Temporal and Spatial Characteristics of mmWave Propagation Channels for UAVs
无人机（UAV）被设想为未来5G通信系统的组成部分。无人机为不同位置的用户提供服务的灵活性有助于动态优化未来网络的覆盖范围和服务质量（QoS）。然而，使用无人机进行毫米波通信的文献非常有限。在这项工作中，我们探讨了毫米波空对地~（AG）视线~（LOS）传播信道的小尺度时间和空间特性在$28$ ~GHz的不同环境场景：密集的城市，郊区，农村，和海上使用全向天线，无线InSite射线跟踪软件。我们将接收到的多径分量分为持久分量和非持久分量。AG传播通道的小尺度时间和空间特性被发现依赖于散射体的属性：数量，分布和几何形状。此外，在不同的环境中的时间和空间域的MPC的聚类被发现是依赖于散射体的属性和接收器的灵敏度。当无人机的高度与散射体的高度相当时，我们观察到大的时间和角度扩展。
2018-05-25 eess.SP
UAV-Assisted MEC Architecture for Collaborative Task Offloading in Urban IoT Environment
本文提出一种无人机辅助MEC协作架构，通过联合优化任务卸载策略与无人机拓扑，有效提升了城市物联网环境中的用户满意度与服务商利润。
2025-01-31 cs.NI cs.SY eess.SP
Millimeter-Wave UAV Coverage in Urban Environments
随着对无人机毫米波连接的兴趣日益增长，一个基本问题是针对地面用户的网络是否也可以提供足够的空中覆盖。为了评估这种可能性，本文提出了一种新的评估方法，使用生成模型训练详细的光线跟踪数据。这些模型捕捉复杂的传播特性，可以很容易地结合天线和波束成形的假设。使用这些模型进行的大量模拟表明，在典型的微蜂窝密度下，标准（街道水平和向下倾斜）基站确实可以提供令人满意的无人机覆盖范围。有趣的是，通过天线旁瓣和强反射的结合，覆盖是可能的。在稀疏部署的情况下，仅在逐渐升高的高度上保证覆盖。额外的专用（屋顶安装和向上倾斜）基站可以加强覆盖范围，前提是其密度与标准部署的密度相当，并有助于后者的稀疏部署。
2021-05-19 eess.SP
Body-UAV Near-Ground LoRa Links through a Mediterranean Forest
LoRa低功耗广域网协议最近在部署ad-hoc搜索和救援（SaR）系统方面获得了关注。他们可以通过利用身体-无人机链路来增强能力，使身体佩戴的无线电和无人机安装的无线电之间能够进行通信。然而，为了有效地使用无人机，需要了解信号在环境中的传播。否则，通信和定位可能会受到阻碍。无线电范围，数据包投递率（PDR），以及当无线电佩戴者在地中海森林中时，868 MHz的身体-UAV LoRa链路的大规模和小规模衰落首次被描述为具有最大飞行高度30米的近地UAV。一个对数距离模型占身体阴影和佩戴者的运动。在大约600米的整个LoRa无线电范围内，新模型预测的路径损耗（PL）优于最先进的模型，中值误差甚至降低了10 dB。观察到的小尺度衰落是严重的，并遵循Nakagami-m分布。通过适当的修正系数，可将该模型扩展到类似情景。
2023-03-25 cs.NI eess.SP
Design Of A Communication System To Send Text Using Lora At 400 MHz
Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica, Universidad Nacional Mayor de San Marcos（圣马科斯国立大学电子与电气工程学院）
本文提出一种基于LoRa 400 MHz的低功耗文本通信系统，利用ESP32和LoRa DXLR01模块实现远程数据传输，适用于网络受限环境的远程监控与管理。
2025-11-26 eess.SP
UAV Communications in Integrated Terrestrial and Non-terrestrial Networks
随着人们对整合地面网络（TN）和非地面网络（NTN）以连接未连接网络的兴趣日益浓厚，一个关键问题是这种新的模式是否也可以被机会主义地利用来增强城市地区的服务。我们在综合TN-NTN的背景下评估了这种可能性，TN-NTN包括与低地球轨道（LEO）卫星星座配对的地面蜂窝部署，为地面用户（GUE）和无人机（UAV）居住的城市地区提供低于6 GHz的连接。我们的研究表明，将无人机流量卸载到NTN段可以将无人机的下行链路中断从70%大幅减少到几乎为零，只要LEO卫星星座足够密集，就可以保证最小仰角，还可以提高其上行链路信号质量。将无人机卸载到NTN也有利于共存的GUE，防止GUE可能发生的约12%的上行链路中断。尽管低于6 GHz的可用带宽有限，但NTN卸载的无人机即使在巴塞罗那大小的区域内也能满足指挥和控制速率要求，每个小区有多达一个活动的无人机。更小的无人机数量产生更高的速率，可能使空中宽带应用成为可能。
2022-08-04 cs.IT cs.NI eess.SP
Drone-aided Localization in LoRa IoT Networks
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Swisscom IoT/5G Innovation Lab（瑞士电信物联网/5G创新实验室）；Pompeu Fabra University (UPF)（庞培法布拉大学）
除了作为物联网（IoT）的一部分外，无人机还可以作为推动者在其中发挥相关作用。UAV的3D移动性可以被利用来改善IoT网络中的节点定位，例如，搜索和救援或货物定位和跟踪。广泛的物联网通信技术之一是远程广域网（LoRaWAN），它允许以低功耗实现长通信距离。在这项工作中，我们提出了一个无人机辅助定位系统的LoRa网络中，无人机用于提高一个节点的位置估计最初提供的网络。我们表征的通信系统的相关参数，并使用它们来开发和测试一个搜索算法在一个现实的模拟场景。然后，我们将全面实施一个真正的系统，其中无人机无缝集成到瑞士电信的LoRa网络中。无人机通过双向信息交换与网络协调，从而形成准确且完全自主的定位系统。在我们的现场测试中获得的结果显示，相对于固定网络提供的估计，定位精度提高了10倍。据我们所知，这是无人机首次成功集成到LoRa网络中，以提高其定位精度。
2020-04-08 cs.RO eess.SP
UAV's Rotor Micro-Doppler Feature Extraction Using Integrated Sensing and Communication Signal: Algorithm Design and Testbed Evaluation
本文提出一种用于无人机微多普勒提取的新型ISAC帧结构与CSI表示方法，并设计rmD-NSP与SET算法分离并增强旋翼微多普勒特征，仿真与测试平台表明在0.1秒内成功捕获DJI M300 RTK旋翼八次旋转，特征完整性较现有算法提升60%。
2024-08-29 cs.ET eess.SP
Channel Model in Urban Environment for Unmanned Aerial Vehicle Communications
为了开发和分析可靠的通信链路无人机（UAV），传播信道的精确模型是必需的。城市场景中的无线电信道特性与郊区场景和开阔区域中的无线电信道特性不同，这是由于来自办公建筑物的大量散射路径，特别是当无人机在低空飞行时。我们在清华大学校园里进行了一些测量活动，那里有拥挤的公寓和办公楼。根据测量结果提取了路径损耗模型的主要参数，并提出了一种简化的Saleh-Valenzuela（SV）模型。在K因子和均方根时延扩展分析中，将典型场景中央草坪与办公楼进行了对比。
2018-05-11 cs.IT eess.SP math.IT
Communication and Control in Collaborative UAVs: Recent Advances and Future Trends
Tongji University（同济大学）；Frontiers Science Center for Intelligent Autonomous Systems（智能自主系统前沿科学中心）；United Arab Emirates University (UAEU)（阿联酋大学）；Western Sydney University（西悉尼大学）；Embry-Riddle Aeronautical University（安柏瑞德航空大学）；Hankuk University of Foreign Studies（韩国外国语大学）
本文全面综述了多UAV系统中的协作通信与控制，探讨了智能UAV特性、协作任务及城市环境应用，并指出了未来研究方向。
2023-02-23 cs.MA cs.RO eess.SP
Generative Neural Network Channel Modeling for Millimeter-Wave UAV Communication
毫米波正越来越多地被考虑用于与无人机（UAV）的无线通信。这项工作的关键是统计信道模型，描述感兴趣的场景中的组成参数的分布。本文提出了一种基于数据训练的生成式神经网络的通用建模方法。建议的生成模型有一个两阶段的结构，首先预测的链路状态（视线，非视线，或中断），并随后将此状态输入到一个条件变分自动编码器（VAE），生成的路径损耗，延迟，到达和离开的角度为所有的传播路径。该方法被证明为28 GHz的空对地通道之间的无人机和蜂窝系统在代表性的城市环境中，通过射线跟踪产生的训练数据集。该演示扩展到标准基站（安装在街道水平和向下倾斜）以及专用基站（安装在屋顶和向上倾斜）。所提出的方法能够捕获数据中复杂的统计关系，并且即使在将这些模型的参数重新调整到数据之后，其性能也显著优于标准3GPP模型。
2021-08-26 eess.SP
Traffic and Obstacle-aware UAV Positioning in Urban Environments Using Reinforcement Learning
针对城市场景中无人机通信需兼顾障碍物与流量需求以保障服务质量的问题，提出基于强化学习的RLTOPA定位算法，综合用户位置、障碍物和流量需求优化无人机位置，仿真验证其在不损失公平性下大幅提升吞吐量、降低时延。
2024-08-07 cs.NI eess.SP
5G Wings: Investigating 5G-Connected Drones Performance in Non-Urban Areas
本文研究了无人机在未经修改的郊区低/中频段5G网络下的通信性能，对比LTE评估了不同速度和高度的关键指标，并为空中用户优化通信质量提供了轨迹控制建议。
2023-07-03 cs.NI eess.SP
How Long Can I Transmit? A Mobility Aware mmWave-based UAV Communication Framework
本文针对地面移动用户与静态无人机之间的毫米波通信问题，基于曼哈顿点线过程建模推导了视距期望持续时间表达式，并提出一种贪婪用户关联算法，其性能优于不考虑移动性的现有基准方案。
2025-06-30 cs.NI eess.SP
Aerial Base Stations Deployment in 6G Cellular Networks using Tethered Drones: The Mobility and Endurance Trade-off
机载基站（由无人机携带）具有增强蜂窝网络覆盖范围和容量的巨大潜力。多个场景和用例将极大地受益于这种技术，例如（i）在密集和城市地区卸载地面基站（BS），以及（ii）为农村地区提供覆盖。然而，部署机载BS面临的主要挑战之一是无人机的可用能量有限，这限制了飞行时间。事实上，目前使用的大多数无人机（UAV）最多只能运行一个小时。由于需要频繁访问地面站进行充电，这限制了支持UAV的蜂窝网络的性能，使UAV的覆盖区域暂时无法使用。在这篇文章中，我们提出了一种新的无人机蜂窝网络设置的基础上系留无人机（TUAVs）。在拟议的设置中，TUAV通过系绳连接到地面站（GS），为TUAV提供能量和数据。这使得一个航班可以停留几天。我们详细描述了拟议系统的组成部分。此外，我们争取的主要优势，TUAV使能蜂窝网络相比，典型的无绳系无人机。接下来，我们将讨论TUAV的潜在应用和用例。最后，我们讨论了挑战，设计考虑，和未来的研究方向，以实现拟议的设置。
2020-08-12 cs.IT cs.NI eess.SP
Line-of-Sight Probability for Outdoor-to-Indoor UAV-Assisted Emergency Networks
针对城市应急场景室内人员定位与高带宽通信需求，本文推导了无人机辅助应急网络中视距概率的闭式表达式及覆盖概率，可用于优化无人机部署位置与数量以提升网络性能。
2023-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
An Experimental Study of Passive UAV Tracking with Digital Arrays and Cellular Downlink Signals
本文利用LTE基站信号和双数字阵列无源接收机，通过交叉模糊函数提取双基地距离、多普勒和到达角，并结合多目标跟踪框架实现城市低空无人机米级精度轨迹跟踪。
2024-12-30 cs.SY eess.SP eess.SY
