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高空平台系统（HAPS）——天空之塔 展开全文 GSMA发布。 在平流层运行的无人高空平台（HAPS，High altittude platform system,也有解释为High altittude platform station的）可以为未覆盖或者只是部分覆盖陆地蜂窝网络的地区带来连通。 本白皮书强调了HAPS在满足全球更多宽带连接需求方面的潜力。HAPS是非常通用的：它们可以根据用例进行调整，以确定覆盖率或容量的优先级。此外，一架飞机可以在接到通知后立即部署到某个地点。因为HAPS可以使用LTE和5G，所以对用户设备没有特殊要求：即可以使用普通智能手机。因此，HAPS支持发达市场和发展中市场的各种用例，包括： 新领域覆盖——在没有蜂窝网络的地区提供覆盖 减少白点——填补蜂窝覆盖的空白 应急通信/灾后恢复——备份受损的地面网络 物联网（loT）——连接传感器、电器、机器和车辆 临时报道事件/热门景点——在特定地点增加额外容量 固定无线接入——一个宽带替代部署的固定线路 城市空中交通和无人机的连接——提供更好的空中连接 专用网络——使组织能够部署他们专用的蜂窝连接 地面站点回程——将基站和边缘数据中心连接到互联网 HAPS的实现场景 对于高空平台，主要的实现场景可能是： 专用的：移动运营商实现自己使用的HAPS平台。 共享的：HAPS平台可以作为参与移动运营商的合资企业来部署。这种模式允许平台成本在运营商之间分摊。 中性主机：私有实体将部署和操作HAPS平台，并以“平台即服务”的模式将其提供给运营商。 政府的：政府可将HAPS用于民用或军事用途。 混合的：将会有上述场景结合应用的情况。例如，移动运营商可以部署HAPS，并且作为主机运营商，它可以将该平台作为托管服务提供给其他运营商。 HAPS技术 对于HAPS来说，需要克服的关键技术挑战包括实现结构的耐用化与轻量化、能量存储和电力传输、热管理、系统可靠性、导航、耐久性和低空安全操作。不同类别的HAPS可能或多或少适合于不同地区的操作，并适用于特定的应用程序或用例。 气球体积小且重量轻，这简化了一些操作方面的工作。然而，没有办法准确地保持他们的位置保持在一个特定的区域，并且他们具有低功率和载货能力。 固定翼平台可以精确定位，它比气球具有更大的重量、动力和飞行时间能力。这样就可以支持更复杂的应用程序。平均而言，（中/高）几十公斤的载重和几百瓦以上的功率是可以实现的。它们在空气中停留的时间也比气球长，在载荷重量和功率要求不大的情况下，飞行时间可达几个月。 飞艇是最大的平台，在载荷重量（几百公斤）、功率（甚至超过10千瓦）和自主性方面具有更高的能力，空中停留时间可达一年。与固定翼解决方案一样，它们提供了平台定位的精确控制。然而，这些系统的规模带来了额外的操作复杂性。 空气静力学原理和空气动力学原理的混合方法正在考虑之中，可能会出现同时具有飞艇和固定翼飞机特性的较新的解决方案。 HAPS的监管和频谱 大多数民用航空管理局将规定的空域定义为低于60000英尺（高度18.29公里）的高度阈值。当一架飞机在这一高度以上运行时，它不再由传统的空中交通管理（ATM）系统管理，他们也无法与无人机进行管理和交互。 空间交通管理（STM）的概念——管理60,000英尺以上的操作——还处于探索和讨论阶段，尚未定义。但未来的法规可能会涵盖STM和所需的服务，要求某些机载应用程序，比如识别和跟踪。 根据国际电联的规定，HAPS目前可作为蜂窝基站的唯一频谱带是2.1 GHz。然而，WRC-23议程项目1.4正在考虑将HAPS为某些IMT确定的频段提供移动服务：694-960 MHz；1710-1885 MHz和2500-2690 MHz。 后续行动 HAPS将需要一个由伙伴关系和联盟（如航空、电信和政府）以及新型基础设施提供商——飞行平台公司来支撑的生态系统的支持。后者需要具备多学科能力，包括航空航天和电信技术。为了加快HAPS的发展，还需要以下要素： 研发经费 航空和电信规则的调整 对用例场景和经济的进一步研究 关于如何将HAPS集成到未来网络拓扑的其他概念 为此，全球移动通信系统联盟（GSMA）呼吁电信公司进一步研究并考虑HAPS在其未来网络中的机会，同时与航空公司合作，推动飞机设计和支持系统的技术创新，为电信有效载荷开发一个可持续的运营商平台。 与此同时，政府和监管机构需要认识到HAPS对实现技术进步、加速经济和为公民提供连接的重要性。为了实现这一目标，有必要开发平流层的无人驾驶飞机系统和协同交通管理系统，同时还要满足HAPS日益增长的无线电频谱需求。 引言 论文简介 在平流层运行的无人高空平台系统（HAPS）引起了越来越多的研究和行业的关注。在其他应用中，HAPS可以为电信行业提供的主要好处有：