ソフトバンクは3月22日、上空における無線環境および通信性能の把握を目的として、高度や移動速度などが地上とは異なる上空の環境において、移動通信に利用する2GHz帯の周波数を用いた電波伝搬特性に関する検証を、2023年2月にドイツで実施したと発表した。

  • 検証で使用した飛行機

今回の検証は、欧州で民間航空機向けの通信サービスの提供に実績があるというドイツSkyFive AGの協力の下で実施したもの。

上空と地上では電波伝搬に影響を与える周辺環境が大きく異なり、安定した質が高い通信サービスを提供するためには、基地局と通信端末の位置や高度などが通信に与える影響を考慮する必要がある。

また、ドローンなどに搭載する通信端末の移動速度は、地上で使用するスマートフォンなどと比べて速いため、周波数が実際とは異なる値として観測される現象(ドップラー・シフト)や、電波の受信レベルが変動する現象(フェージング)が発生し、受信電力や通信品質が変動することがあるという。

  • 飛行機に取り付けたアンテナと地上に設置した無線基地局

今回は、移動通信に利用する2GHz帯の周波数を用いて、地上に設置した無線基地局と、有人飛行機に取り付けたアンテナを経由した通信端末の間で、電波伝搬特性の検証を実施した。

多様なユースケースを想定し、飛行機をいろいろな高度や速度の組み合わせで飛行させ、多くの条件下で電波伝搬特性のデータを取得したという。

この検証で得たデータを、自由空間の伝搬損失モデルや、3GPP(移動通信システムの規格策定を行う標準化団体)のテクニカル・リポート(TR 36.777)として発表されている上空の通信端末の伝搬損失モデルと比較して、評価したとのこと。

その結果、TR 36.777で定める基地局の半径や高度の範囲を超えた距離でも、同モデルに補正をかけることで、電波の伝搬損失を高い精度で推定できることを確認した。 また、フェージングの偏差の予測については、今回の検証のように広範囲をエリア化した場合、上空の通信端末の高度以外にも基地局からの仰角も考慮に入れる必要があることが判明したという。

これらのデータから、上空における通信品質の予測が可能になり、ネットワークの最適な設計および形成に役立つと同社は考えている。

この検証で得たデータを、通信速度や通信容量を安定的に提供する上空向けの通信ネットワークの設計に役立てられると、同社は期待しているとのことだ。