Integração entre sensoriamento e comunicação para enxames de drones de baixa altitude: novas oportunidades e desafios

Hongqi MIN ,  

Dingbang YANG ,  

Chenhao QI ,  

Yong ZENG ,  

Abstract

Com o rápido desenvolvimento da economia de baixa altitude, os enxames de drones de baixa altitude estão se tornando uma parte importante das redes móveis de sexta geração (6G), ajudando a alcançar "cobertura total" e "interconexão inteligente de tudo". A tecnologia ISAC (Comunicação e Sensoriamento Integrados) integra profundamente as funções de sensoriamento na rede de comunicação por meio do compartilhamento de infraestrutura e recursos sem fio, como estações base, antenas, links de radiofrequência e formas de onda, melhorando significativamente o desempenho dos enxames de drones de baixa altitude. Este artigo revisa o estado da arte dos sistemas ISAC para enxames de drones de baixa altitude, analisa os novos desafios trazidos pelas características chave dos enxames como "baixo, lento e pequeno", alta densidade, grande escala, ambientes complexos de baixa altitude e altos requisitos de cooperação, prevê perspectivas futuras de implantação e propõe dez indicadores "dez em um" para sistemas ISAC de enxames de drones de baixa altitude. Para alcançar esses indicadores críticos de desempenho dos futuros sistemas ISAC de drones, discutem-se várias tecnologias promissoras, incluindo MIMO extra grande escala (XL-MIMO), XL-MIMO esparso, arquiteturas de matriz de antenas reconfiguráveis, alocação esparsa de recursos tempo-frequência e mapas de conhecimento de canal. Além disso, discute-se o potencial de usar enxames de drones como plataforma ISAC de baixa altitude. Finalmente, são apresentadas futuras direções de pesquisa para fornecer referência para o design e desenvolvimento de sistemas ISAC para enxames de drones de baixa altitude.

Keywords

enxames de drones; integração sensoriamento-comunicação; XL-MIMO esparso; matrizes de antenas reconfiguráveis; alocação esparsa de recursos tempo-frequência; mapas de conhecimento de canal

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