“空飛ぶ基地局”と地上局の電波干渉抑制、ソフトバンク新技術「動的ヌルフォーミング」

ソフトバンクは、成層圏通信プラットフォーム(HAPS)などの非地上系ネットワーク(NTN)から地上の通信ネットワークへの電波干渉を低減する「動的ヌルフォーミング技術」を新たに開発。周波数共用の実証実験に成功と4月21日に発表した。

動的ヌルフォーミングによる周波数共用の仕組み出所：ソフトバンクニュースリリース

動的ヌルフォーミング技術とはなにか

電波の放射を抑制する範囲(ヌル)の方向を、HAPS(High Altitude Platform Station)など飛行中の機体の位置や姿勢に応じて、動的に制御する技術のこと。上空基地局と通信を行う端末にはビームフォーミングで集中的に電波を放射する一方で、地上基地局の周辺には常にヌルを向けることで電波干渉を抑える。

動的なヌル方向の制御によって、機体の旋回による位置や姿勢の変化に追従して特定方向への電波の放射を抑制。NTN(Non-Terrestrial Network)との電波干渉を避け、地上の通信ネットワークのスループット低下などの通信品質の劣化を抑えることで、上空と地上の基地局間で同じ周波数の共用を実現するというものだ。

実証実験の概要

動的ヌルフォーミングの実証実験は、東京・八丈島で2025年12月に実施。HAPSを想定した軽飛行機に、動的ヌルフォーミング技術を実装した基地局を載せて上空基地局に見立て、1.7GHz帯の電波を放射して広域の通信サービスエリアを形成。同時に、車両に設置した基地局を地上基地局に見立て、同一の周波数帯の電波を利用する環境で、動的ヌルフォーミング技術の有効性を評価することにした。

今回は、高度約3,000mを円旋回しながら時速200km超(最大対地速度)で高速飛行する軽飛行機から、地上に設置した基地局にヌルを向けて電波を放射。上空基地局と通信する端末A(上空基地局との距離約13km)を、地上基地局と通信する端末Bの近くに配置し、動的ヌルフォーミング技術の有無による端末Bのスループットの変化を測定した。実験にあたり、ソフトバンクが独自に開発した5G対応シリンダーアンテナと大容量ペイロード(通信機器)を活用したという。