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NTT、NTTドコモビジネス、三菱電機、三菱UFJ銀行、日本政策投資銀行の5社は、多数の衛星を連携させる「メガコンステレーション」の構築・運用とサービス提供について、協業を検討する覚書を11月6日に締結しました。通信や観測、測位に加え、宇宙で衛星データを処理する宇宙データセンターの事業化を目指し、技術と事業の両面から実現可能性を検討します。
災害時の通信確保から宇宙でのデータ処理まで
衛星コンステレーションは、複数の衛星を連携させて利用する仕組みです。今回のメガコンステレーション構想では、多数の衛星を一つのシステムとして連携させ、地球の広域を網羅するサービスを目指します。
対象は、通信、観測、PNT、宇宙データセンターなどです。PNTは、位置を求める「測位」、移動を支える「航法」、時刻を扱う「計時」を指します。具体的には、災害時や通信環境が限られる地域での通信手段の確保、通信・観測インフラの整備、測位情報の提供を検討します。
宇宙データセンターは、データの処理・保管・通信などの機能を持つ衛星を利用する仕組みです。観測衛星などが取得したデータを宇宙空間で処理し、結果を地上へ送ることで、衛星データの効率的な利用を目指します。
5社は、相互接続を前提とした事業の実現に向け、必要な技術基盤や課題を整理し、協業体制の検討・調整を進めます。衛星同士、衛星と地上、地上同士の通信をどう連携させるかも検討対象です。
通信・衛星開発・金融の役割を5社で分担
NTTは、光を中心とする技術を活用した通信基盤構想「IOWN（アイオン）」などの研究開発成果を使い、宇宙と地上を統合した通信ネットワークの実現可能性と将来の事業化を検討します。NTTドコモビジネスは、通信ネットワークの構築・運用や顧客へのサービス提供で培った知見を使い、顧客のニーズを踏まえた用途やサービスの具体化を担います。
三菱電機は、衛星システムと地上システムの開発経験を基に、メガコンステレーション全体のシステム設計・統合に関する技術検討を担当します。NTTとNTTドコモビジネスも、通信分野の知見を生かし、全体のシステム設計や通信の統合を検討します。
三菱UFJ銀行は、国内外の顧客基盤やネットワークを使い、事業や製造サプライチェーンの構築、販路拡大などを支援します。日本政策投資銀行は、長期的かつ中立的な立場で事業化を検討し、産業界、行政、大学、金融機関などとの連携可能性を探ります。
IOWNの光通信を衛星と地上の接続に活用
今回の構想でNTTが活用を検討するIOWNは、光技術を中心に、高速・大容量の通信や計算資源を提供する通信基盤の構想です。その主要技術の一つが、端末からネットワークまで光技術を導入するオールフォトニクス・ネットワーク（APN）です。
APNでは、通信の端から端まで光の波長を占有する方式が使われています。NTT未来ねっと研究所は、この方式によって高速・大容量と低遅延を実現する技術の研究開発を進めてきました。
宇宙への適用に関連して、NTTは宇宙通信機器を手掛けるSafran Data Systemsと、も進めています。両社は11月4日に覚書を締結し、NTTの通信技術やネットワーク制御技術の光地上局への導入と、地上のAPNへの接続を検討しています。
導入を検討するデジタルコヒーレント技術は、光の明るさに加えて、波のタイミングや振動の向きも情報伝送に利用します。ネットワーク制御技術では、天候の影響で利用できない光地上局を自動的に迂回し、複数の地上局とAPNを連携させます。NTTは、宇宙と地上を結ぶ光通信について、従来の電波による通信を超える大容量・低遅延のデータ伝送が期待できるとしています。
低軌道の通信網では衛星の切り替えと統合制御が必要
多数の衛星を連携させる通信網の性質は、衛星を配置する軌道によって変わります。静止衛星は地上からほぼ同じ位置に見え、通信の中継に使われます。低軌道衛星は静止衛星より地表に近く、通信遅延を小さくできる一方、移動する衛星に合わせて接続先を切り替える必要があります。
静止衛星は3機で極地を除く地球のほぼ全域をカバーできます。非静止衛星のコンステレーションは、多数の衛星をネットワーク化することで極地を含む広域をカバーでき、地上側には衛星システム全体を統合して制御する仕組みが求められます。
宇宙でデータを選別し、地上への転送量を減らす研究
今回の事業化検討に含まれる宇宙データセンターに関連し、NTTソフトウェアイノベーションセンタは、観測データを軌道上で分析する技術を研究しています。地上へ送る重要なデータを先に選別することで、転送量を減らし、重要なデータの分析を迅速にすることを目指しています。
研究対象の一つは、衛星上で軽量なAIによる一次分析を行い、詳細な分析が必要なデータだけを地上へ送る方式です。NTTソフトウェアイノベーションセンタは、公開された船のデータセットを使った実験で、データ容量を58.7〜80％削減したと報告しています。
過去の観測データと新しいデータを比較し、変化した場所に処理を絞る差分検知技術も研究されています。NTTソフトウェアイノベーションセンタは、この技術の実験で平均30％程度のデータ転送量削減を達成したとしています。また、2025年に示した研究方針では、低軌道衛星での軌道上実証に向けた開発・検証と、複数の衛星で計算処理を分担する分散宇宙コンピューティングの研究開発を掲げています。
