Мобільний зв'язок — усюди, де потрібно: дрони-ретранслятори з'являтимуться у "мертвих зонах" — Image: Stevens Department of Systems Engineering / TechRadar

Мобільні мережі побудовані навколо стаціонарних веж, але така модель часто не справляється зі стрибками попиту або несподіваними збоями інфраструктури. Дослідницька група Технологічного інституту Стівенса вивчає принципово інший підхід — з дронами.

У дослідженні скоординовані дрони виступають тимчасовими стільниковими вежами, які розширюють або стабілізують покриття там, де наземні системи не справляються. Ця ідея не відкидає наявну інфраструктуру, а доповнює її, формуючи гнучкий шар, здатний реагувати на мінливі умови в режимі реального часу.

Система під назвою AURA-GreeN спирається на кілька дронів, які функціонують як рухомі радіовузли, а не стаціонарні точки передачі. Назва системи є абревіатурою від Aerial Utility-driven Route Adaptation for Green cooperative Network, а дослідження було опубліковано в журналі IEEE Transactions on Vehicular Technology у лютому 2026 року.

Повітряні вузли системи (тобто дрони) комунікують між собою та з користувачами, коригуючи своє положення й ролі залежно від поточного стану мережі — завдяки чому система поводиться як мережа, що з’являється за потреби, а не встановлена назавжди.

“Це особливо гостро відчуватиметься у великих містах з численним населенням і меншою кількістю місць для розміщення нових стільникових веж”, — розповідає Ін Ван, доцентка кафедри системної інженерії Стівенського інституту.

Система безперервно оцінює якість сигналу, рівень перешкод і навантаження на трафік, після чого вирішує, як маршрутизувати дані й розподіляти доступний спектр. Це динамічне координування прагне підтримувати стабільні з’єднання навіть тоді, коли звичайні мережі перевантажені або частково недоступні.

“У жвавих містах — особливо під час управління транспортом, надзвичайних ситуацій або пошуково-рятувальних операцій — нам потрібен швидкий і надійний бездротовий зв’язок”, — додає Ван.

AURA-GreeN також розширює свою роль поза простим підтриманням покриття, зосереджуючись на тому, наскільки ефективно інформація переміщується мережею. На відміну від завдання лише забезпечувати підключення, система оцінює, наскільки актуальними залишаються передані дані — концепцію, яку дослідники описують як “вік інформації”. Це додає ще один рівень до оцінки продуктивності — особливо в ситуаціях, де критично важливо вчасно отримати дані.

“Система підтримує низький “вік інформації”, тобто дані, які ви бачите, завжди дуже свіжі й точно відображають те, що відбувається прямо зараз”, — каже Ішан Аряенду, аспірант.

Водночас система управляє кількома вимогами одночасно: скорочує затримки, ефективно розподіляє спектр, підтримує стабільні з’єднання й діє в межах енергетичних обмежень. Однак збалансувати ці пріоритети непросто — покращення в одній сфері може тиснути на інші. Хоча результати тестування виглядають перспективно, розгортання в реальних умовах може виявити обмеження, які не повністю відображені в контрольованих середовищах.

“Ми зафіксували покращення показника віку інформації на 460%”, — запевняє Ішан.

Крім надзвичайних ситуацій, система могла б підтримувати масові заходи, де смартфонні мережі стикаються з різким сплеском попиту. Дослідники зазначають, що дрони, які вже використовуються для зйомки заходів, також можуть забезпечувати покриття:

“Ми паразитуємо на дронах, що вже забезпечують покриття події”, — зізнаються вони..

Дослідники розробили AURA-GreeN як невеликий застосунок (xApp), що працює всередині інтелектуального мережевого контролера на основі сучасного фреймворку Open-RAN — відкритої архітектури мобільних мереж. Тобто, технологія потенційно сумісна з наявною телекомунікаційною інфраструктурою без необхідності повної заміни обладнання. “Літаючі вежі” можуть значно покращити покриття й зменшити затримки.

Окрема перевага повітряних базових станцій перед наземними — значно краща пряма видимість між дроном і пристроями користувачів. Завдяки мобільності та висотному розміщенню БПЛА між повітряним вузлом і наземним пристроєм часто встановлюється пряма лінія зору, що суттєво підвищує надійність каналу зв’язку. Саме ця характеристика робить дрони особливо ефективними у міській забудові, де наземні сигнали постійно блокуються будівлями та іншими перешкодами.