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차세대 네트워크의 드론

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인재덕
작성자
인재덕
A Kiwi living in Korea

배경
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저렴한 드론의 도입 이후 드론을 활용하는 사용자의 수가 증가했습니다. 주로 높은 기동성과 공중 작업 완료 지원 때문입니다. 이제 5G가 곧 다가오면서 연구자들은 공중 및 지상에 주둔하는 동안 드론의 배치를 최적화하는 새로운 방법에 집중하고 있습니다. 따라서 셀룰러 연결성을 개선하고 공중 사용자 장비와 지상 장비 간의 평균 대기 시간을 줄입니다.

무선 네트워크용 UAV 튜토리얼: 응용, 과제 및 미해결 문제
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소개
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UAV 유형
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드론 클래스

논문 [1]에서 저자는 UAV의 하위 클래스로 분기하는 트리 그래프를 만들었습니다.

드론 클래스

UAV 클래스 중에서 회전익 드론 사양을 보여주는 작은 표를 만들었습니다.

UAV로 5G를 넘어: 3D 무선 셀룰러 네트워크의 기초
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소개
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  • 대규모 드론의 사용은 무선 네트워킹에 상당한 영향을 미칠 것입니다.
  • 응용 프로그램에는 열 이미징, 패키지 배송, 공중 기지국이 포함됩니다.
  • 이 논문에서 저자는 블림프와 같은 UAV로 구성된 고고도 플랫폼 액세스 포인트가 제공하는 3D 영역의 저고도 사용자 장비 장치를 고려합니다.

배경
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  • 이전 연구는 비행하는 드론 사용자 장비(UE)의 존재를 무시합니다.
  • 드론 네트워크의 사용자 연결에 대한 이전 연구는 공중 기지국을 고려하지 않습니다.

시스템 모델
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  • 두 가지 유형의 드론, 저고도 사용자 장비 드론을 위한 액세스 포인트 역할을 하는 고고도 드론.
![시스템 모델](/img/posts/drones/systemmodel.jpg)

수송 이론
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![시스템 프로세스](/img/posts/drones/model.jpg) - 저자들은 고전적인 SINR 기반 연결을 사용하여 드론 UE의 대기 시간을 줄일 수 있음을 발견했기 때문에 최적 수송 이론을 적용했습니다.

나의 기여
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분산 드론을 위한 시설 위치 문제 접근법
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드론 클래스

위의 그림은 수요가 높은 지역에 드론 포트를 배치하는 제 아이디어를 보여줍니다. 더 큰 색상의 드론 포트는 선택된 최적의 드론 포트를 나타냅니다. 더 작은 회색 드론 포트는 잠재적 드론 포트 위치 세트의 비최적 드론 포트를 보여줍니다.

시설 위치 문제
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시설 위치 문제를 적용함으로써, 우리는 예산과 잠재적 드론 포트 위치 세트와 관련하여 드론 포트의 가장 최적의 배치를 찾기 위한 최적화 문제를 고안할 수 있습니다.

참고문헌
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[1] Mozaffari, Mohammad, et al. “A tutorial on UAVs for wireless networks: Applications, challenges, and open problems.” arXiv preprint arXiv:1803.00680 (2018).

[2] Mozaffari, Mohammad, et al. “Beyond 5G with UAVs: Foundations of a 3D wireless cellular network.” IEEE Transactions on Wireless Communications 18.1 (2019): 357-372.

[3] Lynskey, Jared, et al. “Facility Location Problem Approach for Distributed Drones.” Symmetry 11.1 (2019): 118.