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在5G網(wǎng)絡(luò)中高效使用無(wú)人機(jī)的新方案

2020-06-23 21:33 性質(zhì)：原創(chuàng) 作者：雨歌 來(lái)源：無(wú)人機(jī)網(wǎng)
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托木斯克理工大學(xué)(TPU)的研究人員與卡塔爾大學(xué)、卡塔爾德克薩斯農(nóng)工大學(xué)的研究人員，合作啟動(dòng)了一個(gè)將數(shù)據(jù)和能源傳輸?shù)綗o(wú)人機(jī)(uav)的項(xiàng)目，使無(wú)人機(jī)在5G網(wǎng)絡(luò)中得...

托木斯克理工大學(xué)(TPU)的研究人員與卡塔爾大學(xué)、卡塔爾德克薩斯農(nóng)工大學(xué)的研究人員，合作啟動(dòng)了一個(gè)將數(shù)據(jù)和能源傳輸?shù)?a href="http://www.hldxsj.cn/sell/search.php?keyword=%E6%97%A0%E4%BA%BA%E6%9C%BA" title="無(wú)人機(jī)" target="_blank">無(wú)人機(jī)(uav)的項(xiàng)目，使無(wú)人機(jī)在5G網(wǎng)絡(luò)中得到有效利用。這個(gè)國(guó)際項(xiàng)目名為“5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的智能無(wú)人機(jī)輔助通信”，由TPU自動(dòng)化和信息技術(shù)研究中心的Dushanta Nalin Jayakody教授領(lǐng)導(dǎo)。Jayakody教授說(shuō)，能源效率是新一代網(wǎng)絡(luò)和電信的主要問(wèn)題之一。

研究人員構(gòu)想了一種使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信的方案。具體來(lái)說(shuō)，他們已經(jīng)創(chuàng)建了一種算法來(lái)改善無(wú)人機(jī)的軌跡輪廓，提供長(zhǎng)距離的信息傳輸和能量收集。由于電源的限制，系統(tǒng)的性能和效率會(huì)受到直接影響。因此，應(yīng)該優(yōu)化無(wú)人機(jī)能量管理，以防止飛行時(shí)間減少。由于額外引入了硬件，諸如太陽(yáng)能，風(fēng)能之類的常規(guī)能量收集機(jī)制可能導(dǎo)致總體無(wú)人機(jī)的重量顯著增加。

來(lái)自TPU的研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)概念，即通過(guò)使用無(wú)線功率傳輸整合能量管理方案。在全雙工模式下同步無(wú)線信息和功率傳輸（SWIPT），在自干擾能量收集（EH）的框架下集體中繼通信。采用無(wú)人機(jī)作為中繼，以全雙工(FD)模式支持并轉(zhuǎn)發(fā)信息給移動(dòng)用戶。射頻EH單元為無(wú)人機(jī)的能量約束提供了一種先進(jìn)的解決方案。研究人員通過(guò)最大限度地提高能源效率和減少無(wú)人機(jī)中斷的概率來(lái)改進(jìn)無(wú)人機(jī)的感知和傳輸功率。

Nalin Jayakody博士指出:“最近，無(wú)人機(jī)被設(shè)想為5G技術(shù)的一種現(xiàn)實(shí)技術(shù)，作為中間中繼節(jié)點(diǎn)，促進(jìn)信息源和目的地之間不間斷、高質(zhì)量的通信?！?span style="text-indent: 2em;">與半雙工(HD)相比，全雙工通信效率利用了頻譜資源，同時(shí)提高了整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量。在所提出的無(wú)人機(jī)輔助協(xié)同通信方案中，我們使用FD來(lái)提高系統(tǒng)的整體性能。TPU信息技術(shù)部門(mén)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員和研究工程師Tarindu Perera表示，兩個(gè)遠(yuǎn)程移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作通信是一個(gè)由物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的新的、有潛力的領(lǐng)域。

近年來(lái)，由于移動(dòng)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求較高，無(wú)人機(jī)和空中基站(ABSs)受到了研究人員和工程人員的廣泛關(guān)注。ABSs被證明對(duì)服務(wù)“高速移動(dòng)”人群非常有益，他們中有大量的人需要高速率數(shù)據(jù)傳輸。此外，低成本、部署靈活性和高移動(dòng)性是無(wú)人機(jī)相對(duì)于地面無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)鼓勵(lì)部署無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信，為災(zāi)害管理、公共安全、救援和軍事行動(dòng)等實(shí)際應(yīng)用提供可靠支持。

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