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不只基地台 同溫層天線也可發射5G網路

SPL HAP飛行器系統的天線可在特定區域內提供快速且平均的訊號覆蓋。Cambridge Consultants

Capgemini旗下技術顧問與產品開發公司Cambridge Consultants跟英國新創同溫層平台有限公司(SPL)合作的4年計畫,2020年11月公開的最大型空中無線通訊天線原型,能在同溫層向地面發射5G連網訊號,2024年將推商業網際網路服務。

根據Network World報導,Cambridge Consultants宣稱其解決方案關鍵優勢在於天線發射波束的模式具備高度可塑性,每一套天線能產生480道獨立、可引導的波束,在地面形成能覆蓋鐵道、道路、航線等特定區域的圖案,讓天線聚焦訊號與再利用頻譜,確保在該區域內提供快速且平均的訊號覆蓋。

SPL開發中的高海拔平台(HAP)與通訊系統是專為提供價格合理、連網快速的服務而設計,HAP飛行器系統展翼寬達60公尺、由氫提供動力、續航力9天,天線本體面積約3平方公尺、重120公斤,從同溫層發射的網際網路連網訊號覆蓋範圍直徑可達140公里,60套HAP飛行器系統即可覆蓋相當於英國大小的面積。

應用於衛星傳送的傳統點波束可讓不同衛星的資料訊號,在覆蓋區域的不同地點共用相同、有限的頻率而互不干擾,訊號只能被導引至有限的地理區域,可應用於直播衛星電視提供在地廣播。Cambridge Consultants與SPL解決方案的數位波束成形(beamforming)技術,能精準的聚焦覆蓋區域於一部獨立車輛或侷限於實體邊界內。

空中天線發射的獨立、可引導全數位訊號波束,可大幅提升服務部署的彈性並支援飛行中重新配置,讓服務範圍與彈性能超越傳統固定式地面行動網路的限制,並能精準在有需要的地方提供服務,例如不讓訊號超出國境,包括自駕車與火車等行動用戶都能受惠。此外服務供應商也能動態改變覆蓋區域與訊號強度分配,以因應終端用戶的需求變動。

Cambridge Consultants的訊號覆蓋以費氏螺線(Fibonacci spiral)取代傳統六邊形能提升15%效能。HAP飛行器系統營運成本遠低於部署與維護地面基礎設施,而採用無排放的氫動力系統也能把環境影響降至最低,可望大幅降低行動寬頻的成本。SPL已於2020年9月順利完成首度測試,預計2024年聯手德國電信(Deutsche Telekom)於德國首推商業服務。

此外,無人機通訊網路也正獲得關注,2019年軟銀(SoftBank)跟AeroVironment合作開發基於無人機的高海拔偽衛星(Pseudo-Satellite)並計劃於2023年提供服務,目前軟銀則在規劃一項由無人機提供的物聯網(IoT)與網際網路服務。網路氣球也在同溫層作業,例如Alphabet的Loon計畫便成功於12英里高空提供網際網路服務。


【本文由鴻海科技集團、FII新加坡商鴻運科股份有限公司台灣分公司贊助,DIGITIMES獨立報導】


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