A survey on Cellular-connected uavs: Design Challenges, Enabling 5G/B5g innovations, and Experimental Advancements

8.4. Cell Selection and Network Planning
The UAVs are typically served by the side lobes of cur-
rent base stations in 4G and 5G cellular networks and there-
fore may easily establish cell selection with far away base
stations. Furthermore, the high mobility of UAVs increases
the failure rates of radio link due to more frequent handovers.
The design of antennas to supports flying UAV in high alti-
tude and enhanced solutions for radio network planning are
required by network operators and equipment vendors.
8.5. 3D Mobility and Handovers
Typically, ground UEs are mobile in 2D space and base
station antennas are optimally designed for ground users.
UAVs are typically served by the side lobes of current base
station and their aerial patterns are different resulting in
unique handover characteristics, different from ground UEs.
The frequent handover pattern is largely dependent on block-
age, mobility, altitude variations. There is a need for im-
proved handover mechanisms that suit the characteristics
of high mobility UAVs. Additionally, the cell selection
schemes based on nearest or strongest RSRP may no longer
be an appropriate method for cellular-connected UAVs.
D. Mishra et al.:
Preprint submitted to Elsevier
Page 26 of 30

---

A Survey on Cellular-connected UAVs: Design Challenges, Enabling 5G/B5G Innovations, and Experimental Advancements
8.6. Testing platforms
Simulations and measurement campaigns are not suf-
ficient to fully characterize the performance and working
principles of cellular-connected UAVs. The proposed solu-
tion approaches to the integration challenges must be com-
plemented by extensive field trials and real-world testbed-
based evaluation. However, there are not enough working
prototypes to study and evaluate the behaviour of cellular-
connected UAVs from practical standpoint. Additionally,
there are no experimental or open-source simulator platform
available till date to assist in a wide range of functionality
testing of UAVs. Such works need to be pursued in future
to fill in the gap between theoretical proposal and practical
evaluation.