Przeleciała 30 tys. km i dawała internet. To stacja bazowa w stratosferze

Nie satelita i nie maszt. Latająca stacja bazowa Sceye dawała zwykłym telefonom rozmowy, wiadomości i internet ze stratosfery.

Wygląda trochę jak gigantyczny srebrny sterowiec, lata wyżej niż samoloty pasażerskie, a dla telefonu na ziemi ma zachowywać się jak kolejny maszt operatora. Platforma Sceye zakończyła swoją miesięczną podróż z Nowego Meksyku do Japonii i z powrotem, pokonując tym samym niemal 30 tys. km. Nad Japonią przez ponad tydzień testowano coś znacznie ciekawszego niż sam lot, bo zwykłe, niezmodyfikowane w żaden sposób telefony łączyły się z siecią komórkową nadawaną ze stratosfery.

Poleciała z USA do Japonii, a potem zawróciła

Misja ST1 rozpoczęła się 9 sierpnia w Nowym Meksyku. Platforma dotarła do Japonii po 13 dniach i przebyciu ponad 15 tys. km nad Pacyfikiem. Później przez ponad 7 dni operowała w japońskiej przestrzeni powietrznej, po czym rozpoczęła podróż powrotną.

4 września ponownie znalazła się nad kontynentalnymi Stanami Zjednoczonymi, a dzień później dotarła w okolice bazy Sceye w Moriarty. Cała misja trwała około miesiąca i zamknęła się dystansem prawie 30 tys. km.

Nie oznacza to jednak, iż przez całe 30 tys. km platforma rozdawała internet użytkownikom pod sobą. Test usług komórkowych przeprowadzono nad Japonią, w rejonie miasta Muroto w prefekturze Kochi. To tam Sceye i SoftBank zamieniły eksperymentalny pojazd w rzeczywistą latającą stację bazową.

Podczas prób platforma pracowała na wysokości około 16,5-17 km. Potrafiła też przez dłuższy czas utrzymywać się nad wybranym obszarem, schodząc do promienia około 5 km od wyznaczonego punktu. Dla HAPS to kluczowa umiejętność, bo przecież nie wystarczy dolecieć wysoko. Maszyna musi jeszcze godzinami lub dniami wisieć mniej więcej tam, gdzie operator potrzebuje zasięgu.

Telefon nie wiedział, iż maszt jest 17 km nad nim

Na pokładzie znajdował się SceyeCELL, czyli system zaprojektowany jako pełnoprawna komórkowa stacja bazowa w stratosferze. W japońskim teście działała stacja odpowiadająca technologii 4G LTE, połączona przez naziemną bramę z siecią rdzeniową SoftBanku.

Najważniejsze jest to, czego nie trzeba było robić po stronie użytkownika. telefony na ziemi nie miały specjalnych anten satelitarnych, dodatkowych modemów ani niestandardowego sprzętu. Były zwykłymi urządzeniami komórkowymi.

Podczas prób wykonywano połączenia głosowe, wysyłano wiadomości tekstowe i korzystano z aplikacji społecznościowych. Działały także wideorozmowy oraz streaming wideo. Przetestowano choćby alarmy stosowane podczas trzęsień ziemi i tsunami oraz połączenie z japońskim morskim numerem alarmowym 118.

To odróżnia HAPS od wielu współczesnych usług awaryjnej łączności satelitarnej, które zaczynały od prostych wiadomości tekstowych. Na Spider’s Web pisaliśmy niedawno, jak operatorzy komórkowi próbują zmienić satelity w dodatkowe maszty obsługujące zwykłe telefony. Sceye chce osiągnąć podobny efekt znacznie niżej, bo zamiast setek kilometrów nad Ziemią stacja bazowa znajduje się kilkanaście kilometrów nad użytkownikiem. Pomiędzy masztem a satelitą pozostało całe piętro

HAPS, czyli High-Altitude Platform Station, wypełnia dość ciekawą lukę. Zwykły maszt komórkowy zapewnia szybkie połączenie, ale jego zasięg ogranicza teren i krzywizna Ziemi. Satelita widzi ogromny obszar, ale znajduje się znacznie dalej i wymaga bardziej skomplikowanej infrastruktury.

Stratosfera leży pomiędzy tymi światami

O latających stacjach bazowych HAPS pisaliśmy na Spider’s Web już w 2024 r. Wtedy była to przede wszystkim rozwijana koncepcja samolotów zasilanych energią słoneczną, które miały krążyć przez miesiące nad konkretnym obszarem. Sceye wybrało trochę inną konstrukcję.

Jego platforma jest lżejsza od powietrza i utrzymuje się wysoko dzięki wyporności helu. Energia elektryczna pochodzi z paneli słonecznych, które za dnia zasilają systemy i ładują akumulatory potrzebne po zachodzie słońca. Firma projektuje swoje przyszłe HAPS-y tak, aby mogły pozostawać w stratosferze przez wiele miesięcy.

Producent twierdzi również, iż docelowo jedna taka platforma ma zapewniać pokrycie obszaru odpowiadającego mniej więcej 500 naziemnym stacjom bazowym. Tego nie należy jednak traktować jako wyniku najnowszego testu. To deklarowany parametr przyszłego systemu pracującego w pełnej skali.

W niebo poleciało również centrum danych

Podczas ST1 sprawdzono jeszcze jedną rzecz, która może być równie ważna jak samo połączenie telefonu. Na platformie umieszczono serwer i elementy sieci rdzeniowej, dzięki czemu część danych można było przetwarzać bez wysyłania ich najpierw do odległej chmury internetowej. Telefon wysyłał żądanie do HAPS, urządzenie przetwarzało je na miejscu, a wynik wracał na ziemię.

Średni czas odpowiedzi w takim układzie wyniósł 68 ms. Według Sceye i SoftBanku oznaczało to redukcję opóźnienia o ponad 40 proc. względem scenariusza, w którym przetwarzanie odbywało się w internetowej chmurze.

SoftBank określa to jako pierwszy na świecie test, podczas którego na HAPS umieszczono jednocześnie mobilną sieć rdzeniową i serwer internetowy umożliwiający pełne przetwarzanie danych na platformie. Trzeba jednak zaznaczyć, iż status pierwszego na świecie jest twierdzeniem samego operatora na podstawie jego przeglądu publicznie dostępnych informacji.

Najpierw katastrofy, potem normalny zasięg

Taki system ma wyjątkowo oczywiste zastosowanie w Japonii. Trzęsienie ziemi, tsunami albo tajfun mogą uszkodzić dziesiątki naziemnych stacji bazowych i przeciąć światłowody. HAPS można wtedy ustawić wysoko nad dotkniętym obszarem i stworzyć dużą komórkę sieci bez czekania na odbudowę masztów.

SoftBank planował właśnie od takich zastosowań rozpocząć wdrażanie technologii. Testy w 2026 r. mają przygotować operatora do komercjalizacji usług HAPS w Japonii od 2027 r., a później także do obejmowania zasięgiem gór, wysp i innych miejsc, gdzie budowa klasycznej infrastruktury jest trudna albo kosztowna.

Srebrne sterowce zaczną więc za kilka miesięcy zastępować maszty na dachach miast? Raczej nie. ST1 był po prostu pierwszym lotem programu Service Test i przez cały czas mówimy o platformie demonstracyjnej. Trzeba udowodnić długoterminową niezawodność, odporność na warunki w stratosferze, ekonomię całej usługi i możliwość pracy wielu takich jednostek w jednej sieci.

*Źródło zdjęcia wprowadzającego: sceye.com