RUDN University matematiker har simulerat arbetet i ett cellulärt nätverk och modellerat användningen av obemannade flygfarkoster som ytterligare sändare. De flesta av de tillgängliga kommunikationssystemen har platt täckning och tar inte hänsyn till höjdskillnaden, vilket resulterar i att de så kallade "blinda" zonerna uppträder. Flygande drönare kan lösa detta problem. Verket publiceras i tidskriften IEEE -transaktioner om fordonsteknik .

"Drones har blivit ett lovande verktyg för en mängd olika applikationer - från trådlös informationsöverföring till leverans av varor. De är av intresse som flygande accesspunkter för mobilnätsanvändare, och som mobila signalförstärkare. Vi simulerar ett kommunikationssystem med hjälp av drönare, med hänsyn till många funktioner i den verkliga situationen, inklusive slumpmässiga avstånd mellan simuleringsobjekt (från drönare till användare, till exempel). Vi modellerar systemet i tre dimensioner, i 3D-format, vilket avsevärt förbättrar modellens noggrannhet jämfört med de kända modellerna. Själva tillvägagångssättet – användningen av obemannade flygfarkoster – kommer att öka täckningen av mobilnätet med cirka 40 procent, " säger Konstantin Samuylov, chef för avdelningen för tillämpad informatik och sannolikhetsteori, RUDN universitet.

Mobil kommunikation, som används av mobiltelefoner, bygger på överföring av information via radiovågor. För att skapa ett sömlöst nätverk, täckningsområdet (t.ex. en stad) är uppdelad i överlappande enheter, eller celler, och en separat basstation arbetar i var och en av dem. Dessa stationer kan både sända och ta emot radiovågor från mobiltelefoner. Den största nackdelen är att emissionerna från basstationerna är platta (tvådimensionella). Det är därför kvaliteten på kommunikationen varierar på olika höjder. Matematiker presenterade en modell där flygande obemannade drönare skulle fungera som ytterligare mottagare-sändare av radiovågor och täcka områden utom räckhåll för konventionella basstationer. Detta kommer att avsevärt förbättra tjänstens kvalitet och tillförlitlighet.

Använda beräkningar av stokastisk geometri (en disciplin i föreningspunkten mellan geometri och sannolikhetsteori), forskarna byggde en tredimensionell modell av ett cellulärt nätverk som använder obemannade flygfarkoster. De skiljer sig från stationära basstationer eftersom de använder riktade millimetervågsutsläpp med bredare frekvenser och högre energi (med två storleksordningar). Sådana vågor är säkra för människor och ger en möjlighet att avsevärt öka dataöverföringshastigheten. Detta är ytterligare en faktor som gör användningen av obemannade flygfarkoster effektiv.

Som författarna till papperet noterar, 3D-modellens huvuddrag är att den tar hänsyn till att drönarens och användarens mottagarsändare är på olika höjd. Detta ökar noggrannheten i beräkningarna vid uppskattning av möjlig störning. Beräkningarna visade att interaktionen mellan drönarna och användaren skulle vara mest effektiv om signalen från UAV:en är nära en rät vinkel. I detta fall, den möter färre hinder i form av byggnader och människor på väg.

Forskningen utfördes av personal och studenter vid RUDN-universitetet tillsammans med kollegor från Tammerfors tekniska universitet (Finland).