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第七章 无人机通信技术的研究

（二）大规模天线阵列技术
传统无人机使用多进多出技术，在水平方向进行移动，而应用大规模天线阵
列技术，可以确保无人机在应急通信保障工作中实现水平和竖直方向的同步赋形，
因此大规模天线阵列技术也被称为 3D-MIMO 技术。应用大规模天线阵列技术，

可以通过更多的天线收发矩阵，基于应急通信保障工作的垂直方向，展开更精准
和有效的波束赋形，同时可以覆盖应急通信救援现场的不同楼层，即便是高山地
区，也可以实现信号覆盖，保障应急通信。
在应急通信保障工作场地为山地或丘陵时，工作人员可以通过手持移动设

备直接接收基站的无线信号。若地区海拔较高，也可以应用网联无人机展开现场
中继。还可以应用空分复用技术，为当地的用户通信工作提供保障，改善系统的
总吞吐率，与此同时，单一用户和多用户之间可以进行信号的自动转换，以优
化热点地区通信系统的上行和下行容量存储水平，全方位改善通信频谱的执行

效率。
在应急通信保障工作现场人数较多，或公安消防等多个部门进行协同作业时，
使用大规模天线阵列技术可以保障不会出现信号通道的拥堵和信号传输的中断。
在大规模天线矩阵技术的应用中，天线的数量是现场应急通信保障工作执行效率

的重要影响因素。理论上，天线的数量可以无限大，但是为了实现无人机的最小
化设计，需要综合考量天线的体积和重量，尽量减少其数量。在实际应用过程中，
天线数量满足现场的应急通信保障需求即可。
（三）接入网技术

在无人机的通信网络中，基带处理单元中的非实时部分独立存在，可构建中
心单元，对非实时部分的信号协议和功能进行处理。针对基带处理单元中的剩余
部分，可以组建分部单元，对物理层和实施部分的协议和相关信息进行处理。与
此同时，可以将射频单元和无源天线进行整合然后集中存储于 AAU，实现天线

和射频单元的一体化管理、一体化设计。接入网部分的全面转变、各个功能模块
的全面拆分和重新组合，可以满足不同场景的应急通信救援需求。
将中心单元和功能组成分布单元，结合应急通信数据信息回传、前传网络环
境，选择集中式部署策略或分布式部署策略，可以因地制宜地布置系统功能模块。

例如，对于高山、密林等野外作业环境，远端站址和中心机房的距离较远，前传
网络环境大多数情况下不理想，为进一步减少应急通信保障工作中的成本投入，

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