عرضه اینترنت موبایل در ژاپن با دکل مخابراتی پرنده + تصویر

کشتی هوایی بدون سرنشین Sceye در مأموریتی آزمایشی از نیومکزیکو به ژاپن پرواز کرد و توانست از ارتفاع حدود ۱۷ کیلومتری، خدمات شبکه موبایل را مستقیما در اختیار گوشی‌های معمولی قرار دهد.

به گزارش سرویس اینترنت و شبکه تک‌ناک، شرکت Sceye این مأموریت را با نام Service Test 1 یا ST1 در ۹ اوت آغاز کرد. کشتی هوایی این شرکت از رازول در ایالت نیومکزیکو به پرواز درآمد و ۱۳ روز بعد به ژاپن رسید. این وسیله در مجموع نزدیک به ۳۰ هزار کیلومتر را پیمود و پس از تکمیل آزمایش‌ها، در ۴ سپتامبر دوباره وارد خاک اصلی آمریکا شد. کشتی هوایی Sceye یک روز بعد در نزدیکی دفتر مرکزی این شرکت در موریارتی نیومکزیکو فرود آمد.

این فناوری در گروه HAPS یا «ایستگاه پلتفرم ارتفاع بالا» قرار می‌گیرد. این پلتفرم‌ها در استراتوسفر و در ارتفاعی بالاتر از مسیر معمول هواپیماهای مسافربری فعالیت می‌کنند و می‌توانند مانند یک دکل مخابراتی هوایی، خدمات ارتباطی را در مناطق گسترده ارائه دهند.

شرکت Sceye اعلام کرده است که کشتی هوایی بدون سرنشین این شرکت، وسیله‌ سبک‌تری از هوا است. این پلتفرم در جریان مأموریت ST1 بیش از هفت روز را در حریم هوایی ژاپن سپری کرد. ارتفاع پرواز آن بین ۱۶٫۵ تا ۱۷ کیلومتر بود که تقریبا معادل ۵۴ هزار و ۱۰۰ تا ۵۵ هزار و ۸۰۰ پا است.

همچنین این کشتی هوایی توانست موقعیت خود را در شعاعی به کوچکی ۵ کیلومتر در اطراف منطقه عملیاتی هدف، در نزدیکی دماغه موروتو حفظ کند. حفظ موقعیت دقیق یکی از قابلیت‌های مهم چنین پلتفرم‌هایی است، زیرا دکل مخابراتی هوایی باید بتواند برای مدت طولانی در محدوده مشخصی باقی بماند.

بیشتر بخوانید: رکورد تازه ارتباط نوری با سرعت ۱.۵ گیگابیت‌برثانیه ثبت شد

اتصال مستقیم گوشی‌های معمولی

کشتی هوایی Sceye در این مأموریت سیستم SceyeCELL را حمل می‌کرد. این سیستم در عمل نقش دکل مخابراتی را بر عهده دارد و می‌تواند ارتباط موبایل را از استراتوسفر در اختیار کاربران قرار دهد.

سیستم SceyeCELL از طریق شبکه هسته شرکت ژاپنی SoftBank Corp فعالیت کرد و اینترنت موبایل را مستقیما به دستگاه‌هایی رساند که هیچ تغییر سخت‌افزاری روی آنها انجام نشده بود. این موضوع اهمیت زیادی دارد، زیرا کاربران برای استفاده از چنین شبکه‌ای به گوشی یا تجهیزات ارتباطی ویژه نیاز ندارند.

تیم‌های سافت‌بانک در جریان آزمایش توانستند با استفاده از گوشی‌های عادی پیام ارسال کنند، تماس تلفنی برقرار نمایند، در وب بگردند و ویدیو پخش کنند. این آزمایش‌ها فقط در فضای باز انجام نشد. ارتباط شبکه در زیر درختان و داخل ساختمان نیز بررسی شد.

جانی ترونگ، مدیر ارشد فناوری Sceye اعلام کرد که این آزمایش نشان داده است چگونه می‌توان از لایه استراتوسفر برای گسترش یک شبکه موبایل موجود استفاده کرد.

دو شرکت اعلام کردند که عملکرد شبکه ارائه‌شده از کشتی هوایی با دکل‌های زمینی قابل مقایسه بوده است. همچنین آنها توانسته‌اند میزان تداخل این شبکه با زیرساخت‌های زمینی را کاهش دهند.

تیم آزمایش علاوه بر خدمات معمول موبایل، یک سیستم هشدار بلایا و ارتباط مستقیم با پهپادها را نیز بررسی کرد. این قابلیت‌ها بخشی از برنامه‌‌ای گسترده‌تر برای ایجاد یک شبکه ارتباطی سه‌بعدی هستند که شبکه‌های زمینی، پلتفرم‌های هوایی و زیرساخت‌های فضایی را به یکدیگر متصل می‌کند.

یکی از مهم‌ترین بخش‌های مأموریت ST1، انتقال بخشی از زیرساخت اصلی شبکه موبایل به داخل کشتی هوایی بود. شرکت‌ها این آزمایش را نخستین نمونه از نوع خود در جهان توصیف کرده‌اند.

مهندسان یک سرور و بخشی از هسته شبکه موبایل را روی کشتی هوایی نصب کردند. هسته شبکه بخشی از سیستم مخابراتی است که وظیفه مسیریابی تماس‌ها و داده‌ها را بر عهده دارد.

در این روش، داده‌های گوشی دیگر مجبور نبودند برای پردازش به سرورهای دوردست ارسال شوند. کشتی هوایی می‌توانست داده‌ها را در همان ارتفاع پردازش کند و پاسخ را مستقیما برای دستگاه کاربر بفرستد.

شرکت Sceye اعلام کرده است که میانگین زمان پاسخ در این آزمایش به ۶۸ میلی‌ثانیه رسید. این مقدار در مقایسه با مسیری که داده‌ها برای پردازش به سرورهای دوردست ارسال می‌شدند، بیش از ۴۰ درصد تأخیر کمتری داشت.

بیشتر بخوانید: استارلینک سرعت اینترنت را به یک گیگابیت بر ثانیه می‌رساند

پوشش کشتی هوایی Sceye

شرکت Sceye اعلام کرده است که هر پلتفرم در صورت استقرار کامل می‌تواند محدوده‌ای معادل پوشش حدود ۵۰۰ دکل مخابراتی زمینی را تحت پوشش قرار دهد. با وجود این، مدیر ارشد فناوری این شرکت تأکید کرده است که این عدد نباید با ظرفیت شبکه یا تعداد کاربران هم‌زمان اشتباه گرفته شود.

به گفته ترونگ، رقم ۵۰۰ دکل فقط وسعت پوشش احتمالی یک پلتفرم را نشان می‌دهد. ظرفیت واقعی شبکه به عوامل مختلفی وابسته است. میزان فرکانس رادیویی در دسترس، کیفیت ارتباط با شبکه هسته و تعداد افرادی که هم‌زمان از سرویس استفاده می‌کنند، از مهم‌ترین عوامل هستند.

شرکت Sceye این فناوری را جایگزین شبکه‌های زمینی یا ماهواره‌ای نمی‌داند. ترونگ معتقد است هرکدام از این زیرساخت‌ها نقش متفاوتی دارند. شبکه‌های زمینی برای مناطقی مناسب هستند که جمعیت زیادی در آنها متمرکز شده است و به ظرفیت ارتباطی بالا نیاز دارند.

ماهواره‌ها می‌توانند مناطق بسیار وسیع را پوشش دهند. پلتفرم‌های استراتوسفری نیز می‌توانند فاصله میان این دو نوع زیرساخت را پر کنند و برای مناطقی مورد استفاده قرار گیرند که ساخت دکل زمینی در آنها دشوار یا پرهزینه است.

یکی از اهداف بعدی Sceye، اتصال مستقیم ماهواره‌ها به پلتفرم استراتوسفری با استفاده از ارتباط لیزری است. در این مدل، اطلاعات می‌توانند ابتدا از ماهواره به کشتی هوایی منتقل شوند و سپس به زمین برسند.

این شرکت قصد دارد در شرایط آب‌وهوایی صاف، انتقال داده به زمین را با نور لیزر انجام دهد. زمانی که ابرها مانع عبور پرتو لیزر شوند، ارتباط رادیویی می‌تواند جایگزین آن شود.

مأموریت ST1 نخستین مرحله آزمایش چنین سیستمی را نیز در بر داشت. سافت‌بانک، دانشگاه هیتوتسوباشی و مؤسسه ملی تحقیقات قطبی ژاپن، پالس‌های لیزری را از زمین به سمت کشتی هوایی ارسال کردند.

کشتی هوایی یک بازتاب‌دهنده طراحی‌شده توسط مؤسسه ژاپنی را حمل می‌کرد. تیم تحقیقاتی هنگام حرکت پلتفرم توانست نور بازگشتی را به‌طور پیوسته دریافت کند. اطلاعات مربوط به میزان کاهش نور در مسیر، برای طراحی تجهیزات اپتیکی آینده روی پلتفرم استفاده خواهد شد.

رقابت برای ساخت شبکه‌های موبایل در استراتوسفر

شرکت Sceye تنها شرکتی نیست که توسعه شبکه‌های مخابراتی در استراتوسفر را دنبال می‌کند. شرکت‌های دیگری نیز روی هواگردهای ارتفاع بالا کار می‌کنند و برخی از آنها به جای کشتی هوایی، هواپیماهای بال‌ثابت یا هواگردهای خورشیدی را انتخاب کرده‌اند.

شرکت AALTO، زیرمجموعه ایرباس، هواپیمای خورشیدی-الکتریکی Zephyr را توسعه داده است. این هواپیمای بال‌ثابت می‌تواند در ارتفاع بیش از حدود ۱۸ کیلومتری پرواز کند.

شرکت AeroVironment و سافت‌بانک نیز روی Sunglider کار می‌کنند. این هواگرد با طراحی بال‌پرنده و انرژی خورشیدی ساخته شده است. شرکت بریتانیایی Stratospheric Platforms نیز هواگردهای هیدروژنی را برای کاربردهای مشابه آزمایش می‌کند.

شرکت Sceye معتقد است کشتی هوایی سبک‌تر از هوا نسبت به رقبای بال‌دار یک مزیت مهم دارد. چنین پلتفرمی می‌تواند آرایه‌های آنتنی بزرگ‌تری حمل نماید و از این طریق ظرفیت بیشتری برای ارائه خدمات مخابراتی فراهم کند.

ترونگ این پلتفرم را با یک ماهواره زمین‌آهنگ مقایسه کرده و گفته است که کشتی هوایی Sceye حدود ۱۸۰۰ برابر به زمین نزدیک‌تر است و هزینه بسیار کمتری دارد. با وجود این، شرکت هنوز اطلاعات مالی مشخصی برای بررسی این ادعا منتشر نکرده است.

شرکت Sceye هنوز قیمت خدمات، مدل پوشش نهایی یا مقایسه مستقیمی با سیستم‌هایی مانند استارلینک ارائه نکرده است. برنامه این شرکت، عرضه فناوری از طریق اپراتورهای مخابراتی است.

سافت‌بانک اعلام کرده است که قصد دارد از سال ۲۰۲۷ به سمت ارائه تجاری این خدمات در ژاپن حرکت کند. شرکت Sceye نیز اکنون تمرکز خود را بر افزایش تعداد کاربران و طولانی‌تر کردن مدت ارائه خدمات قرار داده است.