I matematici dell'Università RUDN hanno simulato il lavoro di una rete cellulare e modellato l'uso di veicoli aerei senza equipaggio come trasmettitori aggiuntivi. La maggior parte dei sistemi di comunicazione disponibili ha una copertura piana e non tiene conto della differenza di altitudine, che si traduce nella comparsa delle cosiddette zone "cieche". I droni volanti potrebbero risolvere questo problema. Il lavoro è pubblicato sulla rivista Transazioni IEEE su tecnologia veicolare .

"I droni sono diventati uno strumento promettente per una varietà di applicazioni, dal trasferimento di informazioni wireless alla consegna delle merci. Sono interessanti come punti di accesso volanti per gli utenti della rete cellulare, e come amplificatori di segnale mobili. Simuliamo un sistema di comunicazione utilizzando droni, tenendo conto di molte caratteristiche della situazione reale, comprese le distanze casuali tra gli oggetti di simulazione (dai droni agli utenti, ad esempio). Modelliamo il sistema in tre dimensioni, cioè in formato 3D, che migliora significativamente l'accuratezza della modellazione rispetto ai modelli noti. L'approccio stesso - l'uso di veicoli aerei senza equipaggio - aumenterà la copertura della rete cellulare di circa il 40%, "dice Konstantin Samuylov, capo del Dipartimento di Informatica Applicata e Teoria delle Probabilità, Università RUDN.

Comunicazione cellulare, che viene utilizzato dai telefoni cellulari, si basa sulla trasmissione di informazioni tramite onde radio. Per creare una rete senza interruzioni, l'area di copertura (ad esempio, una città) è diviso in unità sovrapposte, o cellule, e una stazione base separata opera in ciascuno di essi. Queste stazioni sono in grado sia di trasmettere che di ricevere onde radio dai telefoni cellulari. Lo svantaggio principale è che le emissioni delle stazioni base sono piatte (bidimensionali). Ecco perché la qualità della comunicazione varia a diverse altezze. I matematici hanno presentato un modello in cui i droni volanti senza equipaggio fungerebbero da ricevitori-trasmettitori aggiuntivi di onde radio e coprirebbero aree al di fuori della portata delle stazioni base convenzionali. Ciò migliorerà notevolmente la qualità e l'affidabilità del servizio.

Impiegando i calcoli della geometria stocastica (una disciplina all'incrocio tra geometria e teoria della probabilità), gli scienziati hanno costruito un modello tridimensionale di una rete cellulare che utilizza veicoli aerei senza equipaggio. Si differenziano dalle stazioni base fisse perché utilizzano emissioni di onde millimetriche direzionali con frequenze più ampie ed energia più elevata (di due ordini di grandezza). Tali onde sono sicure per gli esseri umani e offrono l'opportunità di aumentare significativamente la velocità di trasferimento dei dati. Questo è un altro fattore che rende efficace l'uso di veicoli aerei senza equipaggio.

Come notano gli autori dell'articolo, la caratteristica principale del modello 3D è che tiene conto del fatto che i ricevitori-trasmettitori del drone e dell'utente sono ad altezze diverse. Ciò aumenta la precisione dei calcoli quando si stimano possibili interferenze. I calcoli hanno mostrato che l'interazione tra i droni e l'utente sarebbe più efficace se il segnale dell'UAV è ad angolo retto. In questo caso, incontra meno ostacoli sotto forma di edifici e persone sulla sua strada.

La ricerca è stata condotta dal personale e dagli studenti dell'Università RUDN insieme ai colleghi dell'Università tecnologica di Tampere (Finlandia).