I 2024 kunne 5G-signaler sendes ned fra himmelen

I nær fremtid kan telefonen din ta 5G-signalet fra himmelen i stedet for en nærliggende mast på bakken. Det er en innovativ måte å løse problemet med å øke tilkoblingen uten å stole på tusenvis av jordbaserte celletårn. Konseptet er kjent som en High Altitude Platform Station (HAPS), og det tar i hovedsak celletårnet fra bakken og setter det på himmelen.

Det siste HAPS-prosjektet som skal avdukes er fra Stratosfæriske plattformer og Cambridge-konsulenter. I dag avslørte paret kjernen i innsatsen, en spesiell antenne og ubemannede fly, som de har jobbet konfidensielt med de siste fire årene.

Hvordan vil det fungere?

I stedet for å snakke med et tårn i nærheten for å få signalet, snakker telefonen til en tre kvadratmeter stor antenne festet til hydrogendrevne fly med 60 meter vingespenn, som flyr i en høyde av 12 miles (20 kilometer). Flyet, eller HAP, forventes å holde seg på lufta i minst en uke, samtidig som det gir 4G LTE og 5G nettverksdekning over et område på omtrent 86 miles (140 kilometer).

Telefoner gir ikke fra seg et veldig sterkt signal, derav størrelsen på antennegruppen på flyet, som har 4000 radioer som jobber sammen inni seg. Prosessorkraften er på samme måte enorm, og hjelper til med å styre og rette strålene mot bakken selv når flyet skifter rundt, det samme er kjølesystemet som må fungere i stor høyde, minimere luftmotstand og holde vekten overkommelig. Det er et spennende stykke teknologi i seg selv.

Selve flyet, som er laget av et komposittmateriale, er allerede sertifisert for bruk, så det anses som trygt og klart for flyging i sivilt luftrom. Det er ingen pilot, og bakkebaserte operatører vil kun være involvert under start og landing. Hydrogenkraftcellen er ikke bare miljøvennlig, da den kun produserer vanndamp og avgir veldig lite støy, men den gir også fra seg mye kraft – den har allerede blitt testet til 50KW i laboratorier – lenge varighet. Det er mye mer enn solenergisystemene med lav effekt som brukes på andre HAP-kjøretøyer.

HAPS-systemer forventes også å være billigere å implementere. Å bygge hvert fly sparer angivelig 70 % over kostnadene ved å bygge og installere en tradisjonell mast. Så er det plassbesparende og logistiske fordeler. I følge forskning sitert av teamet, er det anslått at upraktiske 400 000 5G-master vil være nødvendig for for eksempel å dekke Storbritannia, og hvert fly kan erstatte rundt 200 av disse mastene.

Hva kan du forvente av forbindelsen? Flyet skal returnere et jevnt Sub-6 5G-strålesignal som tilbyr hastigheter på 100 Mbits per sekund og 1m/s latens til enheter koblet til den, som ikke trenger noen spesiell programvare eller maskinvare modifikasjoner. Mens en flåte av HAPS-fly kan gi nok dekning for et helt land, er det veldig interessant at den spesielle modulære utformingen av antennen muliggjør målrettet dekning.

Dette betyr at et signal fra en del av antennen kan fokuseres på et enkelt område som en motorvei, eller til og med et enkelt kjøretøy som kjører på den. Teamet sa at en flåte på 60 fly kunne dekke Storbritannia i sin helhet, og ideen er at nettverk skal samarbeide med dedikerte "flyselskaper" som opererer flyene.

Potensielle problemer

Hva kan holde prosjektet tilbake? Det tvinger nettverk til å revurdere hvordan de fungerer for tiden. Nettverksoperatører installerer allerede et 5G-nettverk ved hjelp av tradisjonelle master. Å overbevise dem om å omgå dette og ta i bruk en skybound-tjeneste vil kreve mye arbeid. Imidlertid kaller teamet sitt stratosfæriske nettverk komplementært til et tradisjonelt nettverk, og sier at kostnadene som er involvert vil være fristende mindre enn å skape et utbredt nettverk. 5G nettverk med kun bakkebaserte master.

Det er også forvirring over hvor mange enheter, hvor mange anrop og hvor mye data et enkelt fly kan håndtere på én gang, som Stratospheric Platforms sier er et planleggingsspørsmål for nettverkene i stedet for noe det tar for seg med. Hvis kapasiteten ikke er høy nok, kan nettverk tenke seg om to ganger. Kostnader knyttet til drift av flåtene for nettverk kan også gjøre tidlig adopsjon bekymringsverdig kostbar.

Stratospheric Platforms konsept er ikke det første eksemplet på HAPS vi har sett. SoftBank-støttet HAPMobil prosjektet sendte sin Sunglider-plattform opp i stratosfæren for en vellykket test i september, mens Googles Loon ønsker å sette radiosendere på massive solcelledrevne ballonger. Facebooks Aquila skapte også overskrifter i 2016 etter sin første testflyging, men prosjektet var kansellert i 2018. De HAPS-alliansen fremhever hvor mange selskaper som jobber med denne teknologien. Medlemmer inkluderer Nokia, Ericsson, Airbus og Telefonica.

Når kommer den?

Når kan vi forvente å se Stratospheric Platforms HAPS-system i drift? Deutsche Telekom er prosjektets første investor og lanseringspartner, og det har allerede testet en tidlig versjon for å vise at systemet fungerer. Stratospheric Platforms’ fly er i preproduksjon nå, med planer for den første prototypeflyvningen i 2022, mens antennen eksisterer som et proof of concept og fungerer med 3G, 4G og 5G. Det er forventet at tjenesten vil gå live i 2024.

Redaktørenes anbefalinger

• T-Mobiles store forsprang på 5G-hastigheter kommer ingen vei
• Netgears nye M6 Pro-ruter lar deg bruke rask 5G uansett hvor du går
• T-Mobiles 5G er fortsatt uovertruffen - men har hastighetene platået?
• Her er hvor rask 5G på din Samsung Galaxy S23 egentlig er
• Hva er 5G UW? Den virkelige betydningen bak ikonet på telefonen

Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.