ехнология организации связи для системы воздушных шаров Loon будет адаптирована к работе группировки низкоорбитальных спутников Telesat, которые смогут эффективно обмениваться данными. Всего планируется запустить 292 космических аппарата.
Принадлежащее компании Alphabet подразделение Loon разрабатывает масштабную систему беспроводной связи с помощью сети воздушных шаров. Это решение уже вышло на путь коммерциализации и выдержало испытания в ходе устранения последствий нескольких крупных чрезвычайных ситуаций в Перу, Пуэрто-Рико и пр.
Теперь технологии Loon будут работать и в космосе. В четверг разработчики системы воздушных шаров объявили о начале сотрудничества с канадским спутниковым оператором Telesat. В результате программа для координации связи между воздушными шарами будет адаптирована к условиям низкой околоземной орбиты.
Текущая ниша Telesat – предоставление телекоммуникационных сервисов через традиционные большие спутники на геостационарной орбите. Но компания планирует составить конкуренцию многочисленным проектам в сфере обеспечения интернет-доступа через низкоорбитальную группировку малых аппаратов. Это еще один проект в той же нише, где уже реализуются программы OneWeb, Starlink от SpaceX, китайский Hongyun и менее масштабные стартапы Swarm Technologies, Astrocast, Sky and Space Global и пр.
Канадская компания планирует запустить 292 спутника с возможностью расширения группировки до 512 космических аппаратов. Сеть станет “многомиллиардной инвестицией” – ее планируют запустить к 2022 году. По мнению представителей Telesat и Loon, значительно более сложная система спутникового интернета в низкоорбитальной сети потребует такой же технологии связи между аппаратами, которые разработаны для передачи данных между воздушными шарами и наземными станциями.
Проект Loon работает по несколько другой схеме, чем обычная сотовая связь. О принципах организации работы системы рассказал в своем блоге Сальваторе Кандидо. Поскольку аэростаты движутся вместе с воздушными течениями, их физические координаты постоянно меняются относительно Земли, друг друга и пользователей. В итоге разработчикам приходится управлять не только мобильностью абонентов, но и своих “шаров-базовых станций”.
Организация связи через воздушные шары
Предположим, что телефон пользователя подключен к системе Loon, и он захотел отправить текстовое сообщение. Это SMS “взлетит” на 20 км к находящемуся в стратосфере воздушному шару. Затем оно может “перепрыгнуть” через два, три или более воздушных шара, чтобы добраться до нужной наземной станции, откуда будет направлено через обычные оптоволоконные соединения мобильному оператору абонента.
Через несколько часов пользователь может отправить другое сообщение тому же человеку. Однако, поскольку воздушные шары уже переместились, путь SMS окажется совсем другим. Для управления подобной сетью система постоянно решает, как строить цепочку передачи данных и как организовать маршрутизацию. При этом следует учитывать не только, где сейчас находятся воздушные шары, но и где они будут находиться, чтобы гарантировать надежную передачу данных без сбоев. Такой подход означает, что разработчики не могут планировать сеть один раз и навсегда, а должны делать это постоянно. При этом необходимо предусмотреть возможность масштабирования, то есть максимально автоматизировать процессы.
Организация связи через спутники
Для этого специализированная программно-определяемая сеть (SDN) координирует все объекты системы на основании положения аэростатов, наземных станций и даже погоды, а затем структурирует соединения и маршрутизирует данные, чтобы оптимизировать скорости передач данных, минимизировать задержку и избежать сбоев в работе сети. Это программное обеспечение и будет адаптировано под нужды нового проекта Telesat.