Chuyển đến nội dung chính

Drone trong mạng thế hệ mới

· loading · loading ·
Nhân Tài Đức
Tác giả
Nhân Tài Đức
Người dẫn dắt đội ngũ và kỹ sư phần mềm, sống tại Seoul, Hàn Quốc

Bối cảnh
#

Từ khi có drone giá rẻ, số người dùng drone tăng lên thấy rõ, chủ yếu vì drone rất cơ động và làm được nhiều việc trên không. Giờ 5G đã cận kề, giới nghiên cứu đang dồn sức tìm cách mới để tối ưu vị trí đặt drone, cả khi bay trên không lẫn khi đậu dưới mặt đất. Mục tiêu là cải thiện kết nối di động, đồng thời giảm latency trung bình giữa thiết bị người dùng trên không và thiết bị dưới mặt đất.

A Tutorial on UAVs for Wireless Networks: Applications, Challenges, and Open Problems
#

Các loại UAV
#

Phân loại drone

Trong bài báo [1], các tác giả phân loại UAV bằng một sơ đồ cây, chia nhánh dần ra thành các nhóm nhỏ hơn.

Phân loại drone

Beyond 5G with UAVs: Foundations of a 3D Wireless Cellular Network
#

Giới thiệu
#

  • Khi drone được dùng với số lượng lớn, mạng không dây sẽ chịu ảnh hưởng đáng kể.
  • Drone có thể dùng để chụp ảnh nhiệt, giao hàng, hay làm trạm gốc trên không.
  • Bài báo này xét các thiết bị người dùng bay ở tầm thấp trong không gian 3D. Phục vụ chúng là các access point đặt trên những nền tảng tầm cao, tức các UAV như khí cầu.

Bối cảnh
#

  • Các nghiên cứu trước đây chưa tính tới trường hợp thiết bị người dùng (UE) chính là drone đang bay.
  • Các nghiên cứu trước về user association (gán người dùng vào trạm) trong mạng drone cũng chưa tính đến trạm gốc trên không.

Mô hình hệ thống
#

  • Có hai loại drone: drone bay tầm cao làm access point, phục vụ các drone UE bay tầm thấp.
![Mô hình hệ thống](/img/posts/drones/systemmodel.jpg)

Lý thuyết vận tải
#

![Quy trình của hệ thống](/img/posts/drones/model.jpg) - Các tác giả áp dụng lý thuyết vận tải tối ưu (optimal transport), vì họ nhận thấy cách này giảm được latency của drone-UE so với cách gán truyền thống dựa trên SINR.

Đóng góp của tôi
#

Facility Location Problem Approach for Distributed Drones
#

Vị trí đặt trạm drone

Hình trên minh họa ý tưởng của tôi: đặt các trạm drone (drone port) ở những khu vực có nhu cầu cao. Trạm to, có màu là những trạm tối ưu được chọn. Còn trạm nhỏ, tô xám là những vị trí tiềm năng nhưng không tối ưu nên bị loại.

Bài toán vị trí cơ sở (Facility Location Problem)
#

Dựa vào bài toán vị trí cơ sở, ta có thể lập một bài toán tối ưu để tìm ra chỗ đặt trạm drone tốt nhất, trong giới hạn ngân sách và trong số các vị trí tiềm năng đã có.

Tài liệu tham khảo
#

[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.