执行摘要
随着无人机应用的普及,蜂窝网络连接成为低空产业发展的重要基础。本白皮书分析了蜂窝连接无人机的现状与演进,对行业需求、生态、关键技术及标准化进展进行系统性分析,并对低空产业提供前瞻性展望。
服务分析
无人机应用场景可分为七大主要类别:基于无人机的管理行控制服、低空经济、低空物流、低空农业、医疗急救、低空客运和空中观光。低空通信的核心特征是“高上行吞吐量+低延迟控制”,要求不同场景中差异显著,可分为两大类:基于无人机的管理涵盖城市和郊区场景,包括基础设施管理、环境监测、交通管理等;信息传输方面,视频和数据传输服务速率要求高达25 Mbps(用于4K及以上视频传输)以及更高。
生态系统
全球无人机市场经历了指数级增长,形成了消费级和工业级两个成熟的产品细分市场。消费级无人机主要用于航拍和娱乐目的,工业级无人机满足各行业的数字化需求,重点在于高可靠性、长续航和高载重能力。
关键技术
无人机支持蜂窝网络连接有两种方法:内置式,使用通信模块;以及售后加装式,使用专为无人机设计的通信终端。5G eMBB和RedCap都得到了丰富通信模块产品组合的良好支持,这些产品可方便地集成到蜂窝连接的无人机中,使制造商能够根据其应用场景和成本考量灵活选择合适的解决方案。
沟通需求
为应对低空通信场景中的挑战,3GPP Rel-16至Rel-19版本引入了针对蜂窝连接无人机的增强型通信功能。低空蜂窝连接终端/模块应设计支持4G和5G双模运行,并支持多链路汇聚通信,包括蜂窝网络内的多SIM卡汇聚,以及跨蜂窝网络、无人机运营商部署的点对点链路和专用网络的智能汇聚。
标准化
3GPP已为蜂窝连接无人机从LTE演进至5G-Advanced制定了清晰的演进路径。国际电信联盟(ITU)为低空无人机通信服务、频谱使用和无人机应用提供国际标准。移动通信协会(GSMA)发布了LTE空中接口配置文件(NG.128),定义了为互操作LTE空中服务所需的最小强制性3GPP功能集。
结论
本白皮书调研了蜂窝连接无人机(cellular-connected UAVs)的全球趋势与市场需求,审视了生态系统的建设、关键技术及标准化进程,同时为低空产业的发展战略方向提供了全景式解读。展望未来,随着5G-Advanced、6G和ISAC技术的持续演进,蜂窝网络将在连接性、服务保障和智能协同等方面进一步提升其能力以支持低空场景,为无人机的大规模发展提供更坚实的支撑。