在两个气球之间发送 372 英里的无线数据需要很好的瞄准

根据你居住的地方，你很容易将手机信号塔的快速、可靠的数据连接视为理所当然。但当然，并不是世界上每个人都住在这样的基础设施附近——或者有时，在发生灾难后，手机网络就会瘫痪。

谷歌的姊妹公司之一 Loon 一直在努力利用漂浮在地面 12 英里处的气球来解决这一问题。这些充满氦气的容器从陆地接收手机信号，然后将其从一个气球传递到另一个气球，直到到达需要到达的地方。气球底部的设备会发出 LTE 信号，让下面的人也能上网——一个气球可以覆盖下方约 1,930 平方英里的区域。

事实上，Loon 刚刚宣布，他们已在大西洋上空 372 英里外的两个气球之间发送了数据。另一项壮举是，他们向内华达州和加利福尼亚州上空近 621 英里外的地区发送了互联网信号，信号从一个气球跳到另一个气球，就像 Pony Express 的骑手运送邮件一样，以之字形飞行。

该系统的工作原理如下。

就像投篮球一样

整个气球系统依赖于从地面站向附近气球直接传输互联网。然后，为了在气球之间传递数据，每个漂浮体使用两到三根天线，每根天线大约篮球大小，可以相互传输数据。

这些天线安装在称为万向节的铰接臂上，万向节使用电子制导来保持它们指向正确的方向。“气球在不断移动，所以它们必须随时调整才能保持锁定，”Loon 工程主管 Sal Candido 说。天线可以移动，以确保气球在风中移动时连接不会中断。

他们通过这些移动天线在气球之间传输数据的方式是使用毫米波信号，这也是移动运营商有兴趣将 5G 速度带给大众的一种方式。

你可能认为在距离桌面 65,000 英尺的两个气球之间发送信号需要很大的电力（气球由太阳能供电），但坎迪多说，他们要解决的最大问题是确保这些天线正确排列。

“最重要的是准确度——在平流层，对功率的要求不是太高，”坎迪多说。“这些都是窄波束、点对点连接。”他将这种准确度比作将篮球投进足球场上的篮筐。

至于该公司正在使用的气球之间的长距离传输？加利福尼亚州和内华达州上空的传输涉及来自地面的实际互联网连接信号，而大西洋上空 372 英里的传输只是两个气球之间传递的数据，没有连接到网络。

这为什么重要？

Loon 计划明年在肯尼亚推出此系统服务，与肯尼亚电信公司合作将信号从地面传送到气球。但使用气球只是将 LTE 信号传送到全球手机的一种方式。

麻省理工学院电气工程与计算机科学教授穆里尔·梅达德 (Muriel Médard) 表示，Loon 使用的一般策略称为多跳系统，即信号从基站跳转通过无人机或卫星等路由点。

她说：“这些类型的架构已经存在了很长时间，并且仍在部署中。”可以将其想象为在家庭 Wi-Fi 系统或网状网络中添加扩展器。

当然，如果可能的话，有线连接是很好的，毕竟手机信号塔是通过物理线路连接到电网的。但铺设电线成本高昂，而且也有自己的物流问题。“你不能让整个世界看起来像一盘意大利面条，”她说。所以，想象一下漂浮的气球肉丸而不是意大利面条。