ドコモら4社、HAPSを介した直接通信システムの早期実用化へ高速大容量化技術の研究開発を開始

なお、同開発は、国立研究開発法人情報通信研究機構（以下：NICT）が公募する「革新的情報通信技術（Beyond 5G（6G））基金事業」に採択されて取り組むもの。

背景

4社はこれまでBeyond 5Gの実現に向け、空・海・宇宙などあらゆる場所へ通信サービスを提供する「超カバレッジ拡張」の検討を進め、HAPSを含む非地上ネットワーク（NTN：Non Terrestrial Network）と呼ばれる宇宙RAN（Radio Access Network）の構築に向けた研究開発を行ってきた。中でもHAPS

は、成層圏から空・海・地上に向けて通信サービスを提供するという今までにないネットワークであり、災害対策への活用のほか、離島や山間部、海上などのエリア化、それによるドローンや船舶などの利用範囲拡大といった通信サービスの飛躍的な利便性向上が可能となるという。

※HAPS：High-Altitude Platform Stationの略称。地上約20km上空の成層圏を数日～数か月の長期間に渡って無着陸で飛行できる無人飛行体を指す。機体には中継器などを搭載し、直径100～200km程度のエリア化が可能となり（機体設計により変動）、従来エリア化が困難であった空、海上をはじめ、採算性の観点からエリア化されていなかった過疎・中山間地域なども対象とすることが検討されている。

同開発は成層圏を無人飛行するHAPSを介し、スマートフォンやタブレットなどの携帯端末へ直接通信サービスを提供するシステムの早期実用化、およびその高度化を目的として行うもので、HAPS機体を用いた成層圏環境の携帯端末向け通信実験を日本国内で実施することを目指すもの。また、Beyond 5G時代におけるHAPSの普及とユースケースの拡大を図るため、携帯端末とHAPS間の通信（以下：サービスリンク）の高速大容量化やHAPSと地上GW（ゲートウェイ）局間の通信（以下：フィーダリンク）を途切れさせない技術の実現、TDD（Time Division Duplex、時分割複信）周波数帯の活用など、システムの高度化を目的とした開発に取り組むとしている。

各社の役割

今後も4社は、同開発を通じてHAPSによる成層圏からの通信サービスの品質向上、および柔軟かつ高効率なHAPS通信サービスの運用を可能とする開発を推進し、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の開発に取り組んでいく方針。

なお、同開発の取り組みは、2024年1月17日からドコモが開催する「docomo Open Houseʼ24」へ出展する。

研究開発概要

目的

HAPS通信サービスの早期実用化推進：
HAPSを介した携帯端末向け直接通信システムの実用化に向けた技術課題を解決し、国内でのHAPS通信サービス実験を実施することで、Space Compassがめざす2025年度中の早期実用化を推進する
Beyond 5Gに向けたHAPS通信サービスの高度化：
将来的なHAPSの普及とユースケースの拡大を図るため、HAPS直接通信システムの高速大容量化技術および海上エリアでの運用やTDD周波数帯の活用などHAPSの柔軟なサービス運用に資する研究開発を実施する

研究開発内容

同研究開発は、NICTによる「革新的情報通信技術（Beyond 5G（6G））基金事業」における令和5年度新規委託研究の公募「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（課題番号077）」のうち、研究開発項目2「HAPSのサービスリンクの多重化による高速大容量化技術の研究開発」および研究開発項目4「HAPSのフィーダリンクにおける柔軟に切替え可能なGW局との通信方式による高速大容量化技術の研究開発」に採択されたもの。

代表研究者はSpace Compassが担当し、ドコモ、NTT、スカパーJSATは共同研究者として参画する。具体的には、各研究開発項目に対して以下の実施体制で取り組むとしている。