空中インターネットのしくみ

Apr 30 2001
あなたの街を飛んでいる航空機から発信された高速ワイヤレスインターネット接続を使用することを想像してみてください。空中インターネットと、近い将来このテクノロジーをどのように使用するかについて学びます。
この図は、HALOネットワークがどのように高速ワイヤレスインターネット接続を可能にするかを示しています

最近のほぼすべてのインターネットユーザーの口に出てくる言葉は「ブロードバンド」です。オーディオファイル、ビデオファイル、写真など、今日送信およびダウンロードするデータが非常に多いため、弱虫モデムが詰まっています。多くのインターネットユーザーは、帯域幅を増やすためにケーブルモデムデジタル加入者線(DSL)に切り替えています。ブロードバンドを空中に持ち込む新しいタイプのサービスも開発されています。

少なくとも3社が、数百の都市に航空機を固定パターンで配置することにより、高速ワイヤレスインターネット接続を提供することを計画しています。Angel Technologiesは、High Altitude Long Operation(HALO)と呼ばれる空中インターネットネットワークを計画しています。このネットワークは、軽量の飛行機を使用して頭上を一周し、企業のT1回線よりも高速にデータ配信を提供します。消費者はDSLに匹敵する接続を得るでしょう。また、AeroVironmentは、HALOネットワークのように機能する太陽光発電の無人飛行機でNASAと提携しており、Sky Station Internationalは、飛行機の代わりに飛行船を使用する同様のベンチャーを計画しています。

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コンテンツ
  1. ネットが飛び立つ
  2. HALOオーバーヘッド
  3. フローティングオンエア
  4. NASAのサブスペース計画

ネットが飛び立つ

空中-インターネットシステムでは、アンテナを家や職場の側面に取り付ける必要があります。

ほとんどの人が使用するコンピューターには、標準の56Kモデムが付属しています。つまり、理想的な状況では、コンピューターは56キロビット/秒(Kbps)の速度でダウンストリームします。その速度は、今日より多くの消費者が要求している巨大なストリーミングビデオや音楽ファイルを処理するには遅すぎます。そこで、より広い帯域幅(ブロードバンド)が必要になり、コンピューターとの間でより多くのデータをやり取りできるようになります。陸上回線は、ケーブルまたは電話回線の直径のために、配信できるデータの量が物理的に制限されています。空中インターネットでは、そのような物理的な制限はなく、より広い容量が可能になります。

いくつかの企業は、衛星インターネットアクセスが機能することをすでに示しています。空中インターネットは衛星ベースのインターネットアクセスとほとんど同じように機能しますが、時間の遅れはありません。衛星と空中インターネットアクセスの帯域幅は通常同じですが、空中インターネットはそれほど高くないため、データを中継するのにかかる時間は短くなります。衛星は地球から数百マイル上空を周回しています。空中インターネット航空機は、高度52,000〜69,000フィート(15,849〜21,031メートル)で頭上を旋回します。この高度では、航空機は悪天候に邪魔されず、商業航空交通をはるかに超えて飛行します。

高高度の航空機を使用するネットワークは、航空機を簡単に配備できるため、衛星よりもコスト面で有利になります。衛星を宇宙に打ち上げる必要がありません。ただし、実際には、衛星および地上ベースのネットワークを補完するために空中インターネットが使用され、それらに置き換わるものではありません。これらの空中ネットワークは、従来のインターネットアクセスオプションが直面しているラストワンマイルの障壁を克服します。 「ラストマイル」とは、高速ケーブルへのアクセスが依然として物理的な近接性に依存しているという事実を指します。このため、アクセスを希望するすべての人がアクセスできるわけではありません。ワイヤーの設置に時間がかかるという理由だけで、ケーブルや電話回線を使用してユニバーサルアクセスを提供するには多くの時間がかかります。空中ネットワークは、航空機が離陸するとすぐにラストマイルを克服します。

空中インターネットは完全にワイヤレスではありません。あらゆるタイプの空中インターネットネットワークに地上ベースのコンポーネントがあります。消費者は、ネットワークハブのオーバーヘッドから信号を受信するために、自宅または会社にアンテナを設置する必要があります。ネットワークは、ネットワークで使用するための大容量端末を提供する確立されたインターネットサービスプロバイダー(ISP)とも連携します。これらのISPには、ファイバーの拠点があります。光ファイバーはすでにセットアップされています。空中インターネットが行うことは、ブロードバンドケーブルとワイヤーがないエリアに到達できるインフラストラクチャを提供することです。

次の3つのセクションでは、空からブロードバンドインターネットアクセスを提供する可能性のある3機の航空機について見ていきます。

HALOオーバーヘッド

Proteusプレーンは、HALOネットワークのネットワークハブを伝送します。

空中インターネットネットワークを開発している3社の1つは、AngelTechnologiesです。そのHALOネットワーク  は、ワイヤレスネットワーク機器を空中に運ぶプロテウスプレーンを使用しています。

Proteusプレーンは、ScaledCompositesによって開発されました。それは、長い翼と、長時間の高高度飛行に必要な低い翼面荷重で設計されています。翼面荷重は、飛行機の全質量を翼面積で割ったものに等しくなります。プロテウスは、9.5マイルと11.4マイル(15.3kmと18.3km)の高さで飛行し、直径75マイル(120.7 km)までの領域をカバーします。飛行機はまだ連邦航空局からの承認を受ける必要があります。

エンジェルのプロテウス飛行機の中心には、1トンの空中ネットワークハブがあります。これにより、飛行機は地上局から職場や自宅のコンピューターにデータ信号を中継できます。空中ネットワークハブは、アンテナアレイと無線通信用の電子機器で構成されています。アンテナアレイは、携帯電話のセルのような何百もの仮想セルを地上に作成して、何千ものユーザーにサービスを提供します。ペイロードは液冷式で、約20キロワットのDC電力で動作します。飛行機の下にある18フィートの皿は、地上局からコンピューターに高速データ信号を反射する役割を果たします。

HALOネットワークの各都市には、3機のパイロットプロテウス機が割り当てられます。次の飛行機が離陸する前に、各飛行機は8時間飛行します。エンジェルCEOのマークアーノルドは、彼の会社がHALOの運用上のニーズを満たすことができる米国内の3,500の空港を特定したと言います。離陸後、プロテウス機は悪天候や商業交通を超えて安全な高度に上昇し、市内を8マイルループし始めます。各飛行機は2人のパイロットを収容し、パイロットは8時間の飛行中に飛行業務を分割します。

フローティングオンエア

スカイステーションインターナショナルは、高地からの高速インターネットアクセスを提供するために、エンジェルを打ち負かす競争に打ち勝つために飛行船を頼りにしています。スカイステーションは飛行船を空中より軽いプラットフォームと呼び、これらの飛行船を世界の少なくとも250の都市に、各都市に1つずつ配置することを計画しています。各ステーションは高度13マイル(21 km)で飛行し、約7,500平方マイル(19,000平方キロメートル)のエリアにワイヤレスサービスを提供します。

各飛行船は、太陽電池と燃料電池を動力源とし、無線ブロードバンド接続を提供するための通信ペイロードを備えています。飛行船は最大約2,200ポンド(1,000 kg)のペイロードを運ぶことができます。Sky Stationは、2002年までに最初の飛行船を配備できると考えています。各飛行船の寿命は約5年から10年です。Sky Stationによると、ユーザー端末は2〜10メガビット/秒(Mbps)のブロードバンド接続を可能にするという。Sky Stationシステムがどのように機能するかを確認するには、ここをクリックしてください。

NASAのサブスペース計画

ヘリオス航空機は通信機器を装備し、6ヶ月間空中を飛行し続けます。

飛躍的なインターネット業界から取り残されないように、NASAはAeroVironmentによって開発されている潜在的な空中インターネットシステムでも役割を果たしています。 NASAとAeroVironmentは、着陸せずに60,000フィートで、6か月以上都市上空を飛行できる太陽光発電の軽量飛行機に取り組んでいます。 AeroVironmentは、ブロードバンドインターネットアクセスを提供するためのキャリアとしてこれらの無人飛行機を使用することを計画しています。

Heliosは現在プロトタイプ段階にあり、AeroVironmentの通信システムに必要な耐久性レベルを達成するために行われるべき多くのテストがまだあります。 AeroVironmentは、プロジェクトの資金を受け取ってから3年以内にシステムを立ち上げる予定です。その場合、60,000フィートで飛行する1機のヘリオス飛行機が直径約40マイルのサービスエリアをカバーします。推進力には、14個のブラシレス、2馬力、直流電気モーターを使用します。

ヘリオスのプロトタイプは、カーボンファイバー、グラファイトエポキシ、ケブラー、発泡スチロールなどの素材で構成され、薄く透明なスキンで覆われています。翼を支えるメインポールはカーボンファイバー製で、飛行中の絶え間ない曲げを吸収するために、上部が下部よりも厚くなっています。翼のリブはエポキシと炭素繊維でできています。発泡スチロールは翼の前縁を構成し、透明なプラスチックフィルムが翼本体全体に巻き付けられています。

全翼面は6つのセクションに分かれており、それぞれの長さは41フィート(12.5 m)です。着陸装置を搭載したポッドは、各セクションの翼部分の下に取り付けられています。これらのポッドには、バッテリー、飛行制御コンピューター、データ計装も収納されています。AeroVironmentの通信システムのネットワークハブもここに配置される可能性があります。

空中インターネットは非常に近い将来に離陸する可能性があるようです。これらの飛行機や飛行船が現在の接続モードを補完するために旋回し始めた場合、娯楽のために、またはビジネス目的で依存するようになった大量のファイルをダウンロードするのは簡単です。マイル。"

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その他のすばらしいリンク

  • AeroVironment:Helios Telecommunications
  • エンジェルテクノロジーズのHALOネットワーク
  • スカイステーションインターナショナル
  • NASA:ヘリオスプロトタイプ