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

4.2.2. Associated Works and Illustrative Results
The study item of 3GPP TSG on the enhanced LTE sup-
port for aerial vehicles [
18
] highlights the channel modelling
between ground base station and UAV flying at different al-
titudes. The study includes the modelling of small scale
fading, path loss, shadowing and LOS probability (
𝑃
𝑙𝑜𝑠
)
for three 3GPP deployment scenarios, namely Urban-Micro
(UMi), Urban-Macro (UMa) and Rural-Macro (RMa). The
LoS probability is specified by:
• 2D distance between UAV and ground station (
𝑑
)
• Altitude of UAV (
ℎ
𝑢
)
The existing terrestrial communication channel model
can be directly used for low UAV altitude (height below cer-
tain threshold
𝐻
𝑙𝑜𝑤
) to model the LoS probability. For alti-
tude greater than a certain threshold
𝐻
ℎ𝑖𝑔ℎ
, 3GPP suggests
to use 100% LoS probability. For height in between
𝐻
𝑙𝑜𝑤
and
𝐻
ℎ𝑖𝑔ℎ
, the LoS probability is a function of
𝑑
and
ℎ
𝑢
.
Hence, for the three deployment scenarios,
𝑃
𝑙𝑜𝑠
is given by,
𝑃
𝑙𝑜𝑠
=
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
𝑈 𝐸
_
𝑃
𝑙𝑜𝑠
,
if
1
.
5
meter
≤
ℎ
𝑢
≤
𝐻
𝑙𝑜𝑤
𝑓
(
ℎ
𝑢
, 𝑑
)
,
if
𝐻
𝑙𝑜𝑤
≤
ℎ
𝑢
≤
𝐻
ℎ𝑖𝑔ℎ
1
,
if
ℎ
𝑢
≥
𝐻
ℎ𝑖𝑔ℎ
and
ℎ
𝑢
≤
300
meter
𝑈 𝐸
_
𝑃
𝑙𝑜𝑠
is the LoS probability for ground mobile termi-
nal in conventional terrestrial communication in Table 7.4.2
of [
58
].
𝑓
(
ℎ
𝑢
, 𝑑
)
is given by,
𝑓
(
ℎ
𝑢
, 𝑑
) =
{
1
,
if
ℎ
𝑢
≤
𝑙
1
𝑙
1
ℎ
𝑢
+
𝑒𝑥𝑝
(
−
ℎ
𝑢
𝑝
1
)(1 −
𝑙
1
ℎ
𝑢
)
,
if
ℎ
𝑢
> 𝑙
1
The variables
𝑙
1
and
𝑝
1
are given as the logarithmic in-
creasing function of UAV height
ℎ
𝑢
as specified in [
18
]. The
values of
𝐻
𝑙𝑜𝑤
,
𝐻
ℎ𝑖𝑔ℎ
,
𝑝
1
and
𝑙
1
are also defined with re-
spect to different 3GPP deployment scenarios. Table B-2
and B-3 in [
18
] provides detailed path-loss and shadowing
standard deviation, respectively.