本文來自微信公眾號(hào)： IT時(shí)報(bào) ，作者：錢立富

9月9日，美國新墨西哥州小城Moriarty，一艘長約數(shù)十米的銀色飛艇在歷時(shí)一個(gè)月、往返飛行近3萬公里后，從空中緩緩降落。這不是氣象氣球，而是日本軟銀與美國航空航天公司Sceye合作的平流層高空平臺(tái)站（HAPS，High Altitude Platform Station）——一座“飛在平流層的移動(dòng)基站和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)”。

該飛艇曾在日本高知縣室戶岬附近海域上空駐留一周，直接為普通智能手機(jī)和無人機(jī)提供通信連接，并完成了機(jī)載邊緣計(jì)算驗(yàn)證。軟銀已計(jì)劃從2027年起推進(jìn)HAPS商業(yè)化服務(wù)。

而在我國，相比5G、6G和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，HAPS沒有受到太多關(guān)注，但是產(chǎn)業(yè)界并不平靜。

在地面網(wǎng)絡(luò)與低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之間，HAPS試圖占據(jù)“不高不低”的中間層，開辟新的商業(yè)空間。然而，擺在面前的是重重關(guān)卡，能源供給、駐空時(shí)長、頻率協(xié)調(diào)乃至商業(yè)變現(xiàn)，讓這條商用之路充滿懸念。

把通信基站搬上平流層

8月9日，這艘平流層飛艇從美國新墨西哥州起飛，穿越太平洋，飛行超過1.5萬公里，于8月23日進(jìn)入日本空域。隨后，它在目標(biāo)區(qū)域駐留，飛行高度約16.5公里，開展了多項(xiàng)測試。

圖源：SoftBank

測試項(xiàng)目之一是驗(yàn)證手機(jī)直連平流層HAPS平臺(tái)的能力。飛艇上安裝了4G LTE等效基站，地面智能手機(jī)直接與其連接，再通過地面網(wǎng)關(guān)接入軟銀的移動(dòng)核心網(wǎng)。工作人員進(jìn)行了短信、語音通話、互聯(lián)網(wǎng)接入和視頻流媒體等業(yè)務(wù)測試。軟銀方面稱，試驗(yàn)期間獲得了接近地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信性能。由于“站得高”，所以“看得遠(yuǎn)”，Sceye方面宣稱，其單艘飛艇的覆蓋面積相當(dāng)于500個(gè)地面基站。

另一項(xiàng)測試面向應(yīng)急救災(zāi)場景，包括撥打海上緊急救援電話，以及發(fā)送地震、海嘯緊急預(yù)警信息。當(dāng)?shù)孛婢W(wǎng)絡(luò)因?yàn)?zāi)害癱瘓時(shí)，平流層平臺(tái)可以從空中持續(xù)提供通信服務(wù)，覆蓋地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)難以到達(dá)的區(qū)域。

最受外界關(guān)注的是，軟銀還進(jìn)行了全球首次HAPS邊緣計(jì)算驗(yàn)證。通過在HAPS上安裝服務(wù)器，直接在平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，平均往返處理響應(yīng)時(shí)間為68毫秒。軟銀方面表示，與基于互聯(lián)網(wǎng)的云端處理相比，通信延遲降低了40%以上。這意味著，這艘飛艇既是“會(huì)飛的基站”，也是“會(huì)飛的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)”，可以為既需要廣域覆蓋又想要低時(shí)延性能的應(yīng)用打開空間。例如HAPS可以從上方為無人機(jī)提供連續(xù)覆蓋，不僅讓其連上網(wǎng)，還能進(jìn)一步承擔(dān)無人機(jī)群的數(shù)據(jù)匯聚、視頻分析和任務(wù)協(xié)同計(jì)算。

軟銀明確計(jì)劃自2027年起推動(dòng)HAPS服務(wù)在日本正式商用落地，包括建立運(yùn)營體系并進(jìn)一步提升通信質(zhì)量。

日歐企業(yè)最積極

總結(jié)來看，HAPS具有“不高不低”的優(yōu)勢，處于地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星星座的中間層。相比衛(wèi)星通信，HAPS“不高”。以低軌衛(wèi)星星座星鏈為例，大部分衛(wèi)星的軌道高度在480公里，而HAPS的運(yùn)行高度則在20公里左右，僅為前者的1/24，有利于降低信號(hào)衰減與時(shí)延。相較于地面基站，HAPS“不低”，覆蓋范圍更廣，而且可突破地形限制。

從全球范圍來看，一場圍繞平流層的產(chǎn)業(yè)競賽已拉開帷幕，日本、歐洲的企業(yè)最為積極。

日本軟銀是急先鋒。2019年前后，軟銀便與谷歌Loon合作布局高空通信。雖然2021年谷歌關(guān)停Loon項(xiàng)目，但軟銀接手了其數(shù)百項(xiàng)HAPS專利。如今，軟銀“兩條腿走路”：一是LTA路線（Lighter Than Air，輕于空氣），與Sceye的合作就屬于此范疇，HAPS平臺(tái)由氦氣飛艇與基站等設(shè)備組成；二是HTA路線（Heavier Than Air，重于空氣），即采用由太陽能驅(qū)動(dòng)的平流層無人飛行器。軟銀的愿景是構(gòu)建“地面+平流層+LEO/GEO衛(wèi)星”協(xié)同的無處不在通信范式。

空客是歐洲HAPS的旗手。其子公司AALTO運(yùn)營名為Zephyr的太陽能固定翼“平流層飛行器”（無人機(jī)），走的是HTA路線，可在20公里以上空間持續(xù)飛行。目前，AALTO的肯尼亞基地已進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)營，但其HAPS服務(wù)仍處于試運(yùn)營與驗(yàn)證階段。

2026年，AALTO動(dòng)作頻頻。2月份，在澳大利亞北部地區(qū)啟動(dòng)Zephyr第二個(gè)起降場選址工作；3月份，在西班牙巴塞羅那舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì)上宣布與印度尼西亞運(yùn)營商Telkomsel達(dá)成合作，探索利用HAPS覆蓋偏遠(yuǎn)地區(qū)，預(yù)計(jì)2027年演示飛行、2028年正式開啟商業(yè)服務(wù)。

在國內(nèi)并非“靜悄悄”

相比5G、6G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，HAPS在國內(nèi)的熱度不高，但不代表產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域“靜悄悄”。

在今年6月舉行的2026上海世界移動(dòng)通信大會(huì)上，一艘飛艇模型就出現(xiàn)在6G產(chǎn)業(yè)生態(tài)展區(qū)，作為6G空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)的重要構(gòu)成：最上層是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，中上層是臨近空間網(wǎng)絡(luò)，也就是HAPS，往下依次是低空通信網(wǎng)和地面通信網(wǎng)。

“它可以長時(shí)間在定點(diǎn)空域駐留，提供通信及遙感服務(wù)。飛艇與飛艇之間，可以和衛(wèi)星一樣，利用激光進(jìn)行互聯(lián)，因?yàn)榕R近空間的空氣很稀薄，大約只有地面密度的1/14。飛艇和地面之間則采用頻段更高的太赫茲技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸帶寬可達(dá)到100Gbps以上，傳輸距離可以達(dá)到30公里?！奔t山科技的現(xiàn)場技術(shù)人員介紹。

飛艇除了搭載通信基站提供通信服務(wù)外，也可以搭載可見光遙感相機(jī)、高光譜遙感相機(jī)等載荷，提供全天候遙感觀測服務(wù)，滿足應(yīng)急通信、野生動(dòng)物監(jiān)測、深海養(yǎng)殖等場景需求。“比如在應(yīng)急通信場景下，暴雨、雷暴等天氣會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)無法正常作業(yè)，而且無人機(jī)續(xù)航能力有限。但HAPS處于平流層，不會(huì)受到惡劣天氣干擾，作業(yè)時(shí)間也更長，所以更具優(yōu)勢?！爆F(xiàn)場技術(shù)人員說道。

多重難題待解

但HAPS走向成熟商用，僅在技術(shù)層面，就有多道關(guān)卡要過。

首先是能源電力供給，白天依靠太陽能電池供電并充電，夜間依靠儲(chǔ)能電池維持飛行和通信載荷的電力供應(yīng)，要讓大規(guī)模容量艇載基站長時(shí)間穩(wěn)定工作，目前仍存在困難。其次是持續(xù)駐空時(shí)長，雖然比無人機(jī)強(qiáng)了不少，但和衛(wèi)星常年在軌的工作水平相比，差距十分明顯。再者是承載能力，據(jù)技術(shù)人員介紹，目前載荷重量通常在幾百公斤，想要同時(shí)搭載多種設(shè)備比較受限?！傲硗?，臨近空間的溫度很低，為零下70多攝氏度，而且氣壓很低，這對(duì)載荷設(shè)備、電源設(shè)備等都帶來了不小考驗(yàn)，需要定制化開發(fā)?！鄙鲜黾夹g(shù)人員說道。

在頻率資源與干擾協(xié)調(diào)層面，HAPS也面臨不小挑戰(zhàn)。目前，HAPS可以直接使用與地面移動(dòng)通信（IMT）相同的頻率，從而讓普通手機(jī)直接接入。但這帶來問題：HAPS需避免對(duì)地面基站的同頻干擾。而且，HAPS平臺(tái)跨境飛行時(shí)，其信號(hào)覆蓋跨越國界，這方面的跨國頻譜協(xié)調(diào)機(jī)制尚未完全建立。

更關(guān)鍵的是，隨著低軌衛(wèi)星部署更加密集、能力不斷增強(qiáng)，以及地面通信網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋，HAPS遭受的雙重?cái)D壓力度越來越大，商業(yè)變現(xiàn)難度也隨之大幅增加。

排版／季嘉穎

圖片／SoftBankAI生成網(wǎng)絡(luò)

來源／《IT時(shí)報(bào)》公眾號(hào)vittimes