5G-A通感一体化技术：低空经济的新基础设施

背景：低空经济发展趋势

低空经济是指在垂直高度1000米以下（根据不同地区法规，部分场景扩展至3000米）的低空空域内，以有人驾驶或无人驾驶航空器为主体的经济活动总和。这一概念涵盖了无人机物流、无人机农业植保、城市空中交通、低空旅游、应急救援等多个应用领域，被视为未来经济增长的重要引擎。

2026年，随着技术成熟度提升和政策支持力度加大，中国低空经济进入了快速发展的元年。国家层面陆续出台了低空空域管理改革措施，多个省份启动了低空经济示范区的建设。无人机应用场景不断丰富，从传统的航拍、植保向物流配送、城市空中交通等新兴领域快速延伸。

然而，低空经济的规模化发展面临着关键基础设施的瓶颈。传统的无人机飞行主要依赖GPS等卫星导航系统，存在信号遮挡、定位精度有限等问题。更重要的是，低空飞行器的大规模应用对空域管理提出了更高要求：需要实时感知和识别所有低空飞行器，确保空域安全和飞行秩序。这正是5G-A通感一体化技术能够发挥关键作用的应用场景。

5G-A作为5G网络的演进版本，在R18/R19标准中引入了多项革命性技术，通感一体化（ISAC）就是其中最具战略意义的技术之一。通过这项技术，5G-A基站不仅能提供通信服务，还能像雷达一样感知周围环境中的物体，实现通信与感知的深度融合。

低空经济应用场景

flowchart TB
    U1["无人机物流"]
    U2["低空旅游"]
    U3["农业植保"]
    U4["城市空中交通"]
    U1 --> LE["低空经济"]
    U2 --> LE
    U3 --> LE
    U4 --> LE

通感一体化技术原理

通感一体化（Integrated Sensing and Communication, ISAC）是5G-A引入的一项前沿技术，其核心理念是复用同一套无线设备实现通信与感知两大功能。传统的通信系统追求的是信息传输的可靠性与效率，而感知系统（如雷达）追求的是目标检测、定位和成像的精度。通感一体化技术在设计之初就考虑了两者的融合需求，在波形设计、资源分配和信号处理等环节实现了协同优化。

ISAC 通感一体化原理

flowchart LR
    Comm["通信 数据传输"]
    Sensing["感知 目标检测/定位"]
    HW["基站/终端硬件"]
    Comm -->|"共享硬件"| HW
    Sensing -->|"共享频谱"| HW

技术架构

从系统架构角度看，5G-A通感一体化基站在硬件层面与普通5G基站基本一致，主要差异体现在信号处理算法和协议栈的扩展上。感知功能主要通过以下方式实现：基站发射特定的感知信号，这些信号在遇到障碍物或飞行器时产生反射，基站接收反射信号并进行分析，从而计算出目标的位置、速度和角度信息。

核心能力指标

5G-A通感一体化基站的感知性能主要通过以下指标衡量：距离分辨率决定了基站能区分的两个最近目标之间的距离，角度分辨率决定了基站分辨目标方向的能力，而速度分辨率则决定了检测目标运动状态的能力。在理想条件下，5G-A基站的感知精度可以达到分米级，能够满足大多数低空飞行器的监管需求。

通感一体化的另一个重要优势在于其成本效益。传统无人机监管需要单独部署雷达或专用的感知设备，而5G-A基站可以在提供通信服务的同时实现感知功能，大幅降低了低空监管基础设施的建设成本。运营商可以复用已有的5G基站站址和传输网络，快速部署通感一体化能力。

华为与浙江电信创新实践

在5G-A通感一体化技术的商用部署方面，华为与浙江电信走在了行业前列。双方联合在浙江地区部署了多个5G-A通感一体化的创新基站，率先实现了低空网络覆盖的技术验证和商用试点。

技术验证成果

浙江电信与华为合作部署的5G-A通感一体化基站，在技术验证中取得了显著成果。在感知范围方面，单个基站可以覆盖方圆数公里的低空空域，感知高度可达600米以上，能够覆盖绝大多数无人机的飞行空域。在感知精度方面，基站可以准确识别无人机的位置、飞行高度、速度和航向信息，定位精度优于传统GPS数据。

更为重要的是，这套系统可以同时追踪多个无人机目标。在测试中，单个基站成功同时追踪了数十个无人机目标，且跟踪精度和实时性均满足监管要求。这一能力对于未来低空空域的密集飞行管理至关重要。

低空网络覆盖方案

针对低空网络覆盖的特殊需求，华为与浙江电信设计了一套多层次的低空网络覆盖方案。该方案采用了高低基站协同的部署策略：地面基站提供基础通信和感知覆盖，而部署在高处的基站则可以有效扩展低空覆盖范围，消除信号盲区。

在实际部署中，浙江电信充分利用了已有的5G基站资源，通过软件升级的方式为部分基站添加了感知功能，大幅降低了部署成本。同时，基站可以与现有的无人机云监管平台对接，实现数据的实时上报和指令的下发，形成完整的低空监管闭环。

关键技术详解：TDoA与Remote ID

在5G-A通感一体化系统中，有两项关键技术对于无人机识别和定位至关重要：TDoA（Time Difference of Arrival，到达时间差）定位技术和Remote ID（远程识别）技术。理解这两项技术的工作原理，有助于更好地把握通感一体化系统的核心能力。

无人机定位技术对比

flowchart LR
    T["TDoA 到达时间差定位 精度10-30cm"]
    A["AoA 到达角定位 精度5度"]
    G["GNSS 卫星定位 精度1-5m"]
    T --> D["低空无人机监管"]
    A --> D
    G --> D

TDoA到达时间差定位技术

TDoA是一种基于信号到达时间差的定位技术。其基本原理是：当无人机发送信号时，该信号会被多个基站同时接收。由于无人机与各个基站的距离不同，信号到达各基站的时间存在差异。通过精确测量这个时间差，并结合各基站的位置坐标，可以计算出无人机的精确位置。

具体而言，如果无人机到基站A和基站B的信号到达时间差为Δt，那么无人机必定位于以两个基站为焦点、距离差为c×Δt的双曲线上（c为光速）。当有三个或更多基站同时接收信号时，可以构建多条双曲线，其交点即为无人机的位置。这种定位方式的精度取决于时间测量的精度，5G-A系统由于采用了高精度时间同步协议，定位精度可达米级甚至分米级。

TDoA定位技术的优势在于其精度高、覆盖范围大，且不依赖无人机自身的GPS数据。即使无人机未开启定位功能或GPS数据不准确，系统依然可以依靠TDoA技术实现精确定位。这对于监管未经授权飞行的无人机尤为重要。

Remote ID远程识别技术

Remote ID是无人机领域的一项标准化技术，要求无人机在飞行过程中持续广播其身份信息和状态数据。这些数据包括无人机的唯一标识、类型、位置、飞行高度、速度、航向以及操作者信息等。Remote ID的核心理念是让所有飞行中的无人机都像汽车的车牌一样，可以被地面设施和相关人员识别和追踪。

5G-A通感一体化基站可以接收和解码无人机广播的Remote ID信号。系统首先检测到无人机信号的存在，然后通过信号解析提取出Remote ID数据包中的各项信息。这些信息随后被上报至无人机管理平台，用于飞行合规性验证、轨迹记录和安全预警等应用场景。

在技术实现上，Remote ID信号通常采用Wi-Fi（802.11）或蓝牙等短距离通信协议广播。5G-A基站通过感知模块检测这些信号的存在，随后通过专用的解码算法还原信号内容。为了提高解码成功率，系统会对同一信号进行多次接收和校验，确保数据的完整性。

目前，Remote ID技术已经在多个国家和地区得到推广实施。中国民航局发布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》也对无人机的远程识别提出了明确要求。5G-A通感一体化基站的部署，将为Remote ID的广泛落地提供强有力的基础设施支撑。

行业应用场景

5G-A通感一体化技术的成熟和部署，为低空经济的多个应用场景提供了坚实的技术基础。以下是几个最具代表性的应用场景分析。

无人机物流配送

无人机物流是低空经济最具商业前景的应用之一。京东、顺丰、美团等企业已在多个城市开展无人机配送试点。5G-A通感一体化基站的部署，使得物流无人机的飞行轨迹可以被实时监控和管理。当多架无人机同时执行配送任务时，系统可以协调它们的飞行路径，避免碰撞风险，同时为无人机提供稳定的通信链路，确保控制指令的实时下发。

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城市空中交通

随着电动垂直起降飞行器（eVTOL）技术的成熟，城市空中交通正从概念走向现实。5G-A通感一体化基站的部署，为未来的城市空中出行提供了通信和感知双重保障。在这一场景中，基站不仅需要追踪和识别所有飞行器，还需要为其提供高质量的通信服务，支持飞行控制指令、乘客娱乐和紧急通信等多类型业务。

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低空安全监管

低空空域的安全监管是通感一体化技术最直接的应用场景。通过部署通感一体化基站，监管机构可以构建覆盖整个城市的低空感知网络，实时掌握所有在册无人机的飞行状态，及时发现和处理未经授权的飞行活动。与传统监管手段相比，5G-A通感一体化系统具有覆盖范围大、响应速度快、定位精度高的优势，可以有效提升低空空域的安全管理水平。

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农业植保与地理测绘

无人机在农业植保和地理测绘领域已得到广泛应用。5G-A通感一体化基站的部署，为这些应用提供了更稳定的数据链路和更高精度的定位服务。植保无人机可以在飞行过程中将作业数据实时回传至管理平台，实现作业面积的精确统计和喷洒效果的评估。测绘无人机则可以获得更精确的飞行轨迹数据，提高测绘成果的精度和可靠性。

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未来发展趋势

5G-A通感一体化技术作为低空经济的新基础设施，其发展前景广阔。随着3GPP R19标准的推进，通感一体化的感知能力将进一步增强，未来的基站将具备更高分辨率的成像能力，能够识别无人机等小型目标的精细特征。

技术演进方向

从技术演进角度看，通感一体化未来的发展将沿着以下几个方向推进。一是感知精度的持续提升，通过更先进的波形设计和信号处理算法，实现分米级甚至厘米级的定位精度。二是感知范围的扩大，通过多基站协同组网，实现对整座城市乃至更大范围低空空域的无缝覆盖。三是感知与通信的深度融合，实现两者资源的动态共享，在保证通信服务质量的同时最大化感知性能。

生态构建

从产业生态角度看，通感一体化技术的发展需要通信设备商、运营商、无人机厂商、监管机构等多方共同参与。设备商负责提供支持通感一体化的基站设备，运营商负责网络部署和运营，无人机厂商需要在产品中集成Remote ID等功能，而监管机构则需要制定相应的法规标准。华为与浙江电信的实践表明，产业链协同是推动这一技术快速落地的关键。

商用前景

从商用角度看，5G-A通感一体化基站的部署将成为运营商在低空经济领域的重要收入来源。除了传统的通信服务收入外，感知服务、无人机监管数据服务、低空空域租赁等都可能成为新的商业模式。随着低空经济的规模化发展，这一市场有望在未来数年内实现快速增长。

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