I 2024 kunne 5G-signaler sendes ned fra himlen

I den nærmeste fremtid kan din telefon tage sit 5G-signal fra himlen i stedet for en nærliggende mast på jorden. Det er en innovativ måde at løse problemet med at øge forbindelsen uden at stole på tusindvis af jordbaserede celletårne. Konceptet er kendt som en High Altitude Platform Station (HAPS), og det tager i det væsentlige celletårnet fra jorden og sætter det i himlen.

Det seneste HAPS-projekt, der skal afsløres, er fra Stratosfæriske platforme og Cambridge konsulenter. I dag afslørede parret kernen i deres indsats, en speciel antenne og ubemandede fly, som de har arbejdet fortroligt på de sidste fire år.

Hvordan vil det fungere?

I stedet for at tale med et nærliggende tårn for at få dets signal, taler din telefon til en tre kvadratmeter antenne knyttet til brintdrevne fly med et 60 meter vingefang, der flyver i en højde af 12 miles (20 kilometer). Flyet, eller HAP, forventes at holde sig i luften i mindst en uge, alt imens det giver 4G LTE og

Telefoner afgiver ikke et meget stærkt signal, derfor størrelsen af ​​antennegruppen på flyet, som har 4.000 radioer, der arbejder sammen inde i det. Processorkraften er på samme måde enorm, og hjælper med at styre og rette strålerne mod jorden, selv når flyet skifter rundt, ligesom kølesystemet skal arbejde i stor højde, minimere luftmodstand og holde vægten overskuelig. Det er et spændende stykke teknologi i sig selv.

Selve flyet, som er lavet af et kompositmateriale, er allerede certificeret til brug, så det anses for sikkert og klar til flyvning i civilt luftrum. Der er ingen pilot, og jordbaserede operatører vil kun være involveret under start og landing. Brintkraftcellen er ikke kun miljøvenlig, da den kun producerer vanddamp og udsender meget lidt støj, men den afgiver også en masse strøm - den er allerede blevet testet til 50KW i laboratorier - i lang tid varighed. Det er meget mere end de lavenergi-solenergisystemer, der bruges på andre HAP-køretøjer.

HAPS-systemer forventes også at være billigere at implementere. Ved at bygge hvert fly sparer man angiveligt 70 % i forhold til omkostningerne ved at bygge og installere en traditionel mast. Så er der de pladsbesparende og logistiske fordele. Ifølge forskning citeret af holdet anslås det, at der vil være brug for upraktiske 400.000 5G-master for at dække for eksempel Storbritannien, og hvert fly kan erstatte omkring 200 af disse master.

Hvad kan du forvente af forbindelsen? Flyet skal returnere et glat Sub-6 5G-strålesignal med hastigheder på 100 Mbits pr. 1m/s latens til enheder, der er tilsluttet den, som ikke behøver nogen speciel software eller hardware ændringer. Mens en flåde af HAPS-fly kunne give tilstrækkelig dækning til et helt land, er det meget interessant, at det specielle modulære design af antennen muliggør målrettet dækning.

Dette betyder, at et signal fra en del af antennen kan fokuseres på et individuelt område som en motorvej, eller endda et enkelt køretøj, der kører på den. Holdet sagde, at en flåde på 60 fly kunne dække Storbritannien i sin helhed, og ideen er, at netværk skal samarbejde med dedikerede "flyselskaber", der driver flyene.

Potentielle problemer

Hvad kan holde projektet tilbage? Det tvinger netværk til at genoverveje, hvordan de fungerer i øjeblikket. Netværksoperatører installerer allerede et 5G-netværk ved hjælp af traditionelle master. At overbevise dem om at omgå dette og vedtage en skybound-tjeneste vil kræve meget arbejde. Men holdet kalder sit stratosfæriske netværk komplementært til et traditionelt netværk og siger, at omkostningerne vil være fristende mindre end at skabe et udbredt netværk. 5G netværk kun ved hjælp af jordbaserede master.

Der er også forvirring over, hvor mange enheder, hvor mange opkald og hvor meget data et enkelt fly kan håndtere kl. én gang, hvilket Stratospheric Platforms siger, er et planlægningsspørgsmål for netværkene snarere end noget, det handler om med. Hvis kapaciteten ikke er høj nok, kan netværk tænke sig om en ekstra gang. Omkostninger til driften af ​​flåderne til netværk kan også gøre tidlig adoption bekymrende dyrt.

Stratospheric Platforms koncept er ikke det første eksempel på HAPS, vi har set. SoftBank-støttet HAPMobil projekt sendte sin Sunglider platform op i stratosfæren til en vellykket test i september, mens Googles Loon ønsker at sætte radiotransceivere på massive solcelledrevne balloner. Facebooks Aquila skabte også overskrifter i 2016 efter sin første testflyvning, men projektet var aflyst i 2018. Det HAPS Alliance fremhæver, hvor mange virksomheder, der arbejder på denne teknologi. Medlemmer omfatter Nokia, Ericsson, Airbus og Telefonica.

Hvornår kommer den?

Hvornår kan vi forvente at se Stratospheric Platforms HAPS-system i drift? Deutsche Telekom er projektets første investor og lanceringspartner, og det har allerede testet en tidlig version for at vise, at systemet virker. Stratospheric Platforms’ fly er i præproduktion nu, med planer for den første prototypeflyvning i 2022, mens antennen eksisterer som et proof of concept og fungerer med 3G, 4G og 5G. Det forventes, at tjenesten vil gå live i 2024.

Redaktørens anbefalinger

• T-Mobiles store forspring inden for 5G-hastigheder går ingen vegne
• Netgears nye M6 Pro-router lader dig bruge hurtig 5G, uanset hvor du er
• T-Mobiles 5G er stadig uovertruffen - men er hastighederne plateauet?
• Her er, hvor hurtigt 5G på din Samsung Galaxy S23 virkelig er
• Hvad er 5G UW? Den virkelige betydning bag ikonet på din telefon

Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.