Resumen:
Sceye, una empresa estadounidense de plataformas de gran altitud, completó recientemente una prueba de comunicación innovadora. Una aeronave no tripulada de gran altitud partió de Nuevo México, EE. UU., cruzó el Pacífico hasta Japón y proporcionó servicios de comunicación móvil a teléfonos inteligentes comunes en la estratosfera, a entre 16,5 y 17 kilómetros sobre el suelo. Durante la prueba, los usuarios podrán enviar mensajes de texto, realizar llamadas, acceder a Internet y ver vídeos a través de esta "estación base aérea" situada a 10.000 metros de altura sin cambiar de teléfono móvil ni instalar hardware especial.
La misión, llamada Service Test 1 (ST1), despegó desde cerca de Roswell, Nuevo México, el 9 de agosto. La aeronave llegó a Japón 13 días después, operó en el espacio aéreo japonés durante más de 7 días y luego regresó a los Estados Unidos. Todo el recorrido de ida y vuelta fue cercano a los 30.000 kilómetros. Sceye dijo que esta misión es la primera vez que la compañía ingresa a Asia para realizar pruebas de comunicación reales, y también es un paso importante en la promoción de la comercialización del Sistema de plataforma de gran altitud (HAPS).
Sceye no utiliza un avión en el sentido tradicional, sino una aeronave no tripulada que depende de la flotabilidad para despegar. Está equipado con un sistema de comunicación llamado SceyeCELL, que equivale a una estación base de comunicación móvil ubicada en la estratosfera. La aeronave funciona con energía solar y baterías, puede permanecer en la estratosfera durante mucho tiempo y formar un área de cobertura de comunicación controlable con el suelo a través de un conjunto de antenas.
En esta prueba japonesa, SceyeCELL proporcionó servicios a teléfonos móviles comunes a través de la red principal de comunicaciones móviles de SoftBank de Japón. Los evaluadores utilizaron teléfonos móviles no modificados para realizar mensajes de texto, llamadas de voz, acceso a Internet y reproducción de vídeos. Las escenas de prueba incluyeron no sólo exteriores, sino también debajo de árboles y ambientes interiores. Esto significa que, desde la perspectiva del equipo terminal, los usuarios no necesitan adquirir los llamados "teléfonos móviles por satélite" ni terminales de comunicación adicionales.
Sceye dijo que durante la prueba, la aeronave voló a una altitud de aproximadamente 16,5 a 17 kilómetros, equivalente a 54.000 a 56.000 pies, que es mucho más alta que la altitud de crucero de la mayoría de los aviones de aviación civil. La aeronave es capaz de mantener una posición relativamente estable en un área designada, con un radio mínimo de permanencia de aproximadamente 5 kilómetros durante la prueba.
Esta tecnología se llama HAPS o High Altitude Platform System. Se encuentra entre las redes de comunicaciones terrestres tradicionales y las comunicaciones por satélite. Las estaciones base terrestres tienen las ventajas de una gran capacidad y baja latencia, pero en áreas con escasa población, terreno complejo o altos costos de construcción de infraestructura, no es económico instalar una gran cantidad de estaciones base; Los satélites pueden cubrir un área muy amplia, pero están muy lejos de la Tierra, por lo que existen limitaciones en términos de capacidad, latencia y consumo de energía del terminal.
Sceye espera utilizar su ubicación estratosférica para llenar el vacío entre estos dos métodos de comunicación. La compañía estima que una plataforma Sceye HAPS completamente desplegada puede cubrir un área equivalente a aproximadamente 500 estaciones base terrestres. Sin embargo, Sceye enfatizó que este número representa la cobertura, no la capacidad de la red, ni puede entenderse como el número de usuarios que una aeronave puede albergar 500 estaciones base al mismo tiempo. La capacidad real de la red todavía se ve afectada por factores como el espectro disponible, los enlaces de retorno y la cantidad de usuarios en línea simultáneos.
Hay otro detalle técnico que merece especial atención en esta prueba, es decir, Sceye no solo envió la antena de comunicación a la estratosfera, sino que también colocó parte del "núcleo" de la red de comunicación móvil y los servidores en la aeronave.
Bajo los métodos de comunicación tradicionales, los datos de los teléfonos móviles generalmente deben pasar a través de una red inalámbrica y luego conectarse a un centro de datos remoto o a un servidor de Internet a través de una red terrestre. En esta prueba, Sceye y SoftBank implementaron servidores y algunas funciones centrales de red móvil directamente en la aeronave, de modo que los datos puedan procesarse parcialmente en la plataforma de gran altitud y luego devolverse directamente al teléfono móvil del usuario.
Los datos publicados por Sceye muestran que este método de computación de vanguardia logra un tiempo de respuesta promedio de 68 milisegundos. En comparación con el procesamiento a través de una infraestructura remota de Internet, el retraso se reduce en más del 40%. La compañía cree que este enfoque es particularmente valioso para aplicaciones futuras como la computación con inteligencia artificial, las comunicaciones en tiempo real y los drones.
Esta misión también puso a prueba las capacidades de comunicaciones de alerta de desastres y de comunicaciones con drones. Sceye cree que HAPS no sólo puede complementar las redes de comunicaciones móviles convencionales, sino también proporcionar rápidamente cobertura de comunicaciones temporal cuando terremotos, inundaciones, incendios forestales y otros desastres causan daños a la infraestructura de comunicaciones terrestres.
En comparación con los satélites tradicionales, Sceye espera que HAPS se convierta en una "capa intermedia" más cercana a la Tierra. El objetivo a largo plazo de la empresa es formar una red de comunicación tridimensional con estaciones base terrestres, plataformas estratosféricas y satélites. Según esta arquitectura, la red terrestre es principalmente responsable de las áreas con alta densidad de población, las HAPS son responsables de las áreas donde es difícil construir estaciones base terrestres pero todavía hay muchos usuarios, y los satélites continúan asumiendo la tarea de cobertura de áreas de alcance ultralargo y extremadamente remotas.
Esta prueba también realizó por primera vez experimentos relacionados con la comunicación láser. SoftBank de Japón, la Universidad Hitotsubashi y el Instituto Nacional de Investigación Polar de Japón disparan pulsos láser al dirigible. La aeronave lleva un reflector diseñado por la institución de investigación y continúa devolviendo la luz reflejada al suelo. Los investigadores esperan utilizar estos datos para investigar más a fondo cómo las plataformas estratosféricas y los satélites pueden conectarse mediante enlaces ópticos en el futuro.
Si en el futuro las HAPS pueden conectarse a satélites mediante láseres, los datos podrán transmitirse a alta velocidad entre satélites y plataformas estratosféricas y luego enviarse directamente desde aeronaves más cercanas a la Tierra a teléfonos móviles comunes. Sceye prevé el uso de láseres para la transmisión de datos de alta velocidad cuando el clima esté despejado y el cambio a enlaces de radio cuando las condiciones climáticas, como la nubosidad, afecten las comunicaciones ópticas.
Por supuesto, Sceye no es la única empresa que desarrolla tecnología de comunicación HAPS. AALTO, una filial de Airbus, está desarrollando el dron de gran altitud Zephyr, de energía solar, AeroVironment y SoftBank también están desarrollando la plataforma de alas voladoras Sunglider, alimentada por energía solar, y British Stratospheric Platforms está probando una plataforma de gran altitud impulsada por hidrógeno.
La principal ventaja de Sceye al utilizar una estructura de dirigible es su capacidad de carga. En comparación con los drones de gran altitud que dependen de sus alas para generar sustentación, las aeronaves flotantes pueden, en teoría, transportar conjuntos de antenas más grandes y más equipos de comunicación. Por lo tanto, Sceye espera convertir aeronaves de gran altitud en una infraestructura de comunicaciones que pueda permanecer durante mucho tiempo y cubrir un área grande.
Actualmente, Sceye no ha anunciado las tarifas específicas, la cobertura y la capacidad de usuarios del servicio comercial final, ni ha ofrecido una comparación completa de costos con los servicios de Internet satelital existentes como Starlink. Sin embargo, SoftBank ha declarado que espera promover gradualmente los servicios comerciales HAPS en Japón a partir de 2027.
Si la comercialización posterior puede realizarse sin problemas, es posible que los usuarios no necesiten saber si están conectados a una estación base terrestre, un satélite o una aeronave estratosférica en el futuro. Los teléfonos móviles todavía utilizan métodos de comunicación celular ordinarios, y en áreas donde las estaciones base tradicionales son difíciles de cubrir, una aeronave no tripulada a más de diez kilómetros del suelo puede convertirse en una "estación base aérea" temporal o de largo plazo.
Desde la perspectiva del camino de desarrollo de la infraestructura de comunicaciones, la verdadera importancia de las HAPS no es reemplazar las estaciones base terrestres o los satélites, sino agregar una nueva capa de red entre la tierra y el espacio. Para áreas remotas, rutas marítimas, áreas de desastre y áreas que necesitan restaurar rápidamente las comunicaciones, este tipo de plataforma de comunicación que puede permanecer en la estratosfera durante mucho tiempo mientras atiende directamente a teléfonos móviles comunes puede convertirse en una parte importante de futuras redes no terrestres.
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