Airbus e NTT DOCOMO, INC. hanno dimostrato la capacità di utilizzare la sua Zephyr High Altitude Platform Station (HAPS) a energia solare per fornire la futura connettività wireless a banda larga. 

Le prove sono state effettuate negli Stati Uniti nel mese di agosto con il velivolo Zephyr S, con a bordo un trasmettitore radio, lo Zephyr S ha fornito un agile collegamento dati durante un volo stratosferico per simulare la futura connettività diretta al dispositivo. 

I dati dei test sono stati acquisiti a diverse altitudini e in diverse ore del giorno e della notte, concentrandosi sulla valutazione di come la connettività sia influenzata nella stratosfera da fattori quali condizioni meteorologiche, diversi angoli di elevazione e modelli di volo degli aerei.

I test includevano varie larghezze di banda per simulare il servizio diretto al dispositivo dall’HAPS agli utenti finali utilizzando un throughput basso, nominale e alto. 

La dimostrazione ha confermato la fattibilità e la versatilità dello spettro a 2 GHz per i servizi basati su HAPS e anche l’uso di una banda stretta (450 MHz) per fornire connettività in un raggio fino a 140 km.

La misurazione e l’analisi della propagazione delle onde radio trasmesse da Zephyr hanno dimostrato la fattibilità delle comunicazioni stratosferiche a dispositivi come gli smartphone. Sulla base dei risultati di questo esperimento, Airbus e NTT DOCOMO mirano a fornire servizi di comunicazione in aree montuose, isole remote e aree marittime dove le onde radio sono difficili da raggiungere.　

“DOCOMO ritiene che HAPS sarà una soluzione promettente per l’espansione della copertura nell’evoluzione del 5G e del 6G”, ha affermato Takehiro Nakamura, direttore generale del dipartimento di promozione 6G-IOWN di DOCOMO. “In questo esperimento di misurazione, siamo stati in grado di dimostrare l’efficacia di HAPS, in particolare per la comunicazione diretta con gli smartphone, attraverso misurazioni di propagazione a lungo termine utilizzando apparecchiature HAPS reali. Sulla base di questi risultati, vorremmo studiare ulteriormente l’applicazione pratica di HAPS nell’evoluzione 5G e 6G con Airbus.“

Nell’ambito degli sforzi per far progredire ulteriormente il 5G e prepararsi per il 6G, è allo studio in tutto il mondo l'”espansione della copertura” per espandere le reti di comunicazione in qualsiasi luogo, inclusi aria e mare. Per raggiungere questo obiettivo, dovrebbe essere utilizzata la tecnologia di rete non terrestre (NTN). 

Oltre alla copertura dell’aria e del mare, la rete HAPS stratosferica sarà utile per la preparazione ai disastri e molti casi di uso industriale, ad esempio per aumentare la capacità di comunicazione in aree densamente popolate come sedi di eventi e controllare a distanza attrezzature pesanti nei cantieri.

I dati del test verranno utilizzati per informare i futuri servizi LTE direct-to-device che dovrebbero essere forniti tramite la soluzione Airbus Zephyr HAPS. 

“Miliardi di persone in tutto il mondo soffrono di connettività scarsa o assente. Questi test ci mostrano la fattibilità della stratosfera per colmare questo divario e fornire connettività diretta al dispositivo tramite Zephyr senza la necessità di stazioni base o infrastrutture aggiuntive“, Stephane Ginoux, capo della regione dell’Asia settentrionale per Airbus e presidente di Airbus Japan KK

Dettagli del test

Il processo prevedeva un esperimento di propagazione radio dalla stratosfera a un’altitudine di circa 20 chilometri a un’antenna ricevente a terra. I test hanno comportato una connessione diretta tra l’apparecchiatura radio a bordo di un aeromobile Zephyr S HAPS che vola nella stratosfera e l’antenna di terra in condizioni di altitudine e giorno/notte in continuo cambiamento.

La prova ha testato la stabilità della connessione tra lo Zephyr S HAPS e l’antenna di terra e come è stata influenzata da fattori come le condizioni meteorologiche, le differenze nella distanza di ricezione e il modello di volo dell’aereo HAPS. Di conseguenza, in tre scenari specifici: condizioni chiare, piovose e nuvolose e in una moltitudine di modelli di volo, è stata dimostrata con successo la trasmissione di dati a varie velocità, fino a una distanza di 140 km.