NTTとSafran DSが衛星と地上を結ぶ光通信基盤の実現に向け覚書締結

多軌道衛星と地上を光で接続

NTTとSafran Data Systems（Safran DS）は11月4日、衛星と地上を結ぶ次世代光通信インフラの実現に向け、覚書を締結しました。対象は低軌道（LEO）から静止軌道（GEO）までの衛星で、両社は技術の導入や多軌道での利用を検討します。

協業では、NTTのデジタルコヒーレント技術とネットワーク制御技術を、Safran DSの光地上局に導入する可能性を探ります。デジタルコヒーレント技術は、光の波の位相や振動方向も情報として使う通信方式です。ネットワーク制御技術は、天候の影響を受けた地上局を迂回する制御などを担います。

両社はまず、LEO衛星と光地上局の通信機能を整備し、その後、多軌道衛星ネットワークと地上ネットワークを融合する技術開発を段階的に進める計画です。Safran DSは、LEO、MEO（中軌道）、GEO向けの光地上局「IRIS OGS」を開発しています。今回の覚書では、こうした局を多軌道ネットワークに適用する可能性も検討します。

光地上局からAPNへつなぐ構想

地上側では、選定した光地上局と近くのデータセンターをAPNで接続する構想です。APNは「オールフォトニクス・ネットワーク」の略称で、端末からネットワークまで光技術を使い、端から端まで光の経路を提供するネットワークです。NTTは高速・大容量、低遅延、低消費電力の実現を目指しています。

この接続が実現すれば、衛星、光地上局、地上のデータネットワークを光通信でつなぐ宇宙データ流通基盤につながります。NTTは今回の協業を、IOWN構想の技術を宇宙分野に適用する取り組みの一つと位置付けています。IOWNは、光を中心とした技術で高速大容量通信や計算基盤の実現を目指す構想です。

APNは2023年に商用サービスが始まっており、NTTは通信経路を柔軟に制御する技術の開発も進めています。今回の計画には、衛星側の光通信を地上ネットワークへ接続し、APNを宇宙と地上の接続に利用する想定が含まれます。

光通信の利点と地上局の課題

光通信は大容量データを送れる一方、衛星と地上を結ぶ経路では雲や大気の影響を受けます。雲が光を遮ると通信が途切れる可能性があり、電波通信とは異なる運用上の課題があります。NICTの研究では、衛星と地上局の光通信には大気ゆらぎへの対策も必要で、衛星間通信に比べて実証段階にあると整理されています。

対策の一つが、複数の地上局をネットワークで結び、天候に応じて接続先を切り替えるサイトダイバーシティです。NICTは、雲のない場所にある地上局へ切り替える方式を研究しています。また、大気の屈折率のゆらぎで乱れた光の波面を、可変形鏡などで補正する補償光学も研究されています。

今回の覚書で検討するネットワーク制御技術には、天候の影響を受けて使えない光地上局を自動的に迂回し、複数局とAPNを連携させる機能が含まれます。光通信を地上接続まで生かすため、協業では光地上局の導入に加え、局の選択やネットワーク全体の制御も検討します。

NTTが掲げる宇宙データ基盤

NTTは、多軌道衛星ネットワークとIOWNを組み合わせた宇宙データ流通基盤の実現を目指しています。さらに、宇宙事業ブランド「NTT C89」のもと、宇宙と地上を統合したサービスの創出や事業機会の拡大を進める方針です。今回の覚書もその取り組みの一つです。

衛星の軌道ごとに異なる光地上局を地上ネットワークへ接続するには、衛星側の通信機能と地上側の伝送・制御を組み合わせる必要があります。両社はLEOとの通信機能から始め、多軌道での利用可能性を検証する計画です。