[ORAN] Use Case: WG1-Flight Path Based Dynamic UAV Radio Resource Allocation ~1

在未來 6G 的應用中, 無人機組網一直是一個學界很喜歡,

但是, 真實實作方式以及未來應用情境存疑的議題,

其基本的想法是: 透過無人機作為基地台, 提供原本缺乏基礎建設的區域網路服務,

在這邊, 無人機不只是大家一般想像那種空拍機,

而是包含了平流層飛機, 甚至低軌道衛星, 形成的偕同系統, 如下圖所示:

來自: 6G Enabled Unmanned Aerial Vehicle Traffic Management: A Perspective

相較於既有的行動網路, 被稱為地面通訊系統 (Terrestrial Network),

透過無人機提供的直視路徑,  上述的系統可以提供廣泛的訊號覆蓋範圍,

並降低有線網路的布建成本, 先不論 UAV 本身的電源問題,

此網路架構可以針對基礎設施不足的地區, 像是鄉村或是沙漠地區,

或是緊急的通訊需求, 如災難或是戰爭通訊, 提供快速的大面積網路覆蓋.

縱使透過無人機和低軌道衛星的協作, 可以減少地面的基地台布建,

然而, 網路終究還是得回到地面與網際網路進行通訊.

因此, 在無人機構成的網路中, 又可以大略分成兩段:

第一段, 就像是無線的骨幹網路, 提供無人機和地面基地台之間的通訊,

第二段, 則為無人機和終端使用者的通訊.

考慮到無人機的覆蓋範圍廣泛, 為了提供覆蓋範圍內的使用者通訊服務,

其背後的無線骨幹網路必須擁有足夠的頻寬,

因此, 我們多半第一段通訊是以 mmWave 的指向波束進行,

第二階段的通訊, 考慮到 UAV 的電力需求, 也假設會以波束指向功率消耗,

而不以全向性的通訊進行傳輸.

考慮到上述的基於 UAV 通訊需求, 

我們可以看到不論是第一段與第二段的通訊, 都為指向性,

同時, 由於 UAV 在空中, 還會額外引入高度的資訊, 

所以原有的 2D 通訊, 會轉變成 3D 的通訊機制, 

新增的高度維度, 會導致現有的波束學習機制的複雜度過高,

(目前機制大致上是以: 掃描-回報 的方式進行, 若拓展至 3D, 導致學習所需要的時間過久...)

這些新引入的問題, 就會造成 6G 網路的新的需求以及挑戰,

我們會在之後的文章中進行介紹.