Нетобзор - форум про интернет

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.


Расширенный поиск  

Автор Тема: Использование дронов в мобильных сетях  (Прочитано 590 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

VitalikАвтор темы

  • metra.net.ua
  • Администрация
  • *
  • Благодарность: +1309/-0
  • Онлайн Онлайн
  • Сообщений: 11911
  • Город: Киев, а найти хоть на Марсе
  • Модем: Модный
  • Провайдер: Интертелеком, Lifecell
  • Тариф: Специально обученый)
  • Антенна: В порядке
  • Мобильный интернет - это просто!

Попался мне в руки некий обобщенный материал, написанный девушкой, на тогда будучи бакалавром радио технического факультета (РТФ) в моем родном КПИ. В принципе, это обобщенная версия использования дронов в построении мобильных сетей. Внизу прилагается список литературы, и кому будет интересно могут углубиться в изучение вопроса. А это, для общего развития.


Читать полностью:
Скрытый текст
ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ПОВІТРЯНИХ БАЗОВИХ СТАНЦІЙ В МОБІЛЬНІЙ МЕРЕЖІ


За останні десятиліття мобільні мережі значно еволюціонували: від мереж першого покоління, що пропонують тільки голосові послуги, до нинішнього четвертого покоління, в якому також надаються високошвидкісні послуги передачі даних. Число користувачів мобільних мереж також значно зросло, так як 50% населення світу живе в містах, де мобільні мережі щільно розгорнуті, і досягає 80% в розвинених країнах [1]. Число пристроїв, підключених до мобільних мереж, буде продовжувати рости з введенням пристроїв IoT і нових пристроїв зв'язку, досягнувши до 2020 року до 25 мільярдів взаємопов'язаних пристроїв [2]. Отже, надзвичайно важливо, щоб зв'язок був швидким, надійним і доступним якомога більшій кількості людей, особливо для переходу до мережі 5G і її подальшого розгортання. Через ці вимоги майбутні мережі бездротового зв'язку в містах зіткнуться з надзвичайно високою щільністю радіоліній. Крім того, важливо мати на увазі, що поширення сигналів в міських умовах є складним завданням. Міські мобільні мережі складно планувати, так як кількість сот більше, ніж в сільській місцевості, а також через перешкоди. Таким чином, буде потрібно інтелектуальне управління мобільною інфраструктурою, щоб справлятися з майбутніми потребами в трафіку. Однак розгортання фіксованих станцій не завжди є оптимальним рішенням, оскільки в деяких випадках висока щільність трафіку може бути тимчасовою, з такою малою тривалістю, що планування, проектування, розгортання та обслуговування нової фіксованого БС займе більше часу, ніж сама подія. Автори [3] описують в загальних рисах деякі з цих сценаріїв, такі як промислові зони, спортивні стадіони та університети, де попит на трафік концентрується протягом певного періоду, а потім користувачі залишають цей район натовпами. Вони також розглядають можливість розгортання FlyRAN для збільшення пропускної здатності в пробках.
Протягом останніх років дослідження стільникових мереж з використанням безпілотних літальних апаратів (БПЛА) значно розширилися. Стільникові мережі з БПЛА – це мережі, в яких літальні апарати використовуються в якості платформ, в які вбудовані легкі мобільні базові станції. Використання безпілотних літальних апаратів в стільникових мережах є багатообіцяючим рішенням як для сільських, так і для міських умов, і їх можна також використовувати в надзвичайних ситуаціях для створення резервної мережі. Кілька досліджень і розробок в даний час зосереджені на обох випадках [4].
У типовій мережі з БПЛА деяким користувачам надається обслуговування за допомогою повітряних базових станцій, тоді як іншим – за допомогою фіксованих базових станцій. У цьому типі сценарію розглядаються три основних радіоканали [5]: між базовими станціями, фіксованими або повітряними, і користувачами; між повітряними БС і між повітряними БС і базової мережею, який може бути реалізований за допомогою виділеного радіозв'язку [9] або з використанням радіореле.
Завдяки впровадженню повітряних базових станцій збільшується зона покриття стільникового зв'язку, а також пропускна здатність, пропонована користувачам. Останній факт є наслідком скорочення трафіку фіксованих базових станцій, оскільки деякі користувачі відправляють свій трафік через повітряні базові станції. Для цих мереж зазвичай розглядаються два основні сценарії [4]:
-   Розвантаження трафіку в перевантажених мережах повітряними базовими станціями, які можуть бути швидко розгорнуті для перенаправлення частини трафіку;
-   Надання послуг у районах, де фіксовані базові станції були пошкоджені, наприклад, після стихійного лиха.
Був змодельований та протестований сценарій, де пропонується використовувати кластер повітряних базових станцій для доповнення існуючої фіксованої інфраструктури LTE / LTE-A. На рис. 1 показано на скільки збільшиться пропускна здатність мережі при введені 3-х дронів.


Для цього був розроблений та протестований алгоритм позиціонування БПЛА. Розглянуті сценарії є динамічними, користувачі можуть переміщатися в межах певної області. Таким чином, цей алгоритм позиціонування виконується із періодичністю, щоб знайти оптимальне положення відповідно до зміни положення користувачів. Споживання енергії і пропускна здатність мережі використовуються в якості основних параметрів оптимізації, намагаючись знайти компроміс між ними. Проте, ці параметри не можна оптимізувати з однаковим пріоритетом, тому вводяться вагові коефіцієнти, щоб визначити, який з них є основним параметром оптимізації. Пропонована енергетична модель для системи враховує що основне навантаження буде на серверах, де буде виконуватись основний код, щоб зменшити споживання енергії дронами [5].
Тож можна побачити, що впровадження повітряних базових станцій може бути вельми корисним завдяки збільшенню пропонованої пропускної здатності, що призводить до поліпшення якості обслуговування.

Література
Скрытый текст
1. Liberg O. Cellular Internet of Things Technologies, Standards and Performance / O. Liberg, M. Sundberg, J. Sachs., 2018. – 398 с. – (3GPP). – (ISBN-13: 978-0128124581).
2. Nguyen T. Small Cell Networks and the Evolution of 5G (Part 1) [Електронний ресурс] / Tuan Nguyen // Qorvo. – 2017. – Режим доступу до ресурсу: https://www.qorvo.com/design-hub/blog/small-cell-networks-and-the-evolution-of-5g.
3. PwC [Електронний ресурс] // PwC. – 2017. – Режим доступу до ресурсу: https://www.strategyand.pwc.com/gx/en/insights/industry-trends/2017-telecommunications-industry-trends.html.
4. Al-Hourani A. Modeling Air-to-Ground Path Loss for Low Altitude Platforms in Urban Environments : дис. докт. техн. наук / Al-Hourani A., 2014.
5. Fontanilla Pérez de Tudela M. Positioning of Flying Base Stations for Optimization of Energy Consumption and Quality of Service in Mobile Networks / Fontanilla Pérez de Tudela M. – Praha, 2018. – 101 с.
[свернуть]
[свернуть]

Такие материалы мне пообещали предоставлять, по мере возможности. Могу выкладывать, если интересно и есть что добавить. Плюсуем если это так, или критикуем в комментариях. Возможно автор, которая сейчас проходит аспирантуру в Чехии, даже не знал что после КПИ такое возможно (факультет развивается, что не может не радовать), присоединится и парирует своими ответами)

AndyRadist

  • Постоялец
  • ****
  • Благодарность: +87/-0
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 461
  • Город: Макеевка
  • Модем: Мегафон М150-2
  • Провайдер: Феникс 4G LTE
Re: Использование дронов в мобильных сетях
« Ответ #1 : 02 Январь 2020, 00:21:59 »

Для студента идея выглядит здраво. Хотя не является ноу-хау.
На практике летающая БС - это ночной кошмар планёра сети, как своей, так и соседей по покрытию.
Гораздо оптимальнее использовать летающие WiFi, т.к. в этом стандарте заложена оптимизация работы в условиях помех от соседей.
В качестве летающей платформы наиболее целесообразно использовать привязные аэростаты с питанием от наземного источника.

В условиях ЧС полезно иметь при себе безлицензионные портативные радиостанции PMR 446 МГц с питанием от батареек и коробку батареек. Этого хватит для связи на расстояния от 1 и до десятков км в прямой видимости.
Для более дальней связи в условиях пересечённого рельефа или леса имеет смысл использовать СиБи радиостанции диапазона 27 МГц.
Это аппаратура, не требующая разрешений на эксплуатацию.

В условиях ЧС основное требование - снижение энергопотребления. БС сотовой связи очень энергозатратны и не работают без привязки к коммутатору. То есть требуется не просто БС, а БС+коммутатор. И далее распределять номерную ёмкость, разрешив регистрацию любых телефонов с любой СИМ или даже без неё.
WiFi также энеогозатратная технология, но коммутатор с сервером автовыдачи номеров абонентам (DHCP) уже встроен в роутер, а стало-быть любой бытовой роутер обеспечит внутреннюю связь в радиусе прямой видимости.
Радиостанции в режиме приёма во много раз экономичнее и при малом количестве болтовни на передачу позволят иметь одноранговую связь в течение длительного времени.
« Последнее редактирование: 02 Январь 2020, 00:36:16 от AndyRadist »

carver

  • Новичок
  • *
  • Благодарность: +2/-0
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 33
  • Город: kiev.ua
  • Модем: MR1100
Re: Использование дронов в мобильных сетях
« Ответ #2 : 03 Январь 2020, 13:48:15 »

сначала подумал что это дроны для оптимизации покрытия )))
но они же летают выше, и в кафешки не залетают, и в переходах не ходят.

дрон в качестве базовой, батареек же не хватит этот mimo 4x4 обработать,
а как принять/отдать ? наверное нужен еще один кабель питания ?
а транспорт для mimo, как подать на дрон бухту оптики ?


может военным такая шняга, для уоки-токи покатит, как репитер.
там и скоростей нет, и нагрузки. но там наверное и так что-то используют.
да и палево с дроном, и собьют быстренько.


p.s. но так - нормальная наверное тема, это же иследование,
связисты - изучают дроны-базовые,
комунальщики - дроны-туалеты, что-бы зрителям не отрыватся от матча, 
напишут в результате, что в будущем может будет работать )))
Записан
/carv