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原创 美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G

天下网商记者 黄天然非洲是全球互联网普及率最低的大洲,13亿非洲人中,能上网的仅占28%。

天下网商记者 黄天然

非洲是全球互联网普及率最低的大洲,13亿非洲人中,能上网的仅占28%。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G

不过,一种创新便捷的通信网络设备正在改变这一现状。谷歌母公司Alphabet旗下的通信网络建设公司Loon,通过特制气球基站,为非洲偏远地区送去了互联网服务。

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7月7日,第一批35个气球通信基站,已经部署在肯尼亚距离地面20公里的上空,这些基站将联合当地电信运营商Telkom,为覆盖肯尼亚中西部5万平方公里的区域提供4G网络,这片区域约占肯尼亚国土面积五分之一,首都内罗毕也在气球基站4G网络覆盖范围之内。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G在肯尼亚升空的气球基站 图片来源:Loon

气球基站加快4G普及

“现在你们拥有了一套更快的网络,希望你们的蜂蜜可以在网上打开销路,好好利用它。”今年6月,肯尼亚总统肯雅塔参加了气球基站网络测试,他用手机与首次实现4G覆盖的西部蜂农进行视频通话,鼓励他们用好互联网技术,早日脱贫致富。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G肯尼亚总统肯雅塔与西部村庄的蜂农视频通话

测试期间,已有35000位肯尼亚用户连接到了气球基站通信网络。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G气球基站升空后肯尼亚村民测试互联网

Loon公布的测试数据显示,气球基站的4G网络上载速度为4.74Mbps,下载速度为18.9Mbps,延迟为19ms,足以支持智能手机语音视频通话。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4GLoon气球基站成功让肯尼亚偏远地区有了4G

肯尼亚是非洲网络覆盖率较高的国家,互联网普及率高达90%,然而大多数通信公司只提供3G网络服务,2017年,4G网络仅覆盖了肯尼亚三分之一不到的网民。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G2017年肯尼亚最大运营商之一Safaricom提供的2G、3G和4G信号区域地图 图片来源:Opensignal

尤其在人烟稀少、地形崎岖的农村地区,建造4G基站的投资回报比太低,因此当地电信运营商缺乏足够意愿,将4G网络覆盖到整个国家。

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而Loon这家公司的愿景,和马斯克的星链计划如出一辙,都是希望通过技术创新,将互联网服务提供给那些偏远地区的人们,缩减贫穷农村与富裕城市之间的数字鸿沟。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G肯尼亚总统宣布批准气球基站建设计划

新冠疫情爆发后,随着在线办公、贸易需求猛增,肯尼亚政府意识到建设全国高速移动网络的必要性,他们与Loon一拍即合,在今年3月启动了气球基站计划。

十年练就平流层通信绝活

据Loon公司CEO韦斯特格莱斯介绍,气球基站其实就是一个搭载在气球上的手机信号基站,而气球悬停在距离地表大约20公里高度的平流层中,通常可持续停留100天,最长记录可达190天。

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平流层中没有雨雪雷电,但有时速100公里以上的强风,还有高紫外线辐射和零下90摄氏度的低温。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4GLoon气球基站项目示意图 资料来源:谷歌/Loon

为了让气球基站在苛刻的环境条件下正常工作,Loon的工程师在气球的材料、设计、能源方面进行了无数次尝试,积累了近10年的经验。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G气球材料极限测试 图片来源:Loon

目前制造气球的材料,是一种聚乙烯薄片,厚度仅与三明治塑料包装袋相当,却足以承受极端恶劣气候条件。

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Loon的气球大约有12米长、15米高,截面有网球场那么大,表面积有500平方米,由两个气腔组成——内气腔为空气,外气腔为氦气,气球底部阀门通过抽入排出空气,控制气球上升下降。

平流层气流方向变化多端,这为控制气球轨迹带来巨大挑战。

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在美国海洋和大气管理局全球风速和风向模型辅助下,经过100万小时训练飞行,飞行里程加起来可绕地球1000圈,Loon打磨出一套基于AI算法的飞行控制系统,可以让气球始终悬浮在一片相对稳定的位置范围内,且无需人工干预和控制,这也是气球基站的核心技术。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G美国海洋和大气管理局全球风力模型

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G气球可以通过平流层上下层不同风向保持相对位置

此外,气球基站的设备箱中还配有GPS定位系统、气象传感器以及一个eNodeB LTE基站,电力则由太阳能电池板提供,通常几小时日照就可产生上千瓦电力。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G气球上的太阳能电池板

气球基站与地面通信系统配合,就是一个空中手机信号发射塔。据Loon介绍,一个气球基站可以覆盖地面直径40公里的圆形区域,可容纳上千人同时连接到网络。

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部署气球基站时,气球由地面大型发射塔放出升空。设备停用时,气球可以释放气体并自动部署降落伞控制着陆,下降过程会与当地空管协调,确保降落在人烟稀少的地区,地面小组还将回收设备再次利用。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G气球由地面大型发射塔放出升空

48小时搭建通信网络

和星链网络一样,通过气球基站搭建空中通信网络,是一种颠覆传统的创新模式。空中通信网络不太可能取代人口稠密地区的地面基站和光纤网络,但对地广人稀的地区意义重大。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G

Loon气球基站的最初用途曾是应急通信。

2017年,玛利亚飓风摧毁了美属波多黎各全岛的电力设施,通信基站全军覆没后,气球基站首次亮相,为当地20万人提供了临时应急通信服务。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4GCNN报道Loon气球基站提供应急服务

2019年,8.0级大地震袭击秘鲁小城洛雷托,两天后,灾区的人就借助Loon气球基站恢复了通信。

原创             美国气球通信基站正式商用,几万肯尼亚人靠它用上4G2019年秘鲁亚马逊雨林区发生8.0级大地震

气球基站最大的优势在于部署便利,正如Loon的英文含义“懒人”一样,他们部署通信网络不需要大费周章建设地面光纤网络和基站,也不需要发射通讯卫星,Loon通过气球网络模块部署,最快只需48小时就可以建好一套通信网络。

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肯尼亚的项目,是Loon迄今为止最大规模的一次商业部署,从决定合作到正式商用,前后也就花了四个月时间。

气球基站在非洲成功商用落地,是Loon发展史上迈出的重要一步。Loon也将2020年视为“平流层通信新时代”的元年。

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目前,Loon与电信运营商Vodacom联手,已在第二个非洲国家拿到订单:莫桑比克的两个省也将部署覆盖全省范围的气球基站。考虑到非洲还有10亿人口生活在互联网世界之外,这将是一片前景广阔的市场。

此外,Loon也与秘鲁电信运营商Telefonica签下合约,将为欠缺互联网服务的亚马逊热带雨林区提供长期服务。

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从星链卫星到气球基站,颠覆传统基站的创新方案越来越多。世界将以更多元的方式拥抱互联网,互联网服务终将变得无处不在。

参考资料:

NYT:A Bird? A Plane? No, It’s a Google Balloon Beaming the Internet

The Verge:Alphabet’s Loon balloons provide their first commercial internet service in Kenya

Techcrunch:Alphabet’s Loon deploys internet connectivity balloons to Kenya for first commercial service launch

telegraph:Alphabet’s Loon is a feat of human ingenuity – but simply proving it can work is not enough

itnews:Alphabet’s Loon launches balloon internet service in Kenya

Forbes:Stratospheric Balloons Will Rain Tiny Electronic Spies From The Sky

Medium:Take me to Kenya

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作者: admin

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