UAV с длинными кабелями превосходят обычные беспилотники почти в каждом сценарии. 5G-оборудование тяжелее и потребляет больше энергии, чем 4G. Но пока сценарии использования привязных дронов плохо изучены, говорят исследователи из KAUST
Привязанные беспилотные летательные аппараты (tethered unmanned aerial vehicle, TUAV) могут привести к появлению мощного инструмента для улучшения сигнала сотовой связи покрытия мобильного интернета. Ученые из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) предлагают задействовать привязанные с помощью кабеля дроны в качестве летающих базовых станций. Такой подход, по словам ученых, способствует приросту зон покрытия мобильной связью и обеспечит доступ в интернет в сельских районах.
Примеры подобного сценария уже известны. Например, телекоммуникационная компания AT&T использовала дроны после разрушительного урагана «Мария» в Пуэрто-Рико В 2017 году, Устройства с сотовыми приемопередатчиками оперативно развернули для замены вышедших из строя базовых станций. В результате связь удалось быстро восстановить. В удаленных районах Африки стартап Spooky Action протестировал TUAV для того, чтобы местные жители пользовались интернетом.
TUAV эффективнее справятся с задачей, нежели обычные дроны:
- время нахождения в воздухе – от месяца;
- более высокое качество связи и передачи данных;
- количество приземлений – минимально.
К дронам – летающим базовым станциям предлагается крепить волоконно-оптический кабель, совмещенный с силовым для питания энергией. К недостаткам можно отнести ограниченную мобильность (максимальная длина кабелей – 150 м.).
Пока сценарии использования привязных дронов плохо изучены, говорят исследователи из KAUST. Они выбрали два подхода для моделирования:
- использование исчерпывающей поисковой оптимизации (exhaustive search optimization) – сокращение числа для каждого элемента в наборе возможных местоположений. Каждое местоположение соответствует значению вероятности покрытия.
- выражение в замкнутой форме (математический термин) для неоптимального решения – дрон прибудет на точку быстрее, но данные будут менее точными.
Ученые KAUST предлагают задействовать TUAV в качестве дополнения к стационарным базовым станциям в загруженных городских телекоммуникационных сетях. Крепление TUAV к высоким зданиям позволит быстрее выгружать данные в часы пик. Смешение беспилотников может происходить круглые сутки, вслед за перемещением абонентов мобильной связи в районе. В сельских районах с низкой плотностью населения TUAV, зависшие на расстоянии от 150 метров от земли, могут стать жизнеспособной альтернативой дорогим вышкам связи.
Ученые говорят, что их теоретическое исследование подтолкнет других исследователей к разработке практического решения. «Интересны выводы, которые мы сделали при моделировании. Например, TUAV с длинными кабелями превосходят обычные беспилотники почти в каждом сценарии. 5G-оборудование тяжелее и потребляет больше энергии, чем 4G. Следовательно, потребуются дроны с более высокой грузоподъемностью и автономностью, то есть – привязные», – прокомментировал результаты исследования ученый Мустафа Кишк (Mustafa A. Kishk), автор работы.
