ソフトバンクがHAPSと地上基地局との周波数共用を実現ヌルフォーミング技術実証に成功　電波の干渉を防ぎ電波を有効利用

2024年6月27日 By ロボスタ編集部

ソフトバンクは、成層圏から通信サービスを提供するプラットフォーム（「HAPS」（High Altitude Platform Station））向けのシリンダーアンテナを用いて、2024年4月に北海道の大樹町多目的航空公園で実証実験を行い、HAPSと地上基地局との間で周波数共用を実現するヌルフォーミング技術の実証に成功した。

ソフトバンクは現在、HAPSで安定的かつ高品質な通信ネットワークを提供することを目指して要素技術の研究開発を進めており、本実証実験はHAPSで利用する通信技術を向上させる研究開発の一環となる。なお、本実証実験で活用したヌルフォーミング技術の一部は、特許を出願している。

HAPSと地上基地局間での周波数共用技術を実現して、電波の有効利用を図る

ヌルフォーミング技術によるHAPSと地上基地局間の周波数共用

ソフトバンクは、HAPSと地上基地局が同一の周波数帯の電波を利用して通信サービスの展開を可能にする、周波数共用に係る研究開発を進めている。

HAPSと地上基地局のそれぞれに専用の周波数を割り当てると、電波の干渉が発生せずに高品質な通信ネットワークを提供できる一方で、有限な資源である複数の周波数帯の電波を利用することになる。そこでソフトバンクは、HAPSと通信デバイスとの間でデータの送受信を担う「サービスリンク」向けのアンテナとして、シリンダーアンテナの活用を検討し、特定の方向に対する電波の放射を大幅に抑制して電波の干渉を防ぐ、ヌルフォーミング技術の開発に取り組んでいる。

電波の干渉を防ぐことで、HAPSと地上基地局間での周波数共用技術を実現して、電波の有効利用を図る。

本実証実験で使用した高高度係留気球基地局とシリンダーアンテナ

本実証実験の結果、ヌルフォーミング技術を適用することで、携帯端末Aの通信速度を大幅に低下させることなく、携帯端末Bの通信速度が改善した。さらに、ヌルフォーミング技術の適用により、両基地局間の電波の干渉を低減し、また、携帯端末Bにおいて、上空基地局の電波を停止して電波の干渉が発生しない環境下と同等の通信速度であることを確認できた。

本実証実験の結果の一例（ヌルフォーミング技術なし）

ヌルフォーミング技術あり

実際の屋外環境で、ヌルフォーミング技術による上空基地局と地上基地局間の周波数共用の実現性および有効性を確認できたことは、HAPSにおいて、既存基地局と電波の有効利用を実現する上で非常に大きな成果である。

ソフトバンクは今後、本実証実験を通して得たノウハウやデータを基に、HAPSの実用化や電波の有効利用に向けた取り組みを進めていくとしている。