軟銀期望研發出低軌衛星和HAPS的光無線通訊技術

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科技產業資訊室 - 茋郁發表於 2025年10月21日

圖、軟銀期望研發出低軌衛星和HAPS的光無線通訊技術

軟銀已與其他三家機構合作，共同開發用於低軌道（LEO）衛星和高空平台基地台（ High Altitude Platform Stations, HAPS) 的光無線通訊。該三家團隊由日本國家信息與通信技術研究所（NICT）、清原光學公司和 ArkEdge Space 組成，計劃於 2026 年發射一顆低軌衛星，以驗證太空與地面之間的光無線通訊。

該光無線通訊設備目前正在開發中，其設計緊湊、輕巧、節能，同時支援 10 Gbit/s 的高速雙向通訊。此外，其必須使該設備能夠在極端環境下運行，例如：太空輻射暴露和平流層低於 -90°C 的低溫環境。同時，同樣在研發中的演示衛星將採用光無線通訊所需的先進姿態控制技術。

近年來，光無線通訊作為支援衛星通訊和高空平台基地台等非地面網路（NTN）的下一代高速通訊技術備受關注。與無線電波不同，光無線通訊利用光，無需頻率分配和無線許可證，同時還能提供高速連接。然而，由於該技術依賴於超窄、高指向性的波束，建立和維持穩定的通訊極具挑戰性。

此外，NICT將在2027年推出一項世界首創的計劃，在高空平台基地台上安裝光纖無線設備，以驗證太空與平流層之間 2 公里距離的雙向通訊。軟銀表示，其將嘗試在位於平流層的高空平台基地台與高速繞地球軌道運行的低軌衛星之間進行雙向光無線通訊，覆蓋距離最遠約為2000公里——這是一項雄心勃勃且技術要求極高的任務。

光無線通訊是一項挑戰的工作，因為雷射波長比微波短幾個數量級，因此收發器必須直接指向彼此才能建立穩定的連接。當這些收發器安裝在HAPS和低軌衛星等移動物體上時，挑戰性會變得更加嚴峻，需要使用能夠不斷微調收發器方向的先進萬向接頭。這還不夠困難，平流層中不斷變化的天氣條件也會對資料傳輸造成嚴重影響。如果他們能夠克服這一挑戰，這對於未來光無線通訊將帶來跳耀性的成長。

另外，軟銀正與電池製造商Enax、日本產業技術總合研究所以及太陽能系統製造商長州工業合作，為HAPS開發高能量密度電池組和高效能太陽能電池。

日本NEDO（New Energy and Industrial Technology Development Organization）選擇了軟銀的研發方案，用於開發下一代電池和太陽能電池，以支援HAPS的長航時飛行。這項為期四年的研發計畫是NEDO一項更廣泛計畫的一部分，該計畫旨在開發和驗證利用高空無人機的海上定位技術。該計畫預計於2026年3月底啟動。

該集團還將開發模組化技術，以減輕這些電池組和太陽能電池的重量，並提高其在平流層的環境耐久性。目標是在2029年3月底之前進行平流層演示。(1064字；圖1）

參考資料：
SoftBank and partners to develop optical wireless communication for LEO satellites and HAPS. Light Reading, 2025/10/17
SoftBank to try out non-terrestrial optical networking tech. telecoms, 2025/10/16

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