引言
本文是3GPP TR 22.829 V17.1.0技術報告,專注于無人機(UAV)在3GPP系統中的增強支持。文章提出了多個無人機應用場景,分析了相應的能力要求,并建議了新的服務級別要求和關鍵性能指標(KPIs)。
下載資源:3GPPTR22.829R17EnhancementforUnmannedAerialVehicles資源-CSDN文庫
主要內容包括:
- 無人機高清視頻直播:支持4K乃至8K視頻實時上傳,要求低延遲、高可靠性和精確定位,以避免事故。
- 無人機作為空中基站:在災難監測等場景中,無人機攜帶基站設備,提供臨時覆蓋,強調快速部署和靈活配置。
- 無人機命令與控制(C2)通信:定義了直接C2、網絡輔助C2等多種模式,強調QoS保障和安全性,以適應不同飛行環境和需求。
- 無人機與地面用戶共存:探討了無人機與增強型移動寬帶(eMBB)用戶共享網絡資源時的干擾最小化問題。
- 自主無人機控制:AI系統通過5G網絡控制無人機,對上下行傳輸提出了高帶寬和低延遲要求,并需要高精度定位信息。
- 無人機群管理:支持無人機群在物流等領域的應用,強調群管理和協同作業能力。
- 服務可用性和體驗保障:提出通過邊緣計算和路徑優化,確保無人機通信服務的低延遲和高可靠性。
文章最后總結了無人機通信服務的潛在要求,并建議3GPP制定相關服務規范,以更好地支持無人機生態系統的發展。
5.4 同時支持無人機和eMBB用戶數據傳輸的用例
5.4.1 描述
在帶寬資源有限的情況下,基站可能需要同時支持空中無人機和地面eMBB用戶的數據傳輸。例如,在直播場景中,高度超過100米的無人機需要實時將捕獲的圖片或視頻傳輸到基站,這需要高傳輸速度和大帶寬。同時,基站還需要為地面用戶(例如eMBB用戶)提供所需的QoS。應盡量減少這兩種通信之間的干擾。
5.4.2 前提條件
一個野生動植物保護區部署了無人機來監測樹木、動物分布和活動。運營商已完成該地區的5G覆蓋。該公園滿足以下條件:
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圖5.4.2-1:同時支持無人機和eMBB用戶的數據傳輸
- 用于測試的公園是一個10公里x20公里的區域。
- 公園內有三個基站,10架無人機每天巡邏一次。
- 每架無人機每天有20平方公里的巡航區域。
- 此外,公園內有工作人員和游客使用5G手機工作或參觀。這些工作人員或游客與無人機共同使用公園的基站。
5.4.3 服務流程
無人機捕獲野生動物的實時視頻,并將高清視頻流傳輸到基站。上行數據為120Mbps。
同時,一名工作人員正在使用他的智能手機觀看視頻以監測野生動物。一名游客正在使用她的智能手機拍攝公園的照片并與朋友分享。
5.4.4 后置條件
基站能夠為無人機和地面上的eMBB用戶提供所需的數據速率。
5.4.5 現有功能部分或完全覆蓋用例功能
5G系統應優化控制平面和用戶平面的資源使用,以傳輸需要高數據速率(例如10 Mbps)和非常低端到端延遲(例如1-10 ms)的連續上行數據。[7]
3GPP系統應使UAS能夠向UTM發送可能包含以下內容的無人機數據:唯一身份(這可能是唯一的3GPP身份)、無人機的UE能力、制造商和型號、序列號、起飛重量、位置、所有者身份、所有者地址、所有者聯系方式、所有者認證、起飛位置、任務類型、路線數據、操作狀態。[8]
3GPP系統應使移動網絡運營商(MNO)能夠使用以下基于網絡的無人機和無人機控制器的定位信息來增強發送給UTM的數據。[8] (此句在原文中重復了,這里只翻譯一次)
3GPP系統應支持根據使用的網絡資源進行計費。這與按QoS計費有關。[11]
對于以下無人機的高帶寬計費需求,在4.3.1.2用戶會話組件的計費原則中有基于QoS差異化的數據(上傳或下載)計費的相關要求,包括:計費記錄應包括高帶寬服務標記和帶寬級別參數。[11]
5.4.6 支持用例的潛在新要求
[P.R.5.4-001] 在活動無人機密度為10/200km2、無人機高度在30米至300米之間、平均飛行速度為60km/h的條件下,5G系統應支持無人機[120Mbps]的上行數據速率,同時在不降低服務質量的情況下為eMBB用戶提供服務(例如,TS 22.261中定義的農村和城市場景的KPI)。