ソフトバンク成層圏5G通信実証実験に成功！八丈島で実施

2025年09月24日 17時30分更新

文● 村元正剛（ゴーズ）編集●ASCII

　ソフトバンクは18日、HAPS（成層圏通信プラットフォーム）向けに、6セルに対応した大容量ペイロード（通信機器）を開発し、上空からの5G通信の実証実験に成功したことを発表。同日、オンラインでメディア向けのブリーフィングも開催された。

　メディア向けブリーフィングでは、ソフトバンクテクノロジーユニット統括基盤技術研究室無線技術研究開発部部長の星野兼次氏が説明にあたった。

ソフトバンク無線技術研究開発部部長の星野兼次氏

　星野氏は、ソフトバンクのこれまでのHAPSへの取り組みを振り返った。HAPSは気流の安定した成層圏にアンテナを搭載した機体を飛ばし、広域な通信エリアを形成するもの。地上の基地局ではカバーできないエリアも“圏内”にし、災害対策にも活用される。ソフトバンクではドローンなど空中での通信利用も想定しているという。

まず、HAPSの概要について説明された

災害時や遠隔地での利用だけでなく、3次元空間での活用も想定されている

　ソフトバンクは2020年と2024年に成層圏でのフライトに成功し、2023年には世界で初めて成層圏からの5G通信に成功している。HAPSの機体を長期間安定して飛行させるための技術開発も同時に進め、太陽光パネルや電池の軽量・効率化にも成功している。

ソフトバンクのHAPS開発の実績

HAPSに使われる3つの独自技術

　HAPSには、ゲートウェイと機体を結ぶフィーダリンクと、機体とスマホなどの端末をつなぐサービスリンクが不可欠。このうち、サービスリンクの要素技術のこれまでの開発について説明された。

HAPSのネットワーク構成

　サービスリンクには「フットプリント固定技術」「エリア最適化技術」「周波数共用技術」の3つの技術が用いられる。「フットプリント固定技術」とは、HAPSでカバーする通信エリアを固定する技術。HAPSの機体は旋回するため、フットプリントが移動する。ソフトバンクが開発した「シリンダーアンテナ」によって、ハンドオーバーが発生せず、受信レベルを安定させることができるという。

サービスリンクの要素技術

フットプリント固定は、自社開発のシリンダーアンテナによって実現

シリンダーアンテナは、円周方向および鉛直方向にアンテナ素子が配置され、これらの素子を個々に制御することで、任意の方向に対してのビーム制御が可能

実証実験でも効果が確認された

「エリア最適化技術」は、シリンダーアンテナによって、エリアの状況にあったビームフォーミングを行ない、エリア内で効率のよい通信を実現する技術だ。

人が多いエリアなどを認識して、通信を最適化する技術も研究されている

高所作業車を用いた実証実験も行なわれた

「周波数共用技術」は、HAPSと地上で同じ周波数が使われる場合に生じる干渉を抑圧し、周波数を共用できるようにするもの。「ヌルフォーミング」という技術が使われている。なお、それぞれの技術は、すでに実証実験で有効性が確認されている。

ヌルフォーミングは同一の周波数を用いる場合の干渉を避ける技術

気球を用いた実証実験で、効果を確認済み

基地局と受信端末間の
エンド・ツー・エンドの5G通信に成功

　続いて、今回発表された大容量ペイロードの実証実験について説明された。この実験は、NICT（国立研究開発法人情報通信研究機構）の「革新的情報通信技術研究開発委託研究」として取り組んでいるもので、研究開発課題名は「Beyond 5Gにおける超広域・大容量モバイルネットワークを実現するHAPS通信技術の研究開発」。

　令和5年（2023年）から5年間のプロジェクトとなっている。HAPSによる通信量を大容量化し、周波数の利用効率を向上させることを目的としている。

今回の実証実験の目的

　今回開発されたのは、6セルに対応したサービスリンクとフィーダリンクを結合させたペイロード。実証実験は2025年6月に八丈島で行なわれ、高度3000mに滞空する軽飛行機に新たに開発したペイロードを搭載して通信を中継させることで、基地局と携帯端末間のエンド・ツー・エンドの5G通信と、6セルのフットプリント固定技術の実証に成功したという。

実証事件は、広域でデータを測定できる東京都八丈島で実施

開発されたペイロードとネットワークの構成

開発された装置の概要

地上のゲートウェイアンテナにはビームトラッキング技術を導入

駐機場内試験の様子

実証実験に使われた軽飛行機

飛行中の軽飛行機の内部

地上測定の様子

海上測定の様子

飛行試験中のゲートウェイ

　軽飛行機の旋回の中心から15kmの地点で、下り平均約33Mbpsのスループットを記録し、通信エリアの端においても5G通信が可能であることが確認されたとのこと。なお、機体の旋回中心から15kmの地点における高度3000mの機体の仰角は約11度で、これはエリア半径100kmの地点における高度20kmのHAPSの仰角と同等。つまり、HAPSのカバーエリアの端でも通信を維持できる見通しが得られたという。