基于切换计数统计的蜂窝连接无人机移动状态检测
信号处理
2022-06-28 v1
摘要
为确保空中用户设备 (UE) 可靠有效的移动性管理，估计蜂窝连接无人机 (UAV) 的速度至关重要，因为这有助于提升蜂窝网络的服务质量。3GPP LTE 标准利用 UE 在预定义时间段内完成的切换次数来高效估计速度与移动状态。本文中，我们给出了切换计数 (HOC) 概率质量函数关于蜂窝连接无人机高度与速度、HOC 测量时间窗以及不同地面基站 (GBS) 密度的近似。随后，我们推导了无人机速度估计的 Cramer-Rao 下界 (CRLB)，并给出了一个依赖于 GBS 密度与 HOC 测量周期的简单有偏估计器。有趣的是，对于较小的触发时间 (TTT) 参数，该有偏估计器变为最小方差无偏估计器 (MVUE)。利用该速度估计器，我们按 LTE 规范研究了将无人机移动状态检测为低、中、高移动性的问题。借助 CRLB 与所提 MVUE，我们刻画了随着 GBS 密度与 HOC 测量窗增大，速度估计与移动状态检测精度的提升。我们的分析还表明，所提估计器的精度随 TTT 参数变化不显著。
引用
@article{arxiv.2206.13007,
title = {Mobility State Detection of Cellular-Connected UAVs based on Handover Count Statistics},
author = {Md Moin Uddin Chowdhury and Priyanka Sinha and Kim Mahler and Ismail Guvenc},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.13007},
year = {2022}
}
备注
Submitted to IEEE TVT. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2002.06657