Les drones captifs couvrent les données sans fil

Les drones captifs couvrent les données sans fil

La connectivité sans fil dans les points d’accès temporaires à forte utilisation, tels que les endroits où de grandes foules se rassemblent, pourrait être améliorée à l’aide de drones captifs connectés à une station au sol. Crédit: KAUST; Xavier Pita

Répondre à la demande sans fil est un effort sans fin pour les fournisseurs de données, qui sont souvent confrontés à des points d’accès temporaires à forte utilisation qui pourraient être sous-desservis par le réseau de stations de base fixes. Les drones captifs pourraient fournir une solution flexible et peu coûteuse pour augmenter temporairement la capacité sans fil quand et où cela est nécessaire.

«Des points chauds transitoires de trafic de données intense peuvent survenir lors d’événements tels que des matchs sportifs, des concerts, des conférences et des expositions», déclare Osama Bushnaq, un ancien doctorant. étudiant à KAUST. « Cependant, le coût élevé du déploiement de stations de base terrestres fixes pour servir de tels événements occasionnels ou périodiques peut ne pas être justifié. Dans de telles circonstances, les drones pourraient planer au-dessus du hotspot pour fournir aux utilisateurs au sol une meilleure connectivité. La question pour nous était de savoir si des drones non attachés seraient mieux. « 

Les drones sont potentiellement de très bonnes stations de base sans fil, car ils peuvent être placés à proximité au-dessus du point d’accès et offrent une visibilité directe et une connectivité optimale. À eux seuls, cependant, ils ont une durée de batterie limitée et s’appuieraient sur une bonne liaison sans fil vers une station terrestre fixe pour fournir la bande passante nécessaire pour desservir le hotspot.

«Pour surmonter ces défis, le drone peut être connecté à un câble ou à un câble qui fournit une alimentation électrique illimitée et une liaison haute capacité vers le réseau central», explique Bushnaq. « La mobilité du drone captif est cependant limitée par la longueur de l’attache et l’emplacement de la station au sol. Compte tenu de ces avantages et inconvénients des drones captifs et non attachés, nous avons effectué une analyse comparative en utilisant une méthode de couverture statistique et l’optimisation de l’emplacement du drone. »

Bushnaq et ses collègues, y compris les professeurs Tareq Al-Naffouri et Mohamed-Slim Alouini, ont dérivé la probabilité de couverture statistique pour un utilisateur à un emplacement aléatoire dans le hotspot en utilisant une nouvelle méthode de géométrie stochastique pour tenir compte du positionnement relatif de l’utilisateur, du drone et station de base terrestre.

«Cette analyse en elle-même est très utile dans plusieurs situations, telles que les réseaux ad hoc et les communications de machine à machine», explique Bushnaq.

Les chercheurs ont également obtenu une preuve mathématique de l’emplacement optimal du drone qui offre une couverture maximale aux utilisateurs du hotspot et ont mené des simulations numériques approfondies qui ont montré que le système de drone captif surclassait les drones non attachés dans des situations pratiques.

«Dans la pratique, le drone peut voler jusqu’à la station d’attache au sol la plus proche d’un hotspot, se connecter à l’attache et stationner à la position optimale aussi longtemps que nécessaire», explique Bushnaq. « Le drone se détacherait alors et s’envolerait vers une autre station d’attache au sol pour desservir un autre hotspot. »

Le groupe d’Al-Naffouri explore également d’autres applications pour les drones captifs. «Ils pourraient être utilisés pour détecter avec précision les drones hostiles, où il est essentiel de localiser les cibles avec précision, en particulier autour d’endroits hautement sensibles ou sécurisés», déclare Al-Naffouri


Utiliser des drones pour créer des réseaux quantiques locaux


Plus d’information:
Osama M. Bushnaq et coll. Déploiement optimal des drones captifs pour une couverture cellulaire maximale dans les clusters d’utilisateurs, Transactions IEEE sur les communications sans fil (2020). DOI: 10.1109 / TWC.2020.3039013

Fourni par King Abdullah University of Science and Technology

Citation: Les drones captifs ont des données sans fil couvertes (2021, 25 mars) récupérées le 13 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-03-tethered-drones-wireless.html

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