सार:
अमेरिकी हाई-एल्टीट्यूड प्लेटफ़ॉर्म कंपनी Sceye ने हाल ही में एक अभूतपूर्व संचार परीक्षण पूरा किया है। एक मानव रहित उच्च ऊंचाई वाला हवाई जहाज न्यू मैक्सिको, अमेरिका से रवाना हुआ, प्रशांत महासागर से जापान तक उड़ान भरी, और जमीन से लगभग 16.5 से 17 किलोमीटर ऊपर समताप मंडल में सामान्य स्मार्टफोन को मोबाइल संचार सेवाएं प्रदान कीं। परीक्षण के दौरान, उपयोगकर्ता अपने मोबाइल फोन को बदले या विशेष हार्डवेयर स्थापित किए बिना जमीन से 10,000 मीटर ऊपर स्थित इस "एयर बेस स्टेशन" के माध्यम से टेक्स्ट संदेश भेज सकते हैं, कॉल कर सकते हैं, इंटरनेट का उपयोग कर सकते हैं और वीडियो देख सकते हैं।
सर्विस टेस्ट 1 (एसटी1) नामक मिशन ने 9 अगस्त को रोसवेल, न्यू मैक्सिको के पास से उड़ान भरी। हवाई पोत 13 दिन बाद जापान पहुंचा, 7 दिनों से अधिक समय तक जापानी हवाई क्षेत्र में संचालित हुआ, और फिर संयुक्त राज्य अमेरिका लौट आया। पूरी राउंड-ट्रिप यात्रा करीब 30,000 किलोमीटर की थी। स्केय ने कहा कि यह मिशन कंपनी का पहली बार वास्तविक संचार परीक्षण करने के लिए एशिया में प्रवेश कर रहा है, और यह हाई एल्टीट्यूड प्लेटफ़ॉर्म सिस्टम (एचएपीएस) के व्यावसायीकरण को बढ़ावा देने में भी एक महत्वपूर्ण कदम है।
स्केये पारंपरिक अर्थ में हवाई जहाज का उपयोग नहीं करता है, बल्कि एक मानव रहित हवाई जहाज का उपयोग करता है जो उड़ान भरने के लिए उछाल पर निर्भर करता है। यह SceyeCELL नामक संचार प्रणाली से सुसज्जित है, जो समताप मंडल में स्थित एक मोबाइल संचार बेस स्टेशन के बराबर है। हवाई पोत सौर ऊर्जा और बैटरी द्वारा संचालित है, लंबे समय तक समताप मंडल में रह सकता है, और एंटीना सरणी के माध्यम से जमीन पर एक नियंत्रणीय संचार कवरेज क्षेत्र बना सकता है।
इस जापानी परीक्षण में, SceyeCELL ने जापान के सॉफ्टबैंक के मुख्य मोबाइल संचार नेटवर्क के माध्यम से साधारण मोबाइल फोन को सेवाएं प्रदान कीं। परीक्षकों ने टेक्स्ट संदेश, वॉयस कॉल, इंटरनेट एक्सेस और वीडियो प्लेबैक करने के लिए अनमॉडिफाइड मोबाइल फोन का इस्तेमाल किया। परीक्षण दृश्यों में न केवल बाहरी, बल्कि पेड़ों के नीचे और इनडोर वातावरण भी शामिल थे। इसका मतलब यह है कि टर्मिनल उपकरण के दृष्टिकोण से, उपयोगकर्ताओं को तथाकथित "सैटेलाइट मोबाइल फोन" या अतिरिक्त संचार टर्मिनल खरीदने की आवश्यकता नहीं है।
स्केये ने कहा कि परीक्षण के दौरान, हवाई पोत ने लगभग 16.5 से 17 किलोमीटर की ऊंचाई पर उड़ान भरी, जो 54,000 से 56,000 फीट के बराबर है, जो कि अधिकांश नागरिक उड्डयन विमानों की परिभ्रमण ऊंचाई से काफी अधिक है। परीक्षण के दौरान लगभग 5 किलोमीटर के न्यूनतम निवास त्रिज्या के साथ, हवाई पोत एक निर्दिष्ट क्षेत्र में अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति बनाए रखने में सक्षम है।
इस तकनीक को HAPS, या हाई एल्टीट्यूड प्लेटफ़ॉर्म सिस्टम कहा जाता है। यह पारंपरिक स्थलीय संचार नेटवर्क और उपग्रह संचार के बीच स्थित है। ग्राउंड बेस स्टेशनों में बड़ी क्षमता और कम विलंबता के फायदे हैं, लेकिन विरल आबादी, जटिल इलाके, या उच्च बुनियादी ढांचे के निर्माण लागत वाले क्षेत्रों में, बड़ी संख्या में बेस स्टेशन रखना किफायती नहीं है; उपग्रह बहुत व्यापक क्षेत्र को कवर कर सकते हैं, लेकिन जमीन से बहुत दूर हैं, इसलिए क्षमता, विलंबता और टर्मिनल बिजली की खपत के मामले में सीमाएं हैं।
स्केये को इन दो संचार विधियों के बीच के अंतर को भरने के लिए अपने समतापमंडलीय स्थान का उपयोग करने की उम्मीद है। कंपनी का अनुमान है कि पूरी तरह से तैनात Sceye HAPS प्लेटफॉर्म लगभग 500 ग्राउंड बेस स्टेशनों के बराबर क्षेत्र को कवर कर सकता है। हालाँकि, स्केय ने इस बात पर जोर दिया कि यह संख्या कवरेज का प्रतिनिधित्व करती है, न कि नेटवर्क क्षमता का, और न ही इसे उपयोगकर्ताओं की संख्या के रूप में समझा जा सकता है कि एक हवाई पोत एक ही समय में 500 बेस स्टेशनों को समायोजित कर सकता है। वास्तविक नेटवर्क क्षमता अभी भी उपलब्ध स्पेक्ट्रम, बैकहॉल लिंक और एक साथ ऑनलाइन उपयोगकर्ताओं की संख्या जैसे कारकों से प्रभावित होती है।
एक और तकनीकी विवरण है जो इस परीक्षण में विशेष ध्यान देने योग्य है, वह यह है कि स्केय ने न केवल संचार एंटीना को समताप मंडल में भेजा, बल्कि मोबाइल संचार नेटवर्क और सर्वर के कुछ "कोर" को हवाई पोत पर भी रखा।
पारंपरिक संचार विधियों के तहत, मोबाइल फोन डेटा को आमतौर पर एक वायरलेस नेटवर्क से गुजरना पड़ता है और फिर एक स्थलीय नेटवर्क के माध्यम से एक दूरस्थ डेटा केंद्र या इंटरनेट सर्वर से जोड़ा जाता है। इस परीक्षण में, Sceye और SoftBank ने सर्वर और कुछ मुख्य मोबाइल नेटवर्क फ़ंक्शंस को सीधे एयरशिप पर तैनात किया, ताकि डेटा को आंशिक रूप से उच्च-ऊंचाई वाले प्लेटफ़ॉर्म पर संसाधित किया जा सके और फिर सीधे उपयोगकर्ता के मोबाइल फोन पर वापस किया जा सके।
स्केये द्वारा जारी डेटा से पता चलता है कि यह एज कंप्यूटिंग विधि 68 मिलीसेकंड का औसत प्रतिक्रिया समय प्राप्त करती है। दूरस्थ इंटरनेट अवसंरचना के माध्यम से प्रसंस्करण की तुलना में, देरी 40% से अधिक कम हो जाती है। कंपनी का मानना है कि यह दृष्टिकोण एआई कंप्यूटिंग, रीयल-टाइम संचार और ड्रोन जैसे भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से मूल्यवान है।
इस मिशन ने आपदा चेतावनी संचार और ड्रोन संचार क्षमताओं का भी परीक्षण किया। स्केय का मानना है कि एचएपीएस न केवल पारंपरिक मोबाइल संचार नेटवर्क को पूरक कर सकता है, बल्कि भूकंप, बाढ़, जंगल की आग और अन्य आपदाओं के कारण जमीनी संचार बुनियादी ढांचे को नुकसान होने पर अस्थायी संचार कवरेज भी प्रदान कर सकता है।
पारंपरिक उपग्रहों की तुलना में, स्केय को उम्मीद है कि HAPS जमीन के करीब एक "मध्यम परत" बन जाएगा। कंपनी का दीर्घकालिक लक्ष्य ग्राउंड बेस स्टेशनों, समतापमंडलीय प्लेटफार्मों और उपग्रहों के साथ एक त्रि-आयामी संचार नेटवर्क बनाना है। इस वास्तुकला के तहत, ग्राउंड नेटवर्क मुख्य रूप से उच्च जनसंख्या घनत्व वाले क्षेत्रों के लिए ज़िम्मेदार है, एचएपीएस उन क्षेत्रों के लिए ज़िम्मेदार है जहां ग्राउंड बेस स्टेशन बनाना मुश्किल है लेकिन अभी भी कई उपयोगकर्ता हैं, और उपग्रह अल्ट्रा-बड़ी रेंज और बेहद दूरस्थ क्षेत्रों के कवरेज कार्य को जारी रखते हैं।
इस परीक्षण में पहली बार लेजर संचार-संबंधी प्रयोग भी किए गए। जापान के सॉफ्टबैंक, हितोत्सुबाशी विश्वविद्यालय और जापान के राष्ट्रीय ध्रुवीय अनुसंधान संस्थान हवाई पोत पर लेजर पल्स फायर करते हैं। हवाई पोत अनुसंधान संस्थान द्वारा डिज़ाइन किया गया एक परावर्तक ले जाता है और परावर्तित प्रकाश को वापस जमीन पर लौटाता रहता है। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि भविष्य में समतापमंडलीय प्लेटफार्मों और उपग्रहों को ऑप्टिकल लिंक के माध्यम से कैसे जोड़ा जा सकता है, इसकी जांच के लिए इस डेटा का उपयोग किया जा सकता है।
यदि भविष्य में HAPS को लेजर के माध्यम से उपग्रहों से जोड़ा जा सकता है, तो डेटा को उपग्रहों और समतापमंडलीय प्लेटफार्मों के बीच उच्च गति से प्रसारित किया जा सकता है, और फिर सीधे हवाई जहाजों से जमीन के करीब सामान्य मोबाइल फोन पर भेजा जा सकता है। मौसम साफ होने पर उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन के लिए लेजर का उपयोग करने और क्लाउड कवर जैसी मौसम की स्थिति ऑप्टिकल संचार को प्रभावित करने पर रेडियो लिंक पर स्विच करने की कल्पना करती है।
बेशक, Sceye HAPS संचार प्रौद्योगिकी विकसित करने वाली एकमात्र कंपनी नहीं है। एयरबस की सहायक कंपनी AALTO, सौर-इलेक्ट्रिक ज़ेफायर उच्च-ऊंचाई वाले ड्रोन का विकास कर रही है, एयरोइरोनमेंट और सॉफ्टबैंक भी सौर-संचालित फ्लाइंग विंग प्लेटफ़ॉर्म सनग्लाइडर विकसित कर रहे हैं, और ब्रिटिश स्ट्रैटोस्फेरिक प्लेटफ़ॉर्म हाइड्रोजन-संचालित उच्च-ऊंचाई वाले प्लेटफ़ॉर्म का परीक्षण कर रहे हैं।
एयरशिप संरचना का उपयोग करने का स्केय का मुख्य लाभ इसकी भार क्षमता है। उच्च-ऊंचाई वाले ड्रोन की तुलना में जो लिफ्ट उत्पन्न करने के लिए अपने पंखों पर भरोसा करते हैं, उत्प्लावन हवाई जहाज सैद्धांतिक रूप से बड़े एंटीना सरणी और अधिक संचार उपकरण ले जा सकते हैं। इसलिए स्केय को उच्च-ऊंचाई वाले हवाई जहाजों को एक संचार बुनियादी ढांचे में बनाने की उम्मीद है जो लंबे समय तक रह सकते हैं और एक बड़े क्षेत्र को कवर कर सकते हैं।
वर्तमान में, Sceye ने अंतिम वाणिज्यिक सेवा के विशिष्ट टैरिफ, कवरेज और उपयोगकर्ता क्षमता की घोषणा नहीं की है, न ही इसने स्टारलिंक जैसी मौजूदा सैटेलाइट इंटरनेट सेवाओं के साथ पूरी लागत की तुलना की है। हालाँकि, सॉफ्टबैंक ने कहा है कि उसे 2027 से जापान में धीरे-धीरे वाणिज्यिक HAPS सेवाओं को बढ़ावा देने की उम्मीद है।
यदि बाद में व्यावसायीकरण सुचारू रूप से आगे बढ़ सकता है, तो उपयोगकर्ताओं को यह जानने की आवश्यकता नहीं होगी कि वे भविष्य में ग्राउंड बेस स्टेशन, उपग्रह या स्ट्रैटोस्फेरिक एयरशिप से जुड़े हैं या नहीं। मोबाइल फोन अभी भी सामान्य सेलुलर संचार विधियों का उपयोग करते हैं, और उन क्षेत्रों में जहां पारंपरिक बेस स्टेशनों को कवर करना मुश्किल है, जमीन से दस किलोमीटर से अधिक ऊपर एक मानव रहित हवाई पोत एक अस्थायी या दीर्घकालिक "एयर बेस स्टेशन" बन सकता है।
संचार बुनियादी ढांचे के विकास पथ के परिप्रेक्ष्य से, एचएपीएस का वास्तविक महत्व ग्राउंड बेस स्टेशनों या उपग्रहों को प्रतिस्थापित करना नहीं है, बल्कि जमीन और अंतरिक्ष के बीच एक नई नेटवर्क परत जोड़ना है। दूरदराज के क्षेत्रों, समुद्री मार्गों, आपदा क्षेत्रों और उन क्षेत्रों के लिए जहां संचार को शीघ्रता से बहाल करने की आवश्यकता है, इस प्रकार का संचार मंच जो सीधे सामान्य मोबाइल फोन की सेवा करते हुए लंबे समय तक समताप मंडल में रह सकता है, भविष्य के गैर-स्थलीय नेटवर्क का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन सकता है।
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