连不上中国算什么?Facebook的通讯黑科技想要连接整个世界

  对于 Facebook来说,连接整个世界,可能比连接中国更重要。

  为了达成这个目标,Facebook 从两年前开始不断做出努力,比如联合高通、微软、英特尔等知名企业推出非营利性组织 internet.org 来推动互联网向全世界更多地区普及。

  而今天在旧金山 F8 开发者大会上,Facebook 向我们展示了它在技术层面上为了实现这个目标做出的努力——无人机、超高性能的通讯基站,以及可以覆盖整个城市无死角的 Wi-Fi 网络发射器。

  Aquila:无人机空天网络覆盖计划

  “天鹰”无人机 (Aquila)——说它是“飞在天上的移动热点”一点都不夸张。虽然在去年 F8 大会上已经正式亮相过了,今年Facebook 又给我们抖出了一大堆 Aquila 的技术细节。

  

 

  这架无人机的翼展比波音 737 客机(34米)还要宽。但由于使用了碳纤维作为材料,去掉了驾驶舱、机尾,采用了极为简单的设计,最后重量只有 300 KG 左右。机身上覆盖了太阳能电池板,由四台同样采用碳纤维制成的发动机驱动 ——这个发动机真的非常轻,在第一天的 F8 主讲环节,小扎还专门把发动机抱了起来让大家拍照。

  

 

  “一次能飞好几个月,样子还很酷。”Jay Parikh,Facebook 工程和基础设施副总裁向人们保证。去年 F8 时我们得到的消息是 Aquila 一次起飞续航时间至少能够达到 3 个月。

  在 internet.org 负责全球网络推广计划的 Connectivity Lab 的规划中,Facebook 将在未来和全世界各国政府、运营商和通讯技术公司进行合作,在那些网络覆盖差甚至没有网络的贫困国家和地区,起飞由数千架无人机组成的编队,向地面广播移动网络。

  下面这张图图展示了无人机编队的工作原理:

  

 

  编队起飞到达预定高度后,一架飞机(覆盖图中最左的黄圈区域)需要跟附近城镇里的信号站保持 40 公里左右的距离。信号站与这架飞机保持网络信号,而其它飞机组成一个网状网络 (mesh network) 与这架飞机相连,进而接入到互联网上。

  

 

  示意图:网状网络

  这些飞机之间通过激光通讯传输数据,速率据称能够达到 10Gbps——这意味着在每架无人机所覆盖的区域内,所有用户能够享受到的网络带宽至少能够趋近这个数值。

  和去年一样,Facebook 并没有透露 Aquila 飞机何时起飞开始服役。不过现在已知的情况是,Facebook 已经在考虑非洲南部的三个国家:南非(国境内还夹了两个小国莱索托和斯威士兰)、莫桑比克和马达加斯加。

  Project ARIES:巨无霸天线、10倍传输效率,堪称基站中的战斗机

  然而 Facebook 的飞机不可能飞遍全世界任何一个地方。在那些人口不算密集而气候条件不利于飞机广播网络的地区,传统一点的地面通讯基站更靠谱。

  但 Facebook 为 ARIES 计划设计的基站可一点都不“传统”—— 单一基站就配备了巨无霸级的 96 天线;频谱效率高达 71 bps/Hz,很快就能突破 100 bps/Hz ;而且,单一基站覆盖的面积更广,经济性高,适合在人居不密集,但仍然对移动信号有需求的农村地区安装。

  

 

  对于单一基站和天线来说,连接的终端(手机)越多,意味着每台终端得到的带宽就越小。

  Facebook Connectivity 战略的终极目标就是: 让用户花费 1/10 的费用获得优秀 10 倍的服务。 ARIES 从“每用户带宽”和支持设备数(码流数)上都达到了传统基站系统的 10 倍左右。

  从这点上看,ARIES 基站不愧是基站中的战斗机……

  更重要的是,ARIES 基站还给未来 5G 通讯技术在农村地区的快速落地带来了希望!