Page 35 - 网络电信2022年7/8月刊
P. 35
输接入。对于灾后的应急通信的使用环境，这前提条件不一定 ３.飞行载体对比分析
能满足 对于高空基站，飞行载体是仅次于基站设备的重要组成部
无论是哪个方案，目的均是将用于应急通信的高空５Ｇ基 件，目前主要采用无人机或气球。由于地质灾害应急通信需要
站就近接入现有５Ｇ网络中，因此对传输的带宽要求和普通５ 快速建设高空基站并恢复灾区５Ｇ通信网络，所以应根据实际
Ｇ基站无异。 情况，选择合适的飞行载体。
2.天馈侧方案 大型气球使用前需要充气，因此该方案在快速启动方面并
（１）系留式髙空５Ｇ基站 不如无人机。另外，氦气价格贵，单价在３０元／Ｌ以上，气
系留式高空５Ｇ基站应急通信解决方案能更好的解决高 球一次充气比无人机的飞行耗电成本要高很多。在无加速装备
空设备的供电问题９通过加强型的光电复合线缆作为连接牵引 （类似飞汽艇）的情况下，大型氦气球只能垂直升降和利用气
索，连接地面的供电源。地面采用传统电源，如柴油发电机或 流（风力）移动位置。基于无人机应用的应急通信解决方案，
市电；也可以采用新能源，如太阳能、化学电池等。同时牵引 目前除了能提供灾后通信外，其用于操控的摄像和图传功能，
缆索中的光纤可以用于数据传输。然而线缆的重量也需要作为 还能为地质灾害救援提供近乎实时的画面信息，更有利于灾后
空中荷载量进行计算和考虑。因而，纤细且强韧的复合材料更 救援工作的开展。表１为两种应急通信高空基站解决方案的对
适合作为牵引缆索，否则将在一定程度上限制了无人机或氦气 比表：
球的飞行距离和悬停高度。系留式无人机应急通信解决方案如
图１所示： 表１ 两种应急通信高空基站解决方案的对比表
图１ 系留式无人机应急通信解决方案
（２）中继级连式高空５Ｇ基站
图２为中继级连式无人机应急通信解决方案，可以满足环
境更为恶劣的灾后应急通信需要。通过多架次的无人机或氦气 两种应急通信高空基站解决方案各有优劣。对于地质灾害
球的中继通信级联，在离灾区更远的位置开始部署，并快速地 后的应急通信，可以结合两者一起使用。如上述的中继级连式
为灾区搭建高空中的通信网络。本方案的灵活性更高，可以适 无人机应急通信解决方案，中间仅作传输级联使用的节点可以
应更恶劣的环境，可以同时为多个区域提供应急通信，也可以 使用基于大型氦气球应用的方案代替无人机，充分发挥气球的
快速调整覆盖区域。本方案最大的局限性是供电的持续性，目 稳定和无耗电的长处。
前国内外的实践方案更多是依靠太阳能和电池，为无人机和设
备提供电源。这方式下电源的持续性是最需要突破的关键。 三.高空５Ｇ基站覆盖分析
基于高空应用的应急通信解决方案，在参考文献［３］的
图１ 系留式无人机应急通信解决方案
外场实测中，會陡１００米的高空中，ｔ挪也为地面灾区樹共
４Ｇ的无线信号，覆盖区域半径可达１ｋｍ-３ｋｍ，平均ＲＳ
ＲＰ为－７４ｄＢｍ，ＬＴＥ平均下载速率是７．５Ｍｂｉｔ
／ｓ－１３．５Ｍｂｉｔ／ｓ。
５Ｇ的高空基站覆盖又将如何？基于参考文献［２］的４
Ｇ研究结论，高空基站合适的理想高度是３００－４００米。
根据参考文献［４］中，对５Ｇ网络在室内热点办公区（Ｉｎ
Ｈ－Ｏｆｆｉｃｅ）、城市微蜂窝街道（ＵＭｉ－Ｓｔｒｅｅ
ｔＣａｎｙｏｎ）、城市宏蜂窝（Ｕｍａ）、农村宏蜂窝（Ｒ
Ｍａ）４种场景下，非视距（ＮＬＯＳ）和视距（ＬＯＳ）可
组合８种传播模型。
网络电信 二零二二年七，八月 61
