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

UAV-Assisted Cellular Communication -
In this
paradigm, UAVs are realized as flying base stations,
relays or localization anchors, that can intelligently
reposition themselves to assist the existing terrestrial
wireless communication system to improve the user
perceivable Quality of Experience (QoE), spectral ef-
ficiency and coverage gains [
21
,
22
]. This architec-
ture is shown in Fig.
2a
. Due to dynamic mobility
and repositioning, the integration of UAV brings many
advantages to existing terrestrial communication sys-
tem [
9
]. The base station mounted on the UAV (fly-
D. Mishra et al.:
Preprint submitted to Elsevier
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A Survey on Cellular-connected UAVs: Design Challenges, Enabling 5G/B5G Innovations, and Experimental Advancements
ing base station or relays) could be provisioned on de-
mand, which is an absolute appealing solution for dis-
aster management, search and rescue or emergency re-
sponse. The coverage and data rate of existing cellular
networks can be improved by optimal 3D placement
and coordination of flying base stations to cater the
users need in hotspot areas. These benefits definitely
cope well with diverse, dynamic and increasing data
demands in 5G/B5G cellular systems.
•
Cellular-Assisted UAV Communication -
This is
also known as
Cellular-connected UAVs
. As shown
in Fig.
2b
, flying UAVs are realized as new aerial User
Equipments (UEs) coexisting with terrestrial UEs that
access the cellular network infrastructure from the sky.
This paradigm has gained significant interest in recent
times, because of the effective solution for establish-
ing reliable wireless connectivity with ground cellular
stations [
23
].
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