中国科学院と北京融為が高階体制高碼率星地通信技術を実証 中国科学院空天情報創新研究院と北京融為科技有限公司は、新たなる高通量星地データ伝送システム向けの高階体制高碼率星地通信技術の実地テストに成功しました。実験は麗江駅で行われ、Xバンド単チャンネルで最大2100 Mbps @ 128QAMの高通量通信を達成し、微波通信の碼率を75%向上させました。これは現在、国内で最も高いXバンド単チャンネルの星地通信碼率です。 近年、遠距離センシングアプリケーションと観測能力の向上により、衛星の観測データ量が急速に増加しています。これに伴い、星地データ伝送碼率も引き上げられる必要があります。現状では、国内の民生用衛星の星地データ伝送は主にXバンドで行われ、單チャンネル碼率は450 Mbps @ QPSK、900 Mbps @ 8PSK、または1200 Mbps @ 16QAMなどの段階に留まっています。そのため、大量の空間探査データの受信需要とデータ伝送帯域幅の不足の問題が日増しに深刻化し、衛星の利用効率に影響を及ぼしています。 この課題を解決するために、空天院と北京融為は現有の地上設備を最大限に活用し、システムハードウェアの複雑さを最小限に抑えながら、高度な微波技術でのデータ伝送方案を提案しました。この方案には、地面システムの核心デバイスであるモデムの技術革新が含まれます。 実験は三つの段階で進められました。まず、デスクトップ連通実験で新開発のHigh-Order Modulation (HOM) モデムの機能を確認しました。次に、ワイヤード連通実験で地上システムのRF有線閉ループを検証しました。最後に、麗江駅から約10キロメートル、仰角4°の位置に衛星シグナルエミュレータを設置して、衛星から送出される高階体制信号を模擬し、無線通信リンクを確立しました。これらの実験の結果、新しいモデムを用いて128QAMの高階体制下でXバンド2100 Mbpsの單チャンネル伝送を実現することが確認されました。星座図に明显的な変形がなく、誤り率はゼロでした。 また、本実験では位相ノイズ補償、非線形補正、チャネル均衡などの重要な技術を突破し、深層ニューラルネットワークモデルを衛星データ受信モデムの核心アルゴリズムに導入しました。AI技術を活用することで、星地通信効率を大幅に向上させる有望な低コスト・高性能技術ソリューションを提案することが期待されています。