低空经济在运营商中的发展策略与应用场景

摘要：随着技术进步和政策支持，低空经济正成为新的经济增长点。运营商在低空经济中扮演着关键角色，面临着机遇与挑战。本研究分析了低空经济的定义、特征及发展现状，探讨运营商在其中的角色定位，提出发展策略。低空通信将从原有的点对点视距窄带通信拓展到广域非视距宽带通信，这就需要大范围组网、高精度感知、精准化定位、智能化计算等能力支撑，运营商将通过采用技术创新以5G 网络为主体，综合采用 WiFi、卫星通信等多种技术手段，打造综合立体、多层次的网络架构，以满足不同飞行范围、不同飞行高度、不同应用场景和业务模式和生态圈建设，并推动工业物联网产业升级和经济发展。

关键词 低空经济 5G 无人机 卫星通信；物联网

引言

本研究旨在探讨运营商如何把握低空经济发展机遇，通过技术创新和业务模式创新，开拓新的增长点。同时，分析运营商在低空经济中面临的挑战，提出相应的发展策略，随着5G通信和人工智能的快速发展，低空经济正成为全球经济增长的新引擎。运营商作为信息通信基础设施的建设者和服务提供者，在低空经济发展中扮演着至关重要的角色，本研究为运营商在低空经济领域布局提供参考。

一、低空经济定义与现状

低空经济是指利用距地面1000米以下的空域资源进行的经济活动，主要包括无人机物流、农业植保、应急救援等领域。当前低空通信以视距范围内的点对点通信为主，非授权频段通信技术基本能够满足需求，低空应用仍处于发展初期，航空器飞行作业高度普遍在120米以下，活动范围多为视距范围，通信需求以实现飞行器和控制器之间点对点通信为主；从覆盖区域看，在局域低密度的低空农林植保、勘探测绘等场景中，仍可主要使用非授权频段通信、WiFi 等通信技术；在低空物流运输、载人飞行等广域高密度飞行业务场景中，运营商可充分利用5G网络广覆盖大连接低时延的优势，满足低空规模化场景的应用需求。从覆盖高度看，对于300米以下空域，可利用现有 5G 基站，通过调整基站天线仰角等方式，实现网络连续覆盖；对于大于300米《1000米空域，需要新建覆盖专用网；尽管运营商现有地面5G网络规划优化已经较为成熟，但并未进行对空覆盖优化，直接用于低空通信仍存在挑战。从组网的框架看低空5G组网架构及立体覆盖方案不完善。现有 5G 公网建设优化以服务地面用户为目标，天线下倾角较大且高度低，低空区域信号覆盖依赖波束旁瓣，存在天线零点现象导致信号电平波动较大。同时，地面 5G 信号在反射和散射会泄露到低空环境，越区干扰问题较严重。从 5G 现网低空覆盖仿真和测试结果看，300 米以下低空覆盖较强，但普遍存在较为严重的重叠覆盖问题，缺少清晰主覆盖小区，且主服小区碎片化随高度上升愈发严重。低空通信将地面二维覆盖向三维立体空间延展，需要对已有的通信设备进行改造或研发新型的低空通信设备，目前尚无成熟方案。

低空 5G 关键技术产业能力有待完善。低空通信网在对地对人覆盖基础上还需拓展对空对机覆盖，5G 网络在低空环境下电磁传播环境和干扰特征发生显著变化，而现有 5G 技术产业在低空无线信道建模、空地网络协同、干扰控制、移动性管理、资源调度等方面尚无完善的解决方案。对网络部署方案目前遵循复用公网、公专结合，适当新增设备对空构建立体低空覆盖的建设思路较为经济可行，在保证地面覆盖前提下，实现空地网络一体化协同优化，满足对大规模飞行器的接入需求。运营商网络重点建设场景利用现有 5G 网络实现低空120-300米以下立体覆盖利用无线通信的方式满足空地通信需求。首先需要解决无线电信号在作业区域的覆盖问题。以往移动通信网络主要面向地面用户进行对地、对人的覆盖，少数通信基站天线能做到高楼层覆盖。低空立体覆盖方案包括基于公网的波束调优，空地一体化波束配置以及新增对空天线。运用商通过采用波束调优方案可灵活复用公网资源，节约建设时间，节省建网成本，但在地空同频组网模式中需要进一步突破干扰协调技术挑战；当前低空感知网尚处于起步阶段，雷达、光电、5G-A通感多种感知方式并存，表现出差异化的感知能力和适用场景，这些挑战和关键问题的不成熟建议运营商对低空经济发展采用以下方式。

利用现有的5G成熟的覆盖网络重点天线设计创新，根据情况进行5G/5G-A的专网的建设：采用空地一体波束设计关注垂直大张角以及自定义波束两种技术路线。目前中国联通新型低空天线对空和对地一体化天线实验成功，天线水平方向对空和对地波宽基本一致，满足原有蜂窝网路架构的水平覆盖需求；天线垂直方向对空波形匹配空域覆盖特点进行零点填充，保证覆盖的连续性，已完成3.5G以及2.1G低空新型天线产品研发，测试效果符合预期。建议运营商目前主要的低空组网方式是采用低空5G虚拟专网是基于5G公网，通过同频或异频组网方式实现低空覆盖的网络，包括异频组网和同频组网两种策略；新建低空5G专网是利用专用频率构建对空覆盖的网络，满足更高飞行高度的通信需求。低空经济的发展表现为高度依赖先进技术、涉及面广、产业链长、发展潜力大。低空经济的发展不仅能够创造新的经济增长点，还能推动传统产业升级，提高社会运行效率。特别是5G通信、人工智能和电池技术的突破，为低空经济发展提供了强大支撑。

二、运营商在低空经济中的角色与机遇

运营商在低空经济中扮演着多重角色。首先，作为通信基础设施的建设者和运营者，运营商为低空经济活动提供可靠的网络连接和数据传输服务。其次，运营商可以成为低空经济服务平台的建设者，整合各方资源，提供一站式解决方案。此外，运营商还可以作为技术创新的推动者，通过研发新技术、新应用，推动低空经济的发展。最后，通过参与低空经济建设，运营商可以提升自身的技术实力和市场竞争力，为未来发展奠定基础。

三、运营商发展低空经济的策略

面对低空经济的发展机遇，运营商需要制定科学的发展策略。首先，在技术研发方面，运营商应加大对5G、边缘计算、网络切片等技术的投入，为低空经济提供强大的技术支撑。同时，积极参与低空经济相关标准的制定，提升行业话语权。其次，在业务模式创新方面，运营商可以探索"网络+平台+应用"的一体化服务模式，为低空经济参与者提供端到端的解决方案。

在生态圈建设方面，运营商应积极构建低空经济生态圈，整合上下游资源，形成协同发展效应。同时，运营商还应加强与政府部门的沟通，参与政策制定，为低空经济发展营造良好的政策环境。此外，运营商还应注重人才培养，培养一批既懂通信技术又熟悉低空经济的复合型人才，为低空经济发展提供人才支撑。

五、结论

低空经济为运营商带来了前所未有的发展机遇。通过积极参与低空经济建设，运营商不仅可以开拓新的业务领域，提升收入水平，还能够增强自身的技术实力和市场竞争力。然而，低空经济的发展也面临着技术、政策、安全等方面的挑战。运营商需要制定科学的发展策略，加大技术研发投入，创新业务模式，构建良好的产业生态圈。

随着技术的进步和政策的完善，低空经济将在更多领域得到应用，为运营商带来更多的发展机会。运营商应当抓住这一历史机遇，积极布局低空经济，为自身转型升级和经济社会发展做出贡献。

参考文献

1、张明远 低空经济发展趋势与运营商机遇分析

2、王立新 陈思远. 5G时代低空经济应用场景研究[M].