Redes ópticas aéreas adaptativas habilitadas por UAV con fibra atada y puentes ópticos de tierra a aire a tierra
Autores: Lee, Ji-Yung; Hwang, Jae Seong; Shin, Gyeongcheol; Lee, Byungju; Jun, Kyungkoo; Kim, Hyunbum; Rajbhandari, Sujan; Chun, Hyunchae
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Redes ópticas aéreas adaptativas habilitadas por UAV con fibra atada y puentes ópticos de tierra a aire a tierra
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Red óptica pasiva aérea propuesta
Arquitectura
Acceso óptico habilitado por UAV
Enlace de retroceso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo propone un marco de red óptica pasiva aérea adaptativa habilitada por UAV y anclada a fibra (AA-PON) para la rápida extensión del acceso óptico y el backhaul en entornos de difícil acceso o temporalmente interrumpidos. La arquitectura propuesta admite dos modos de operación distintos: (i) un modo de estación base aérea (ABS) para la extensión de servicios en áreas amplias y (ii) un modo de tierra-aérea-tierra (G2A2G) para el puenteo óptico de alta velocidad dirigido a unidades terminales en tierra. A diferencia de los enfoques convencionales de retransmisión de UAV, el marco propuesto se desarrolla como una arquitectura de acceso/backhaul óptico a nivel de red basada en nodos aéreos asistidos por anclajes y formación de topología óptica reconfigurable. En el modo ABS, se analizan topologías representativas de Bus, Anillo y Estrella para evaluar la capacidad de servicio, las interrupciones, la latencia de despliegue y la escalabilidad a medida que aumenta el número de nodos UAV. En el modo G2A2G, se utiliza un análisis basado en geometría estocástica para caracterizar la capacidad de servicio óptico limitada por bloqueos y los compromisos de densidad de infraestructura. Para complementar el estudio analítico, se demuestra un enlace FSO de prueba de concepto de 2 Gb/s entre dos UAV anclados a fibra como una validación inicial de viabilidad del enlace óptico de extremo a extremo. Los resultados muestran que el AA-PON propuesto proporciona un marco de red óptica aérea flexible que combina soporte de topología reconfigurable con extensión de acceso óptico de alta capacidad localizada.
Descripción
Este trabajo propone un marco de red óptica pasiva aérea adaptativa habilitada por UAV y anclada a fibra (AA-PON) para la rápida extensión del acceso óptico y el backhaul en entornos de difícil acceso o temporalmente interrumpidos. La arquitectura propuesta admite dos modos de operación distintos: (i) un modo de estación base aérea (ABS) para la extensión de servicios en áreas amplias y (ii) un modo de tierra-aérea-tierra (G2A2G) para el puenteo óptico de alta velocidad dirigido a unidades terminales en tierra. A diferencia de los enfoques convencionales de retransmisión de UAV, el marco propuesto se desarrolla como una arquitectura de acceso/backhaul óptico a nivel de red basada en nodos aéreos asistidos por anclajes y formación de topología óptica reconfigurable. En el modo ABS, se analizan topologías representativas de Bus, Anillo y Estrella para evaluar la capacidad de servicio, las interrupciones, la latencia de despliegue y la escalabilidad a medida que aumenta el número de nodos UAV. En el modo G2A2G, se utiliza un análisis basado en geometría estocástica para caracterizar la capacidad de servicio óptico limitada por bloqueos y los compromisos de densidad de infraestructura. Para complementar el estudio analítico, se demuestra un enlace FSO de prueba de concepto de 2 Gb/s entre dos UAV anclados a fibra como una validación inicial de viabilidad del enlace óptico de extremo a extremo. Los resultados muestran que el AA-PON propuesto proporciona un marco de red óptica aérea flexible que combina soporte de topología reconfigurable con extensión de acceso óptico de alta capacidad localizada.