无人机多链路低空无线通信必要性-5G蜂窝+1.4G蜂窝、大疆新机型M400对于1.4G以及SUBG的链路的支持

大疆无人机系统架构几点局限性：

• 无线通信架构的局限性

大疆的无人机的无线通信采用2.4/5.8G的点到点无线通信，实现无人机到遥控器或者机场的C2（Command and Control）+实时视频流的数据通讯。

大疆的无人机大致包括两个系列：消费级和行业级。消费级主要面对个人用户，主要是以飞手手控为主，也无需考虑无人机人工智能的需求，这种情况无人机和遥控器绑定的点到点的无线通信，可以满足用户需要。行业机应用就不同了，可能需要超远距离、超长时间，还有复杂环境的要求，除了现场以外可能还有远程监控中心的需求。类似消费级的点到点的无线通信架构没有办法满足这类应用需求。

建立独立的基于蜂窝以及自组网MESH的无线通信C2链路，是行业应用势在必行的需求。

一：5G-A的技术优势

• 超低时延与高可靠性
  5G-A通过空口增强（如动态帧结构）可将时延降低至1ms级别，满足无人机实时避障、精准操控等需求，其可靠性达到99.9999%，支持关键任务型飞行控制。

• 大规模连接能力
  5G-A通过RedCap等轻量化技术，单小区可支持百万级终端/km²连接，适合低空物流无人机群的密集调度与协同作业。

• 动态频谱共享
  支持Sub-6GHz与毫米波频段灵活调度，可在城市复杂环境中为低空设备提供连续覆盖，同时保障4K视频监控等高带宽业务传输。

二：1.4GHz专网的核心价值

• 广域覆盖能力
  1.4GHz频段绕射能力强，单基站覆盖半径可达15-30km，适合偏远山区、海上等广域低空巡检场景，显著降低组网成本。

• 抗干扰与安全性
  专网独立部署可规避公网频谱拥塞问题，结合定制化加密协议，为电力巡线、边境监控等敏感场景提供封闭式通信保障。

• 垂直行业适配性
  支持TDD/FDD灵活帧结构配置，可根据无人机作业高度（0-300米）动态优化上行资源分配，提升空域频谱利用率。

三：1.4GHz专网的核无线Mesh自组网的核心优势

1. 无中心化动态组网

   • 自组织与多跳中继

     无人机节点自主构建网状拓扑，通过多跳中继（通常支持≥8跳）扩展覆盖范围，单节点失效时自动重构路径，适合山区、海上等无基础设施区域。

   • 快速部署能力

     无需基站支持，60秒内可完成网络初始化（实测某油田巡检场景平均组网时间45秒）。

2. 强抗毁性与容灾能力

   • 链路冗余设计

     每台无人机同时维持3-5条动态链路，在单节点损毁或电磁干扰下（如森林火灾高温扰动）仍保障＞95%的通信可用性。

   • 抗干扰机制

     采用跳频扩频（FHSS）技术，在1.4GHz频段实现100ms级频率切换，有效规避同频干扰。

3. 低空场景适配优化

   • 空域感知调度

     基于高度梯度分配时隙资源（0-300米空域分4层调度），减少多普勒频移影响，实测数据传输误码率＜10⁻⁶。

   • 轻量化协议栈

     专为无人机设计的精简通信协议，终端功耗比公网模块降低40%，续航提升25%。

基于机载AIBOX的PSDK开发，实现基于蜂窝以及自组网MESH的无线通信C2链路2和实时视频流的无线通信链路是行业无人机应用的必要技术趋势。

AIBOX_Drone

• 可以最大支持3路独立的无线通讯，可选择5G或者1.4G任意运营商网络。并且支持实时动态检测每个无线通讯网络信号质量并MQTT上报，包括SINR、RSRP、RSSI、RSPQ、Cell ID等信息。

• AIBOX_Drone支持多卡选路及多卡聚合MPTCP功能。在人员密集的场景，5G链路拥挤，多卡聚合可以保障无人机现场视频实时回传。

• AIBOX_Drone内置5G双极化PCB天线（水平极化+垂直极化）

Q&A

• 低空无线通信有哪些特点，AIBOX为何设计5G+1.4G双卡无线链路？

地面低空（200米以下空域）和低空空域（200米到300米以上）通常需要部署两套无线蜂窝通信。地面低空（200米以下空域）可以利用现有保障地面蜂窝无线通信的5G无线通信网路：优势在于高带宽&低延时优势、高精度定位（TDOA/AOA）、以及低投入等。低空空域（200米到300米以上）需要部署专用无线蜂窝通信，比如采用4G专网蜂窝通信（我国1.4G专网使用的频段为 1447-1467MHz，带宽为 20MHz）

结论

1.4G专网在安全性、可靠性、成本效益方面优于5G公网，尤其适合政府应急、电力控制、关键行业调度等场景。而5G更适合大带宽、超低时延、海量连接的消费和工业应用。未来，1.4G专网可能与5G专网互补，形成“关键业务用专网，通用业务用5G”的格局。

• AIBOX如何辅助低空无线通信网络的网络测试及优化？

在运营商内部，蜂窝无线通讯信号的检测业务通常被称为网络优化或无线网络测试，和地面不同，通过无人机加载AIBOX的飞行可以协助以下网络测试及优化工作。

• DT（Drive Test）：通过无人机+AIBOX（实时记录无线信号质量数据）在飞行中（不同高度）测试无线信号覆盖、质量等参数。

  • 信号强度（RSRP、RSSI）

  • 信号质量（RSRQ、SINR）

  • 数据业务速率（吞吐量、时延）

  • 测试内容：

  • 执行流程：

  1. 规划测试路线（不同高度）。

  2. 采集数据并实时分析。

  3. 生成报告，优化网络（调整天线倾角、功率等）

• MR（Measurement Report，测量报告）：通过基站和终端上报的测量数据（如RSRP、RSRQ等）进行网络分析。

  • 统计弱覆盖区域（RSRP < -110dBm）。

  • 识别高干扰小区（RSRQ < -15dB）。

  • 优化邻区关系（减少切换失败）。

  • 数据来源：基站和终端自动上报的测量数据（如RSRP、RSRQ、干扰电平）。

  • 分析方法：

• OMC-R（Operation & Maintenance Center - Radio，无线运维中心）：负责基站性能监控、告警管理和无线参数优化。

• RF（Radio Frequency，射频）优化：调整天线参数、功率等，优化信号覆盖。

优化流程

1. 数据采集（DT/MR）。

2. 问题分析（弱覆盖、干扰、切换失败）。

3. 参数调整（天馈优化、功率控制）。

4. 复测验证（确认优化效果）

• AIBOX内置哪几种天线？

天线种类及数量：5G天线4只（双极化），应急通信天线2只、wifi天线1只

天线形式：内置PCB天线。

天线安装方式：卡扣固定，安装至设备外壳内壁。

频段安排：

• 5G天线 2.5GHz~4.9GHz，包含以下子频段

移动：2515MHz-2675MHz，4800MHz-4900MHz -移动4G兼容

电信：3400MHz-3500MHz

联通：3500MHz-3600MHz

• 应急通信天线：

  1.4GHz频段（1420MHz-1480MHz），包括1.8GHz频段（1785MHz-1805MHz）-5dB

• WIFI天线

2412MHz-2472MHz，5725MHz-5865MHz 双频

天线驻波：＜3

增益：0dBi±3dBi （全向覆盖）

LTE 5-6公里（半径）

天线隔离度＞10dB

• 1.4GHz MESH自组网设备的频段使用情况如下：

1. 主要频段范围

• 1420-1520MHz（华平AFR200-GZA设备采用该频段，支持5/10/20MHz可调带宽）

• 1410-1480MHz（HW182自组网模块，支持2M/5M/10M/20M/40M可调带宽）

• 1447-1467MHz（部分政府/应急专网使用，如北京市1.4G政务专网）

• 580MHz+1.4GHz双频（部分设备支持双频通信，如ZCXH3703基站）

2. 频段特点

• 穿透性强：1.4GHz频段比2.4GHz/5GHz Wi-Fi穿透能力更强，适合非视距（NLOS）传输。

• 干扰少：相比公共频段（如2.4GHz），1.4GHz属于专网频段，干扰较少。

• 覆盖广：单基站覆盖可达3-50公里（视功率和环境而定）。

3. 典型应用场景

• 应急通信（消防、救援、反恐）

• 海上通信（替代卫星通信，降低成本）

• 电力专网（分布式能源监控）

• 城市安防（公安、交通指挥）

• 关于大疆M400提及的1.4G的支持

• M400的图传工作频段和发射功率（EIRP）描述

902 MHz 至 928 MHz：<30 dBm（FCC），<16 dBm（MIC）
1.430 GHz 至 1.444 GHz：<35 dBm（SRRC）
2.400 GHz 至 2.4835 GHz：<33 dBm（FCC），<20 dBm（CE/SRRC/MIC）
5.150 GHz 至 5.250 GHz：<23 dBm（FCC/CE）
5.725 GHz 至 5.850 GHz：<33 dBm（FCC），<14 dBm（CE），<30 dBm（SRRC）

• DJI RC Plus 2 行业增强版

• 图传工作频段和发射功率（EIRP）

902 MHz 至 928 MHz：<30 dBm（FCC），<16 dBm（MIC）
2.400 GHz 至 2.4835 GHz：<33 dBm（FCC），<20 dBm（CE/SRRC/MIC）
5.150 GHz 至 5.250 GHz：<23 dBm（FCC/CE）
5.725 GHz 至 5.850 GHz：<33 dBm（FCC），<14 dBm（CE），<30 dBm（SRRC

天线:2.4GHz/5.8GHz 多波束高增益天线：2 发 4 收

sub2G 模块：2 发 2 收

根据以上信息可以大致推断：大疆可能测试 低频段（1.4GHz） 用于 下一代图传技术，以提升 可靠性、抗干扰性。目前应该是HW READY，但是实际功能还没有开放，未来考虑更远以及NLOS的飞行。

• 1.4GHz 比 5.8GHz 波长更长，穿透能力更强，适合 城市复杂环境或室内飞行。

• 相比 2.4GHz，1.4GHz可能提供更远的传输距离，适用于 广域覆盖 场景（如电力巡检、森林防火）

大疆的1.4G还是为了解决原有2.4G/5.8G 双频点到点（无人机到遥控器）的问题。和蜂窝专网1.4G是完全不同的。

• 关于M400支持提及另一个SUBG频段：902 MHz 至 928 MHz

北美市场（FCC标准）

• ：902-928MHz 是 免许可的ISM频段，广泛用于 RFID、工业无线通信、物联网（IoT） 等领域。

• 物流与仓储管理：该频段常用于 超高频（UHF）RFID，如仓库货物追踪、智能门禁系统等。

• 避免拥挤频段：相比2.4GHz/5.8GHz，902-928MHz 干扰较少，适合 关键任务通信（如无人机在复杂电磁环境下的稳定传输）。

增强穿透性与覆盖范围

• 波长更长，穿透力更强：适合 室内、密集城区、森林 等复杂环境，减少信号遮挡影响。

• 远距离通信：相比高频段（如5.8GHz），902-928MHz 可提供更远的传输距离，适用于 农业监测、电力巡检 等广域作业。

若大疆图传支持 902-928MHz，主要意图可能是：
✅ 适应北美等地的免许可ISM频段法规
✅ 提升穿透力，适用于复杂环境（如仓库、城市峡谷）
✅ 减少干扰，增强通信稳定性（相比2.4GHz/5.8GHz）
 

 总结：从M400支持新的频段来看，2.4G/5.8G在实际NLOS应用有很多问题，需要基于1.4G，甚至SUBG的技术来保障无线通信，但是SUBG带来的带宽有限以及多链路选路及切换等问题，又是必须面对新问题，目前看大疆依然在测试过程中。同时简单的点到点的无线通信依然是大疆在无线通信架构的短板。