面向无人机的陆地网络优势：垂直天线辐射特性研究

无人机(UAVs)正在被广泛应用于运输、监视和搜救等各种场景。为确保 UAVs 安全运行，reliable 的细胞连接至关重要。将陆地网络用于 aerial 连接性已被提出，但基站天线的 3D 辐射特性显著影响 aerial 链路的性能。为此，我们利用 stochastic geometry 的工具，对考虑垂直天线增益的 cellular-connected UAVs 的 coverage 概率进行评估。我们还分析了 UAV 悬停高度、倾斜角和 3D 天线 beamwidth 对 communication 链路可靠性的影响。我们的结果表明，down-tilt 天线不仅改善了 terrestrial 用户的连接性，也改善了 cellular-connected UAVs 的连接性。此外，由于 serving 和 interfering TBSs 处的天线侧瓣增益，在 TBSs 处的 large down-tilt 角时，UAV-UE 的 coverage 概率趋于饱和。我们还发现，显著增加垂直天线 beamwidth 有助于在 relatively low 悬停高度处提高 UAV 用户的 coverage 概率，因为这会增加 desired 信号强度与 interference power 的比值。