Обеспечение связью пользователей из удаленных и труднодоступных регионов — важная цель, которую разные компании пытались и пытаются реализовать. Похоже на то, что ближе всех к решению этой задачи подобрался Илон Маск с его сетью спутникового интернета Starlink.

Но кроме спутниковой связи есть и другие интересные и, главное, реализуемые идеи, которые пробуют реализовать различные компании. Одна из наиболее перспективных — HAPS (High altitude pseudo-satellites). Идея заключается в запуске в стратосферу или более низкие слои атмосферы Земли летательных аппаратов, как легче, так и тяжелее воздуха, которые служили бы платформой для небольших базовых станций «атмосферной сети». О причинах закрытия Project Loon и возможных продолжателях перспективной идеи — под катом.

Project Loon — постепенная реализация проекта и неожиданное закрытие

Корпорация Google стала реализовывать на практике идею обеспечения удаленных регионов связью при помощи высотных базовых станций несколько лет назад, в 2013 году. Проект развивался быстрыми темпами — его команда оперативно создала надежный стратосферный аэростат, который подходил для удержания в атмосфере базовой станции, разработал систему запуска аэростатов.


Менее года назад аэростат Loon поставил рекорд длительности полета в стратосфере — 312 дней. Аэростат запустили в Пуэрто-Рико, откуда он направился в Перу. Затем он прошел над Атлантическим, Индийским и Тихим океанами, опустившись на землю в городе Баха (Мексика). Общая продолжительность полета — 10 месяцев, преодоленное расстояние — 217 тыс. км. Все это время аэростат предоставлял услуги связи.

В июле 2020 года целая сеть аэростатов Loon работала в Кении в течение нескольких месяцев. 35 аэростатов предоставляла 4G связь, покрывая территорию площадью в 50 тыс. км².

Для управления движением аэростатов была разработана специализированная навигационная система на базе искусственного интеллекта. Система обеспечивала более плавный дрейф и выбирала более рациональный маршрут следования. Кроме того, ИИ чаще удавалось удерживать аэростаты в месте желаемого их расположения с меньшим, чем обычно, объемом потребляемой энергии.

Успехов было много, но проект, к сожалению, пришлось закрыть. И не из-за технологических проблем — здесь как раз было все хорошо. Как оказалось, за все годы развития проекта корпорации Google не удалось найти устойчивую бизнес-модель и партнеров.

«Мы много говорим о подключении следующего миллиарда пользователей, но реальность такова, что перед Loon стоит самая сложная проблема подключения — последний миллиард пользователей, — написал в своем блоге исполнительный директор Loon Аластер Вестгарт. — Речь идет об отдаленных и труднодоступных районах или районах, где предоставление услуг с использованием существующих технологий слишком дорого. Несмотря на то, что мы нашли ряд желающих партнеров, мы не нашли способа снизить затраты так, чтобы построить долгосрочный и устойчивый бизнес. Разработка радикальных новых технологий по своей сути рискованна, но от этого не становится легче сообщать эти новости».

К сожалению, надежды на возобновление проекта нет, он закрыт окончательно и бесповоротно. Но зато есть другие проекты, которые используют ту же идею, только реализуют ее по-разному — не при помощи аэростатов, а посредством двукрылых дронов, дирижаблей, коптеров и т.п.

Спутниковые и атмосферные системы связи — весьма интересная тема, но у нас есть и другие статьи, оцените — мы рассказываем о:
→ Объединение проектов в разных дата-центрах
→ Что общего в работе заводского конвейера и микропроцессора?
→ Selectel File Storage (Beta): места много не бывает

Альтернативные сценарии

На данный момент разные компании пытаются добиться целей HAPS разными методами и технологиями.

Например, компания HAPSMobile, одно из подразделений телекоммуникационного направления SoftBank, сотрудничает с компанией AeroVironment. В рамках этого проекта разработан двукрылый дрон с размахом крыльев в 78 м. Его разработка стартовала в 2017 году, а запуск полноценного сервиса связи запланирован на 2023 год.


Летательный аппарат уже существует и работает, он успешно прошел пять тестовых пусков, включая полет в стратосфере с обеспечением пользователей LTE-связью. Летательный аппарат может продержаться в воздухе пять месяцев без посадки. Часть коммуникационного оборудования была разработана в партнерстве с командой Loon.

Насколько можно понять, технологию планируют использовать не для перманентного обеспечения пользователей связью, а для восстановления мобильной и интернет-связи в регионах, пострадавших от разного рода инцидентов, катастроф, природных катаклизмов.

К слову, компания является частью HAPS Alliance, альянсу, созданному силами как этой компании, так и Project Loon. Другими членами альянса стали AeroVironment, Airbus Defense and Space, Bharti Airtel Limited, China Telecom Corporation, Deutsche Telekom, Ericsson, Intelsat, Nokia Corporation, SoftBank Corp. и Telefónica.

Провайдер телекоммуникационных сервисов Deutsche Telekom заключил партнерское соглашение с Stratospheric Platforms Limited (SPL) и Cambridge Consultants. Вместе эти организации работают над созданием высотной системы LTE/4G связи. В качестве платформы также используется двукрылый дрон, который может проводить в воздухе много месяцев. В прошлом году технология была протестирована, все тесты пройдены успешно.

Интересный нюанс — дрон этого проекта работает на водородных топливных ячейках, а не солнечной энергии, как большинство других.

Компания Thales Alenia Space разрабатывает дирижабли, которые рассматриваются некоторыми специалистами как альтернатива самолетам, в случае, если доставка пассажиров или товаров не требует спешки. Представители организации заявили, что дирижабли — идеальный вариант для размещения телекоммуникационного оборудования. Они могут подолгу находиться на одном месте на большой высоте, а могут и довольно быстро передвигаться в атмосфере.

SoftBank планирует обеспечить ряд регионов Африки надежной связью. Для этого компания заключила партнерское соглашение с организацией Smart Africa, членами которой является 30 африканских стран. В качестве платформы для обеспечения пользователей связью планируется использовать как дронов, так и спутники OneWeb, что позволит обеспечить полноценной связью регионы, где никогда не было интернета и нормального покрытия сотовых сетей.

В качестве вывода можно сказать, что у HAPS есть несколько преимуществ перед низкоорбитальными спутниками связи:

• В первую очередь, это гибкость конфигурации — управлять системой атмосферных летательных аппаратов проще и дешевле, чем спутниками.
• Кроме того, для запуска атмосферного аппарата не требуется гора разрешений, как в случае со спутниками.
• А еще атмосферные аппараты гораздо проще заменить или отремонтировать, чем спутники — в последнем случае, в случае выхода системы из строя, аппарат придется спускать в атмосферу для уничтожения.

Тем не менее, если Starlink, OneWeb и китайские компании быстро развернут свои спутники, то, вероятно, особого смысла в существовании HAPS-систем не будет — разве что, ими смогут пользоваться военные для развертывания специализированной связи и разведки.