Технология, которая перемещает вышки сотовой связи в космос

В 2023 году Вы или кто-то из ваших знакомых сможет отправить текстовое сообщение через космос. В конце 2022 года аппаратные гиганты Huawei и Apple выпустили сотовые телефоны, способные отправлять текстовые сообщения в традиционные сети спутниковой связи. Пара амбициозных стартапов, AST SpaceMobile и Lynk Global, также приступили к созданию новых спутниковых сетей на низкой околоземной орбите (НОО), предназначенных для связи с обычными мобильными телефонами 5G за пределами наземного покрытия.

«Предложение прямого спутникового доступа к смартфонам без модификаций позволило бы получить доступ к миллиардам устройств по всему миру», — говорит Симеон Чацинотас , глава исследовательской группы SigCom Люксембургского университета .

Пользователям, желающим подключиться через спутник, не понадобятся громоздкие и дорогие коммерческие спутниковые телефоны, которые были доступны с конца 1990-х годов , но у них также пока не будет обычных вызовов или потоковой передачи данных с высокой пропускной способностью. Однако спутниковая связь по-прежнему полезна. Начнем с того, что люди могли бы использовать текстовые сообщения, чтобы подать сигнал о помощи в случае необходимости, независимо от того, где они находятся, если у них есть хороший обзор неба. То есть их мобильные телефоны будут иметь возможности, аналогичные существующим карманным устройствам вроде коммуникатора Garmin inReach .

Huawei не сообщила, когда ее сервис начнет работать, но партнерство Apple с Globalstar, получившее название Emergency SOS через спутник , действует с ноября 2022 года . На момент написания этой статьи у Lynk Global есть соглашения с 23 поставщиками телекоммуникационных услуг о начале коммерческой эксплуатации в 2023 году. AST SpaceMobile заявляет, что планирует запустить свои первые пять коммерческих спутников в конце 2023 года, имеет соглашения или договоренности с более чем 25 поставщиками телекоммуникационных услуг по всему миру. и компания должна начать коммерческую эксплуатацию в 2024 году.

Сотрудник AST SpaceMobile устанавливает испытательный блок модульной антенной решетки спутника BlueWalker 3; итоговый массив включает 148 таких единиц.

Громкие заявления Apple, Starlink и T-Mobile о подключении к спутниковой и сотовой связи в третьем квартале 2022 года продвигали идею подключения в любом месте и в любом месте. Однако первые сервисы не будут такими гладкими. Apple и Huawei первоначально будут подключаться к старым спутникам на более высоких орбитах, для чего может потребоваться более 10 минут для установления соединения. Даже более новые сети LEO, такие как Lynk Global, в настоящее время рекламируют отправку текстовых сообщений со спутника, но еще не обещают канал с более высокой пропускной способностью, который потребуется для голосового или видеовызова.

Технология, которая перемещает вышки сотовой связи в космос

Эти новые предложения возможны благодаря нескольким достижениям, которые в настоящее время развиваются. Достижения включают снижение стоимости производства спутников и уменьшение размеров самих спутников , что делает возможным создание гораздо большего количества спутников, чем в прошлом. А если их будет намного больше, то можно вывести спутники на более низкие орбиты, на высоте от 300 до 600 километров над Землей, где каждый из них покрывает меньшую площадь. Но более близкие спутники позволяют телефонам с меньшей мощностью достигать их.

На этом макете показано приложение Apple Emergency SOS через спутник, которое позволяет отправлять текстовые сообщения в экстренных случаях в районах, где нет наземного покрытия. 

Еще одно усовершенствование касается программно-определяемых радиостанций — чипов, которые могут передавать и принимать сигналы на разных длинах волн, модулируемых программным обеспечением, установленным на борту спутника. В прошлом для отправки и получения такого широкого диапазона различных длин волн требовалось отдельное оборудование. Цифровая обработка сигналов позволяет этим чипам выполнять работу сложного набора аппаратных средств. «Программно-определяемое радио означает, что фазированные антенные решетки могут выполнять скачкообразную перестройку частоты, когда мы переключаемся из страны в страну», — говорит Миллер. Эта технология позволяет разместить больше антенн на меньшем пространстве — Lynk начнет с относительно небольших антенн площадью 1 квадратный метр, но в будущем планирует установить более крупные и эффективные антенны на своих спутниках.

Директор по стратегии AST SpaceMobile Скотт Вишневски говорит, что антенны большего размера являются важной частью стратегии AST: «Мы считаем, что очень важно общаться с маломощными телефонами с низким уровнем сигнала». AST планирует развернуть антенны площадью до 400 м2, которые станут крупнейшими коммерческими телекоммуникационными массивами.

Тем не менее, связь телефонов со спутниками, а не с вышками сотовой связи, сложна из-за гораздо больших задержек сигнала. «Все в телефоне построено на синхронизации времени порядка 5–10 миллисекунд, — говорит Вишневски. «Это прекрасно работает с башней, которая находится в четверти мили, даже в 3 милях, но не для орбиты». AST совместно с Nokia и Rakuten разрабатывает аппаратные решения, которые сообщают базовой сети, как дольше ждать спутниковых сигналов.

В 2023 году Apple и Huawei будут проверять, насколько эффективно они смогут использовать старые спутники связи с помощью своих флагманских телефонов, оснащенных новыми чипами. Между тем, если дела пойдут по плану Lynk Global, к весне 2023 года компания предложит коммерческую услугу своим партнерам по мобильной связи. У AST могут быть первые коммерческие спутники в космосе, но они все еще будут тестировать и настраивать их.

Сетевые операторы «исторически задавались вопросом: «Как это возможно?», — говорит Вишневски. «В последнее время речь идет больше о том, как мы можем использовать это наилучшим образом, когда мы можем это использовать, какова наилучшая рыночная стратегия для каждого рынка?» Для людей, живущих в определенных странах, 2023 год может стать годом, когда они больше не будут слова «Нет сети».

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com