Концепция выглядит следующим образом. Ретранслятор с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) размещается на борту беспилотного самолета. БПЛА занимает эшелон FL600 — 60 000 футов (18 300 метров). На этой высоте он начинает кружить над заданной местностью и способен делать это больше недели без посадки. Секрет такой выносливости — в водородной силовой установке, а также сверхлегкой конструкции из композитных материалов.
Для удешевления производства используют немного доработанные топливные ячейки неназванного автопроизводителя, а не оригинальной конструкции. Они вырабатывают до 49 киловатт электроэнергии, из которых 20 киловатт предназначены антенне. Остальное идет на прочее бортовое оборудование и двигатели. Запасов сжиженного водорода на борту достаточно для непрерывного функционирования в течение девяти дней.
Разработкой занимаются две компании из Кембриджа (Англия) — Cambridge Consultants и Stratospheric Platforms Limited (SPL). Первая создала функционирующий прототип антенны, а вторая испытала ее в «боевых условиях» с помощью Deutsche Telekom. Тесты в реальных условиях проходили в октябре над Германией. В летающую базовую станцию превратили турбовинтовой высотный разведчик Grob G 520 (точнее, его беспилотную модификацию H3Grob 520), а качество соединения проверяли с помощью смартфона на земле.
В испытаниях использовался уменьшенный прототип, а полноразмерная антенна будет размещаться на квадратном основании со стороной более трех метров. В своем пресс-релизе Cambridge Consultants утверждает, что это будет самая большая антенна коммерческого назначения, которая поднималась в воздух. Очевидно, при таких габаритах АФАР размеры беспилотника-носителя тоже будут немалыми.
Разработчикам этого оригинального способа размещения базовых станций предстоит решить немало проблем. Одна из ключевых — сам БПЛА, который пока не воплощен даже в виде прототипа. Но английские инженеры не унывают и обещают начать первые воздушные испытания всей системы уже 2022 году. Коммерческая эксплуатация может начаться в середине 2020-х.
В подобные темпы поверить можно, учитывая, что самые ресурсоемкие в плане разработки элементы уже либо доступны к покупке, либо испытаны и почти готовы к началу производства. Речь о водородных топливных ячейках, специальных баках, которые адаптированы к высотным полетам, и, конечно, о самой антенне.
Пока трудно сказать, насколько успешным будет такой подход к развертыванию 5G-сетей, но у него есть потенциал. При передаче сигнала с большой высоты снимается проблема препятствий на его пути. Больше не нужно ставить множество базовых станций из-за того, что мешают дома и ландшафт. Огромная АФАР позволит фокусировать луч даже на расстоянии порядка 20 километров от нее до абонента, так что проблем с качеством сигнала быть не должно.
В качестве примеров использования своей технологии разработчики показывают покрытие сотовой связью длинных шоссе. Окажется ли эксплуатация таких БПЛА дешевле, чем развертывание классических базовых станций, — узнаем уже в этом десятилетии.