Microsoft PowerPoint GOS研究会(矢野)d2【公開版】

2013年12月3日 東京大学 山上会館 グローバル オブザベーション システム GOS における情報ネットワーク NICTワイヤレスネットワーク研究所 矢野 博之

GOSにおける 情 報 ネットワーク 情 報 収 集 国 土 及 び 広 大 な 海 域 の 情 報 を 様 々な 設 備 で 収 集 リアルタイム 伝 送 陸 海 空 をつなぐ ネットワーク 分 析 把 握 収 集 した 情 報 を 分 析 して 利 活 用 1

2 NICTの 概 要 産 学 官 連 携 国 の 情 報 通 信 政 策 公 的 業 務 と し て 標 準 時 供 給 宇 宙 天 気 予 報 提 供 等 自 主 研 究 開 発 我 が 国 経 済 の 成 長 安 心 安 全 で 心 豊 か な 生 活 国 際 競 争 力 の 維 持 強 化 産 学 の 研 究 開 発 支 援 事 業 の 振 興 情 報 通 信 分 野 を 専 門 とする 唯 一 の 公 的 研 究 機 関 として 最 先 端 の 研 究 開 発 を 実 施 し 成 果 を 社 会 へ 還 元

我 が 国 の 活 力 強 化 に 貢 献 する 研 究 開 発 ネットワーク 基 盤 技 術 より 便 利 で 高 品 質 高 効 率 かつ 安 心 安 全 なネットワークを 実 現 ユニバーサルコミュニケーション 基 盤 技 術 人 に 優 しいコミュニケーションを 実 現 早 晨 好! 좋은 아침! Selamat pagi! おはよう 高 速 大 容 量 省 エネで 世 界 中 とつながる 光 通 信 ネットワーク 技 術 災 害 時 など 様 々な 場 面 に 利 用 可 能 な 無 線 通 信 技 術 巧 妙 化 するサイバー 攻 撃 などの 不 安 を 解 消 する 情 報 セキュリティ 技 術 電 磁 波 センシング 基 盤 技 術 高 精 度 な 時 刻 情 報 や 環 境 情 報 等 を 誰 もが 便 利 で 安 全 に 利 用 できる 多 言 語 間 通 訳 を 特 定 分 野 で 実 用 可 能 にする 技 術 ネット 上 の 膨 大 なサービスを 組 み 合 わせて 新 たな 有 用 サービスを 構 築 する 技 術 立 体 映 像 等 を 活 用 した 臨 場 感 あふれるコミュニケーションの 実 現 技 術 未 来 ICT 基 盤 技 術 未 来 の 情 報 通 信 に 向 けたパラダイムシフトをもたらす 電 波 時 計 等 に 用 いられる 時 刻 標 準 を 高 度 に 支 える 技 術 災 害 状 況 など をレーダで 瞬 時 に 把 握 する 技 術 電 磁 波 の 人 体 への 影 響 を 評 価 する 技 術 脳 や 生 物 のメカニズムを 応 用 して 柔 軟 で 効 率 的 な 情 報 通 信 を 実 現 する 技 術 量 子 力 学 などを 応 用 して 究 極 の 安 全 性 と 効 率 性 を 有 する 情 報 通 信 を 実 現 す る 技 術 テラヘルツ 帯 の 利 用 を 広 げる 技 術 3

ワイヤレスネットワーク 研 究 所 のR&Dビジョン 移 動 環 境 災 害 等 の 非 常 時 有 線 によるアクセスが 困 難 な 領 域 などで 周 波 数 資 源 やエネルギー 資 源 を 有 効 利 用 しつつ 人 やモノが 柔 軟 且 つ 確 実 に 繋 がるワイヤレスネットワークの 研 究 開 発 新 たな 周 波 数 利 用 技 術 による ワイヤレスネットワークの 実 現 地 上 から 宇 宙 空 間 まで 広 がる ネットワーク 環 境 の 実 現 非 常 時 等 にも 適 用 できる ワイヤレスネットワークの 実 現 4

地上 海上から宇宙空間まで広がるネットワーク環境の実現 災害時など緊急時にも展開可能で 地上 海上から宇宙空間までをカバーするブロードバ ンド モバイル衛星通信システムを構築 大容量化する観測衛星のデータ伝送を支える数10Gbpsクラスの光衛星通信技術を確立 させ 空間量子鍵配布技術や電波と光を用いた超高速データ中継 超高速フィーダリンク 技術を構築 電波通信 (数10Mbps以上) 光通信(数10Gbps) 有線網 5

超 高 速 衛 星 通 信 技 術 使 用 周 波 数 帯 18/28GHz 帯 超 高 速 インターネット 衛 星 きずな (WINDS) 世 界 最 高 速 となる1.2Gbpsの 衛 星 通 信 技 術 を 実 証 Kaバンド (18/28GHz)という 高 い 周 波 数 を 用 い マルチビームアンテナ (MBA)ではアジア 都 市 間 を 電 子 走 査 ビーム(APAA)では 太 平 洋 諸 国 をカバーする 非 常 用 通 信 インフラ 確 保 ディジタルデバイド 解 消 2008 年 2 月 23 日 打 上 げ 成 功 2008 年 6 月 30 日 NICT 搭 載 機 器 (ABS) 等 の 初 期 機 能 確 認 作 業 完 了 現 在 利 用 実 験 実 施 中 高 速 ベースバンド 交 換 器 搭 載 NICTの 研 究 開 発 技 術 ギガビット 級 衛 星 通 信 を 可 能 にする 世 界 最 高 速 の 搭 載 用 ベースバン ド 高 速 交 換 機 (155Mbpsx3 系 統 )の 開 発 WINDS 地 球 局 用 622Mbps/1.2Gbps 高 速 モデムの 開 発 実 証 実 験 1.2mアンテナVSATや45cm アンテナUSATのみでも 衛 星 ネットワークを 構 成 マルチスポットビームによる 広 域 ネット 接 続 でアジア 太 平 洋 地 域 の 都 市 をカバー MBA 固 定 ビームカバー 地 域 622Mbps 高 速 モデム 総 合 防 災 訓 練 における 通 信 実 験 スーパーハイビジョン 伝 送 実 験 地 上 ネットワーク 網 との 接 続 実 験 医 療 ICT 情 報 伝 送 実 験 2009 年 7 月 22 日 : 硫 黄 島 での 皆 既 日 食 映 像 配 信 実 験 に 成 功 MBA APAA 電 子 走 査 ビーム(APAA)カバー 地 域 スキャンニング スポットビームに よる 広 域 カバー 周 波 数 カバー エリア EIRP G/T 上 り: 27.5~28.6GHz / 下 り: 17.7~18.8GHz 日 本 全 国 (9 地 区 ) 及 びアジア10 都 市 68 dbw 以 上 18 db/k 以 上 (MPA 総 合 最 大 出 力 :280 W) アジア 太 平 洋 地 域 ( 任 意 方 向 に 送 受 信 2ビーム) 55 dbw 以 上 7 db/k 以 上 偏 波 水 平 及 び 垂 直 偏 波 垂 直 偏 波 中 継 方 式 再 生 交 換 中 継 方 式 または ベントパイプ 中 継 方 式 2010 年 1 月 30 日 : 心 臓 外 科 手 術 3Dハイビジョン 映 像 ライブ 中 継 実 証 実 験 に 成 功 硫 黄 島 においてWINDSに 日 食 映 像 を 送 信 するNICT 車 載 局 6

超 大 容 量 高 信 頼 光 宇 宙 通 信 技 術 光 衛 星 通 信 光 波 の 特 長 である 広 帯 域 性 秘 匿 性 を 生 かした 大 容 量 高 速 のデータ 収 集 蓄 積 配 信 を 可 能 とする 技 術 の 開 発 を 行 う 衛 星 間 の 大 容 量 高 速 通 信 サービスの 実 現 超 高 速 インターネット 衛 星 システムの 実 現 光 衛 星 通 信 技 術 低 軌 道 衛 星 OICETSとの 世 界 初 の 光 通 信 実 験 の 成 功 ドイツTerraSAR-X 衛 星 との 光 学 追 尾 実 験 OICETSから のレーザ 光 NICT 光 地 上 局 から のレーザ 光 小 型 衛 星 (50kg 級 ) 用 光 通 信 装 置 の 開 発 光 学 系 電 気 回 路 小 型 光 トランスポンダの 搭 載 モデル 地 上 ネットワーク 網 光 地 上 局 7

衛 星 通 信 実 験 システム 用 地 球 局 災 害 時 に 迅 速 に 展 開 可 能 な 電 波 衛 星 通 信 用 地 球 局 地 上 災 害 用 衛 星 通 信 実 験 システムの 開 発 大 型 車 載 地 球 局 (2.4m 級 アンテナ) 小 型 移 動 体 用 地 球 局 (60cm 級 アンテナ) フルオート 可 搬 型 地 球 局 (1m 級 アンテナ) フルオート 可 搬 局 大 型 車 載 地 球 局 光 地 上 局 ネットワークシステムの 開 発 小 型 車 載 地 球 局 海 洋 船 舶 地 球 局 8

フルオート 小 型 移 動 体 用 地 球 局 ( 車 両 船 舶 両 用 ) アンテナ 追 尾 制 御 部 は 船 舶 搭 載 も 可 能 な 設 計 地 球 局 操 作 は 非 専 門 家 でも 可 能 なフルオート 仕 様 JAMSTEC 船 舶 搭 載 による 実 用 化 実 証 実 験 を 実 施 送 信 周 波 数 受 信 周 波 数 27.5-28.6GHz 17.7-18.8GHz 偏 波 直 線 偏 波 ( 送 受 平 行 ) アンテナ 径 HPA アンテナ 可 動 範 囲 追 尾 精 度 WINDS 中 継 回 線 ユーザインタフェー ス その 他 65cm 20Wクラス El: 20-160deg Az: 360deg( 無 限 回 転 ) < ±0.2deg 再 生 交 換 中 継 回 線 上 り:1.5 6 24Mbps 下 り:155Mbps ベントパイプ 回 線 1.6 6.5 26Mbps Ethernet (1000base-T) 普 通 自 動 車 免 許 で 運 転 可 能 発 発 を 搭 載 (2.8kVA 以 上 ) アンテナは 取 り 外 して 船 舶 等 に 搭 載 可 能 9

GPSブイを 沖 合 展 開 する 津 波 検 出 ネットワーク 構 想 津 波 発 生 の 早 期 検 出 のため GPSブイ( 平 常 時 は 波 高 計 として 活 用 )を 海 岸 から100km 以 上 の 沖 合 に 展 開 沿 岸 通 信 局 への 直 接 通 信 が 不 可 能 なため 衛 星 通 信 を 活 用 ETS-VIIIを 用 いて 霞 ヶ 浦 室 戸 岬 沖 基 礎 実 験 を 実 施 室 戸 岬 沖 の 海 洋 牧 場 施 設 を 借 用 し 高 知 高 専 東 大 地 震 研 JAXA 等 との 共 同 実 験 を 実 施 10

無 人 航 空 システム(UAS)の 応 用 に 関 する 研 究 開 発 地 上 の 通 信 インフラが 破 壊 され かつ 電 力 供 給 も 停 止 する 被 災 直 後 の 状 況 (インフラ 復 旧 までの 間 )に おいて 孤 立 被 災 地 などへの 回 線 提 供 を 可 能 とする 無 人 航 空 システム(UAS)を 活 用 したワイヤレスネッ トワーク 技 術 の 研 究 開 発 ( 上 空 からの 映 像 やセンサ 情 報 の 収 集 にも 活 用 可 能 ) 海 上 ネットワークへの 適 用 の 可 能 性 あり UASと 地 上 及 び 衛 星 を 接 続 するための 周 波 数 有 効 利 用 干 渉 回 避 技 術 UASと 衛 星 通 信 システム 車 両 ノード 地 上 メッシュNWとの 連 携 による 重 層 的 で 柔 軟 な 回 線 提 供 を 実 現 するための 異 種 無 線 ネット ワーク 構 築 制 御 技 術 広 域 網 公 衆 網 UASを 用 いた 孤 立 被 災 地 と 公 衆 網 の 接 続 UAS 用 地 上 局 と 地 上 系 メッシュNWの 相 互 接 続 による 周 辺 への 展 開 UASと 衛 星 を 活 用 した 広 域 網 の 迅 速 な 再 構 築 11

今 後 の 検 討 課 題 研 究 開 発 成 果 のGOSの 設 計 への 反 映 他 システム( 地 上 システム 航 空 システム) との 連 携 情 報 収 集 から 分 析 把 握 までのシームレス な 連 携 12