再见，气球基站
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导 读
历经9年，一场疯狂而大胆的创新探索就此画上了句号，不禁令人感到惋惜。
日前，Google宣布关闭Loon项目。
历经9年，一场疯狂而大胆的创新探索就此画上了句号，不禁令人感到惋惜。
艰难的决定
2013年6月，Google启动Loon项目，计划将气球漂浮于平流层充当空中基站，为地面提供低成本、广覆盖的无线连接服务。
这是一个冒险且激进的想法，没有人知道能否成功，但从不缺乏创新激情的Google决定试一试。
对于地广人稀的偏远地区，传统地面基站建设成本高昂，回报极低，这导致了偏远地区和城市之间的数字鸿沟——很多地方超高速的移动连接无处不在，但全球仍然有几十亿人口无法联网。
缩小全球数字鸿沟，让数十亿未实现连接的人们能以更低成本的方式上网，这是Loon项目的初衷。
经过9年努力，Loon团队取得了不少突破性的技术成就，完成了过去被很多人认为是不可能完成的事，一度让人们觉得已接近成功，但令人遗憾的是，“一年多来，事实证明，该项目通往商业可行性的道路比预期更长，风险更大。”Google X 负责人Astro Teller在博客中表示，“因此，我们艰难的做出了关闭Loon的决定。”
Loon首席执行官Alastair Westgarth在另一份声明中进一步透露：“我们没有找到一种低成本的办法来建立长期可持续的业务。”
规模商用
2017年3月，秘鲁持续遭遇强降雨侵袭，引发了20年来最严重的洪水灾害，地面通信设施也遭到了严重破坏，许多区域的通信服务陷入瘫痪，迫切需要打通应急通信生命线。
随后，运营商Telefónica官方博客发布了一则令人振奋的消息：
通过与Loon项目合作，其在受灾区域上空部署了Google气球，并与Telefónica秘鲁的地面网络互联互通，实现了以“空对地”的方式向受灾区域提供应急通信服务。
此次应急抢险仅在72小时内为4万平方公里区域提供了基础互联网连接，承载了超过160GB的数据流量，相当于可发送和接收3000万条WhatsApp消息，或200万封电子邮件。
这是Google气球首次投入应用。Telefónica将此次项目誉为“一次伟大的尝试，是消除数字鸿沟之路上的一次里程碑事件”。
2020年7月，肯尼亚电信（Telkom Kenya）与Loon项目合作面向农村地区首次推出基于Google气球的4G服务。
该服务最初覆盖近5万平方公里的区域。为了覆盖该区域，Google发射了超过35个气球。这些气球在该区域上空平流层组成一支编队，持续为地面提供4G网络服务。
在6月下旬的现场测试显示，该网络下行速率约为18.9Mbps，上行速率约为4.74 Mpbs，网络时延为19毫秒。
肯尼亚电信高管测试Loon服务
Loon项目组表示，这是Loon首次在非应急通信场景下提供大规模服务，此次规模商用成功意味着Loon有望在全球范围内实现商业部署。
但令人倍感惊讶的是，仅仅6个月后，Google却宣布关闭了Loon项目。
项目遗产
与地面基站不同，Loon项目面临的挑战巨大：如何将承载基站设备的气球发射到平流层？气球如何克服平流层恶劣的环境？如何精准的控制气球移动，并使其停留在固定的位置？如何与地面建立无线回传？
在试验中掉下来的气球
通过几年的探索实践，Loon的工程师们一一解决了这些问题。
Loon项目研发出了可承受恶劣环境的气球，并研发出一种自动机器，可将气球发射到60000英尺（约20千米）的高空，到达平流层，并能每30分钟发射一次气球。
通过机器学习和大数据技术的新导航算法，Loon项目还可精准控制气球移动和停留，从而可高效引导气球到指定区域，让多个气球编队组成一个互相连接的网状网，集中服务指定区域。
新导航算法精准控制气球移动和停留
Loon项目的另一大值得关注的技术成就是——自由空间光通信（Free Space Optical Communications）技术，即以激光光波为载体，大气作为传输介质的光通信系统。其结合了光纤通信与微波通信的优点，既具有大容量、高速传输的优点，又不需要铺设光纤。
Loon项目组进行自由空间光通信研究
平流层中的气球之间正是通过自由空间光通信来实现互联的。据google介绍，该技术单链路吞吐量支持10-100Gbps，传输距离达20公里。
目前，该技术已应用于google的另一个项目Taara——一个致力于以经济高效且可快速部署的方式为偏远地区带来高速网络连接的项目。
Taara项目中的自由空间光通信设备
Taara项目正在非洲部署，以帮助运营商在难以铺设光缆的地方或在光缆部署成本过高的地方实现高速连接。
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