国际电信联盟(ITU),成立于1865年,总部设在日内瓦,全球有12个区域办公室。
ITU的主要工作便是频谱管理,包括航空无线电。
1927年,首次分配315 – 350 kHz给航空专用;随后给了航空多个专用频率用于新出现的技术。12届大会将地基通信5030 – 5091 MH分配给RPAS专用;15届大会将星基通信Ka和Ku波段的8个频段分配给RPAS专用,还有全球飞行跟踪和无线航空内部通信频谱(卫星接收ADS-B信号)。
注:RPAS特指大型无人机,sUAS特指轻小无人机
无人机使用频率的类别
无人机使用无线频率的可行性
两组主要无证波段,分别为:
工业,科学和医疗(ISM)应用。 这些频段列在国际电联无线电规则中,例如 2.4 GHz,5.8 GHz;
短距离设备 由国际电联指定
主要缺点:无干扰保护,QoS不能保证
主要用于视距内的娱乐无人机使用。
无人机识别和跟踪的可能解决方案(UAS无线电标签)
可能不适合超视距通信和专业UAS
UAS的无无证波段的使用因国家而异。 示例:27 MHz,34 - 35 MHz,40 MHz,2.4 GHz,5.8 GHz
蜂窝移动系统波段(IMT)
国际电联为IMT分配频谱,协调频段并制定高水平的IMT标准
IMT频段具有巨大的容量:1 884 MHz频谱
全球协调统一:总共有65%统一; 一些关键频谱达到近100%的协调统一
IMT参数可以满足无人机C2和应用链路的要求。
IMT-2020(5G):
用户数据速率:100Mbit / s(下行)50Mbit / s上行链路)
延迟:1 - 5 ms
移动性:120至500公里/小时
连接密度:每平方公里1百万个设备
其他IMT优势
由于sUAS的承载限制,这些波段足够大以适应C2链路和应用的数据链路;
无处不在的铁塔,使得蜂窝网络满足sUAS的超视距操作的需求;
通过移动网络跟踪sUAS的潜力,与手机类似;
IMT波段协调一致,协助跨境行动,促进UMT统一
IMT技术将演进并集成到未来的异构网络(蜂窝+ Wi-Fi + WiMAX +固定...) - >更好的覆盖,动态数据流量管理
当前蜂窝网络的局限
未覆盖的地区:
目前的3G / 4G覆盖范围是40〜100%的人口。 例如:某国人口覆盖率99.3%,但0.7%的人口可能居住在没有覆盖的大面积领土上
网络拓扑:
对天空的覆盖被减小,因为传统蜂窝网络是基站服务于陆地,而不是天空,所以典型的基站天线朝向水平或地面
在某些情况下,QoS可能不足以满足sUAS安全要求:
目前手机蜂窝掉话率从0.01到3.35%
未来5G生态系统
5G比移动行业更广泛,它将适应垂直行业
未来的5G网络将能够适应具体的应用
3GPP(第三代合作伙伴计划)和电信行业认为sUAS是潜在的5G垂直应用
总结
可能的方法:
sUAS分类
按操作范围和通道QoS要求
选择频谱和技术以满足要求
sUAS C2的频谱:
许可频谱或专用频段用于专业sUAS和BLOS操作
业余频谱用于个人娱乐sUAS的视距内运行
候选电信技术 - 可能没有新的专用网络,而是使用现有的网络,并适应它们:
IMT和用于BLOS操作的卫星网络
WiFi和SRD用于视距内操作
某些航空系统(频段)可能用于视距内/超视距应用
国际合作
研究UAS C2链路 /应用链路/无人机跟踪的频谱和技术:
不仅在国际民航组织内和航空业界
考虑区域电信组织,例如CEPT
3GPP和主要电信行业参与者 - 接纳sUAS在5G下的运行
ITU-T第20研究组涉及物联网(IoT) - 将无人机视为数字对象
国际电联可能的协助:
适应规定,允许无人机在IMT中使用,如果选择的话
统一全球的小型无人机系统的频谱,如果决定的话
缩略语
ITU 国际电信联盟
RPAS 遥控驾驶航空器系统,现在特使大型且仪表飞行的无人机
sUAS 小型无人航空器系统
UAS 无人航空器系统,包括但不限于RPAS、sUAS
ADS-B 将航空器位置公开发送的系统,用于定位和追踪
QoS 电信术语,保证数据流的服务质量达到一定的性能
SRD 短距离无线设备
IMT 国际移动电信,也就是蜂窝网
LOS 视距内,包括目视视距和无线电视距
BLOS 超视距,包括目视和无线电视距
IoT 物联网
C2 无人机控制操纵链路
3GPP 一个标准化组织,目的是在全球范围内制订和实现全球性的(第三代)移动电话系统规范,实际上已经发展成第N代
无人机行业,通信是灵魂,航空是躯干,IT是肌肉,要想打胜仗,须横跨三界外,不在五行中。(本编乱入一句,不是ITU说的)
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