5G/IoT

2024年,5G信号突破常规将从空中传送到手机

在不久的将来,手机可能会从天空中获取其5G信号,而不是从地面上附近的天线杆中获取信号。这是一种无需增加数千个地面蜂窝塔即可解决增加连接性问题的创新方法。该概念被称为高空平台站(HAPS),它实际上是将蜂窝塔从地面上取下来并放在天空中。

最新公布的HAPS项目来自平流层平台和Cambridge Consultants。今天,两人透露了其努力的核心,即一种特殊的天线和无人驾驶飞机,在过去的四年中,他们一直在秘密进行研究。

您的电话无需与附近的塔楼通话以获取信号,而是与连接到氢动力飞机(机翼高度为​60米)的三平方米天线通话,该天线以12英里(20公里)的高度飞行。该飞机或HAP预计将在高空飞行至少一周,同时将在约86英里(140公里)的区域内提供4G LTE和5G网络覆盖。

 

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电话不会发出很强的信号,因此飞机上的天线阵列尺寸很大,内部有4,000个无线电设备。同样,处理能力也非常强大,即使飞机在四处飞行时,也有助于将光束转向并引导至地面,冷却系统也必须在高空工作,最大程度地减小阻力,并使重量保持可控范围。它本身就是一项令人兴奋的技术。

该飞机本身由复合材料制成,已经通过了使用认证,因此被认为是安全的,可以在民用空域中飞行。没有飞行员,地面操作员只会在起飞和降落期间参与其中。氢动力电池不仅环保,因为它不仅会产生水蒸气,而且发出的噪音很小,而且还释放了很多功率,并且已经在实验室中进行了长达50KW的测试。这远远超过了其他HAP车辆上使用的低功率太阳能发电系统。

 

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HAPS系统的实施成本也较低。据报道,建造每架飞机比建造和安装传统桅杆的成本节省70%。然后还有节省空间和后勤方面的好处。根据该团队引用的研究,例如,估计要覆盖英国不切实际的40万个5G桅杆,每架飞机可以取代其中约200个桅杆。

您对连接有什么期望?飞机应该向连接的设备返回平滑的Sub-6 5G波束信号,提供100Mbit / s的速度和1m / s的延迟,不需要任何特殊的软件或硬件修改。虽然HAPS飞机机队可以为整个国家提供足够的覆盖范围,但非常有趣的是,天线的特殊模块化设计可以实现目标覆盖。

这意味着来自天线一部分的信号可能会集中在单个区域(例如高速公路)上,或者甚至是在其上行驶的单个车辆上。该团队表示,一支由60架飞机组成的机队可以覆盖整个英国,其构想是使网络与运营飞机的专用“航空公司”合作。

什么会阻碍该项目?它迫使网络重新考虑它们当前的工作方式。网络运营商已经在使用传统天线杆安装5G网络。说服他们绕过这个问题并采用天边服务将需要大量工作。但是,该团队称其平流层网络是传统网络的补充,并表示所涉及的成本将诱人地低于建立广泛的网络。5G 网络仅使用地面桅杆。

一架飞机一次可以同时处理多少个设备,多少个呼叫以及多少个数据,这也令人困惑,“平流层平台”说这是网络的计划问题,而不是它要处理的问题。如果容量不够高,网络可能会三思而后行。有关网络车队运营的成本也可能使早期采用变得非常昂贵。

平流层平台的概念并不是我们所见过的HAPS的第一个例子。由软银支持的HAPSMobile项目在9月份成功将其Sunglider平台送入了平流层,以进行成功测试,而Google的Loon希望将无线电收发器放在大型太阳能气球上。Facebook的Aquila在首次试飞后也于2016年成为头条新闻,但该项目于2018年被取消。在HAPS联盟强调了那么多的公司对这项技术的工作。成员包括诺基亚,爱立信,空中客车和西班牙电信。

我们何时可以期望看到平流层平台HAPS系统投入运行?Deutsche Telekom是该项目的最初投资者和启动合作伙伴,并且已经测试了早期版本以证明该系统有效。Stratospheric Platforms的飞机现已开始生产,计划于2022年进行首架原型机飞行,而天线作为概念证明存在,可与3G,4G和5G配合使用。预计该服务将于2024年启用。

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