低空经济通感一体学习笔记

低空经济通感一体化 低空经济背景：低空经济刚好进入了通讯的新阶段，通讯是按照3GPP协议不断向下推进的，今年要实现R19版本，该版本需要实现通感一体、全双功、AI增强技术。R19版本在多频异域拓展业务，主要目的是拓展5G行业应用&商业应用，与5G协议和发展强相关。三大运营商近几年一直在重点推动通感一体，全双功纳入整体网络未来推演方向。 低空经济通感一体化 低空经济背景：低空经济刚好进入了通讯的新阶段，通讯是按照3GPP协议不断向下推进的，今年要实现R19版本，该版本需要实现通感一体、全双功、AI增强技术。R19版本在多频异域拓展业务，主要目的是拓展5G行业应用&商业应用，与5G协议和发展强相关。三大运营商近几年一直在重点推动通感一体，全双功纳入整体网络未来推演方向。 通感一体应用场景：智慧低空、智慧交通等；智慧低空为新增领域重点考虑，先前传统5G基站通讯没有考虑空域通讯，低空为完全空白的市场； 通感一体如何实现：智慧交通&智慧低空需要通过硬件端完成实现，从通信角度需要把通信与感知组成集成，将通信和感知能力都集成到硬件设备里，然后通过智慧算法将通信和感知融合在一起，形成一张覆盖低空领域的网络。实现3个目标：可通达（信息可通达、指令可通达，所有信息可以通过网络实现通达）、可计算（获取前台信息，后台通过计算实现调度）、可运营（通过智能机器对庞大网络进行运营，实现效率提升），从而实现将监管、防御、通讯融合。 通感一体应用分为三个层面：1）120m以下低空：满足外卖配送、无人机配送等商业化应用；2）120-300m低空：空域物流运输，eg.顺丰丰翼（打造1-3小时之内送达的低空无人配送网络）；3）300-600m低空：15分钟经济生活圈，城际飞行（将相应的飞行器调度、低空空管全部纳入这个网路） 低空经济行业痛点：1）无法实现宽带通讯，传统基站最高为几十米；2）无法数字化导航，低空领域数字化导航没有通信设备支持，飞行信息包括：感知定位信息、北斗信息数据、GPS信息数据等都不稳定。3）天气、地理信息无法监测。 痛点解决方案：通过采用通感一体基站方式组建网络，确保网络及时更新、高效运行，通过5G通讯覆盖整个航道领域，实现更大上下行速率、更低传输时延，能够将感知信号、通信信号、定位信号，及时与后台进行交互，实现高效调度，同时也可以实现低空安防，包括入侵检测、无人机监管等。 低空领域主要应用类型&场景：1）无人机物流：自助飞行，对其进行调度；基于高清视频对无人机进行人工接管；这对数据的上下行速率要求高；2）无人机编队控制：通过5G通信基站实现高效编队控制；3）低空通航：载人飞行器的视频、语音、指令通过基站通讯回传。4）测绘图像回传；5）农业无人机；6）巡检、安防、救援无人机。 低空通讯网络需满足三方面：1）低空指定空域能够实现信号连续覆盖（top设计、天线方向角和波速设计）；2）稳态业务体验（基站信号通过后台连接之后能够实现合理资源调度）；3）干扰协同、移动性管理；4）业务运维（通信网络可以向多个领域开放，不仅只是针对无人机） 通感基站VS地面雷达：1）与传统雷达探测的相比的话，通过5G+多基站协同探测方式可以缩小感知盲区，实现整个区域全覆盖，同时干扰也小；2）成本方面，无需单独做基础设 施，只需增加一个面向空域的通信基站即可，部署快；3）频谱资源，基站和雷达存在频谱争夺，最终还是按照运营商方式去做。 通感一体目前实现指标：1）感知距离：采取高频段，移动（4.9G）；电信（毫米波26G，），感知距离1km以内，可以完全覆盖600m空域；2）感知精度：分米级（感知距离86m情况下，误差在0.2m，后续通过后台优化还能提升精度）； 推广进度：今年目标核心城市试点，杭州等城市已有落地方案，深圳已通过通感一体对飞行器进行管理。移动今年15亿5.5G基站开支中，低空有10e左右。今年快速跑通试点城市，后续加速推进。 Q&A： Q：基站实现通感一体，相较于之前5G、4G基站，主要的变化点在哪里？ A：1）频段：传统基站频段为2.6G-3.5G，实现5G+通感一体采用新频段，从而实现更高精度和更高传输效率；2）网络架构：传统基站直接连接BBU；5G+在基站侧加入算控单元（BBU侧配边缘计算服务器），对信息做初步处理；3）基站采用更多通道，实现更大传输流量上下行。传统5G基站最高为单向64通道；5G+基站为128通道；处理速度&处理效率达到8-10倍提升。4）面的提升，传统是做3个面，每个面 64通道；5G+需根据实际覆盖情况去增加面的数量，目前为3-5个面。单价提升+通道数增加，基站整体价值量大幅提升。 Q：5G+基站通道数增加，硬件增加部分？ A：通道数增加带来元器件侧数量同比例增加：1）天线振子；2）滤波器；3）功放。价值量提升：更高频段的通信方式，频段越低，单元价值越低；频段越高对于各个器件处理精度越高，单元价值增高。 Q：详细梳理天线振子、滤波器、功放目前单个价值量为多少？预计能增加到多少？涉及到那些公司（供应商）？ A： 价值量方面：天线振子： 传统：这应该是基站中价值量提升幅度最大的环节，主要是天线阵子负责信号整形与方向，传统单面64通道，3面192通道，传统5G基站振子单价质量为7-8元，目前基站内基本控制在1500元以内。 5G+：128通道，5个方向，单基站通道数最高640通道，单价值量也有所提升10-20元，单机价值1万左右。 滤波器： 传统：高频段产品由金属嵌体向陶瓷转换，陶瓷介质的单价为20+，最复杂的5G基站成本为4000-5000元； 5G+：通道数量增加，新开发的陶瓷介质滤波器没上量，价格大幅提升，单价为30-40，满配单站为10000-20000元。 功放： 传统：5G新方案都为氮化镓，64通道，满配192通道成本为5000元左右5G+：128通道，满配640通道成本为18000元左右。 供应商方面：天线振子： 飞荣达在华为技术验证效果最好，主要供华为，中兴也会采购，其它厂商比如硕贝德也涉及一些。 滤波器： 700兆、900兆、2100兆使用的金属滤波器；3.5G使用陶瓷滤波器；5G+移动主推4.9G，使用陶瓷滤波器。灿勤科技具备陶瓷粉体原材料工艺。 功放： 4G为LDMOS；高频段采用氮化镓的方案；5G刚开始部署时供应商主要为海外厂家，近几年国产化超过60%。中电十三所（技术储备最高，华为、中兴合作）、中电五十五所（技术水平稍弱）、苏州能讯。 Q：为什么天线振子价值量提升大 A：天线里边，主要靠天线振子将信号放大和控制信号辐射方向，同样可以使天线接收到的电磁信号更强。所以天线的价值量提升主要是振子。之前便宜方案：半径振子（4G、传统5G用的多，成本优势）；新方案：注塑模子振子（减少介质损耗，提升天线增益）。 Q：运营商CAPEX减少，为什么推5.5G？ A：5.5G是一个ToB的方案，不是ToC的方案，传统的5G消费者买单（流量、通讯）；5.5G目前出的方向都是企业买单，或者是有国家补贴。 Q：5.5G是否有政策补贴？ A：有，给类似顺丰、美团、大疆补贴去开拓航线，但是企业还是要满足低空域管控或提供空域通信的要求，这样这些公司就要去买通信服务，政府不会补贴到运营商，但运营商是会最终受益的。 Q：5.5G基站建设数量、节奏如何？ A：今年先在重点城市做试点，因为很多厂家产品需要做在网测试（在试点城市做几百个基站，覆盖某个区域的航域，看运营效果，今年Q3要出鉴定书，鉴定效果如何），明年上量。 Q：通感一体对于天气感知能力如何？ A：很强，频段决定了对天气感知能力强，晴天和雨天信号是有差异的，通过信号本身就可以感知天气状况。极端气候会直接报警。微气象方面，目前可以做到一定程度上的监管，但临时的风向变化目前还是不太好实现很好感知的。可以通过接入气象雷达实现互联互通。 Q：各个地方政府要专门建设控制中心？ A：肯定要的，但在通感基站量没有上去之前，核心网侧通过扩容、增加控制中心等方式还是可以先支持的，但低空经济发展起来之后，肯定是要单独建设控制中心的。 Q：5.5G存量改造？ A：存量方面，目前基本的5G覆盖网络已经建成。今年两个方向：1）19、20年部署的第 一批基站（非独立组网基站）会做替换改造；2）现在核心城市覆盖是没有问题的，但是分布不均匀的，人口密集区域上下行速率不够，针对这些区域做小基站、微基站，或者建大容量基站方式去满足高密度应用。 Q：未来CAPEX预期？ A：内部预测，如果明年做到3w个基站，对应100e，后面低空全面跑通的话还会提速。