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ドコモ空飛ぶ基地局「HAPS」とスマホでLTE通信に成功　上空高度20kmの成層圏では世界初の快挙

2025年3月4日 By ロボスタ編集部

Space Compassとドコモは2025年2月、ケニア共和国ライキピアカウンティにおいて高度約20kmの成層圏を飛行する高高度プラットフォームである「HAPS」を介し、スマートフォンを用いたLTEによるデータ通信の実証実験に成功したことを明らかにした。

本実験におけるHAPSを介したスマートフォン向け直接通信システムの概要

高度約20kmの成層圏を飛行するHAPSを介した通信に成功

本実験におけるHAPSを介したスマートフォン向け直接通信システムの概要

今回行われた実証実験では、地上のLTE基地局から送信される電波を高度約20kmの成層圏を飛行するHAPSを介し、地上のスマートフォンへ伝送する実証実験を実施した。

具体的には地上に設置したLTE基地局を地上ゲートウェイ局に接続し、HAPSに搭載した非再生中継方式と呼ばれる電波を折り返す中継技術を用いた通信装置を介して、地上のスマートフォンと情報データの送受信を行った。

その結果、地上ゲートウェイ局からHAPSを中継したスマートフォンへの通信（フォワードリンク）で4.66Mbps以上のスループットを確認した。また、成層圏を旋回するHAPS機体から、一定のエリアに通信カバレッジを形成するために地上の定点にビームの中心を向ける技術を実装し、HAPSから折り返される電波がスマートフォンで正常に受信できることを地上の試験エリアにて確認した。

高度18km以上の成層圏を飛行する小型固定翼タイプのHAPS機体を用いて地上のスマートフォンと無線でのデータ通信を確立する事に成功したのは今回が世界初となる。

実験実施期間	2025年1月～2月
使用周波数帯	サービスリンク 2GHz（帯域幅10MHz）フィーダリンク 38-39.5GHz（帯域幅10MHz）
実験結果	本実験では、HAPSを介した携帯端末向け直接通信システムの実現性を実証するため 1：コアネットワークの機能と基地局の機能を模擬できるエミュレータを、HAPSを介してスマートフォンと接続し、フォワードリンクおよびスマートフォンからHAPSを中継した地上ゲートウェイ局への通信（リターンリンク）の疎通を確認 2：HAPS直接通信システムにおける、サービスリンクの受信強度（RSRP）および信号対雑音比（SNR）の測定 3：HAPSが生成するサービスリンクエリアの安定性の確認、およびフィーダリンクの追尾性能、安定性の確認を行った。
各社の役割	Space Compass ・AALTOからのHAPS機体の手配・本実験で用いた通信システムの仕様策定・ケニアにおける試験項目の立案と試験の実施・測定結果の分析ドコモ・HAPS機体に搭載される無線通信装置および地上局を用いたドコモラボにおけるドコモ装置との相互接続性確認試験の実施・ケニアにおける試験項目の監修・測定結果の分析

宇宙RANの開発へ取り組み

今回の実証実験には、AALTO HAPS Limitedが製造および運用する小型固定翼型のHAPS機体「Zephyr」を利用。「Zephyr」は2022年に無人航空機として最長となる64日間の滞空飛行を実現するなど、優れた飛行実績を有している。

着陸時の様子

格納庫に設置されたHAPS

試験エリアに設置された地上ゲートウェイ局

地上ゲートウェイ局のHAPS追尾状況を確認する様子

今後もSpace Compassとドコモは、今回の実験で得られた結果をもとに、HAPSの2026年における商用化に向けた開発を推進し、Beyond 5G時代における空・海・宇宙などあらゆる場所への「超カバレッジ拡張」を実現する宇宙RAN（Radio Access Network）の開発に取り組むとしている。