Sceyes fliegender Mobilfunkmast strahlt aus der Stratosphäre Mobilfunksignale nach Japan

Ein Luftschiff, das wie ein Mobilfunkmast funktioniert

Sceye, ein US-Unternehmen, das leichter-als-Luft-Plattformen entwickelt, hat eine transpazifische Demonstration abgeschlossen, bei der ein unbemanntes Luftschiff als schwebende mobile Basisstation fungierte. Das Fahrzeug lieferte Breitbanddienste direkt an gewöhnliche, unmodifizierte Smartphones in Japan – keine spezielle Hardware, keine Satellitenschüssel, nur Standard-Handgeräte, die sich mit einem Mast verbanden, der zufällig etwa 16 Kilometer über ihnen schwebte.

Die Technologie gehört zu einer Kategorie, die als HAPS bekannt ist, kurz für High-Altitude Platform Station (Hochhöhenplattform-Station). In der Praxis bedeutet das, Telekommunikationsausrüstung in der Stratosphäre zu platzieren, der ruhigen Schicht der Atmosphäre, die über den Flugrouten kommerzieller Verkehrsflugzeuge liegt. Statt einen weiteren Mast auf einem Hügel zu errichten, setzt Sceyes Ansatz den Mast selbst in den Himmel und hält ihn dort.

Von Roswell zum Kap Muroto und zurück

Die Mission mit der Bezeichnung Service Test 1 oder ST1 begann am 9. August mit einem Start von Roswell, New Mexico. Das Luftschiff benötigte 13 Tage, um Japan zu erreichen, und legte im Verlauf der gesamten Übung fast 30.000 Kilometer zurück – etwa 18.600 Meilen. Es verbrachte mehr als eine Woche im japanischen Luftraum und hielt die Flughöhe zwischen 16,5 und 17 Kilometern, also ungefähr 54.100 bis 55.800 Fuß.

Vielleicht beeindruckender als die Entfernung war die Präzision. Das Fahrzeug hielt einen Stationshaltungsradius von nur 5 Kilometern, etwa 3,1 Meilen, um seinen zugewiesenen Bereich vor Kap Muroto. Nach seiner Arbeit in Japan drehte das Luftschiff um, trat am 4. September wieder in die kontinentalen Vereinigten Staaten ein und landete am folgenden Tag in der Nähe von Sceyes Hauptsitz in Moriarty, New Mexico. Die Hin- und Rückreise diente sowohl als technische Demonstration als auch als Ausdauertest für eine Plattform, die letztendlich über lange Zeiträume mit minimalem Eingriff betrieben werden muss.

Telefone verbinden, ohne sie zu modifizieren

An Bord des Luftschiffs befand sich SceyeCELL, die Nutzlast, die als eigentlicher Mobilfunkmast fungiert. Sie verband sich mit dem Kernnetz von SoftBank Corp., einem der größten Mobilfunkbetreiber Japans, und übertrug mobiles Breitband an Geräte, die in keiner Weise verändert worden waren. Laut Sceye nutzten SoftBank-Teams die Verbindung, um Nachrichten zu senden, Anrufe zu tätigen, im Web zu surfen und Videos abzuspielen – drinnen, draußen und unter Bäumen. Die Unternehmen berichten, dass die Leistung mit der eines bodengestützten Masts vergleichbar war und dass Interferenzen mit terrestrischen Netzwerken reduziert wurden.

Johnny Truong, Chief Technology Officer von Sceye, beschrieb das Ergebnis als Beweis dafür, dass die stratosphärische Schicht ein bestehendes Mobilfunknetz erweitern kann, anstatt es zu ersetzen. Diese Formulierung ist wichtig: Das Argument ist nicht, dass HAPS die bereits vorhandenen Masten verdrängen wird, sondern dass es Lücken füllen, Kapazität hinzufügen und den Dienst wiederherstellen kann, wenn die Bodeninfrastruktur ausfällt.

• Sprachanrufe und Textnachrichten über ein Standard-Handgerät
• Webbrowsing und Video-Streaming unter verschiedenen Außen- und Innenbedingungen
• Ein Katastrophenwarnsystem, das im Rahmen der Flugkampagne getestet wurde
• Kommunikationsverbindungen mit Drohnen, die Pläne für ein geschichtetes, dreidimensionales Netzwerk unterstützen

Das Gehirn des Netzwerks in den Himmel verlegen

Die Unternehmen beschreiben ein weiteres Element von ST1 als Weltpremiere: Ein Server und ein Teil des Kerns des Mobilfunknetzes – das Routingsystem, das Anrufe und Daten leitet – wurden auf dem Luftschiff selbst gehostet. Normalerweise wandert die Anfrage eines Telefons vom Mast zu entfernten Servern, bevor eine Antwort zurückkommt. In diesem Test übernahm das Luftschiff das Routing in der Höhe und gab die Antwort direkt zurück.

Der Nutzen zeigte sich bei der Latenz. Die durchschnittliche Antwortzeit lag bei 68 Millisekunden, was laut den Unternehmen mehr als 40 Prozent niedriger ist als das, was der entfernte Pfad erzeugt hätte. Für alltägliches Messaging und Surfen mag dieser Unterschied kaum bemerkbar sein. Für Anwendungen, die auf schnelle Roundtrips angewiesen sind – Echtzeitvideo, Fernsteuerung, industrielle Telemetrie – könnte er erheblich sein. Es deutet auch darauf hin, warum Betreiber stratosphärische Plattformen als mehr als nur einen Abdeckungsflicken betrachten könnten.

Laser auf ein sich bewegendes Ziel

ST1 testete auch optische Verbindungen. Bodenlaser verfolgten einen am Luftschiff montierten Reflektor, während es sich bewegte, und japanische Teams feuerten während der Kampagne Laserimpulse auf das Fahrzeug. Optische Kommunikation zwischen dem Boden und einer driftenden Plattform ist technisch anspruchsvoll, da der Strahl auf ein Ziel ausgerichtet bleiben muss, das Kilometer entfernt und nie vollkommen still ist. Der Nachweis, dass Tracking und Ausrichtung unter realen Bedingungen funktionieren, ist eine Voraussetzung für höherbandbreitiges Backhaul in zukünftigen Missionen.

SoftBanks Zeitplan und die noch zurückzulegende Strecke

SoftBank peilt laut den Unternehmen einen kommerziellen Dienst in Japan ab 2027 an. Das ist ein ehrgeiziges Zeitfenster für eine Technologie, die bisher in einer einzigen, stark instrumentierten Kampagne nachgewiesen wurde. HAPS-Plattformen müssen letztendlich zeigen, dass sie monatelang in der Luft bleiben, Wetter- und stratosphärischen Bedingungen überstehen und zu Kosten produziert und betrieben werden können, die für Betreiber sinnvoll sind.

Dennoch adressieren die ST1-Ergebnisse mehrere der Fragen, die das Konzept begleitet haben. Das Luftschiff erreichte Japan und kehrte aus eigener Kraft zurück. Es hielt die Station innerhalb weniger Kilometer. Es bediente gewöhnliche Telefone über das Kernnetz eines kommerziellen Betreibers. Es trug einen Teil dieses Kerns mit sich und senkte dabei die Latenz. Und es tat dies, während bodengestützte Netzwerke weiterhin daneben betrieben wurden.

Wenn das Modell Bestand hat, könnte die Stratosphäre eine weitere Schicht im Mobilfunk-Stack werden – eine, die Ozeane, Berge und Katastrophengebiete abdeckt, in denen Masten unpraktisch oder zerstört sind. Vorerst steht der Flug als Machbarkeitsnachweis: ein Mobilfunkmast, der einen Ozean überquerte, sich vor der Küste Japans positionierte und die Telefone beantwortete, die ihn anriefen.

Dieser Artikel basiert auf einer Berichterstattung von New Atlas. Lesen Sie den Originalartikel.