随着低空经济被列为国家战略性新兴产业，无人机物流、城市空中交通（UAM）、立体安防等千亿级场景加速商用，通信网络作为低空域“数字底座”的重要性愈发凸显。当前低空通信以5G网络为主体，面临现网架构为地面用户设计、对空覆盖不足、越区干扰严重等问题。本文深入剖析现代低空业务对网络的独特需求，详细阐述5G-A低空网络优化的核心路径——“复用现网适配”与“低空创新保障”，构建高效、可靠的低空通信解决方案。
1、低空网络在低空经济时代的核心价值
从政策与市场双维度看，低空网络的价值已明确：2024年中央经济工作会议、二十届三中全会文件等均将低空经济列为重点发展领域，地方政府专项债券可直接支持其基础设施建设；市场规模呈指数级增长，2023年我国低空经济规模突破5000亿元，预计2035年攀升至3.5万亿元，而通信网络的成熟度直接决定这些场景的商用进度。
通往低空经济规模化落地的道路上，“低空场景+通信保障”的协同是关键：低空业务需依托稳定的网络实现数据回传与指令下发。在当前低空通信基础设施构建中，存在两种核心思路：一是复用现有地面5G网络（地面网络本身具备一定垂直高度覆盖能力，优化时需充分利用该基础覆盖），通过参数调整实现低空覆盖；二是构建低空网络创新保障方案，实现针对性优化。前者虽能降低初期投入，但地面网络天线下倾角设计需兼顾地面覆盖，信号泄露至低空易引发越区干扰；后者虽需专项部署，却能解决覆盖、干扰、时延等核心痛点。一个设计精良的5G-A低空网络，核心价值在于构建“立体覆盖、低扰高效” 的通信域：既能整合地面与低空资源，实现地面网络和低空网络的协同，又能通过低延迟、高可靠的通信，保障无人机飞控指令与视频回传的流畅性。
2、现代低空业务对无线通信网络的苛刻需求
为设计高效的5G-A低空网络优化方案，需先明确其承载的低空业务特性——无人机物流、UAM、立体安防等场景的流量模型与性能要求，与传统地面网络存在本质区别。
（一）以终端视角：需要一个立体覆盖、低扰稳定的通信链路
从无人机等低空终端的视角看，理想的5G-A低空网络应是“立体覆盖总线”：需适配中低空不同高度层级（涵盖常见飞行高度范围）、不同场景（城区、园区、郊区）的覆盖需求，且链路需具备“抗干扰、低抖动” 特性。这种需求体现在以下三方面。
在覆盖的立体性方面，地面网络虽以水平覆盖为核心，但本身具备一定垂直高度覆盖能力，低空终端需在此基础上实现垂直方向的连续信号，中低空典型高度需覆盖半径适配基站部署密度，不同高度层级覆盖范围需与站间距动态匹配。
在链路的稳定性方面，无人机飞控指令对延迟敏感（需控制在几十毫秒内），视频回传上行速率需与业务场景的视频码率匹配（如标清、高清、4K等对应差异化速率需求，无须统一设定固定阈值），任何信号中断或干扰都会导致业务异常。
在切换的平滑性方面，低空飞行器飞行速率相对平缓，空中无遮挡导致接收信号复杂，需保障跨小区切换的稳定性（结合平缓移动特性设定合理成功率目标，而非追求极致过高指标），避免乒乓切换或掉话以网络视角，即需要一个确定性、差异化的资源调度系统。
（二）以网络视角：需要一个确定性、差异化的资源调度系统
从网络侧视角看，5G-A低空网络的流量模型与地面网络差异显著：最核心的特征是“覆盖高度敏感+干扰来源复杂”。一方面，流量的覆盖范围随高度动态变化：中低空低高度层级时，终端可能优先接入地面基站的主瓣信号；中低空较高高度层级时，易接收多个基站的旁瓣信号，导致重叠覆盖度提升，干扰增加；另一方面，流量的并发与干扰需特殊处理：低空终端与地面用户分别接收邻区下行干扰信号（邻区下行数据），低空终端接收的是邻区旁瓣发射的干扰信号，地面用户接收的是邻区主瓣发射的干扰信号，地面用户与低空终端会有不同程度的下行干扰，且由于低空终端在空中易收到多个邻区的下行旁瓣的干扰信号，最终体现可能是低空终端的下行受地面用户影响更大；此外，低空业务需差异化资源调度——例如无人机的5QI需与地面用户区分，确保其获得优先调度，实现在保障地面网络业务情况下，对低空业务进行资源分配，避免地面业务和低空业务发生资源冲突。
这些需求共同定义了5G-A低空网络的本质：一个“覆盖立体、干扰可控、调度灵活”的专用通信系统，需在传统5G网络基础上，针对性解决高度敏感、干扰复杂、差异化保障等问题，且优化效果依赖多技术协同，非单一手段实现。
3、为应对低空业务的苛刻需求，5G-A低空网络优化形成两大核心路径
为应对低空业务的苛刻需求，5G-A低空网络优化需针对低空业务进行协同优化，既要保障低空用户业务感知，又要避免影响地面用户，设计逻辑可概括为“复用现网资源保障地面大网感知，通过低空差异化保障提升低空用户体验”。“复用现网”依托地面网络既有高度覆盖，通过天馈调整、波束优化实现地面与中低空覆盖协同；“低空差异化保障”在复用基础上增加专用配置，通过差异化识别与资源调度实现性能突破。
路径一：“复用适配”——协同调整现网资源，实现中低空覆盖
“复用适配”的核心方法：保留地面网络核心功能与既有高度覆盖，通过协同调整实现地面与中低空覆盖兼顾，避免单一优化导致某一区域覆盖受损。
天馈与波束协同优化：地面基站下倾角调整需以“保留地面覆盖，不影响中低空信号”为前提——在保障地面覆盖质量的基础上，适度减小下倾角（非固定至0°左右）以增强对空覆盖，避免过度调整引发地面盲区；同时，32通道以上设备可将波束个数设为8个，通过预设场景模板选择适配低空的参数扩大覆盖高度范围。
邻区负载均衡配置：在复用现网时，需基于地面与低空业务负载分布，对邻区进行负载均衡设计——仅保留低空终端需接入的必要邻区，同时增加低空专用邻区参数，避免邻区杂乱导致切换异常。
路径二：“低空创新保障”——增加功能，提质增效
低空专属波束覆盖优化方案：建议空域使用4+X自定义波束，地面采用4波束替代原有波束，保持地面覆盖不变，剩余波束灵活设置倾角+波宽，提升上旁瓣覆盖。
基于5QI的低空通信业务差异化保障方案:方案核心是通过5QI及ARP、MBR、GBR等QoS参数组合，联动无线网、传输网与核心网的资源调配，实现低空业务的差异化质量保障。针对低时延高可靠需求，可将其配置为固定的5QI并绑定专属调度参数组以提升优先级；面对低空LoS场景下无人机上行大包数据的邻区干扰问题，通过绑定特定QCI配置PUSCH功控外环目标值、近点PUSCH SINR门限偏置等参数，按需降低无人机发射功率；同时引入上行预调度减少空口时延，搭配差异化IBLER目标值调度，并结合现网不同用户等级配置对应5QI、速率峰值及最低保障速率，精准匹配各类业务需求。
4、总结与展望
低空网络优化的未来方向，低空经济的规模化落地，要求5G-A低空网络从“初步覆盖”向“高质量保障”演进。5G-A低空网络优化需向三个方向深化：一是“软硬件协同”，将网络优化与上层软件（如无人机调度平台、AI流量预测算法、智能飞测设备等）结合，实现动态波束与流量调度；二是“标准统一”，推动低空小区标识、波束参数、干扰控制等技术的行业标准制定，避免碎片化；三是“通感一体”，融合5G-A通信与感知能力，在保障通信的同时实现无人机定位与避障，进一步拓展低空场景边界。
来源：科普中国
供稿人：科普部
审核人：科普部
