Cellular Controlled Drone Experiment: Evaluation of Network Requirements

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2015-12-14
Department
Major/Subject
Tietoverkkotalous
Mcode
ETA3003
Degree programme
TLT - Tietoliikennetekniikka (TS2005)
Language
en
Pages
61+9
Series
Abstract
The cellular and drone technologies have advanced enough to be combined. The modern cellular technologies, especially the Long Term Evolution (LTE), have low latency and high bit rate. Hence, they are sufficient for controlling delay sensitive video enabled drones. Particularly fitting drone type for LTE control is a multicopter with its high payload and long flight time. This thesis briefs on the drones and LTE Quality Of Service (QoS), and explains how to construct an LTE drone. First, the background on the drones and LTE QoS is explained based on literature. Basic knowledge of LTE QoS is then amended with expert interviews describing the status of it in Finland. Next, a hands on project is executed to construct an LTE controlled drone. The LTE is then evaluated as a control method by comparing its performance to the traditional Radio Controller (RC). Finally, the feasibility of an LTE controlled drone is evaluated by performing example 3D LTE coverage measurements. In this thesis, the LTE controlled drone it is proven to be achievable by constructing a working prototype. Next, the suitability of the LTE is observed to be equal to the traditional RC as a control link. Finally, in the 3D LTE coverage measurements, the LTE controlled drone is discovered to be feasible.

Matkapuhelinverkkoteknologiat ja droonit ovat molemmat kehittyneet riittävästi, jotta ne voidaan yhdistää. Uusimmissa matkapuhelinverkoissa, erityisesti Long Term Evolution:ssa (LTE), on riittävän alhainen latenssi ja korkea bittinopeus, jotta niillä voidaan ohjata viiveherkkiä videoyhteydellisiä drooneja. Erityisesti LTE ohjattavaksi sopiva droonityyppi on multikopteri, jolla on korkea hyötykuorma ja pitkä lentoaika. Tämä diplomityö esittelee droonien ja LTE laatuparametrien (QoS) taustaa, ja ohjeistaa kuinka LTE droonin voi rakentaa. Ensiksi taustoitetaan drooneja ja LTE laatuparametreja kirjallisuuskatsauksen perusteella. Sen jälkeen LTE laatuparametrien tietoutta syvennetään käyttäen asiantuntijahaastatteluja, jotka käsittelevät laatuparametrien käyttöastetta ja tilannetta Suomessa. Seuraavaksi kerrotaan, miten voidaan rakentaa LTE:n yli ohjattu drooni. Sitten LTE-yhteyttä arvioidaan ohjausyhteytenä verraten sen toimivuutta perinteiseen radio-ohjaimeen. Lopuksi LTE droonin käytännöllisyyttä arvioidaan kokeilemalla 3D LTE-kuuluvuuskartoituksia. Tässä työssä todistetaan ensiksi LTE:n yli ohjattu drooni mahdolliseksi rakentaa. Sitten todetaan LTE:n sopivan ohjausyhteydeksi yhtä hyvin, kuin perinteisen radio-ohjaimen. Lopuksi todistetaan lte droonin käyttökelpoisuus 3D LTE-kuuluvuuskartoituksen avulla.
Description
Supervisor
Hämmäinen, Heikki
Thesis advisor
Knuutila, Timo
Nässi, Viktor
Keywords
drone, cellular, LTE, QoS, multicopter
Other note
Citation