日本Space Compass與NTT DOCOMO完成HAPS與4G地面設備連接測試
主筆者:楊智皓
2025年3月3日,日商Space Compass(註1)與行動電信業者NTT DOCOMO於肯亞萊基皮亞郡(Laikipia County, Kenya)平流層上空,成功完成高空通訊平臺(High-altitude platform station, HAPS)與地面4G通信設備(基地臺及智慧型手機)之傳輸連接測試。本次通信技術測試之成功,不僅有助於提升災害應變之能力,亦可擴大網路涵蓋範圍,為偏遠地區提供穩定之無線電通信服務,進而帶動非地面網路(Non-Terrestrial Network, NTN)未來應用及發展。
一、本次測試成果與技術亮點
本次測試係採用固定翼飛行器—Zephyr(註2)滯空於海拔高度約20公里處之平流層,並於高空中運用非再生式轉發(Non-regenerative relay)技術(註3),由地面閘道器將4G LTE基地臺訊號上傳至HAPS,再由HAPS轉發至地面4G終端設備(詳見下圖所示),而此傳輸過程達到4.66 Mbps以上之傳輸速度。
測試過程中運用穩定波束中心技術,以確保在平流層滯空盤旋之HAPS,仍能穩定地向地面特定範圍提供訊號中繼轉發服務。本次測試取得NTN技術之重大突破,成為國際上首例利用固定翼飛行器於距地表約20公里左右之高空,與地面終端設備建立無線通信連接之案例。
二、未來發展與商業應用
基於此次成功測試之經驗,Space Compass與NTT DOCOMO規劃將於2026年正式推出HAPS商用服務,並積極開發以HAPS為核心之NTN無線接取網路(Radio access network, RAN)。本次測試驗證HAPS技術具有其實用性,顯示NTN技術能夠進一步擴展行動通信之應用場景,整合地空網路涵蓋,為全球行動通信之未來發展帶來嶄新契機。
圖、透過HAPS進行4G地面設備連接之傳輸路徑圖
註1:Space Compass係由日商電信業者NTT與衛星業者SKY Perfect JSAT共同出資成立之合資企業。
註2:本次測試所採用之Zephyr,係由法商空中巴士(Airbus)之子公司Aalto Haps Limited設計、製造及操作。Zephyr曾於2022年創下連續飛行64天之紀錄,展現其高效能與長續航力特性。
註3:非再生式轉發技術係將基地臺設備裝置於地面,而裝置於HAPS上之通信酬載僅作為訊號中繼,轉發從地面接收到之訊號。反之,如將基地臺設備裝置於HAPS時,該技術則被稱為再生式通信技術。
資料來源:
1. https://space-compass.com/en/news/000074.html
2. https://www.docomo.ne.jp/english/info/media_center/pr/2025/0303_01.html