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标题: 平流层上的通信——HIBS全球产业发展进展 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2024-2-26 13:06

作者: chzh4719 标题: 平流层上的通信——HIBS全球产业发展进展

邹昭孟凡蓉韩琳天翼智库

2024 年将成为HIBS 产业落地的元年。日本、法国等陆续计划2024 年在肯尼亚等地开展HIBS 商用计划，为HIBS 的发展按下了加速键。此外，2023年12月世界无线电通信大会(WRC-23)为HIBS应用划分了频率，有利于全球各国统一划分与分配，为其应用发展提供规则基础。

HIBS（HAPS IMT Base Station）通过高空平台（HAPS, High Altitude Platform Stations）搭载IMT基站提供通信网络服务，具有覆盖范围大、部署灵活、传播损耗小等优势，是实现大范围、低时延、低成本覆盖的有效手段。

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标准组织、产业联盟双管齐下推动HIBS发展

ITU-R、3GPP从频率分配与标准冻结层面推动，为全球HIBS频率统一划分与分配奠定基础，HAPS联盟汇集各国产业主体能力，助力全球产业落地，标准组织与产业联盟双管企业，有利于HIBS快速形成规模经济。

ITU中低频的划分将促使各国业务协调一致：ITU-R世界无线电大会（WRC, World Radio Conference）从1997年便开始 HAPS 频率研究与划分工作。2019年前研究主要集中在高频附近，最新WRC-23中又将2.7 GHz以下部分频段（694-960MHz、1710-1980MHz、2110-2170MHz和2500-2690MHz部分或全部频段开展HIBS）划分给HIBS使用。我国根据自身需要，以次要业务加入了27.9GHz-28.2GHz频段HAPS 标识的脚注，并希望在已发放的频段中寻找合适频段用于HIBS，侧重灾后应急通信及补盲。

3GPP标准的研究将推动产业统一：3GPP从Release 15（R15）正式开展5G NR支持卫星网络、空中平台（HAPS）等非地面网络（NTN, Non-Terrestrial Network）技术研究。对相关部署场景的关键参数，如架构、轨道高度、频带等进行实验研究。NTN网络中HAPS用户终端的仰角需超过10°，滞空高度为8-50 km，波束足迹直径在5-200km之间。最新R18版本中，NTN相关研究覆盖HIBS场景，核心技术研究已冻结。标准冻结将形成统一技术规范，指导产品研发，推动全球产业链发展。

基于HAPS联盟，全球HIBS产业逐步形成：HAPS联盟由多家电信运营商、设备制造商、航空航天公司于2020年2月成立，成员主要包括日本软银、法国Airbus（空客）、Intelsat（国际通信卫星组织）、诺基亚等，联合开展多项 HIBS通信试验，共同推动通过平流层飞行器提供通信服务，初步形成全球产业结构以及以日法为主的发展格局。

02
各国纷纷部署，日法抢占产业先机

日本：全球领跑，深耕技术突破与行业应用

一是通过合作积极开展HIBS通信网络技术试验与性能验证。2020年7月，日本软银与卢旺达政府基于HAPS项目合作，探索如何利用平流层5G技术为卢旺达农村地区提供互联网连接。2020年11月，软银子公司HAPS Mobile和谷歌Loon联合开展技术测试，利用太阳能无人机为地面提供LTE连接，实现了地面手机用户与互联网用户间的视频通话。2023年10月17日，软银在卢旺达领空平流层进行了5G通信技术测试，实现“全球首次来自平流层的5G连接”。二是通过收购专利等方式，进一步确立行业知识产权领导者的地位。2021年9月，软银收购了Loon约200项HAPS专利，进一步确立了其在HAPS行业知识产权领导者的地位。三是通过成立新公司实现资源整合，推进HIBS业务加速落地。2022年4月，运营商NTT和卫星通信公司Sky Perfect JSAT成立合资新公司Space Compass，计划将于 2025 年使用HAPS在日本提供移动通信服务。

法国：以航空公司为主推动产业融合发展，为HIBS商用按下了加速键

一是积极加入产业联盟，与运营商、卫星公司等跨行业合作，实现技术互补。2021年11月15日，法国航空航天公司Airbus联合日本NTT DOCOMO完成无线电波传播测试，证明了与智能手机等设备进行平流层通信的可行性。2022 年 1 月 17 日， Airbus与NTT、NTT DOCOMO,和 SKY Perfect JSAT 宣布将共同研究基于HAPS的连接服务，推出天基无线宽带服务。二是通过与其他国家合作、建立基地等，率先实现商业落地，扩大其国际影响力。2023年，Airbus成立子公司Aalto HAPS，专注推动HIBS商业进程。2023年7月， Aalto HAPS与百慕大移动网络运营商Paradise Mobile合作，计划将于2024年在百慕大地区实现HIBS商业落地。2023年12月，Aalto HAPS在肯尼亚建立首个综合性基地，将于2024年第三季度为肯尼亚约3%的地区提供网络连接服务。

美国：互联网公司领头推动HIBS技术创新，为全球相关产业发展奠定基础

一是由互联网公司领头，全球范围内最早开始研究HIBS相关技术。Google自2011年开始着手研发HIBS相关技术，推出了 Project Loon 计划，而后陆续在新西兰、巴西、秘鲁等地进行试点，成功完成网络连接测试。Facebook于2014年启动Aquila项目，通过收购英国航空公司Ascenta，入局无人机制造及激光通信领域。二是积极推动创新，以热气球、太阳能无人机等作为高空基站平台，为后续发展奠定基础。Google Project Loon通过空中热气球向地面传输信号。Facebook Aquila项目使用激光和无线电连接形成高速通信网络，在高空提供网络信号。2016年6月28日，Aquila无人机实现首次试飞。2021年1月，Google宣布关停Loon业务，但长达9年的研究仍为高空气球实现互联网覆盖奠定了技术基础，成功创造了单只气球312天的飞行时间记录。

德国、英国：目前未大规模部署，均处于技术测试阶段

2020年10月19日，德国电信完成HAPS通信试验，平台高度14km，覆盖直径约10km，并实现了终端在HAPS小区与地面IMT小区间的切换。未来，德国电信将在HAPS平台上安装1028天线单元的大规模天线阵列，地面覆盖直径的目标为140 km。2023年12月，英国航空航天公司BAE Systems成功地完成了HAPS无绕线航空系统PHASA-35太阳能无人机的临近空间飞行试验。其搭载的Dstl通信传感器载荷有望用于传输5G通信网络。

03
对我国HIBS产业展望

HIBS具有成本、部署时间优势。HIBS单位面积的覆盖成本是5G的6.7‰，且高空平台设备相对地面静止，不受国际频轨规则影响，能够实现部署快速，是短期内卫星覆盖的补充方案，对于偏远地区覆盖具有成本及部署优势。

我国三大运营商目前均完成借助“卫星+无人机”的应急通信，但多是短时间驻留3000米左右的中空，有待解决通信设备对于高空低温低压条件的适配问题，实现相关能力向高空（20000米以上）推广。

未来，在空天地一体化战略的指引下，HIBS产业有望迎来新的一波发展风暴！

时间: 2024-2-26 13:26

作者: youx

本帖最后由 youx 于 2024-2-26 13:51 编辑

小众市场需求
有了 starlink 星链 HIBS 就非常鸡肋

时间: 2024-2-26 14:36

作者: 客观事实

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