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

5.1. Network Architectures
Based on the key enablers of future 5G-centric network-
ing applications, the cellular-connected UAV network archi-
tectures can be summarized in the following groups. They
are (i) NFV Oriented, (ii) MEC Oriented, (iii) IoT Oriented,
(iv) Service Oriented (SOA). In next subsection, we high-
light the respective architectures and existing works. Table
5
shows the glossary of related works for each of these network
architectures.
5.1.1. NFV Oriented Architectures
In [
70
], the authors present the feasibility of an agile,
automated and cost-effective UAV deployment architecture
carrying out heterogeneous missions with the help of NFV
technology. This work proposes an adaptable way to achieve
a reconfigurable UAV management system, which is capable
of carrying out missions with varying objectives. For exam-
ple, some UAVs could incorporate a VNF that provides ac-
cess point connectivity services, another VNF for network
layer routing functionalities, a third VNF for flight control
system that can be easily upgraded as per the changing needs
of the mission. The work is validated by a prototype built
upon open-source technologies. The high-level architecture
of such a system is shown in Fig.
9
. As shown in the figure,
the communication infrastructure formed by a set of UAVs,
where the mission planner used a MANO NFV framework
(defined by ETSI), installed at ground station to flexibly de-
ploy a set of VNFs over the set of UAVs. Overall design of
such a system consists of the following components:
• Management and Orchestration (MANO):- It is lo-
cated with the GCS and realized by Open Source
MANO (OSM) Release TWO. It contains all the
necessary functionalities of service orchestration and
VNF manager as per ETSI NFV reference architec-
ture [
80
]. OpenStack Ocata is used for VIM. Both
OSM and VIM were deployed in mini-ITX computer
having 4 Gb Ethernet ports, 8 GB RAM, Intel Core i7
2.3 GHz, 128 GB SSD with DPDK support.
• UAV hardware and software:- It provides the infras-
tructure support for execution and deployment on
D. Mishra et al.:
Preprint submitted to Elsevier
Page 13 of 30

---

A Survey on Cellular-connected UAVs: Design Challenges, Enabling 5G/B5G Innovations, and Experimental Advancements
Figure 9:
NFV based achitecture for UAVs [
70
]