Jaringan darat 5G akan mendukung balon dan drone ketinggian tinggi, dan suatu hari mereka akan dapat bekerja sama dengan mereka.
Foto: LoonSementara dunia berusaha untuk memperkenalkan jaringan seluler 5G berkecepatan tinggi di bumi, beberapa perusahaan terus fokus pada menara sel mengambang di langit. Selama sesi terakhir KTT 5G keenam tahunan di Brooklyn pada hari Kamis (25 April), para pemimpin TI dan industri telekomunikasi Silicon Valley mendiskusikan apakah drone dan balon akhirnya dapat mulai menyediakan komunikasi seluler komersial dan layanan Internet dari udara.
Pada hari yang sama, Loon, anak perusahaan Alphabet Inc., awalnya adalah divisi dari perusahaan riset balon Google X, yang mengumumkan kemitraan strategis dengan Softbank HAPSMobile untuk menggunakan balon dan drone bertenaga surya untuk memperluas jangkauan internet seluler. dan membantu dalam implementasi jaringan 5G.
Kemungkinan ada di tangan kami dari sudut pandang penggunaan nyata 5G dalam kombinasi dengan pergeseran paradigma besar ketika datang ke UAS - drone, serta satelit
Kata Volker Ziegler, CTO dari Nokia Bell Labs.
Tidak ada yang mengharapkan balon terbang tinggi Loon dan drone HAPSMobile untuk bersaing secara langsung dengan jaringan terestrial 5G dalam waktu dekat. Sampai saat ini, tidaklah mudah untuk mengembangkan balon atau platform / platform tak berawak yang cukup ekonomis bahkan untuk digunakan dalam telekomunikasi, kata Salvatore Candido, chief engineer dan CTO Alphabet di Loon. Namun, platform terbang tinggi semacam itu dapat membantu mengisi kesenjangan ketika tidak ada cakupan di komunitas pedesaan atau yang kurang terlayani. Bahkan daerah pedesaan di Amerika Serikat mungkin tidak memenuhi rencana 5G saat ini.
Armada balon dan drone juga dapat memberikan perlindungan secara sementara, misalnya, selama acara-acara besar yang telah direncanakan sebelumnya, seperti Super Bowl, atau setelah bencana alam. Nokia sebelumnya bermitra dengan Alphabet's Loon ketika mengerahkan armada balon pilotnya untuk menyediakan layanan Internet dasar bagi 200.000 orang di Puerto Rico setelah pulau itu dihancurkan pada tahun 2017 oleh Badai Maria, yang melanda Amerika Serikat. . Teknologi LTE Nokia dipasang pada balon sebagai bagian dari koalisi AT&T dan T-Mobile yang lebih luas.
Satu miliar orang di dunia tidak memiliki komunikasi yang cukup, baik sementara karena badai atau hanya karena tempat tinggal mereka. Saya pikir bahwa semua teknologi baru ini digabungkan memungkinkan kita untuk membuat jaringan yang dapat menjangkau banyak orang.
-Salvatore Candido, Loon.
Loon belum mulai menerapkan peralatan 5G dalam balonnya, meskipun kemitraan dengan HAPSMobile Softbank menunjukkan bahwa suatu hari nanti itu akan mungkin. Namun, munculnya jaringan darat 5G juga dapat memudahkan perusahaan untuk menggunakan kendaraan udara tak berawak atau bola internet. Nokia Ziegler mencatat bahwa 5G menawarkan keunggulan dibandingkan 4G LTE ketika menerapkan sistem relai / relai yang mencerminkan sinyal antar kelompok balon atau drone untuk memperluas area jangkauan jauh di luar stasiun bumi tempat sinyal berasal.
Menurut Giuseppe Loino, profesor teknik elektro dan komputer di University of New York dan direktur Agile Robotics and Perception Lab, kehadiran teknologi jaringan 5G dalam hal kontrol lalu lintas udara dapat memfasilitasi pelacakan dan kontrol sekelompok besar kendaraan udara tak berawak.
Ketika saatnya tiba, penting bagi perusahaan telekomunikasi untuk menciptakan permintaan untuk telepon seluler dan layanan Internet berkecepatan tinggi dengan menunjukkan apa yang dapat mereka lakukan untuk masyarakat atau pelanggan, kata Dallas Brooks, direktur Laboratorium Penelitian Penerbangan Raspet di University of Mississippi dan Asisten Direktur ASSURE FAA Center of Excellence UAS. Dia mengundang peserta KTT 5G Brooklyn untuk berkolaborasi dengannya dan universitas lain yang berpartisipasi dalam program penelitian dan pengujian Administrasi Penerbangan Federal untuk integrasi pesawat tanpa awak di wilayah udara nasional AS.
Loon mungkin salah satu yang pertama menerapkan solusi dengan balon, bahkan jika pada awalnya mereka tidak akan memberikan layanan 5G. Balon stratosfer perusahaan telah memenangkan kontrak komersial pertama mereka dengan Telkom Kenya untuk menyediakan layanan seluler bagi hampir 50 juta warga Kenya. Tapi Loon tentu tidak akan sendirian dalam mencoba mendapatkan proyek seperti itu untuk bekerja di era 5G. "Tidak ada kekurangan orang yang mencoba membuat pseudo-satelit di stratosfer," kata Candido.
Sedikit tentang teknologi dan prinsip pengoperasian menara balon:
Komunikasi dengan balon yang terbang di stratosfer pada ketinggian 20 km menciptakan sejumlah kesulitan teknik yang unik. Untuk memperluas konektivitas jaringan di wilayah yang belum terjangkau dan terlayani di seluruh dunia, Loon menggabungkan kemajuan dalam ilmu material, pemodelan atmosfer, pembelajaran mesin, sistem komunikasi, dan banyak lagi.
Sistem Loon
Loon mengambil komponen yang paling penting dari menara sel dan mendesain ulangnya sehingga ringan dan cukup kuat untuk diangkut dengan balon di ketinggian 20 km, di tepi ruang angkasa. Balon Loon dirancang dan diproduksi untuk menahan kondisi yang keras di stratosfer, di mana angin bisa bertiup lebih dari 100 km / jam dan suhunya bisa turun hingga -90 ° C.
1. Balon.
Setiap bola seukuran lapangan tenis yang terbuat dari lembaran polietilen dirancang untuk lebih dari 100 hari penerbangan sebelum mendarat di Bumi dengan cara yang terkendali.
2. Peralatan penerbangan.
Semua peralatan terbang sangat hemat energi dan beroperasi pada sumber energi terbarukan. Panel surya memberikan daya ke sistem di siang hari saat mengisi daya baterai terpasang, yang memungkinkan Anda bekerja di malam hari.
Peralatan penerbangan
1. Antena.
Antena mengirimkan data dari stasiun darat, melalui jaringan balon dan kembali ke telepon LTE pengguna. Pengguna tidak memerlukan apa pun kecuali telepon LTE standar untuk terhubung ke balon Loon.
2. panel surya.
Panel surya memberikan daya ke peralatan di siang hari dan mengisi daya baterai on-board untuk penggunaan malam hari.
3. Kapsul penerbangan.
Kapsul penerbangan berisi elektronik, satu set kecil perangkat komunikasi yang mencakup transceiver. Dalam elektronik, transceiver pada dasarnya adalah pemancar dan penerima dalam satu paket untuk mengendalikan sistem Loon.
4. Parasut.
Setelah penerbangan, parasut akan secara otomatis digunakan untuk mengembalikan bola ke Bumi dengan aman.
Luncurkan LOON
Sistem Autolaunchers yang dibuat khusus dirancang untuk skala balon Loon yang aman dan andal. Panel samping melindungi balon dari angin, karena diisi dengan gas pengangkat dan siap untuk berlari. Derek diarahkan ke arah angin untuk dengan lancar melepaskan balon Loon ke stratosfer. Setiap keran dapat meluncurkan balon baru setiap 30 menit ke jaringan Loon.
Gerakan di belakang angin
Penerbangan stratosferik:
Balon lon terbang sekitar 20 km di atas permukaan bumi di stratosfer, jauh di atas pesawat, margasatwa, dan cuaca.
Navigasi otonom:
Dari landasan peluncuran, balon Loon dapat menjangkau negara mana pun di seluruh dunia. Model angin prediktif dan algoritma pengambilan keputusan otonom memindahkan setiap balon ke atas atau ke bawah ke lapisan angin yang bertiup ke arah yang benar, mengantarkan balon ke tempat yang seharusnya diarahkan. Sistem navigasi beroperasi secara mandiri menggunakan algoritma dan perangkat lunak, sementara operator memberikan kontrol manusia yang berkelanjutan.
Jaringan cerdas:
Loon Balloon Group menciptakan jaringan yang berkomunikasi dengan orang-orang di area tertentu dengan cara yang sama dengan sekelompok menara di bumi membentuk jaringan tanah. Perbedaannya adalah bahwa menara Loon terus bergerak dengan angin. Perangkat lunak terus-menerus belajar untuk meningkatkan "koreografi" balon, yang meningkatkan kualitas jaringan. Seluruh jaringan dapat berfungsi secara mandiri, secara efektif mendistribusikan koneksi antara balon dan stasiun darat, dengan mempertimbangkan pergerakan balon, hambatan, dan peristiwa cuaca.
Komunikasi
Area jangkauan Loon yang luas memungkinkan operator seluler untuk memperluas area jangkauan mereka di mana diperlukan. Loon mentransmisikan sinyal operator dari titik koneksi di bumi, memancarkannya melalui beberapa balon di stratosfer, dan kemudian mengirimkannya kembali ke perangkat LTE pengguna. Seluruh jaringan dapat berfungsi secara mandiri, secara efektif mendistribusikan koneksi antara balon dan stasiun darat, dengan mempertimbangkan pergerakan balon, hambatan, dan peristiwa cuaca.
1. Sinyal Internet nirkabel ditransmisikan melalui stasiun bumi Loon ke balon terdekat dari operator seluler yang terletak di tanah.
2. Sinyal ditransmisikan melalui jaringan balon Loon ball.
3. Ponsel pengguna LTE standar terhubung ke jaringan seluler melalui balon Loon.
Pendaratan dan pemulihan
Loon menjaga telemetri dan komunikasi tim secara konstan dengan setiap balon, melacak lokasi menggunakan GPS. Ketika balon siap untuk dinonaktifkan, gas lift yang menahan balon di udara berakhir, parasut secara otomatis terbuka untuk mengontrol pendaratan. Keturunan dikoordinasikan dengan layanan kontrol lalu lintas udara lokal untuk mendaratkan balon dengan aman di daerah berpenduduk jarang. Kemudian, tim pemulihan tanah mengumpulkan peralatan untuk digunakan kembali dan didaur ulang.
Analisis pasca penerbangan
Setelah pemulihan, balon diletakkan pada pemindai raksasa di lab Loon untuk memeriksa lubang dan air mata mikroskopis. Proses ini melukiskan gambaran bagaimana balon bereaksi terhadap kondisi di stratosfer. Melakukan analisis ini memungkinkan Anda untuk menarik kesimpulan yang tepat saat merancang, yang memungkinkan tim untuk mengembangkan balon yang mampu terbang untuk waktu yang semakin lama.
Cara membuat
Dari hari-hari pertama pengujian balon, desain dan pembuatan peralatan starter khusus, dan untuk menyediakan komunikasi bagi orang-orang setelah bencana alam, Loon telah berkomitmen untuk mengatasi tantangan memperluas akses Internet untuk komunitas terpencil di seluruh dunia.
Menguji ide
Tes pertama dilakukan pada tahun 2011 menggunakan balon meteorologi dan stasiun pangkalan yang siap untuk penjualan frekuensi radio - prototipe pertama. Dua tahun ke depan adalah proses iterasi cepat untuk membuktikan bahwa Internet dapat bekerja dalam sebuah balon.
Terkadang eksperimen tidak berjalan sesuai rencana. Di sini (di bawah) tim insinyur perintis mengejar bola yang gagal diluncurkan di lembah pedesaan pusat California. Balon, yang tampak seperti kantong sampah, meskipun sudah dicibir, tidak pernah meninggalkan tanah.
Sebelum merancang dan membuat balon bertekanan sangat tinggi yang mampu bertahan selama ratusan hari penerbangan, tim bekerja dengan rajin untuk memahami hukum fisika di stratosfer. Menggunakan balon dengan tekanan nol, seperti yang ditunjukkan pada gambar (di bawah), tim mengamati bagaimana gas meluas dan berkontraksi pada suhu dan tekanan yang ekstrem untuk memahami efeknya pada kemampuan balon untuk tetap mengapung.
Prototipe awal balon Loon memiliki berbagai bentuk dan ukuran, seperti konsep balon Mylar persegi panjang (di bawah), yang berukuran hampir 4 lantai. Konsep itu tidak digunakan, tetapi, tentu saja, bukan karena kurangnya kecemerlangan!
Sebelum membawa balon dengan teknologi baru ke dunia nyata, Loon harus menguji kemampuannya untuk menyegel dan mengisi bola. Seringkali balon digembungkan sampai batas untuk meledak di bawah tekanan.
Prototipe awal ini (di bawah) dalam bentuk bola bundar disebut "bola."
500.000 kilometer tercakup pada 2013
Salah satu balon terbang keliling dunia dalam 22 hari dan menghitung 500.000 kilometer perjalanan, memulai putaran kedua. Pengetahuan ini mengarah pada peningkatan signifikan dalam model peramalan angin, lintasan balon, peramalan dan navigasi.
Koneksi WIFI pertama
Canterbury Sheep Breeder (Selandia Baru) adalah orang pertama yang terhubung ke Internet menggunakan antena internet yang terpasang di atap rumahnya. Proyek Loon terbuka untuk umum, yang membantu menjelaskan beberapa penampakan UFO yang dilaporkan setelah pengujian di seluruh dunia.
Pagi musim dingin yang semarak di Selandia Baru Canterbury Plains, tempat tim Loon bersiap untuk diluncurkan.
Pada hari-hari menjelang uji coba Selandia Baru, seluruh tim terbangun di tengah malam, saat fajar, dan mulai bersiap untuk meluncurkan balon ketika angin lebih tenang. Meskipun kelelahan, mereka menerima hadiah dalam bentuk kondisi kerja yang sangat indah.
Hari peluncuran di Selandia Baru. Beberapa jam setelah matahari terbit, di atas langit Christchurch dan dataran Canterbury di pulau selatan, sekawanan bola uji Loon pertama naik, dengan pengguna nyata pertama - seorang petani domba di dataran yang dihubungi Loon.
Gambar penerbangan balon Loon dalam perjalanan ke stratosfer, dengan Pegunungan Alpen Selatan Selandia Baru di latar belakang, mencerminkan misi untuk menghubungkan orang-orang di seluruh dunia.
LTE pertama
Sekolah lokal di Agua Fria, yang terletak di lingkungan pedesaan Campo Mayor, Brasil, pertama kali terhubung ke Internet menggunakan balon yang diluncurkan di dekatnya. Ini menandai koneksi LTE pertama yang berhasil dari proyek Loon, 2014.
Naik dengan cepat di atas Agua Frias di pedesaan, Brasil, balon uji Loon mulai membengkak sebelum memulai misi untuk menyediakan konektivitas LTE dengan sekolah lokal.
Sebelum terobosan dilakukan dengan menggunakan algoritma yang sekarang membantu Loon menavigasi dalam angin, para insinyur harus memasang antena di truk untuk mengejar balon dan berada di bawah mereka untuk menguji layanan.
Sebelum meluncurkan balon, yang bisa terbang ratusan hari, tim kecil pergi ke pedesaan Brasil. Tujuannya adalah untuk mencoba menghubungkan penguji menggunakan teknologi LTE bertenaga Loon untuk pertama kalinya. Loon berhasil mengirim Internet ke sekolah lokal selama pelajaran geografi.
Sementara tim menerapkan teknologi LTE untuk sekolah lokal di Brasil, insinyur Loon tidak bisa menahan kesempatan untuk memeriksa cuaca dan angin di daerah baru ini. Loon meluncurkan 5 balon kelas Ibis (salah satunya diperlihatkan di sini) untuk mengalami semua yang terjadi selama penerbangan di sepanjang khatulistiwa.
Tentang evolusi jangka panjang - LTE / 4G
Seluruh infrastruktur didasarkan pada LTE, komponen eNodeB (setara dengan "base station" yang berkomunikasi langsung dengan telepon) ditransfer ke balon. Awalnya, balon dikomunikasikan menggunakan WiFi (band ISM tanpa lisensi 2,4 dan 5,8 GHz), tetapi kemudian mereka beralih ke LTE.
Long-Term Evolution (LTE), juga dikenal sebagai 4G, adalah teknologi global yang tumbuh cepat yang terus berkembang, memberikan kecepatan transfer data yang belum pernah terjadi sebelumnya, kapasitas besar dan tingkat layanan pengguna yang baru.
Spesifikasi LTE memberikan kecepatan downlink puncak 300 Mbit / dtk, kecepatan uplink puncak 75 Mbps dan posisi QoS memberikan penundaan transmisi kurang dari 5 ms di jaringan akses radio. LTE memiliki kemampuan untuk mengontrol ponsel yang bergerak cepat dan mendukung aliran multicast dan siaran. LTE mendukung bandwidth pembawa terukur dari 1,4 MHz hingga 20 MHz dan mendukung kedua divisi pembagian frekuensi (FDD) dan pembagian pembagian waktu (TDD).
LTE tumpang tindih dengan jaringan 3G dan karenanya mendukung konektivitas LTE / 3G yang mulus. 3G menyediakan akses broadband yang konsisten ketika pengguna melampaui jangkauan LTE dan layanan suara di seluruh jaringan. 3G juga menyediakan roaming suara dan data global untuk perangkat LTE.
3 juta kilometer
Balon Loon pada 2014 mencakup lebih dari 3 juta kilometer bergerak melalui stratosfer, yang setara dengan empat penerbangan ke Bulan dan kembali. Jutaan kilometer uji terbang telah membantu untuk mulai lebih akurat memprediksi sifat angin pada ketinggian yang berbeda, yang memberi kita peluang terbaik untuk menyimpan balon di tempat yang kita butuhkan.
, 2016 98 , 20 000 .
, Google , Loon . Google , Safaricom, Airtel Telkom Kenya.
:
Google — , . Facebook AQUILA, , Boeing 737, , .
Sumber:
spectrum.ieee.org/tech-talk/telecom/internet/internet-balloons-and-drones-look-to-rise-in-the-5g-erahttps://loon.com/technology
medium.com/iot-5g-extreme-ideas-lab/googles-balloon-powered-high-speed-internet-now-in-kenya-be34c35f0f37airsoc.com/articles/view/id/5cc5b2e8c4263cec6e67cd04/floating-cell-towers-are-the-next-step-for-5gTerima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikannya kepada teman-teman Anda,
diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server entry-level yang kami temukan untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps dari $ 20 atau bagaimana membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya kami yang memiliki
2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 199 di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mulai dari $ 99! Baca tentang
Cara Membangun Infrastruktur Bldg. kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?