无人机通信网络的容量与覆盖性能

无人机搭载通信设备升空作为空中基站,具有灵活机动、部署迅速等特点,合理地部署无人机基站可以有效提升网络的覆盖与容量。与传统的移动通信网络相比,无人机通信网络性能不仅受到无人机基站部署密度的影响,还与无人机的飞行高度有关。通过搭建无人机通信的系统级仿真平台研究了不同场景下无人机通信网络中各参数对网络容量与覆盖能力的影响。仿真结果表明,无人机密度增加,会提升网络容量及覆盖;相同无人机密度下,网络容量随着无人机飞行高度增加先增后减。     

面向空天应急通信系统的空地连续覆盖技术研究与应用

摘 要：为了解决大型固定翼无人机应急基站覆盖范围小、覆盖不连续的问题，提出一种无人机应急基站连续覆盖的设计方案。通过对机载基站单天线覆盖能力的分析，提出内侧天线加边缘天线的多幅天线覆盖方案，并结合无人机飞行的滚转角、俯仰角等参数，设计保证连续覆盖的多天线挂装的安装方案。根据 3GPP 传播损耗模型进行链路预算，根据连续覆盖面积需求，规划无人机飞行方案。仿真和飞行测试结果表明，所提方案能在不使用云台智能控制天线角度的情况下，实现空中移动基站对地面50 km²面积的连续覆盖。     

基于UAV的移动物联网远距离通信节能策略研究

针对应急移动物联网在缺少地面基站的情况下,可靠节能地远距离传输重点区域全信息的要求,本文将无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）作为空基通信平台,研究应急移动物联网应用中大规模移动物联网设备能量受限条件下的远距离通信问题,提出基于无人机的移动物联网远距离通信节能策略.首先,对该类物联网进行系统建模;其次,根据所建模型中地面设备无序立体地分散于重点区域的特点,通过优化无人机的布署位置,在提供可靠通信的同时,降低地面设备的通信耗能;再次,根据地面设备运动性能强、活动范围广的特点,通过研究无人机与地面移动设备的联合运动策略,避免无人机频繁换簇覆盖所引起的远距离移动等大运动状态变化问题,实现无人机的移动节能.最后,通过实验,从通信耗能和运动耗能两方面验证了本文所提策略的有效性.     

宽带无线通信系统对海覆盖的规划建议

海上无线通信系统是一个综合性的通信系统,它要求系统在海面极限环境条件下,能够实现实时互连、互通、互操作.不仅要求提供常规业务,如话音、数据,还可以传输多媒体宽带业务,同时满足抗干扰、抗衰落、保密的需求,这就需要扩频、自适应、软件无线电等技术的广泛运用.本文从无线信号传播原理和TDD移动通信系统延时机制两方面出发分析基站远距离覆盖的能力瓶颈,对海面宽带应急通信系统覆盖基站的规划提出一些建议策略.     

基于5G的无人机智能组网的应急通信技术开发及应用

在成立国家应急管理部后,国家越来越重视灾害事故后应急通信保障能力。为了使灾后地面通信设备被损害,从而无法对正常通信进行保证的问题得到解决,根据无人机机载基站快速创建天地一体化网络应急通信方案也备受重视。以此,本文就将5G技术作为基础,开发无人机智能组网的应急通信方案。     

泊松点距离约束下无人机辅助地面应急网络覆盖性能研究

在用户数量激增的应急通信场景下,为保证地面用户的通信质量,提出了基于距离约束的用户自适应接入方案。首先采用泊松点距离约束策略(Poisson Point under Distance Constraint, PPDC)对无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)的位置进行建模,避免无人机区域重叠带来的干扰问题。其次,引入基站负载传输协议(Base Station Load Transfer Protocol, BSLTP),当接入基站的用户数量超过给定阈值时,超载用户由无人机提供服务。此外,分别分析了地面基站和无人机的覆盖性能,得到了系统整体覆盖概率,并研究了无人机高度、覆盖半径、激增用户密度对网络覆盖性能的影响。最后,通过仿真验证了理论结果的正确性,且所提部署方案能够有效提升网络覆盖性能。     

基于5G和无人机智能组网的应急通信技术

针对现有应急通信系统面临的低速率、高时延、带宽不足和互联互通性差等问题,提出了一种基于5G和无人机智能组网的应急通信系统技术路线,并对其中部分关键技术进行了剖析,以期为提升救援力量在受灾地域的应急通信保障能力提供重要支撑。通过理论分析可知,该技术路线能够实现目标区域内无人机编队的智能组网和部署、5G信号的覆盖和5G通信的联通,拓展5G网络的覆盖范围,可在通信基础设施损毁的环境下实现用户终端之间以及用户终端与应急指挥中心之间的互联互通,具有一定的应用前景。     

西藏弱信号区域应急无线通信系统研究

针对当前西藏GSM基站信号覆盖较弱或无信号覆盖区域的通信局限性,将多种技术融合应用于应急无线通信系统.系统分析了低速率语音压缩编解码算法、联合信源信道编译码相关技术和北斗/GPS混合定位等相互融合的技术方案和设计方法,具有较高推广应用价值.     

基于Voronoi图的应急通信系统基站选址方法研究

根据Voronoi图的最大空心圆策略,从应急通信系统基站选址的基本原则着手,借助小区通信理想化覆盖模型确定了基站覆盖半径,在平面区域上构建出一种应急通信基站的优化选址方法。最后分析了该方法的理论意义与实际不足。     

基于移动平台的北斗应急通信系统

为了提高移动平台的应急通信能力,利用北斗卫星导航系统的导航定位、短报文通信功能,结合工程实践,设计基于移动平台的北斗应急通信系统,突破了高动态信号发射与接收关键技术,可实现移动平台位置、状态、应急告警等信息的传输和卫星自主定位,提高移动平台应急通信能力。试验结果表明系统运行稳定、可靠,且具有较低技术风险和较低成本的优势,可作为移动平台通信的重要补充和应急通信手段。