地上-衛星間光通信における大気ゆらぎの影響を克服する次世代誤り訂正符号の伝送

情報通信研究機構（NICT）と名古屋工業大学（名工大）は、JAXAと共同で、地上-衛星間光通信において大気ゆらぎで生じるデータ誤りを、5G等で使われる次世代誤り訂正符号（5G NR LDPC/DVB-S2）を用いて訂正し、高速・高信頼な伝送に世界で初めて成功した。これは将来の宇宙・地上統合ネットワーク実用化に不可欠な技術。 

https://www.nict.go.jp/press/2025/10/22-1.html

地上と衛星を結ぶ光通信（FSO: Free-Space Optical communication）は、電波に比べて圧倒的な大容量伝送が可能ですが、最大の障壁は**大気ゆらぎ（シンチレーション）**による信号の劣化です。

この影響を克服するために期待されている、次世代誤り訂正符号（FEC）とその伝送技術について解説します。

1. 大気ゆらぎが通信に与える影響

地上から上空約36,000km（静止軌道）まで光を飛ばす際、大気の密度変化や温度差によって屈折率が不規則に変化します。これにより、受信側では以下の問題が発生します。

• 強度変調（フェージング）: 受信光強度が激しく変動し、一時的に信号が途絶える。

• 波面歪み: 光の位相が乱れ、効率的な受光が困難になる。

• バースト誤り: 符号が連続して誤る現象。従来の単純な誤り訂正では対応しきれない。

2. 次世代誤り訂正符号（FEC）の役割

大気ゆらぎによる「深いフェージング」に対処するため、次のような高度な符号化技術が研究・導入されています。

LDPC（低密度パリティ検査）符号

現在、最も注目されているのがLDPC符号です。

• 特徴: シャノン限界（通信路容量の限界）に極めて近い性能を持ちます。

• 利点: 並列処理に適しており、100Gbpsを超えるような超高速伝送でもリアルタイムで誤り訂正が可能です。

軟判定誤り訂正（SD-FEC）

受信した信号を「0か1か」の2値で判断するのではなく、その信号の「確からしさ（尤度）」を数値化して処理します。

• 大気の影響で信号が弱まった際、硬判定（Hard Decision）よりも数dB以上の高い改善効果が得られます。

インターリーブ技術との組み合わせ

バースト誤りを分散させるために、データの順番を並び替えて送信し、受信側で元に戻すインターリーブが不可欠です。次世代FECでは、LDPCと長いインターリーブ時間を組み合わせることで、数ミリ秒に及ぶ瞬断からもデータを復元します。

3. 最新の伝送技術トレンド

符号化だけでなく、物理レイヤーでの対策も統合されています。

まとめ

次世代の地上-衛星間光通信は、「強力なLDPC符号」と「補償光学」、そして**「適応制御」**の三位一体によって、雲やゆらぎに負けない信頼性の高い通信インフラへと進化しています。

もし特定の符号化アルゴリズム（例えば、DVB-S2X規格での採用例など）や、数学的な仕組みについてより詳しくお知りになりたい場合は、さらに深掘りして解説できます。

出典：Google Gemini

PR:

	SDS8000Aシリーズ オシロスコープ 特長と利点 4チャンネル + 外部トリガーチャンネル アナログチャンネル帯域幅：最大16GHz(8/13/16GHz) リアルタイムサンプリングレート：最大40GSa/s（全チャンネル同時） 12ビットADC 低ノイズフロア：16GHz帯域幅で176μVrms SPOテクノロジー ・ 波形キャプチャレート：最大200,000フレーム/秒 ・ 256段階の波形輝度と色温度表示をサポート ・ 最大2Gポイント/チャンネルのストレージ容量 ・ デジタルトリガー ・Coming soon
	SSG6M80Aシリーズ マルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器 主な特長 ・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能 最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz（測定値） ・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載 ・アナログ変調、パルス変調（オプション） ・Coming soon
	SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz ・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz ・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz ・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset ・DANL: Less than -165 dBm/Hz ・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections. ・Coming soon
	SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features ・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz ・Dynamic Range: 135 dB ・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz ・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm ・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc. ・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches. ・Coming soon

お礼、

T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝（最寄り駅浜松町）に移転し、スペースも拡大いたしました。
欧米計測器メーカーが値上げをする中、(110GHz VNAでは1億円超え)
弊社では若干の値下げをさせていただき、Ceyear社110GHz VNAは5000万円以下です。
高額な設備投資を伴う製品開発では、市場投入までの時間（Time to Market）の短縮、「スピード感」が求められます。
電子計測器業界の「ゲームチェンジャー」として、高性能/高信頼/低価格/短納期を武器に
T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。