特集

宇宙統合コンピューティング・ネットワーク

コンピューティング

宇宙クネットワー

宇宙統合コンピューティング ・ネットワークの取り組み概要
持続可能な社会の実現に向けて，エネルギー ・ 環境 ・ 防災等のさまざまな分野で宇宙空間を ICT インフラ基盤として活用することがより一層重要となっています．そこで，NTT とスカパー JSAT 株
式会社は新たな宇宙 ICTインフラ基盤である宇宙統合コンピューティング事業を担う合弁会社として株式会社 Space Compass を設立しました．本稿では，宇宙統合コンピューティング ・ ネットワークの全体像や事業概要，今後の展開について紹介します．

新たな宇宙インフラへの挑戦

こうせい

鈴木耕世

かねきよともゆき兼清※

ほり堀しげひろ茂弘※

知之

NTT 研究企画部門となります．宇宙空間に構築する光無線通信ネットワークおよび成層圏で構取り組み予定事業の概要

持続可能な経済・社会活動を確立し築するモバイルネットワークを手始め

宇宙統合コンピューティング・ネッていくうえでは，エネルギー，環境・に，新たなインフラの構築に挑戦する

トワークの実現に向けて取り組む予定

気候変動，防災，海洋インフラ，安全

ことで，世界の宇宙産業の発展と持続の事業は以下のとおりです．

保障などの多様な分野において，成層可能な社会の実現に貢献していきます．

（1） 宇宙データセンタ事業：宇宙圏・地球近傍宇宙空間を ICT インフラ基盤として効果的に最大活用することが，より一層重要となります．そのた

宇宙統合コンピューティング ・ネットワーク

における大容量通信・コンピュー
ティング基盤光電融合技術による低消費電力化とめに，宇宙空間の ICT インフラ基盤は，宇宙統合コンピューティング・ネッ

高宇宙線耐性の実現により，宇宙にお従来とは異なる新たな技術・アーキテ

トワークは，NTT のネットワーク・けるコンピューティング処理基盤を提クチャが求められます．

コンピューティングインフラと，スカ供します（図 2 ）．また，大容量光通NTTとスカパーJSAT 株式会社は，パー JSAT の宇宙アセット・事業を信技術を活用した分散処理コンピュー地上と宇宙のインフラ企業として長年統合して構築する新たなインフラです

ティングによりさまざまな高度なデーにわたる技術開発・事業を通じて得た（ 図 １ ）． 地 上 か ら 高 高 度 に 浮 か ぶ

タ処理を可能とします．例えば，宇宙知見を活かし，今後の人類の宇宙空間HAPS（High Altitude Platform

で収集される膨大な各種データ等を高の一層の活用と拡張を支えるため，合Station），宇宙空間の低軌道・静止速光通信ネットワークを通じて即座に

弁 会 社 で あ る 株 式 会 社 Space

軌道まで複数の軌道を統合します．ま

宇宙空間にて，情報集約・分析処理

Compass を2022年 7 月20日に設立した，それらと地上を光無線通信ネットし，情報を必要とするユーザに必要なワークで結びコンステレーションを構

情報のみを即座に届けることで，宇宙ました．

（1）
，
（2）

この合弁会社は，2021年の業務提成し，分散コンピューティングによっデータ利活用のリアルタイム性，ユー「宇宙統合コンピュー携（3）で発表した，てさまざまなデータ処理を高度化しま

ザ利便性の飛躍的な向上に貢献します．

ティング・ネットワーク」実現の一歩す．また，地上のモバイル端末へのアSpace Compass において当初取クセス手段を提供し，超カバレッジをり組む予定の事業としては，観測衛星実現します．

等により宇宙で収集される膨大な各種※ 現，Space Compass

10

すずき

2022.10

特集

宇宙統合コンピューティング・ネットワーク
地上の災害の影響を受けず，宇宙で独立して脱炭素かつ自立可能な宇宙インフラ月
38万 km

光技術で超低消費電力，超高速通信，高セキュアなネットワークを実現

宇宙データセンタ（光データリレー＆コンピューティング） Storage

活動エリア

静止軌道
3 万6000 km

AI分析

通信（光）

低軌道
～ 1000 km
IoT衛星

リモートセンシング衛星

宇宙RAN（静止軌道・低軌道・成層圏）
HAPS（高高度プラットフォーム）

通信（電波）

携帯バックホール

成層圏
20 ～ 50 km

宇宙センシング

地上B5G/6G, 地上ネットワーク

図1

B5G/6G, 地上ネットワーク

宇宙統合コンピューティング・ネットワーク構想

宇宙データセンタ
観測衛星などが取得するデータ

衛星ディスアグリゲーション

を宇宙で分散処理（例：災害時にユーザが必要とする対象物や差分情報を抽出

分散処理
Storage・AI

分散処理
Storage・AI
光無線通信

データ収集・分析衛星

分散処理
Storage・AI

ベースマップは衛星に分散保存）

光無線通信

データ収集・分析衛星

光無線通信

光無線通信

データ収集・分析衛星

リアルタイムに宇宙データセンタ
での処理結果のみを即時伝送（光無線通信／無線通信）

地球観測衛星など

船舶・飛行物

被災地

図2

地上基地局

宇宙データセンタ事業の概要

デ ー タ を 静 止 軌 道 衛 星（GEO：

す．通信速度は既存サービスに比べてにおけるコミュニケーション基盤

Geostationary Orbit Satellite）経10倍程度に向上し，任意のタイミング

Beyond 5G/₆G で期待される衛星

由で地上へ高速伝送する光データリで即時伝送可能です．さらに光無線通（低軌道・静止軌道）・HAPS（₄），（5）をレーサービス（図 ₃ ）を，202₄年度に信を用いることで，従来の無線通信用いたモバイル基地局によるアクセス開始します．静止衛星から地上局に直サービスで必要となる免許調整が不要サービスを提供します（図 ₄ ）．例え

接データ伝送をする既存サービスではになるという利点もあります．顧客とば，災害時における究極の高信頼メッ

地上局と通信できるタイミングや電波なる観測衛星事業者にとっては，観測セージングサービスや超広域カバレッによる通信容量に制約があるのに対衛星能力の向上，業務効率の向上を見ジ等，より一層のモバイル通信の利便し，静止軌道衛星経由での光データ伝込めるというメリットがあります．

性・価値向上に貢献します．

送を用いることで，大容量・準リアル（2） 宇 宙 RAN（Radio AccessSpace Compass において当初取タイムのデータ伝送が可能となりまNetwork）事業：Beyond 5G/₆G

り組む予定の事業としては，HAPS

2022.1011

特集

宇宙統合コンピューティング・ネットワーク

静止軌道衛星Before：
短時間の間欠的かつ限られた通信容量大容量・準リアルタイムデータ伝送
観測衛星
（低軌道）

After：
準リアルタイムに高速大容量データ伝送
光データリレーサービス：5 Gbit/s以上

データ・画像取得
既存地上局サービス：
数100 Mbit/s程度

図₃

宇宙光データリレーサービスの概要

宇宙RAN基盤
静止軌道衛星

低軌道衛星
HAPS

超広域カバレッジ＋
地上インフラ災害状況に依存しないコミュニケーションインフラ（アプリによっては宇宙で処理を完結）
静止軌道衛星，低軌道衛星，HAPSは，それぞれのメリットを活かした最適な分散処理を構成

スマートフォン端末直接収容

図₄1₂

宇宙 RAN 事業の概要を用いた低遅延の通信サービスを2025能になります．

さらには，テラヘルツ波等により従来

年 度 に 国 内 で 開 始 を め ざ し ま す．

（3） 宇宙センシング事業：地上と見えなかった情報を可視化する新たな

HAPS によりカバレッジを容易に拡

宇宙のセンシングデータ統合基盤

センシング技術を開発し，宇宙データ張できることから，災害時の高信頼通

従来の観測衛星による観測データにの価値向上，宇宙データ利活用の可能

信や，船舶や航空機等への大容量通信

加 え， 世 界 で 初 と な る 低 軌 道 衛 星の提供，離島やへき地への通信サービ

MIMO 技術によりグローバルに設置ス提供等が可能となります．携帯通信

さ れ て い る 地 上 IoT（Internet of

事業者にとっては，地上基地局整備にThings）端末データを収集する，宇よ る カ バ レ ッ ジ 拡 張 と 並 行 し て，宙と地球を統合したセンシング基盤を宇宙統合コンピューティング・ネッ

HAPS を組み合わせることでモバイ提供します（図 ₅ ）．これらの技術にトワークの事業化に向けてはさまざま

ルネットワーク全体としてのコスト・ついては，2022年打ち上げ予定の国立

エネルギー効率を改善できます．エン

研究開発法人宇宙航空研究開発機構

ドユーザにとっては，HAPS により（JAXA）の革新的衛星技術実証 3 号

普段使いのスマートフォンの利用が可機にて軌道上実証を予定しています．

2022.10＊性拡大に貢献します．

事業化に向けた研究開発の取り組み＊ MIMO（Multiple-Input and Multiple-Output）：
無線通信において，送信機と受信機の双方で複数のアンテナを使い，通信品質を向上させるための技術．

特集

無線（MIMO）
通信技術

無線（IoT）
通信技術
Storage

情報を複数アンテナから衛星MIMO送信同時伝送するMIMO技術
を応用し，高速大容量化．
衛星の受信波形データをそのまま地上に転送

衛星受信波形キャプチャ

地上IoT端末の微弱電波に指向性を向け抽出……
図5

な技術課題が存在します．本特集では，それらの課題解決のために研究開

宇宙センシング事業の概要

今後の展開発を進めてきた主要な技術について，Space Compass では，宇宙統合

技術概要やユースケース，提供価値等

コンピューティング・ネットワーク構を紹介します．

想の第一歩として，前述の宇宙データ

宇宙コンピューティングに向けセンタ，宇宙 RAN の事業・サービス

たイベント駆動型推論の検討：宇をはじめ，今後順次拡大します．宇宙

宙データ利活用のリアルタイム

データセンタ事業では，高度なコン性，ユーザ利便性を向上させるたピューティング機能を搭載した衛星をめ，分散コンピューティングによ順次拡大し，宇宙での大容量通信・コり宇宙上で膨大なデータをエッジンピューティング処理基盤を提供しま処理するコンピューティング技術

す．なお，2025年の大阪・関西万博での概要等

は NTT の大容量光通信技術の宇宙で①②

宇宙 RAN における HAPS 実用化に向けた取り組み：超カバレッの実証を披露し，将来的には本サービスを全世界に展開する予定です．

ジ，高信頼，低遅延の通信サービ

宇宙 RAN 事業では HAPS を活用しス提供のための HAPS のユースた撮像センシング等についても提供をケースや HAPS と地上の連携ネッ検討していきます．さらに，静止軌道

トワーク構成，制御技術の概要等

衛星および低軌道衛星（LEO：Low

衛星センシングプラットフォー

Earth Orbit satellite）も追加・統

ム：超カバレッジで低コストなセ合し，カバレッジを拡充していくととンシング提供のため，安価な IoT

もに，無線通信広帯域化技術の開発に端末の微弱電波に指向性を向け抽より HAPS 一機当りの通信キャパシ出する衛星センシング技術や衛星ティ拡大を図っていきます．

③の受信波形データをそのまま地上に転送する大容量伝送技術の概
要，軌道上実証等

20/210520a.html（4） https://www.docomo.ne.jp/binary/pdf/info/
news_release/topics_211115_00.pdf（5） https://group.ntt/jp/newsrelease/2022/01/17/220117a.html■参考文献（1） https://group.ntt/jp/newsrelease/2022/04/26/220426a.html（2） http://space-compass.com/20220720jp.pdf（3） https://group.ntt/jp/newsrelease/2021/05/（左から）鈴木  耕世 / 堀  茂弘 /兼清  知之
新たな宇宙 ICT インフラ基盤である宇宙統合コンピューティング ・ ネットワー
クの構築に挑戦することで，世界の宇宙産業の発展と持続可能な社会の実現に貢献していきます．

◆問い合わせ先NTT 研究企画部門
R&D ビジョン担当
TEL 03-6838-5399
E-mailkousei.suzuki

2022.10

ntt.com

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