Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Aircraft to Aircraft Connectivity Analysis
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

It is very common to feel the need to be connected, especially in cases where we are idle, such as in airplanes. Aircraft connectivity has already been implemented by using direct air-to-ground communication and satellite communication. However, since the current solutions are not satisfying, more ways to provide connectivity to aircraft are being researched. One solution is to use aircraft as relay nodes and forward signals to aircraft which are out of range of the ground base stations, creating an ad-hoc network.This thesis aims in evaluating the performance of such networks over the North Atlantic ocean in terms of connectivity and achievable data rate by means of simulations. First, an aircraft mobility model is created by analyzing past flight data. Then, the topology of the network is created with the purpose of maximizing the number of connected aircraft and minimizing interference. Finally, the available bandwidth is allocated to all connected aircraft in a maxmin way. The simulations were repeated to evaluate the impact of: threshold in data rates to assume connectivity, maximum number of connections per aircraft, maximum antenna steering angle, beamwidth and bandwidth.Our results show that aircraft to aircraft connectivity is feasible if all airlines cooperate, and more than 80% of the aircraft can find a path to a base station, when the aircraft density is higher than 1 aircraft per approximately 150000 km2, which is 88% of a 24 hours period. The median data rate of the connected aircraft, achieved in the middle of the ocean is limited to 25 Mbps with a 20MHz bandwidth, which is not high enough to provide access to demanding applications, such as video streaming. Increasing the bandwidth to 200 MHz can increase the data rate to more than 184 Mbps, for 50% of the connected aircraft, which surpasses the performance of current satellite communication systems.

Abstract [sv]

Det är ganska vanligt att känna behovet av att sammankopplas, särskilt i fall där vi är inaktiva, exempelvis i flygplan. Flygplansanslutning har redan implementerats genom att utnyttja direkt luft till markkommunikation och satellitkommunikation. Men eftersom de befintliga lösningarna inte är tillfredsställande, undersöks fler sätt att tillhandahålla anslutning till flygplan. En lösning är att använda flygplan som relä knutpunkter och framåtsignaler till flygplan som ligger utanför markbasen, skapar ett adhocnätverk.Den här avhandlingen syftar till att utvärdera prestanda för sådana nätverk över Nordatlanten när det gäller anslutning och uppnåelig datahastighet genom simuleringar. För det första frambringas en flygplansmobilitet genom att analysera tidigare flygdata. Därefter åstadkommas nätets topologi med syftet att maximera antalet anslutna flygplan och minimera störningar. Slutligen tilldelas den tillgängliga bandbredden till alla anslutna flygplan på maximal väg. Simuleringarna upprepas för att utvärdera effekten av: tröskeln i datahastigheter för att mottaga anslutning, maximalt antal anslutningar per flygplan, max antennstyrvinkel, strålbredd och bandbredd.Våra resultat visar att flygplan till flygplansförbindelser är genomförbart om alla flygbolag samarbetar och mer än 80% av flygplanet kan sammankoppla, när flygplansdensiteten är högre än 1 flygplan per ungefär 150000 km2. Median datahastigheten uppnådd i mitten av havet är begränsad till 25 Mbps med en 20 MHz bandbredd, vilket inte är tillräckligt hög för att bringa tillgång till krävande applikationer, såsom videostreaming. Ö kning av bandbredd till 200 MHz kan öka datahastigheten mer än 184 Mbps, för 50% av de anslutna flygplanen, vilketöverträffar prestanda för de nuvarande satellitkommunikationssystemen.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 51
Series
TRITA-EECS-EX ; 2018:713
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-254887OAI: oai:DiVA.org:kth-254887DiVA, id: diva2:1335848
Subject / course
Information and Communication Technology
Educational program
Degree of Master
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-07-08 Created: 2019-07-08 Last updated: 2019-07-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2943 kB)7 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2943 kBChecksum SHA-512
ea15bec27b369d58c1a2881008036112aaa4a8ac40f0dd62bfd49406b53e81ba398753da8dab20eeda1609e5fe3af531efe09937a49eb2fafad05c0aa12bd470
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 7 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 20 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf