我们应该都知道了汽车的努力驾驶体制V2X,而UAS是无人机体制,即Unmanned Aerial Systems (UAS),即是将5G技术拓展到无人机掌控领域拉。平时印象中,无人机在现实生涯中的用途能够拓展到以下领域
更多民众无人机的用例以下
随着5G运用案例的进展,必-要新的钻研并引入更富厚的新功效,3GPP工做组在这方方面面做了大量工做以在5G体制引入并知足无人机体制(UAS)的需要,同时也要保证5G网络的其余用户不会由于引入无人驾驶飞机体制而营业遭到影响拉。
5G关于无人机体制的技术标-准信息汇总以下
R1五、Enhanced LTE Support for Aerial Vehicles
在R15中,主要钻研运用LTE网络处事飞翔器的才气,相关报-告以前公布拉。一定运用基于UE的处置计划,基于网络的处置计划,下行链路滋扰migration,上行链路滋扰migration,移动功效和空中UE识别的进一步功效增强拉。另外,R15中也针对飞翔UE对eNB的滋扰也做了更新,不妨在36.331中界说了两个新的丈量报-告H1和H2以帮-助eNB处置与UAV相关的隐藏滋扰,同时也思考了其余的针对新闻和下降UAV滋扰的丈量拉。
R1六、Remote Identification of Unmanned Aerial Systems
3GPP SA1 完结了关于UAS隐藏需要和差异远识别的钻研拉。这项钻研着眼于3GPP体制在多洪水平上能够或者者使无人机组件在相互和无人机交通治理(UTM)之中建设必-要的连通性——包罗视野连通性和非视野连通性,和对未经授权的无人机对UTM的检测和报-告拉。
R1七、 Study on application layer support for Unmanned Aerial System (UAS)
3GPP SA6 现在钻研UAS标识和跟踪的用例和需要(基于3GPP A1的钻研)SA6现在在运用层面检察隐藏的影响,尤为针对UTM的运用的支持和使能功效,和UAS和UTM的营业交互拉。好比fly route authorization, location management, group communication support等拉。SA6也思考了以前用于mission critical和V2X营业的架谈判处置计划,试图能够或者者复用于在无人机体制拉。
R17-一、5G Enhancement for UAVs
为了进一步知足无人机5G联接的需要,R17中的相关工做将发生新的KPI和无人机的通讯需要(好比3GPP签约)拉。详细而言,将纪录与以下相关的乞求基于通敬爱务的KPI.带发和掌控流量的KPI.机载无线接入节点(UxNB).无人机的处事制约.无人机的网络袒露拉。
到2019年末为止的3GPP有关UAS的技术文档以下
3GPP生态中的UAS遵照模子以下
为了便利看这个图,请这个内里的一些名词缩写简要诠释以下
这个模子图中必-要声明的几点
第一,每逐一位UAS由一位UAV掌控器和一位或者者多个UAV组成拉。
第两,UAV们通过蜂窝联接互联拉。
第三,UAV通过UAV掌控器掌控,UAV掌控器联接到3GPP移动网络拉。
第四,无人机也可由不通过3GPP移动网络联接的UAV掌控器掌控,运用3GPP范围之外的C2接口拉。
第五,通过3GPP移动网络联接的UAV掌控器能够掌控一位或者多个UAV拉。
第六,UAS运用UTM调换运用程-序数据流量拉。
ok,主要内容--5G UAS Usecase举例
Usecase一、UAV支持的实时高分-别率视频广播
无人机与全景虚拟现实VR直播相结合,将使现场视频体验像观众在现场一样拉。该体制基于无人机上搭载的360度面摄像机体制拉。能够捕捉和编码4K视频,然后通过3GPP体制实时上传到云端拉。随着8K等高分辩率视频的进展,5G体制的相关功效指-标也必-要更新拉。依照祖国IMT2020(5G)推行小组公布的无人机支持VR直播运用的功效乞求以下表所示
3GPP相关指-标
Usecase二、机载无人机充任无线接入节点
在某些运用处景如灾难监测.疆域监视和紧急支援,无人机(UAV)因其易于部署.置办和守护本低.机-动性和悬停才气强而变成商业运用的优良选择拉。从无线通讯的角度来看,运用机载无线接入节点UAV(即UAV eNB/gNB/ng eNB,UxNB)以前引起了极大的兴趣,希奇是使用UxNB增强了对种种场景的笼罩,如紧急情形.移动用户的暂时笼罩和热门事情,由于她们部署迅速,而且笼罩才气强盛拉。
Usecase三、无人机带发与掌控(C2)通讯
这里C2指的是Commands and Control 的两个C拉。在Rel-16 ID_UAS的处事乞求中,假设无人机由操做员运用无人机掌控器来掌控配对的无人机,这个内里无人机和无人机掌控器通过3GPP网络通过两个独自的联接举行带发与掌控(C2)通讯拉。可是,Rel-16中的ID_UAS处事有无思考到C2通讯的KPI拉。无人机运转一最先的时刻要思考的是引起的平安疑,包罗与另一架无人机在空中相撞的危害.无人机丢弃掌控的危害.有意滥用无人机的危害和种种无人机用户(如商务.休闲等)同享空域的危害拉。因而,为了不平安危害,在思考5G网络做为传输网络时,通过保证C2通讯的QoS来供应UAS处事是与十分主要的拉。
Usecase四、同时支持无人机和eMBB用户的数据传输
在有限的带宽资源下,基站应该必-要同时支持空中无人机和地面eMBB用户的数据传输拉。比如,在直播场景中,高度凌驾100米的无人机必-要将拍摄到的图片或者视频实时传输到基站,这就乞求传输速率高.带宽阔拉。同时,基站还必-要为地面用户(比如eMBB用户)供应所需的QoS拉。应尽力减少这两种通讯之中的滋扰拉。
Usecase五、人-工智能掌控的自主无人机
人-工智能对无人机的掌控主要有以下几个措施
1) 无人机实时收罗信息(包罗高精度三维地表地势数据.实时图片.实时视频等)呢;
2) 这些实时信息通过5G网络传输到AI体制呢;
3) AI人-工智能体制对牢固的飞翔轨迹举行处置,盘算并做出判断指令呢;
4) 这些指令通过5G网络发送给无人机拉。
关于人-工智能掌控的无人机,必-要思考无人机对无线网络的高上行链路高速传输和低延迟下行链路传输的乞求拉。另外,5G网络必-要向AI体制供应高精度的定位信息,以辅佐无人机飞翔的盘算和决定拉。
Usecase六、借助无人机举行无线接入的隔绝部署
无人机的飞翔时刻是侑制约的,这反以前又会影响安置在无人机上的网络装备的工做时刻拉。在某些情形下,比如差异远隔绝职位,能够将无人机部署到没必-要要回程联接的地域来举行私人用户组之中的通讯拉。
Usecase七、无人机供应无线接入处事
现在可用的无人机飞翔时刻有限,一样平常在10分钟到1小时之中拉。由于重-量.电池功率.有用载荷.空-气力气学.控制性.规章制度等原因之中的繁杂关系,飞翔时刻不行以随意或者无贫地增添拉。而当无人机做为飞翔无线接入网时,由于无线接入网装备的有用载荷增添,无人机的重-量会增添拉。这反以前又将进一步减少无人机的现实可完成飞翔时刻拉。无人机做为移动无线接入网络的有用性将进一步遭到部署计划的影响拉。比如,在无法安置地面RAN装备的地域,平时必-要所谓的“飞翔拉”RAN拉”拉。因此,无人机必须从大本营飞到偏远地域,今后必须在电力耗尽前飞回大本营拉。以下图所示拉。
上图每一次运做的时刻总和应小于无人机的最大飞翔时刻拉。那么,飞翔RAN的现实运转时刻将小于这个时刻拉。因而,为了通过无人机供应连续的通敬爱务,必-要多个无人机,即在部署的悬停无线接入网的电池耗尽以前,应当用其余无人机来取代无人机拉。UAV替换操做示例以下
Usecase八、UAV处事区的分割
传统上,用于蜂窝通讯的天线安置在笔直的蜂窝塔架上,并向稍向下歪斜拉。这是由于人类平时不-是在地面上即是在建-筑物里举行通讯营业拉。
随着无人机通讯营业的引入,一些UE位于通例笼罩范围之上拉。因而,必-要调终日线体制,好比俯仰角等,以便在无人机运转的高度有一位笼罩范围
在某些情形下,能够安置附加装备,调终日线参数等拉。以下图所示
因而,有必-要对区别的ue供应区别的处事拉。在上述场景中,能够供应给无人机UE的职位和内容与其余非UAV UE能够供应的职位和内容区别拉。这能够供应另类的差认可处事拉。
Usecase九、营业体验保证的用例
MEC(遵照短文5G移动边缘盘算(MEC)学习总结
和
5G中的MEC)做为边缘云盘算环-境和网络才气的开通,将为经-营商构建网络边缘生态体制奠基基本拉。无人机的运转乞求在种种运用处景下完成低时延.高牢靠性的实时掌控信息传输拉。因而,钻研5G网络中无人机通讯时延对无人机的低时延处事拥有主要意义拉。关于无人机与无人机掌控器之中的差异远带发与掌控(C2)通讯,端到端C2通讯途径中的延迟乞求十分主要,比如差异远掌控-处事的延迟乞求为50ms拉。再比如,实时遥控器应能迅速照应紧急事情像突然出-现的鸟群或者其余无人机现在靠近拉。差异远掌控链路的用户途径优化是必-要的拉。
例一、数据传输途径的优化
例二、差异远掌控链路的途径优化
Usecase10无人机处事的可用性usecase
无人机对通讯网络提出了区别的需要,区别的营业对通讯速率和时延有区别的乞求拉。比如,无人机自身就分为许多种别,她们的才气是区别的拉。无人机左右行营业对网络才气有区别的乞求拉。当无人机飞到某个地域时,应该与其余无人机或者其余领域处事需要发生矛盾拉。本类用例旨在防止区别领域的人业或者无人机之中的高优先级通讯矛盾而组成的营业可用性疑拉。
10.1 无人机签约高优先级处事
1.UAV B和 UAV C无人机乞求经-营商供授与UAV A无人机一样的优异处事拉。
2.5G体制不行以依照网络状态或者平均用户数等信息为UAV B和 UAV C无人机供应格外的资源,而经-营商应该因笼罩范围扩张等本因向UAV B和 UAV C无人机供应更高优先级的处事拉。
3.经-营商必-要思考同类优异处事的用户数目和使用时刻拉。同时,还必须思考到其余签约用户的区别种别的处事乞求拉。
4.在UAV B和 UAV C无人机处事历程中,网络供应在肯定范围和时刻内能否保证处事的信息拉。
10.2 准确处置资源矛盾
按例当水塔校区内12:00-15:00有皮划艇竞赛时,由于缺少保证竞赛的资源,网络无法在竞赛时期为UAV C无人机供应部-分处事拉。
1.网络为无人机与水塔公司的通讯供应主要赛事(12:00-15:00皮划艇竞赛)和特定处事(如视频)的资源制约拉。
2.网络对UAV C无人机资源举行重新分配,如不赞成视频营业拉。
3. 水塔公司整年订购无人机营业拉。经-营商需通告水塔公司在必准时刻内不行以运用该营业拉。但经-营商不行以给出本因或者其余网络状态拉。
10.3 无人机与普公用户的接入资源同享,比如
1.凌驾10个UE进去处事区,运用必-要的资源接入网络处事拉。
2.UAV A无人机在有用时刻内进去塔林公园,乞求网络资源完结某项任-务拉。
3. 为了保证UAV A无人机的需要,网络同享一部-分接入资源拉。
4. 无人机UAV A成-功获取网络资源,完结任-务拉。
Usecase1一、物流中的无人机群
关于最终一英里网络,努力送达无人性能够实行比卡行-动,希奇是在偏远山区和紧急情形下拉。但送货无人机面临一位根天性的疑她们的经-营缺少与标-准运输卡车竞赛所需的路线密度拉。每一次运送,无人机都必须返回数英里外的仓库,以搜集下一位包裹拉。快递公司能够连续迅速投放一批无人机,并行运送几十个包裹,处置这个疑拉。
Usecase1二、替换无人机掌控器
无人机与无人机掌控器建设关联,最先实行飞翔任-务后即最先建设带发掌控链路,支持无人机平时运转拉。在某些情形下,如无人机在视野外飞翔或者在紧急情形下,无人机掌控器将由另一位无人机掌控器或者高优先级无人机掌控器接收拉。在这类情形下,应与新的无人机掌控器建设C2联接,以保证对飞翔任-务的连续支持拉。另外,还能够依照UTM和经-营商的计谋思考一些工艺优化拉。随着无人机掌控器的替换,由此发生的无人机与无人机掌控器之中的联接质量十分主要,如果带发与掌控链路质量着落以至断开,无人机和无人机掌控器必-要有办法来检测这一点,并应选取一些行-动,比如依照设置努力返回无人机拉。
更改UAV掌控器的KPI隐藏需要以下车难以实行的运送
Usecase1三、掌控无人机KPI的体制框架
无人机可从UAV掌控器或者UTM差异远控制拉。能够思考几种无人机掌控办法拉。形式的挑选取决于无人机自身.掌控源和做战情形拉。这些形式中的每一种在数据速率.新闻速率.牢靠性.延迟等方方面面都划定了我对通讯KPI的乞求,而且应该必-要立刻发导航员反映拉。视频将用做在某些形式下用做飞翔员的附加反映拉。
5G UAV体制就总结这么多!祝开心!
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