Q1: Can a TDD OFDM link handle both video and telemetry at the same time?

Yes. The system supports Ethernet bridging, allowing multiple data streams—video, telemetry, and control—to be multiplexed simultaneously.

Q2: What is the typical latency of a TDD OFDM link?

Depending on the configuration and modulation, system latency is typically 30–50 ms , suitable for UAV real-time control and HD video transmission.

Q3: How does it differ from a traditional COFDM transmitter?

Traditional COFDM systems are one-way (TX only) , while TDD OFDM is bidirectional , supporting both data and command channels in one frequency band.

Q4: Is 1.7 MB @40ms feasible over RF?

Not directly. The uncompressed data rate (340 Mbps) is too high for typical COFDM or TDD OFDM links. The solution is to compress, downsample, or selectively transmit critical data portions.

Q5: What interfaces are supported?

TDD OFDM modules usually include: Ethernet (10/100/1000 Mbps) for UDP/TCP/IP communication Serial port (RS232/422/485) for command or telemetry exchange GPIO or CAN (optional) for external device control

UAV 데이터 전송을 위한 TDD OFDM 양방향 링크

TDD OFDM 양방향 링크가 드론 통신의 고속 원격 측정 및 센서 데이터 문제를 해결하는 방법

소개

최신 UAV (무인 항공기) 여러 데이터 유형의 동시 전송에 대한 요구가 점점 더 커지고 있음 - 원격 측정, 고속 센서 또는 비디오 데이터, 및 명령/제어 피드백. 안정적이고 대기 시간이 짧은 무선 링크를 통해 이 모든 것을 달성하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다., 특히 감시와 같은 실시간 애플리케이션을 처리할 때, 매핑, 아니면 자율 항법.

최근 한 고객이 드론 통신 시스템에 대해 다음과 같은 요구 사항을 제시했습니다.:

고객의 요구사항 요약:

@40ms에서 원격 측정 데이터 보내기 (40KB 데이터) 이상 100 Mbps 이더넷 회선. 데이터는 UDP 패킷으로 전송됩니다..

크기의 원시 데이터 보내기 1.7 MB @40ms 이상 1 UDP 프로토콜을 사용하는 Gbps 이더넷 회선.

RS422를 통한 명령/응답, IMU 데이터를 얻기 위해 드론의 온보드 컴퓨터와 상호 작용합니다. (위치와 태도) @40ms, 또한 RF를 통해 GCS와 상호작용합니다..

이 요구 사항 세트는 최신 UAV 데이터 전송 요구 사항의 복잡성을 강조합니다.: 높은 처리량, 낮은 대기 시간, 공중과 지상 간의 전이중 상호 작용.

원래 설정의 과제

기술적인 측면에서 요구사항을 분석해 보겠습니다.:

데이터 유형	간격	데이터 크기	동등한 데이터 속도	통신 유형
원격 측정	40 MS	40 KB	~8Mbps	UDP (100 Mbps 이더넷)
원시 데이터	40 MS	1.7 MB	~340Mbps	UDP (1 Gbps 이더넷)
명령 / IMU	40 MS	<100 KB	무시할 만한	RS422 직렬 링크

주요 과제:

처리량: 340 원시 데이터의 Mbps는 기존 COFDM 또는 협대역 시스템이 처리할 수 있는 수준을 초과합니다..
방향성: 원격 측정 및 IMU 데이터는 드론과 GCS 사이에서 양방향으로 흘러야 합니다..
동기화: 데이터, 비디오, 및 제어 링크는 다음과 같이 동기화되어야 합니다. 25 Hz (40 ms 기간) 패킷 손실이나 높은 대기 시간 없이.

이는 다음과 같은 사실을 분명히 합니다. TDD (시분할 듀플렉스) OFDM 기반 양방향 링크 이상적인 솔루션입니다.

TDD OFDM이 올바른 솔루션인 이유

1. 단일 주파수 채널의 양방향 전송

기존의 단방향 COFDM 송신기와 달리, TDD OFDM 링크는 업링크와 다운링크 모두에 동일한 주파수 대역을 사용합니다., 교대 전송 시간 슬롯. 이를 통해:

완전한 양방향 통신 (명령, 원격 측정, 그리고 데이터)
RF 복잡성 및 안테나 요구 사항 감소
드론과 지상국의 완벽한 동기화

2. 효율적인 스펙트럼 사용

협대역 환경 또는 주파수가 제한된 UAV 시스템 (예를 들어, 300 MHz~6GHz), TDD OFDM은 업링크/다운링크 비율의 적응형 할당을 허용합니다.:

예를 들면, 80% 다운링크 센서/비디오 데이터용 20% 업링크 원격 측정/명령용.
링크 상태에 따른 동적 전환은 최적의 처리량과 최소 지연을 보장합니다..

3. UDP 호환성

UDP는 가볍고 실시간 친화적이기 때문에, TDD OFDM 시스템은 이더넷 브리지 모드에서 직접 UDP 패킷을 캡슐화할 수 있습니다., 원격 측정 및 센서 데이터 모두에 대한 투명한 데이터 전송 보장.

4. RS422와의 통합 / 직렬 제어

TDD OFDM 모듈은 종종 투명한 직렬 데이터를 지원합니다. (RS232/422/485) 이더넷 스트림과 병렬로 연결된 채널. 이를 통해:

온보드 컴퓨터와의 실시간 명령/제어 교환
지상 제어 소프트웨어와 IMU 및 GPS 데이터 동기화
이더넷과 직렬 인터페이스를 결합한 통합 데이터 스트림

5. 낮은 지연 시간과 안정성

최적화된 프레이밍으로, TDD OFDM 시스템은 40~50ms 미만의 엔드 투 엔드 대기 시간을 달성할 수 있습니다., 고객의 요구 사항을 충족하는 25 Hz 원격 측정 업데이트 속도.
또한, 강력한 FEC (전달 오류 수정) 적응형 변조는 동적 비행 조건에서도 안정적인 전송을 유지합니다..

시스템 구현 사례

[Drone Onboard Unit]
 ├── Sensors / Camera (Raw Data 1.7 MB @40ms)
 ├── Flight Controller (Telemetry + IMU via RS422)
 ├── TDD OFDM Transceiver Module (Ethernet + Serial Input)
 └── Power & Antenna System

       ⇅  (Bidirectional RF Link, e.g., 840 MHz / 1.4 GHz / 2.4 GHz)

[Ground Control Station]
 ├── TDD OFDM Receiver (Ethernet Output + RS422)
 ├── GCS Software (UDP-based Telemetry & Control)
 └── Data Storage / Video Processing System

이 구성을 사용하면 전이중 데이터 브리지 드론과 지상 사이—비디오, 원격 측정, 직렬 제어 신호는 모두 동일한 TDD OFDM 무선 링크를 통해 원활하게 흐릅니다..

TDD OFDM 양방향 링크의 장점

특색	혜택
TX/RX용 단일 주파수	안테나 설정 및 스펙트럼 라이센스 단순화
조정 가능한 시간 슬롯 비율	업링크/다운링크 대역폭 균형을 위해 사용자 정의 가능
투명한 UDP / 이더넷 지원	기존 IP 기반 시스템과 직접 호환 가능
통합 직렬 포트	명령/제어 및 원격 측정 교환에 이상적
짧은 대기 시간	<50 ms 종단 간 지연
강력한 간섭 방지	OFDM 변조 및 FEC로 안정적인 성능 보장