UAV 공중 통신을 위한 Air-to-Air 채널 모델링 및 OFDM 시스템 성능 평가

Abstract

UAV가 대중화되고 통신 기능을 탑재하면서 UAV의 응용 분야는 기상 관측, 자연재해 감지, 교통 통제, 화물 운반, 네트워크 커버리지 확장 등 다양한 영역으로 확대되고 있다. 특히, 네트워크 커버리지 확장을 위해 기존의 지상망에 릴레이 기능을 하는 UAV를 도입하여 지상 기지국에서 멀리 떨어진 UAV의 통신을 지원할 수 있다. 이 경우 지상 기지국과 릴레이 UAV 간의 통신뿐만 아니라 릴레이 UAV와 다른 UAV 간의 공중통신이 필요하다. 본 논문에서는 UAV 간의 공중 통신 환경에서 거리, 상대 속도, 고도에 따른 채널 특성의 변화를 반영하는 경로손실 모델, 시간 지연 모델, Doppler 확산 모델을 제시하고 이를 통합한 공중 통신 채널 모델을 제안한다. 또한, 공중 통신용 다중 Numerology OFDM 시스템을 설계하고 제안한 채널 모델을 이용하여 다양한 환경에서 성능을 평가한다.