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5G Wings:非城市区域中5G连接无人机性能研究

网络与互联网体系结构 2023-07-04 v1 信号处理

摘要

无人驾驶航空器(UAV)因其易于部署、成本效益高、机动性强且易获取,已在军事与民用应用中极为流行。然而,这两类应用均需可靠的通信以进行指挥控制(C2)和/或数据传输。利用商用蜂窝网络进行无人机通信可实现超视距(BVLOS)运行、高数据速率传输与安全通信。然而,在商用LTE/5G网络上部署蜂窝连接无人机仍存在诸多挑战,例如城市外区域覆盖稀疏,以及由于UAV可被多个基站可见而对网络造成的干扰。商用5G网络可通过利用毫米波、灵活参数集、网络切片及施加基于AI解决方案的能力,为空中用户设备(UE)提供远超LTE所能给予的各种特性。目前可用于研究空中UE在现有未经任何修改的商用5G网络(尤其是郊区和非城市区域)上运行的实验数据有限。本文在郊区针对不同速度与高度,对现有低频段与中频段5G网络上的无人机通信进行了全面研究,并将其性能与LTE进行比较。需指出,本研究考察的网络主要按地面用户需求设计与优化,可能无法充分满足空中用户需要。本文不仅报告了所有测试用例组合间对比的关键性能指示符(KPI),还通过对轨迹的控制为空中用户提升通信质量提供了建议。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.00959,
  title  = {5G Wings: Investigating 5G-Connected Drones Performance in Non-Urban Areas},
  author = {Mohammed Gharib and Bryce Hopkins and Jackson Murrin and Andre Koka and Fatemeh Afghah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.00959},
  year   = {2023}
}