【学习笔记】无人机（UAV）在3GPP系统中的增强支持(五)-同时支持无人机和eMBB用户数据传输的用例

引言

本文是3GPP TR 22.829 V17.1.0技术报告，专注于无人机（UAV）在3GPP系统中的增强支持。文章提出了多个无人机应用场景，分析了相应的能力要求，并建议了新的服务级别要求和关键性能指标（KPIs）。

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主要内容包括：

1. 无人机高清视频直播：支持4K乃至8K视频实时上传，要求低延迟、高可靠性和精确定位，以避免事故。
2. 无人机作为空中基站：在灾难监测等场景中，无人机携带基站设备，提供临时覆盖，强调快速部署和灵活配置。
3. 无人机命令与控制（C2）通信：定义了直接C2、网络辅助C2等多种模式，强调QoS保障和安全性，以适应不同飞行环境和需求。
4. 无人机与地面用户共存：探讨了无人机与增强型移动宽带（eMBB）用户共享网络资源时的干扰最小化问题。
5. 自主无人机控制：AI系统通过5G网络控制无人机，对上下行传输提出了高带宽和低延迟要求，并需要高精度定位信息。
6. 无人机群管理：支持无人机群在物流等领域的应用，强调群管理和协同作业能力。
7. 服务可用性和体验保障：提出通过边缘计算和路径优化，确保无人机通信服务的低延迟和高可靠性。

文章最后总结了无人机通信服务的潜在要求，并建议3GPP制定相关服务规范，以更好地支持无人机生态系统的发展。

5.4 同时支持无人机和eMBB用户数据传输的用例

5.4.1 描述
在带宽资源有限的情况下，基站可能需要同时支持空中无人机和地面eMBB用户的数据传输。例如，在直播场景中，高度超过100米的无人机需要实时将捕获的图片或视频传输到基站，这需要高传输速度和大带宽。同时，基站还需要为地面用户（例如eMBB用户）提供所需的QoS。应尽量减少这两种通信之间的干扰。

5.4.2 前提条件
一个野生动植物保护区部署了无人机来监测树木、动物分布和活动。运营商已完成该地区的5G覆盖。该公园满足以下条件：

​

图5.4.2-1：同时支持无人机和eMBB用户的数据传输

1. 用于测试的公园是一个10公里x20公里的区域。
2. 公园内有三个基站，10架无人机每天巡逻一次。
3. 每架无人机每天有20平方公里的巡航区域。
4. 此外，公园内有工作人员和游客使用5G手机工作或参观。这些工作人员或游客与无人机共同使用公园的基站。

5.4.3 服务流程
无人机捕获野生动物的实时视频，并将高清视频流传输到基站。上行数据为120Mbps。
同时，一名工作人员正在使用他的智能手机观看视频以监测野生动物。一名游客正在使用她的智能手机拍摄公园的照片并与朋友分享。

5.4.4 后置条件
基站能够为无人机和地面上的eMBB用户提供所需的数据速率。

5.4.5 现有功能部分或完全覆盖用例功能
5G系统应优化控制平面和用户平面的资源使用，以传输需要高数据速率（例如10 Mbps）和非常低端到端延迟（例如1-10 ms）的连续上行数据。[7]
3GPP系统应使UAS能够向UTM发送可能包含以下内容的无人机数据：唯一身份（这可能是唯一的3GPP身份）、无人机的UE能力、制造商和型号、序列号、起飞重量、位置、所有者身份、所有者地址、所有者联系方式、所有者认证、起飞位置、任务类型、路线数据、操作状态。[8]
3GPP系统应使移动网络运营商（MNO）能够使用以下基于网络的无人机和无人机控制器的定位信息来增强发送给UTM的数据。[8] （此句在原文中重复了，这里只翻译一次）
3GPP系统应支持根据使用的网络资源进行计费。这与按QoS计费有关。[11]
对于以下无人机的高带宽计费需求，在4.3.1.2用户会话组件的计费原则中有基于QoS差异化的数据（上传或下载）计费的相关要求，包括：计费记录应包括高带宽服务标记和带宽级别参数。[11]

5.4.6 支持用例的潜在新要求
[P.R.5.4-001] 在活动无人机密度为10/200km2、无人机高度在30米至300米之间、平均飞行速度为60km/h的条件下，5G系统应支持无人机[120Mbps]的上行数据速率，同时在不降低服务质量的情况下为eMBB用户提供服务（例如，TS 22.261中定义的农村和城市场景的KPI）。

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