無人機通信專網(wǎng)是如何設(shè)計的？

剛好不久前去看了武漢的飛行表演，寫個關(guān)于無人機物流通信的文章吧。也算作為一個工作多年的通信行業(yè)人員，雖然水平遠(yuǎn)趕不上構(gòu)架師級別，從我個人目前的水平層次談?wù)勅绻屛以O(shè)計無人機物流通信系統(tǒng)東西這個事情，會考慮哪些事情吧。

構(gòu)架一個覆蓋全國的無人機物流通信系統(tǒng)，說簡單也簡單，說難也難。為什么簡單呢，因為國家已經(jīng)經(jīng)歷過2,3,4G的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，對建立一個覆蓋全國的網(wǎng)絡(luò)都非常有經(jīng)驗了。無人機物流通信系統(tǒng)是一個專網(wǎng)系統(tǒng)，我國各行各業(yè)也建立了很多專網(wǎng)，對專網(wǎng)建設(shè)也不陌生。為什么說難呢，因為目前全球還沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以參考學(xué)習(xí)，就像亞馬遜也沒有大規(guī)模的無人機配送貨物，目前都屬于實驗階段，沒有成功案例可尋。有可能我國的京東會全球最早大范圍的實現(xiàn)無人機物流，會是世界領(lǐng)先了，期待這一天到來。

如何建網(wǎng)絕對是一個規(guī)模龐大復(fù)雜的項目，需要考慮很多事情，下面我分段來說吧。

1 規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)首先考慮的大問題

新建立一個大覆蓋的網(wǎng)絡(luò)首先要考慮哪些問題呢？頻段、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)這些都是首要先考慮的事情。

頻段：

作為無線網(wǎng)絡(luò)，全球的頻段都是唯一的，各個國家的無線委員會都會根據(jù)各行各業(yè)的需要統(tǒng)一劃分頻段使用。下圖就是三大運營商目前分配的頻段：

需要針對不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)給出適合的頻段，比如FDD需要對稱頻段，TDD不需要對稱。全球各個國家的主流幾大技術(shù)的頻段劃分大概是一致的，這個我沒有詳細(xì)研究。頻段是全球唯一的，你用了我就不能用了，所以國家分配這些資源都很慎重。專網(wǎng)頻段建立的網(wǎng)絡(luò)都是區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)，大家可以復(fù)用，只要覆蓋不重疊就互相沒有影響。而無人機物流通信系統(tǒng)需要是覆蓋全國的網(wǎng)絡(luò)，借用3大運營商現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)比較實際一些。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

再說說技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，上面也提到了，不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需要不同的無線頻段支持，有的需要高頻段，有的需要低頻段才能發(fā)揮作用。對統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)這個問題，全球有IEEE、3GPP等標(biāo)準(zhǔn)委員會統(tǒng)一規(guī)劃，像制定我們耳熟能詳?shù)腉SM、WCDMA、LTE分別對應(yīng)2,3,4G的主流技術(shù)沒啥大問題。主要看無人機物流通信是選用哪種現(xiàn)成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)了，還是有自己創(chuàng)新的地方。

網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)：

這個主意是考慮覆蓋范圍上看公網(wǎng)還是專網(wǎng)。從使用角度看，無人機物流通信系統(tǒng)即使公網(wǎng)又是專網(wǎng)。無人機物流通信系統(tǒng)需要全國覆蓋，才能把貨物送到各個角落。但是該系統(tǒng)又是封閉的不對外開放，這又是專網(wǎng)性質(zhì)。如何設(shè)計一個可行的網(wǎng)絡(luò)解決這些問題，有很多的問題需要考慮。

重新搭建一個覆蓋全國的無人機物流通信系統(tǒng)是不大可能的，國家不可能給批一個覆蓋全國的單獨頻段，而且搭建一個覆蓋全國的無線網(wǎng)絡(luò)耗資巨大，比京東建立的那幾個物流中心的成本要大的多。所以使用現(xiàn)成的公網(wǎng)系統(tǒng)承載無人機通信業(yè)務(wù)是最現(xiàn)實的?？梢越o所有物流無人機批一個統(tǒng)一的號段用來接入系統(tǒng)，就像現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備專用卡一樣。馬上到來的5G有大帶寬低時延的特點，可以分出一部分帶寬來滿足物流無人機使用。

隨著世界互聯(lián)網(wǎng)大佬如谷歌和臉譜公司都在研究新一代低成本網(wǎng)絡(luò)，等到建立全國覆蓋網(wǎng)絡(luò)成本低于一定級別的時候，說不定京東和淘寶就會建立自己的無線物流專網(wǎng)，我覺得這個肯定是5G時代后期的事情了，離現(xiàn)在還比較遠(yuǎn)。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)真的建立起自己的全國網(wǎng)絡(luò)后，現(xiàn)在的運營商也就名存實亡了，因為建網(wǎng)成本低了，行業(yè)壁壘基本沒了，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以開放自己的網(wǎng)絡(luò)運營用戶，就是直接競爭了，運營商的好日子就到頭了。

2 使用公網(wǎng)的關(guān)注點

暫時不考慮那么遠(yuǎn)，先說說使用公網(wǎng)充當(dāng)物流無人機通信系統(tǒng)會有那些問題。

安全：

無線系統(tǒng)本身有各種加密技術(shù)對用戶進(jìn)行認(rèn)證，對于物流無人機通信系統(tǒng)，除了使用專門的號段外，肯定要新增很多安全保障措施，避免無人機被不法分子劫持控制，從軟件和硬件上都要考慮安全加密等等。

資費：