软银于今年6月在日本八丈岛上空进行的现场试验中,成功利用机载基站为标准智能手机提供了端到端5G连接。该公司使用一架飞行高度3000米的轻型飞机模拟高空平台,通过26GHz馈线连接和1.7GHz服务链路将地面基础设施与设备连接起来。
与大多数依赖低地球轨道卫星的“直接到设备”项目不同,软银的方法使用悬浮在平流层(约20公里高空)的高空平台站(HAPS)。这一高度带来了巨大的优势,例如更低的延迟,以及更少的功率和多普勒效应,而这些因素对轨道链路构成了挑战。据软银称,此次试验中的服务链路运行在1.7GHz频段,全球大多数5G手机都已支持该频段。机载有效载荷利用波束成形技术,在地面上形成六个固定定向蜂窝,即使飞机在头顶上以圆形等待航线飞行,也能保持稳定。系统每旋转60度自动调整一次波束覆盖范围,模拟未来平流层平台的行为,同时证明在实际移动环境下实现稳定的蜂窝覆盖是可能的。
软银的无线电堆栈将地面到飞机的毫米波回程与飞机到用户的2GHz以下链路连接起来,从而将整个5G核心链路连接在一起。这种设计意味着HAPS节点可以充当智能基站,而不仅仅是中继器或中继器。该公司还验证了多普勒校正、自动功率控制和自适应波束跟踪,这些都是空中商业服务所必需的。
与AST SpaceMobile的低地球轨道(LEO)平台等卫星到基站系统(该平台此前曾演示过从太空进行5G通话)相比,HAPS能够覆盖更广阔的区域,路径损耗更低,频谱复用效果更好。此外,得益于国际电联在WRC-23大会上做出的最新决定,软银等运营商现在可以在地面移动频段部署HAPS,包括700MHz、850MHz、1.7GHz和2.5GHz。
软银的这项技术有望在灾区、近海水域或偏远岛屿等信号塔无法覆盖的地方提供5G服务。该公司尚未透露何时将这项技术扩展至全面商用,但至少在理论上,技术基础已经具备。(校对/赵月)