網規網優工作已實現新突破，走出了5G網絡向低空領域延伸的堅實的第一步。

網絡先行，開啟低空經濟美好未來

從電力巡檢、安全巡邏、應急救援到外賣“從天而降”......近年來，我國無人機產業迅猛發展，低空經濟已滲透到百業百態中，成為推動社會經濟創新發展的新引擎。據前瞻產業研究院數據，2022年我國民用無人機市場規模已達443.58億元， 到2027年我國工業無人機行業市場規模將達到3138億元。

未來幾年，伴隨著低空經濟進入快速增長期，無人機在各個領域的活動越來越頻繁，作業范圍越來越廣泛，隨之也將發生越來越多的違法黑飛現象而導致嚴重的安全問題，給低空安防工作帶來越來越大的壓力。因此，面向低空經濟快速發展，如何高效、精準地識別檢測非法入侵的無人機，確保無人機業務安全有序和高效服務，已成為擺在行業面前的迫切任務。

當前，無人機探測主要采用雷達、TDOA（到達時差定位）等方案。盡管這些方案已經成熟，但都存在一定的缺點。比如，低空雷達方案部署成本高，需額外申請有限的頻譜資源；TDOA至少需部署三個射頻偵測點，且定位精度較低。

而5G-A通感一體技術通過在現有基站上疊加感知能力，以及通信與感知共享頻譜的方式，實現了“一網兩用”，可充分利用移動通信網絡的廣覆蓋、大連接優勢，在提供通信服務的同時實現全域、高精度的低空感知。相對于傳統方案，5G-A通感一體在成本、感知范圍、感知精度等多方面均具有絕對優勢，有望更好護航低空經濟快速規模發展，助力更多低空應用繁榮生長。

廈門是一個臨海城市，也是我國有名的旅游城市，擁有物流、港航、旅游、商業、文化等眾多優勢產業。在這些領域，低空飛行應用的前景都非常廣闊。相信以本次試點為良好開端，未來5G-A通感一體技術和低空網規網優新能力將有力推動低空應用走進更多行業，為廈門乃至全國各地的經濟發展注入新動力。