ソニーら,低軌道環境で光通信データ転送に成功

ソニーコンピュータサイエンス研究所(ソニーCSL)と宇宙航空研究開発機構(JAXA)は,エラーが発生しやすい低品質な通信環境を模擬した地上実験において,将来の成層圏/低軌道での光通信事業に不可欠な,エラー環境下での完全なデータファイル転送技術の実証に成功したと発表した(ニュースリリース)。

成層圏や宇宙など,高高度における自由空間光通信の実用化には,通信機器の軽量化・省電力化や通信の高速化が求められる。

その一方,長距離にある通信機器間で機体の姿勢変動によって送信側機器の出射するレーザー光を受信側機器で安定して受光できないことや, 受信機器内や環境に起因するノイズにより,デジタル信号の符号誤りが多く生じ,安定的な通信品質下での利用を前提としている一般的なインターネット通信プロトコル(イーサネット,TCP/IP)が適用できないという課題がある。

研究グループは,「JAXA宇宙イノベーションパートナーシップ(J-SPARC)」による共創活動において,低軌道衛星同士や成層圏無人機との間で利用される光インターネットサービス事業の創出を目指している。

今回,この活動において,ギガビットイーサネット回線上に実験的に構築した自由空間光通信の符号誤り率を模擬した,低品質で一般的なインターネット通信による通信が不可能な通信環境で,446Mb/sの通信速度でデータ欠損なく完全なデータのファイル転送に成功した。この結果はエラーの頻発する自由空間光通信上でも地上のインターネットサービスのような高速通信が可能になることを示唆するもの。

通信には,ソニーグループがブルーレイ等光デバイスで培ってきたレーザー光読み取り技術をベースにソニーCSLが開発した誤り訂正(FEC)技術と,JAXAが保有する遅延途絶耐性ネットワーク(DTN)技術を組み合わせた信号処理技術を用いた。

この通信実証の成功により,地球低軌道や成層圏における2地点間の光インターネットサービスに必要となる高速大容量かつ低消費電力での通信の実現に向けた主要課題の解決が見込まれる。研究グループは今後,低軌道衛星コンステレーションや成層圏無人機に搭載された小型光端末同士の通信サービスへの事業展開につながることが期待できるとしている。

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