UAV-BS에서 다운링크 전송 전력을 고려한 확장 칼만 필터 기반 동적 3차원 위치 추정 기법

Abstract

무선 통신이 발전함에 따라 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 기지국으로 활용하는 방안이 주목을 받고 있다. <br>특히 전장 환경과 같이 기지국 설치가 어렵고 통신사용에 제약이 있는 지역에서 다수의 사용자를 대상으로UAV-BS(Unmanned Aerial Vehicle Base Station)를 적극적으로 활용할 수 있다. 지상 사용자의 작전환경에서도통신서비스의 실시간성과 저 지연성을 만족하기 위해서는 UAV-BS의 위치 및 고도를 실시간으로 변경할 수 있어야 하며 이를 사용자의 이동성을 예측할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 지상 사용자의 움직임을EKF(Extended Kalman Filter) 기반으로 예측하여 UAV-BS의 수평 위치를 결정한다. 또한 UAV 기동에 따른 에너지 효율성이 최적화되도록 UAV의 고도를 결정함으로써 UAV-BS의 3차원 위치를 실시간 갱신한다. 이를 위하여 UAV-BS와 사용자의 다운링크 경로에서 요구되는 최소 수신 전력을 활용하여 EKF의 측정 모델을 제안하고수치 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 효과성을 평가하였다.