飞艇梁移动宽带到农村
无线覆盖从一个自治飞艇相当于15+手机信号塔
一位肥胖的白色浮浮空500英尺上述新罕布什尔州南部的一个小镇。虽然飞艇是一种常见的景象以上体育场馆,这一次似乎格格不入悬停在新英格兰的田园补丁。它属于总部位于马萨诸塞州Altaeros,其计划将系留飞行器像这样成提供电话和高速无线网络连接到家庭,企业和农村社区自治农场电信SuperTowers。一个SuperTower可以服务于同一个区域,将采取15至20传统手机发射塔覆盖。
Altaeros首席执行长格拉斯(Ben Glass)说,由于高空气球是自动运行的,安装和运行所需的基础设施要少得多,因此部署它们的成本比安装手机发射塔低60%左右。这种节省可以帮助农村地区从断断续续、不可靠、速度缓慢的服务,发展到超高速、最先进的4G和5G网络。
“我们的目标是使农村基础设施的所有基础设施的羡慕。”
Ben Glass, Altaeros公司CEO
自动地勤人员
农村宽带落后于城市互联网的一个简单原因是:成本。一个2018年的研究估计,锚机构,包括学校,医院和安装高速光纤电缆库,在美国各地的农村社区可以花费$ 13十亿到$ 19日十亿。建设手机基站的无线宽带是没有任何便宜。一个2017分析估计需要37500 180英尺高宏塔和花费近12.5十亿$在美国农村地区升级到4G。
格拉斯说,操作传统的航空器也很昂贵。这些飞行器在18世纪后期就出现了,通常由数量可观的地面人员管理。如果Altaeros的超级塔台是手动操作的,那么需要大约10个人来操作缆绳和绞盘,以便将航空器部署到正确的高度,指向正确的方向,并将其带回进行维护。格拉斯说,单是机组人员就会消耗掉约70%的运营预算。他和他的团队知道,为了让他们的超级高塔在经济上有意义,他们必须消除对大量地勤人员的需求。
他们的重点是使飞艇自主运作的工程设计工作。使用基于模型的设计与MATLAB®和仿真软金宝app件®在美国,Altaeros的工程师开发了两项关键技术:一个详细的航空器系统计算机模型和一个管理飞行器自主操作的控制软件。
该计算机模型代表了物理超级塔,并提供了一个详细的分析,车辆如何在不同的环境下运行在不同的场景。例如,工程师们用这个程序来测试飞艇在风速超过每小时50英里时的表现。他们分析如果绞车上的马达失灵,系统可能会如何反应。飞艇上的传感器被设计成随着时间的推移收集环境和系统数据,以改进和验证计算机模型,使其更精确。
计算机模型转换成自主操作该船舶的硬件代码。从旋转平台的浮空器的推出,停泊有三个系绳。电缆锚的飞艇,和一个还提供电源和数据。不同的场景导致航空器采取某些行动。举例来说,如果传感器发现风是在高海拔强烈阵风,该系统降低了浮空器的高度,其中风是平静。
“它不断调整其方向和位置,以保持该平台尽可能平稳,”玻璃说。
如果飞艇开始耗尽氦气,传感器就会向网络操作中心发送警报,并请求维护。格拉斯说,他设想一个人监督几十座超级高楼。
飞入未知Skyways
从2016年到2017年,Altaeros对他们的自主系统进行了三次试点测试。他们使用了一个43英尺的航空器和两个50英尺的原型机,都配备了爱立信的无线电接收器和天线。在将它们发射到大约500英尺高的空中后,这些飞船开始发射4G LTE信号。
在测试过程中,玻璃和他的团队正在寻找在电信的性能。特别是,他们所分析的信号是如何传播以及系统如何处理从一个小区站转移到另一个连接的蜂窝电话或数据会话无需断开它们。总体而言,他们发现LTE系统表现良好,也没有信号衰减或掉线的SuperTower的运动的结果。
“不出所料,射频传播是优异的,因为我们从发射非常高,”玻璃说。玻璃表示,公司目前正在评估一个100英尺长的商业版本。
G.S. Sickand,爱立信美国的首席技术官说,服务提供商在农村的宽带解决方案Altaeros的工程很感兴趣。“他们看到了价值。如果你去说,你可以用这些基于浮空器,塔更换20个普通微距塔,这是非常耐人寻味“。如果有任何犹豫,他说,这是因为该平台是新的,从任何行业之前已经看到了完全不同的。Sickand认为,一旦服务提供商看到操作的两个或三个浮空器,他们最初的沉默就会消失。
尽管Altaeros处于商业部署的风口浪尖,但要实现这一目标并非易事。Altaeros正在飞往未知的skyways,他们需要克服一些运营和管理上的障碍,Sickand说。在操作方面,飞艇将需要不时下来进行维护,这意味着它不会提供服务。Sickand说,这些活动可以安排在大多数顾客睡觉的时候。
“不出所料,射频传播是优异的,因为我们从非常高的发光”。
Ben Glass, Altaeros公司CEO
当出现伴随着龙卷风和飓风的恶劣天气时,航空器也必须降落。这将导致服务在短时间内不可用,这可能会在最需要的时候删除服务。格拉斯说,Altaeros已经考虑过填补这些空白的策略。可以利用其他重叠的3G或4G网络,邻近的超级高塔可以向该地区广播,或者可以让无人机上网提供临时服务。格拉斯指出,可能会使超级高塔搁浅的强风也可能会破坏信号塔及其设备。被固定在地面上后,这个未受损的超级高塔可以比修复受损的手机塔更快地恢复工作。
“情况不是很理想,但你有一个一年都权衡偶尔覆盖不足,在几次对没有覆盖,” Sickand说。“在我看来,优点远远多于缺点。”
监管障碍可能存在的最大挑战Sickand说。由于浮空器延伸到天空比任何其他塔高得多,Altaeros将需要得到美国联邦航空管理局(FAA)和联邦通信委员会(FCC)的批准。他们还需要从州,县监管部门许可,可能会面临一些社区推回不希望飞艇在他们的后院飞来飞去。
一旦公司已经展示了解决方案的技术和经济可行性,并简化了工艺在美国网站,并允许SuperTowers,他们将开始扩展到其他国家。
“我们已经与多家全球和国际运营商参与到这一计划扩展到其他市场,”玻璃说。
转变之风
Altaeros从一开始就与联邦通信委员会和联邦航空管理局密切合作,以满足联邦政府对超级塔台商业运营的所有要求。获得FCC批准的一个条件是获得联邦航空局的空域许可。奥巴马政府早在上世纪60年代就制定了一项针对系泊气球的规定。如何一个21ST-century航空器符合规定的东西,公司通过排序。“我们要确保我们解释以正确的方式,让我们把所有必要的安全系统的这些规定,”玻璃说。他说,Altaeros还会选择对航空业影响最小的站点。
在农村地区建立宽带是重中之重。2015年,美国联邦通信委员会宣布,它将允许部分无线电频段用于灵活的无线宽带。2018年,FCC批准所谓的公民宽带无线电服务用于LTE。委员会还制定了$ 6.5十亿可用电信业在2018年建立固定和移动宽带网络,关闭在美国的数字鸿沟。
“在许多方面,这是在做这个的好时机,”玻璃说。