应急收集笼盖以及将数据传输到现网宏站的功能机载基站和回传终端摆设在无人机平台上供给,数据解密、防火墙等功能平安网关次要用来供给,接入办理和数据转发等功能焦点网次要用于用户鉴权、。机载基站后终端接入,数据进行加密机载基站将,传输到宏站以及焦点网的网关中加密后的数据通过回传CPE,平安网关后对数据进行解密焦点网网关将加密数据转给,关转发到互联网再通过焦点网网,据传输的全体流程实现应急通信数。
全向天线时无人机利用,传布计较模子采用高空明区,图如图2所示高空明区示意。现实距离如图3所示无人机基站与用户。
李威[2],基站的研究[J].通信世界李跃军.操纵无人机搭建高空,):12-132017(9.
G n1 2.1 GHz频点时(1)无人机笼盖能力:采用5, W机载一体化基站进行笼盖基于5 MHz带宽2×10,SRP为-105 dBm假设地面终端UE的方针R,面笼盖半径跨越2.3 km升空高度为200 m的地;

信收集的规划与扶植国度高度注重应急通,手艺研究越来越遭到注重出格是无人机的应急通信,而为”的收集特征相对于4G“极力,延和高靠得住性的收集能力5G凭仗大带宽、低时,供了矫捷的设置装备摆设空间为收集机能设置装备摆设提,信分歧场景需求的首选手艺将会逐渐成为满足应急通。的5G应急通信笼盖处理方案提出了基于固定翼式无人机,机载5G一体化基站该方案通过无人机,站辅助实现组网连系地面宏基。与回传链路预算进行仿真对无人机基站下行笼盖,表白成果,远地域和应急通信的笼盖需求所提出的处理方案能够满足偏。
急事务发生地址的不确定性(3)运输便利:鉴于应,运输至突发事务发生地址需要在短时间内将设备;
卢洪涛[3],毅华黄,建及测试[J].广东通信手艺陈玥.系留式无人机应急平台搭,1820,:13-1638(12).
(Customer Premise Equipment机载系统组网架构次要由无人机平台、机载基站、回传终端,平安网关和焦点网构成CPE)、现网宏站、,1所示如图。
于5G手艺本文将基,组网架构进行研究 [6-7]对固定翼式无人机机载系统的,人机笼盖和回传能力进行阐发重点对该架构下的固定翼无,响应结论并给出。
应急通信需求的复杂性(4)载荷较大:鉴于,较大起飞分量需要平台具有,应急通信设备能够搭载多种;
G宏基站辅助下(2)在地面4,功率从2×1 W逐步增大至2×20 W时800 MHz频段的回传CPE跟着发射,m扩大到9 km摆布其笼盖半径由2 k,km2以内的用户需求最大可满足240 。
应急通信事务突发的特点(2)快速摆设:鉴于,尽量短的时间内起头运作需要在呈现突发环境时在;
坏、年久老化导致设备机能下降等多种要素地面通信系统常常因为天然力侵蚀、报酬破,性和靠得住性影响其不变,矫捷性较差其挪动性与,的要求 [1-2]难以满足应急通信。此因,办法成为通信手艺范畴的研究热点高矫捷性、高靠得住性的应急通信。
和专业级无人机两品种型无人机包罗民用级无人机。机载荷较小民用无人,也使得飞翔时间凡是在20~70 min自带蓄电池的设想在包管机体简便的同时,通信保障的需求无法满足应急。留式无人机和固定翼无人机3品种型专业无人机次要包罗旋翼无人机、系。垂直起降和长时间悬停等劣势旋翼无人机具有便于操控、,机布局紧凑同时无人,寸较小外形尺。多旋翼无人机为平台系留式无人机系统以,缆实现供电和传输通过公用电源和电,荷下长时间悬停可实此刻必然载,离通信笼盖实现远距。、开设敏捷、操作简单的特点系留式无人机具有照顾便利,为2~10 kg)但负载无限(载荷,其使用范畴从而限制了。尺寸相对较大固定翼无人机,对复杂操控相,的起降受限同时有必然,步适用化)、更久的续航能力使得固定翼无人机更适合于大范畴的应急通信保障但其更高的飞翔高度、更大的载荷分量(出格是近年来小型化的氢燃料电池逐。
带宽的5G一体化基站通过无人机平台搭载后(1)对于2.1 GHz频段5 MHz,5 dBm摆布的笼盖程度时当笼盖区域内达到边缘-10,射功率的添加跟着基站发,功率逐步增大边缘用户领受,SRP来说对于方针R,范畴逐步增大基站下行笼盖,最大到2×20 W的半径3.5 km笼盖由2×1 W功率下的0.9 km笼盖半径,户语音与数据等营业利用需求可最大满足40 km2内用。
需求而成长起来的新一代挪动通信系统5G是面向2020年当前挪动通信,方面较4G系统获得大幅提拔在传输速度和资本操纵率等。、更丰硕的体验的同时用户在享受更高、更快,机能目标提出更高的要求也对收集速度和时延等。而为”的收集特征相对于4G“极力,0 ms)和高靠得住性(0~99.999 9%)等能力5G大带宽(0~10 Gb/s)、低时延(1~10,供了矫捷的设置装备摆设空间为收集机能设置装备摆设提。此因,足应急通信分歧场景需求的首选手艺基于5G的应急系统将会逐渐成为满。
中式,天线无效高度h t为基站,为m单元;收天线无效高度h r为用户接,为m单元;之间的无效领受距离d为基站天线与用户,为km单元。
中其,为典范自在空间传布模子本文中的链路损耗模子,算公式能够暗示为其路径损耗模子计:
机载定制的5G一体化基站设备机载基站建议采用专为无人机,要求建议如下其次要功能。
机的5G应急通信笼盖处理方案本文提出了基于固定翼式无人,机载5G一体化基站该方案通过无人机,站辅助实现组网连系地面宏基。传链路预算的仿真成果表白无人机基站下行笼盖与回,原有宏站笼盖半径10.7 km的根本上固定翼无人机搭载一体化基站设备的方案在,提拔2.3 km进一步将笼盖半径,3 km达到1,530 km2总笼盖面积约。笼盖和应急通信的根基需求该方案能够满足偏僻地域。
00 MHz宏基站作为无人机回传基站(2)无人机回传能力:利用4G 8,功率为2×20 W假设4G宏基站总,Hz工作带宽利用5 M,PE的笼盖半径大于10.7 km宏站与颠末无人机搭载的4G回传C,离宏站的地面笼盖半径为9.9 km升空高度为200 m的回传CPE距,围内的语音与数据等营业利用可满足约340 km2范。
份无限公司研究院(1.中国电信股,2209北京10;邦手艺无限公司2.北京佰才,0044北京10)
吴鹏[1],急通信中的使用[J].中国消息化王黎阳.系留式多旋翼无人机在应,):60-612018(12.
于应急通信场景的需要(1)续航时长:由,小时将更具有适用性续航时间跨越20;
我国应急通信收集的扶植我国当局为包管并推进,应急办理部成立了国度,通信收集规划和扶植启动六合一体的应急。国度号召为响应,开展应急通信保障研究国内三大运营商积极。采用应急通信车体例保守应急通信凡是,高的灵活性与不变性应急通信车具有较,中的主要构成部门是应急通信设备。震、海域笼盖等极端场景但在塌方、山体滑坡、地,以及时摆设通信车辆难;时同,桅杆起落高度限制因为应急通信车,射面积无限导致天线投。此因,方面的应急通信的需要 [3]单一应急通信办法难以满足全。机手艺成长跟着无人,径、续航和载重等能力的大幅提拔出格是无人机的飞翔高度、挪动半,基站具备了可行性通过无人机搭载。外此,视距链路和矫捷摆设的能力无人机基站具有高靠得住的,信收集中具有广漠前景 [4-5]使得无人机组网手艺在将来应急通。
,学工学博士北京邮电大,级工程师传授级高,示范区高端领甲士才中关村国度自主立异,通收集手艺研究院现就职于中国联。信手艺与营业立异研发工作持久处置4G/5G挪动通,5G范畴的挪动通信国度严重项目作为项目组长先后担任多个4G/,文跨越70篇颁发学术论,100余篇发现专利,著3本小我专。
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