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  1. 文章/

下一代网络里的无人机

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仁才德
作者
仁才德
居住在韩国首尔的领导者和软件工程师

背景
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自从平价无人机问世,用无人机的人越来越多——机动性强,又能干各种空中活儿。眼下5G近在眼前,研究者们正琢磨新方法,优化无人机在空中和地面待命时的部署位置。位置摆对了,蜂窝连接质量会更好,空中用户设备和地面设备之间的平均延迟也能降下来。

A Tutorial on UAVs for Wireless Networks: Applications, Challenges, and Open Problems
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简介
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UAV的类型
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无人机分类

论文[1]的作者画了一张树状图,把UAV一层层分到各个子类。

无人机分类

在这些分类里,我自己整理了一张小表,列出旋翼无人机的规格。

Beyond 5G with UAVs: Foundations of a 3D Wireless Cellular Network
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简介
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  • 无人机大规模投入使用,会给无线网络带来不小的冲击。
  • 应用场景包括热成像、包裹递送、空中基站。
  • 这篇论文假设的场景是:由飞艇这类UAV组成高空平台接入点,为3D空间里的低空用户设备提供服务。

背景
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  • 以往的研究忽视了飞行中的无人机用户设备(UE)的存在。
  • 关于无人机网络用户关联的已有研究,都没有考虑空中基站。

系统模型
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  • 两类无人机:高空无人机充当接入点,服务低空的用户设备无人机。
![系统模型](/img/posts/drones/systemmodel.jpg)

运输理论
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![系统过程](/img/posts/drones/model.jpg) - 作者之所以用最优运输理论,是因为他们发现相比经典的基于SINR的关联方式,它能降低无人机UE的延迟。

我的研究
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Facility Location Problem Approach for Distributed Drones
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无人机机场布点

上图是我的想法:把无人机机场设在需求高的区域。大的彩色机场是被选中的最优布点,小的灰色机场则是候选位置里没被选上的那些。

设施选址问题
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套用设施选址问题,就能把它变成一个优化问题:在预算和候选位置的约束下,找出无人机机场的最优布点。

参考文献
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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.