TECHNOLOGY PROFILE
光通信衛星コンステレーション
Optical Communication Satellite Constellation
技術概要
複数の低軌道衛星を衛星間光通信で接続し、宇宙空間に高速・大容量のメッシュ型通信網を構築する技術です。衛星間をレーザー光で結ぶことで、従来の電波通信では課題となる周波数干渉を抑えながら、大容量・低遅延のデータ伝送を目指します。
衛星同士の接続だけではなく、衛星が高速に移動し続ける環境で、通信経路をリアルタイムに選び直す宇宙光ネットワークルータ、地上局との高周波通信、量産可能な光通信端末が中核となります。
技術詳細
光通信で衛星を「点」から「網」へ変える
従来の衛星通信は、個々の衛星が地上局と直接通信する方式が中心でした。これに対し光通信衛星コンステレーションは、多数の衛星をレーザー光で相互接続し、宇宙空間に通信網そのものを構築します。
地上の光ファイバー網に近い考え方を宇宙へ広げるもので、地上局が少ない海洋・山間部・離島でも、観測データや制御情報を迅速に届けられる可能性があります。
実用化の鍵は宇宙光ネットワークルータ
衛星コンステレーションでは、衛星の位置関係が常に変化します。そのため、通信相手までの経路を固定できません。高速性、低遅延、通信の安定性を維持するには、衛星間の接続状況を判断し、データの経路を動的に選択する光ネットワークルータが必要です。
NECは宇宙戦略基金の支援を受け、このルータの基盤技術を開発しています。2027年度には技術実証衛星を打ち上げ、光通信、高速ルーティング、大容量ミリ波通信などを軌道上で検証する予定です。
実証済みの技術と、これから必要な技術
JAXAとNECは2025年、地球観測衛星「だいち4号」と静止軌道上の光データ中継衛星の間で、約4万kmの距離を隔てた光衛星間通信を使い、1.8Gbpsで観測データを地上へ伝送することに成功しています。
ただし、単一の衛星間通信の成功と、数百基規模の通信網を安定運用することは別の課題です。量産可能な低コスト光端末、放射線耐性、衛星間の捕捉・追尾、高速ルーティング、衛星バスの量産、周波数確保、地上局網、運用ソフトウェアを一体で成立させなければなりません。
想定用途
- 災害時の通信確保と被災状況の把握
- 海上・離島・山間部での大容量通信
- 地球観測衛星データの高速伝送
- 船舶、ドローン、農機、建設機械などの遠隔操作
- 防衛・海洋監視・経済安全保障
- Beyond 5G／6Gの非地上系ネットワーク（NTN）
技術的課題
- 数百基規模での量産コストと打上げ費用
- 高速移動する衛星間での安定した光ビーム捕捉・追尾
- 宇宙環境で動作する光通信端末とルータの信頼性
- 軌道上メッシュネットワークの遅延・混雑制御
- 周波数・軌道資源の国際調整
- 民間顧客が継続的に利用する収益モデルの確立
