Optimalizace mobilních sítí s létajícími základnovými stanicemi pro mobilní uživatele

Abstract

Možnou cestou jak ulevit přetížené mobilní síti je nasazení dronu jako létající základnové stanice, která poskytuje dočasnou konektivitu uživatelům. Tato práce představuje algoritmus pro umístění dronu a úpravu jeho pozice v reálném čase spolu s návrhem implementace algoritmu do platformy OpenAirInterface. Samotný algoritmus se skládá ze tří částí – predikce vzdálenosti uživatele od základnové stanice, určení polohy uživatele a klustrování. Algoritmus běží opakovaně při přijetí nových dat, což umožňuje upravit pozici dronu podle aktuálního rozmístění uživatelů. Algoritmus pro určení pozice dronu využívá pouze základních měření přijímané úrovně signálu a je tudíž nezávislý na konkrétní generaci mobilní sítě. Vyhodnocení a simulace je provedeno na sítích čtvrté generace.

A possible way how to alleviate mobile networks is to exploit a drone as a flying base station by providing temporal connectivity to mobile users. In this thesis, an algorithm for the drone placement and its real-time repositioning is proposed, together with possible implementation into the OpenAirInterface platform. The algorithm itself works in three stages – prediction of users’ distance to base stations, estimation of users’ positions, and clustering of the users. The algorithm runs continuously as new data are received, reacting to the changes in the distribution of users. The proposed algorithm is designed independently on mobile network technology, utilizing only the basic measurements of the signal strength present in all generations of mobile networks. The evaluation is done for 4G networks.