Что это и зачем оно нужно?

HAPS (High Altitude Platform Stations) — высотные платформенные станции, или беспилотные летательные аппараты, которые работают в стратосфере на высоте от 20 до 50 километров. Вполне напрашивающаяся идея – разместить на такой платформе одну или несколько базовых станций сотовой связи, подключить их к интернету к наземному гейту или к спутниковому созвездию лазерной связью и создать тем самым «макросоту» или набор «мини-сот» без затрат на развертывание десятков наземных сайтов. Не придется к тому же платить за аренду участков земли и за электричество – его обеспечат бортовые батареи фотоэлементов платформы или, например, топливные элементы, работающие на водороде.

Особенно интересна возможность развертывания таких решений в местах, где произошли какие-то природные или техногенные катастрофы, прокатился вооруженный конфликт – платформу легко развернуть, быстро обеспечив связью, например, спасателей, беспилотники и роботы, а то и оставшееся население. С помощью HAPS можно обеспечивать связь в удалённых сёлах, а также в регионах со сложным рельефом, например в горах, лесах и пустынях. Платформу можно поднимать в воздух, например, когда требуется обеспечить покрытие сотовой связи для участников какого-то массового мероприятия на открытом воздухе – концерта или фестиваля воздухоплавателей. Высотная платформа с базовой станцией может спасти положение и при внезапном отключении наземных сетей энергоснабжения.

Для стран, которые экономически не потянут создание собственных спутниковых созвездий, но хотели бы обзавестись «неназемной» альтернативой – HAPS выглядит перспективным решением. К тому же, поскольку HAPS находится на в разы меньшей высоте, чем даже ультранизкоорбитальные (VLEO) спутники, такие платформы могут обслужить больше абонентов с использованием той же полосы частот, с меньшей задержкой, конечно, и в режиме прямого подключения к устройству абонента – смартфону или другому. С платформы HAPS, в теории, можно было бы, например, обеспечить связь на всей кольцевой трассе M25 вокруг Большого Лондона.

Не удивительно, что изучением и экспериментами в области использования HAPS для современного телекома интересуется все больше исследовательских команд из разных стран, включая, например, США и Японию, а также Россию.

HAPS в Великобритании

Вот и в Великобритании темой заинтересовались. Cambridge Consultants, дочерняя компания Capgemeni, занята исследованием технологий HAPS с идеей создания гибкого покрытия 5G из стратосферы. В работах участвует также Stratospheric Platforms Limited (SPL), компании совместно разрабатывают антенну, которую можно было бы разместить на высотной платформе. Речь идет о многолучевой антенне, которая позволяет перемещать направленные синтезированные лучи, отрабатывая как перемещения абонента с телефоном, так и возможные перемещения высотной платформы с базовой станцией во время сеанса связи - мобильная связь еще никогда не была столь мобильной!

У SPL есть разработка двигательной установки, работающей на водороде. В 2023 году платформу SPL HAPS опробовала компания BT, которая изучала, насколько HAPS может помочь в расширении покрытия 4G/5G в труднодоступных районах.

HAPS в Японии и США

Темой неназемной связи на базе HAPS занимается американская компания Aalto, в рамках консорциума с вложениями $100 млн в 2024 году, который возглавляет японская NTT. В планах компании – запуск услуг в 2026 году. NTT поддерживает и еще один японский проект HAPS, создав совместное предприятие с компанией Sky Perfect JSAT Corp.

Конкурирует с проектами NTT японская SoftBank, которая в 2023 и 2024 году уже показывала 5G подключения к стратосферной платформе (в этом качестве использовалась платформа LTA американской Sceye и не только) – компании планируют предоставление коммерческих услуг связи в чрезвычайных ситуациях. Радиус покрытия одной платформы SoftBank – 200 км. У SoftBank есть и другое партнерство в этой же теме – с AeroVironment, с ее платформой Sunglider (в 2024 году ее испытывал и Пентагон).

Другие проекты 

В Китае привязной аэростат 5G Cloud One c базовой станцией 5G на борту в 2021-2022 году испытывали в качестве решения для обеспечения поисково-спасательных операций в районах чрезвычайных ситуаций. Но на небольшой высоте в 300 метров, что не позволяет относить эту разработку к HAPS. Это совместная разработка China Mobile, Yunnan Innovation Institute of Beihang University и Huawei Technologies Co., Ltd. Аэростат может брать на борт до 200 кг полезной нагрузки и способен оставаться в воздухе до 15 суток даже при сильном ветре. Зона обслуживания базовой станции – до 100 кв.км. К сожалению, мне неизвестны подробности – что получилось по части качества связи и скоростей доступа, не ясно, есть ли планы у Китая на создание 5G HAPS платформ. Учитывая масштабное развертывание наземных сетей 5G и большие планы на создание гигантских спутниковых LEO-созвездий, для Китая, вероятно, планы HAPS-сотовой связи не являются приоритетными.

В России звучали идеи создания привязных высотных платформ, схожих с воздушными змеями, но о проведении практических тестов совместно с операторами сотовой связи мне не известно.

Пока что в развитии темы сотовой связи на базе HAPS есть ряд ограничений. В частности, самолетные платформы типа Sunglider могут оставаться в стратосфере от недель до месяцев, а похожие на дирижабли гелиевые LTA (Sceye) – до года. В теме наверняка потребуется новая частотная регуляторика, координация с авиацией и международные согласования. Тема HAPS безусловно выходит за рамки традиционного телекома, т.к. они могут выступать, например, платформами для видеонаблюдения.

--

За новостями телекома и IT удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости и анонсы пресс-релизов вы найдете в канале abloudRealTime, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте

теги: горизонты технологий неназемная связь HAPS высотные платформы стратосферные пятое поколение

--