Theo đó, HIBS là trạm gốc IMT nằm trên một vật thể bay hoạt động trong tầng bình lưu ở độ cao 20-50 km, tại một điểm xác định và cố định so với Trái đất; nhờ độ cao nên các trạm HIBS có khả năng phủ sóng với diện tích rộng lớn. Các trạm HIBS có khả năng cung cấp các kết nối di động với độ trễ thấp cho các khu vực chưa được phủ sóng di động, vùng sâu, vùng xa, với diện tích phủ sóng rộng tới trên 30.000 km2. Các trạm HIBS có thể tăng cường năng lực cho các mạng IMT mặt đất thông qua sử dụng siêu trạm gốc tế bào (super macro cell).
Trạm HIBS được xem như một phần, để bổ sung cho mạng IMT mặt đất và sử dụng cùng băng tần với mạng IMT mặt đất. Vì vậy, thiết bị đầu cuối UE có thể sử dụng đồng thời được trạm HIBS hoặc trạm IMT mặt đất. Các thiết bị đầu cuối hiện đang sử dụng trong mạng IMT mặt đất cũng có thể hoạt động được trong mạng HIBS và không yêu cầu phải có thiết bị đầu cuối đặc biệt nào khác.
Trạm HIBS sẽ cung cấp kết nối tới các khu vực mà trạm IMT mặt đất chưa phủ sóng tới, chẳng hạn như:
- Các khu vực khó cung cấp kết nối di động sử dụng trạm gốc IMT mặt đất do điều kiện kinh tế (ví dụ: dân số rất ít, thiếu kết nối đường trục và cung cấp nguồn điện,...).
- Các khu vực được phủ sóng bởi trạm gốc IMT mặt đất nhưng thường xuyên bị gián đoạn về nguồn điện hoặc kết nối đường trục.
- Các khu vực không có người dân sinh sống không được phủ sóng IMT mặt đất nhưng cần các kết nối IoT (Internet of Things) và các mạng cảm biến.
Đồng thời, trạm HIBS sẽ hỗ trợ đắc lực cho các nhiệm vụ cứu trợ thiên tai và hỗ trợ nhân đạo; phát hiện, kiểm soát và hỗ trợ phòng cháy chữa cháy; các nhiệm vụ thám hiểm.
Về nhu cầu sử dụng phổ tần, theo Nghị quyết 247 (WRC-19), hệ thống HIBS có thể sử dụng các băng tần tại Khuyến nghị ITU-R M.1036 gồm các băng tần 694 - 960 MHz, 1710 - 1885 MHz, 1885 - 1980 MHz, 2010 - 2025 MHz, 2110 - 2170 MHz và 2500 - 2690 MHz, cụ thể như sau:
Bảng 1: Quy hoạch băng tần 694 - 960 MHz
|
Số
|
Băng tần
|
Phương thức
|
|
Tần số phát của thiết bị di động (MHz)
|
Tần số phát của thiết bị trạm gốc (MHz)
|
|
A1
|
824-849
|
869-894
|
FDD
|
|
A2
|
880-915
|
925-960
|
FDD
|
|
A3
|
832-862
|
791-821
|
FDD
|
|
A4
|
698-716
|
728-746
|
FDD
|
|
716-728
|
TDD
|
|
776-793
|
746-763
|
FDD
|
|
A5
|
703-748
|
758-803
|
FDD
|
|
A6
|
698-806
|
698-806
|
FDD
|
|
A7
|
703-733
|
758-788
|
FDD
|
|
A8
|
698-703
|
753-758
|
FDD
|
|
A9
|
733-736
|
788-791
|
FDD
|
|
A10
|
Mở rộng
|
738-758
|
FDD
|
|
A11 (hài hòa với A7 và A10)
|
703-733
mở rộng
|
758-788
738-758
|
FDD
|
Bảng 2: Quy hoạch băng tần 1710 - 1885 MHz, 1885 - 1980 MHz, 2010 - 2025 MHz và 2110 - 2170 MHz
|
Số
|
Băng tần
|
Phương thức
|
|
Tần số phát của thiết bị di động (MHz)
|
Tần số phát của thiết bị di động (MHz)
|
|
|
B1
|
1 880-1 920
|
TDD
|
|
1 920-1 980
|
2 110-2 170
|
FDD
|
|
2 010-2 025
|
TDD
|
|
B2
|
1 710-1 785
|
1 805-1 880
|
FDD
|
|
B4 (hài hòa với B1 và B2)
|
1 710-1 785
|
1 805-1 880
|
FDD
|
|
1 880-1 920
|
TDD
|
|
1 920-1 980
|
2 110-2 170
|
FDD
|
|
2 010-2 025
|
TDD
|
Bảng 3: Quy hoạch 2500 - 2690 MHz
|
Số
|
Băng tần
|
Phương thức
|
|
Tần số phát của thiết bị di động (MHz)
|
Tần số phát của thiết bị di động (MHz)
|
|
C1
|
2 500-2 570
|
2 620-2 690
|
FDD
|
|
2 570-2 620
|
TDD
|
|
C2
|
2 500-2 570
Mở rộng
|
2 620-2 690
2 570-2 620
|
FDD
|
|
C3
|
2 500-2 690
|
FDD/TDD
|
Kiến trúc hệ thống HIBS gồm các thành phần chính sau:
- Thiết bị bay HIBS: Bao gồm các phương tiện bay như khinh khí cầu, máy bay cánh cố định chạy bằng năng lượng mặt trời hoạt động trong tầng bình lưu ở độ cao khoảng 20 km.
- Đường truyền cung cấp dịch vụ (service-link): Sử dụng các băng tần đã được xác định cho hệ thống IMT; trạm HIBS phải sử dụng ăng ten tăng ích lớn để có thể thu và giải mã tín hiệu từ thiết bị đầu cuối, ăng ten HIBS có nhiều búp sóng (multi-beam) để đạt được vùng phủ rộng. Thiết bị đầu cuối UE sử dụng ăng ten vô hướng, có công suất phát đủ lớn để trạm HIBS có thể thu được tín hiệu.
- Đường truyền đường trục (gateway-link): Cung cấp kết nối đường trục giữa các trạm HIBS với nhau, kết nối HIBS với vệ tinh, kết nối HIBS với trạm mặt đất chuyên dụng. Việc lựa chọn loại đường truyền đường trục sẽ tùy thuộc vào môi trường kết nối (như trong sa mạc sẽ khó để triển khai các trạm mặt đất chuyên dụng).
Bảng 4: Một số đặc tính chính của hệ thống HIBS (phần trạm gốc) sử dụng băng tần dưới 2,7 GHz
|
TT
|
Tham số
|
Band 1
(694-960 MHz)
|
Band 2
(1 710-1 980 MHz
2 010-2 025 MHz
2 110-2 170 MHz)
|
Band 3
(2 500-2 690 MHz)
|
|
1
|
Phương thức
|
FDD/TDD
|
|
2
|
Băng thông kênh (MHz)
|
20 MHz
|
20 MHz
|
20 MHz
|
|
4
|
Đặc tính máy phát
|
|
|
4.3
|
Công suất kênh lân cận ACLR
|
45 dB
|
45 dB
|
45 dB
|
|
4.4
|
Phát xạ giả
|
-13 dBm
|
|
5
|
Đặc tính máy thu
|
|
|
5.1
|
Hệ số tạp âm nền
|
5 dB
|
5 dB
|
5 dB
|
|
5.2
|
Độ nhạy
|
-95.6 dBm
|
-95.6 dBm
|
-95.6 dBm
|
|
5.3
|
Đáp tuyến chặn (blocking response)
|
-43 dBm
|
-43 dBm
|
-43 dBm
|
Tài liệu tham khảo:
- Khuyến nghị ITU-R M.1036 về quy hoạch phổ tần.
- Contribution R19-WP5D-201005-TD-0237 của nhóm nghiên cứu 5D về nhu cầu phổ tần, kịch bản triển khai, đặc tính kỹ thuật của trạm HIBS sử dụng băng tần dưới 2,7 GHz.