В ближайшем будущем ваш телефон может принимать сигнал 5G с неба, а не с ближайшей мачты на земле. Это новаторский способ решения проблемы увеличения возможностей подключения, не полагаясь на тысячи наземных вышек сотовой связи. Эта концепция известна как станция высотной платформы (HAPS), и по сути она поднимает вышку сотовой связи с земли и помещает ее в небо.

Представляем вашему вниманию последний проект HAPS. Стратосферные платформы а также Кембриджские консультанты. Сегодня пара раскрыла основу своих усилий - специальную антенну и беспилотный самолет, над которыми они конфиденциально работали в течение последних четырех лет.

Как это будет работать?

Вместо того, чтобы разговаривать с ближайшей вышкой, чтобы получить свой сигнал, ваш телефон разговаривает с антенной площадью три квадратных метра, прикрепленной к водородному летательному аппарату с размахом крыльев 60 метров, который летит на высоте 12 миль (20 километров). Ожидается, что самолет, или HAP, будет находиться в воздухе как минимум неделю, при этом обеспечивая покрытие сети 4G LTE и 5G на площади около 86 миль (140 километров).

Телефоны не излучают очень сильный сигнал, отсюда и размер антенной решетки на самолете, внутри которой вместе работают 4000 радиостанций. Вычислительная мощность столь же огромна, что помогает направлять лучи на землю даже при движении самолета, как и система охлаждения, которая должна работать на большой высоте, минимизировать лобовое сопротивление и сохранять управляемый вес. Это интересная технология сама по себе.

Самолет, сделанный из композитного материала, уже сертифицирован для использования, поэтому считается безопасным и готовым к полетам в гражданском воздушном пространстве. Пилота нет, а наземные операторы будут задействованы только во время взлета и посадки. Водородный силовой элемент не только экологически безопасен, поскольку он производит только водяной пар и излучает очень мало шума, но также выделяет много энергии - он уже долгое время был протестирован в лабораториях на мощность 50 кВт. Это намного больше, чем у маломощных солнечных систем, используемых на других транспортных средствах HAP.

Также ожидается, что внедрение систем HAPS будет дешевле. По имеющимся данным, сборка каждого самолета экономит 70% затрат на строительство и установку традиционной мачты. Тогда есть преимущества экономии места и логистики. Согласно исследованию, процитированному командой, предполагается, что для покрытия Великобритании, например, потребуются непрактичные 400000 мачт 5G, и каждый самолет может заменить около 200 из этих мачт.

Что можно ожидать от подключения? Самолет должен возвращать плавный луч Sub-6 5G со скоростью 100 Мбит / с и задержкой 1 м / с для подключенных к нему устройств, которые не нуждаются в каких-либо специальных модификациях программного или аппаратного обеспечения. Хотя парк самолетов HAPS может обеспечить достаточное покрытие для всей страны, очень интересно то, что специальная модульная конструкция антенны обеспечивает целевое покрытие.

Это означает, что сигнал от части антенны может быть сфокусирован на отдельной области, например, на автомагистрали или даже на одном транспортном средстве, движущемся по ней. Команда заявила, что парк из 60 самолетов может полностью покрыть Великобританию, и идея состоит в том, чтобы сети могли сотрудничать с выделенными «авиакомпаниями», которые эксплуатируют эти самолеты.

Потенциальные проблемы

Что может сдерживать проект? Это заставляет сети переосмыслить то, как они работают в настоящее время. Сетевые операторы уже устанавливают сеть 5G с использованием традиционных мачт. Чтобы убедить их обойти это и перейти на службу Skybound, потребуется много работы. Тем не менее, команда называет свою стратосферную сеть дополнительной к традиционной сети и заявляет, что связанные с этим затраты будут заманчиво меньше, чем создание широко распространенной сети 5G с использованием только наземных мачт.

Также существует путаница в отношении того, сколько устройств, сколько вызовов и сколько данных может обрабатывать один самолет за один раз, что, по словам Stratospifer Platform, является проблемой планирования для сетей, а не тем, с чем она имеет дело. Если пропускной способности недостаточно, сети могут подумать дважды. Издержки, связанные с эксплуатацией парка сетей, также могут сделать раннее внедрение опасно дорогим.

Концепция Стратосферных платформ - не первый пример HAPS, который мы видели. При поддержке SoftBank HAPSМобильный проект отправил свою платформу Sunglider в стратосферу для успешного тестирования в сентябре, в то время как Гугл Гугл хочет установить радиопередатчики на массивных воздушных шарах на солнечных батареях. Facebook Aquila также попал в заголовки газет в 2016 году после своего первого испытательного полета, но проект был отменен в 2018 году. В HAPS Alliance подчеркивает, сколько компаний работают над этой технологией. В число участников входят Nokia, Ericsson, Airbus и Telefonica.

Когда он прибудет?

Когда можно ожидать появления системы Stratospifer Platforms HAPS в действии? Deutsche Telekom является первоначальным инвестором проекта и партнером по запуску, и он уже протестировал раннюю версию, чтобы показать, что система работает. Самолет Stratospifer Platforms сейчас находится на стадии подготовки к производству, и в планах - первый полет прототипа в 2022 году, а антенна существует как доказательство концепции и работает с 3G, 4G и 5G. Ожидается, что сервис будет запущен в 2024 году.

Рекомендации редакции