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NTT、低軌道衛星のMIMO伝送で通信容量を最大約2.67倍に

2026.10.27

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*図1　「低軌道衛星MIMO技術を活用した衛星センシングプラットフォーム実証」のイメージ（出典：NTT）*

NTTは2026年10月23日、宇宙航空研究開発機構（JAXA）と進める低軌道衛星の軌道上実証で、複数のアンテナを使うMIMO伝送により、単一アンテナの通信と比べて伝送容量を最大で平均約2.67倍に拡大できたと発表した。地上の2地点から同じ周波数で同時に送ったIoT信号を、衛星上で分離・復調することにも成功した。

低軌道衛星MIMOで伝送容量を平均約2.67倍に

MIMOとは、送信機と受信機の双方が複数のアンテナで通信し、伝送容量を高める無線通信技術である。実証では衛星から地上基地局へ向かう通信で、衛星の複数アンテナから同じ周波数で異なる信号を送り、遠隔に配置した複数の地上局で受信して信号を分離した。

送受信アンテナを1台ずつ使う従来方式と比べ、2026年5月5日の2×2 MIMO実験では伝送容量が平均約1.94倍、5月24日の3×3 MIMO実験では平均約2.67倍になった。低軌道衛星は伝搬路が刻々と変わり、地上局ごとに電波の到来時間やドップラーシフトが異なるため、信号の分離精度が落ちやすい。NTTとJAXAは、時間周波数非同期干渉補償、通信路モデル化による通信容量推定、制御キャリアレスMIMO復調の3技術でこの課題に対処した。

通信路モデルと衛星の軌道シミュレーターから算出した値は、実測値と変動の傾向が一致した。軌道を予測できる衛星通信では伝送容量の変動パターンを事前に把握でき、衛星のアンテナ数や地上局アンテナの配置を軌道情報から解析的に設計できる。

衛星IoTで地上基地局のない地域のセンシングへ

もう1つの実証は衛星だけで多数のIoT端末を収容する衛星センシング技術である。地上の異なる2地点から、同一周波数・同一方式の920MHz帯LPWA信号を同時に送信した。衛星で受信した信号は2端末分が重なっていたが、信号処理と復調処理によって分離できた。

実験には、JAXAの小型実証衛星4号機に搭載した低軌道衛星MIMO／IoT伝送装置（LEOMI）を使った。衛星は2025年12月14日に打ち上げられ、2026年3月13日から定常運用に入った。NTTは衛星搭載機器のMIMOデジタル部とIoT部の開発、地上局の復調機の構築と運用、データ評価を担当した。JAXAはMIMOアナログ部の開発、地上局アンテナと無線周波数部の運用、データ評価を担った。両者は2019年11月から、地上と宇宙をつなぐ光・無線通信インフラの共同研究を続けている。

NTTは約1年間の定常運用を続け、アンテナ数の異なる条件で複数の衛星パスの実験を重ねて大容量化の効果を統計的に評価する。IoTでは送信実験と電波環境試験で技術の適用条件を詰める。用途として、海洋や山間部など地上通信網のない地域でのインフラ設備の点検、環境モニタリング、スマートメーターを挙げている。成果は2026年11月18日から25日まで開催する「NTT R&D FORUM 2026」で展示する。

この記事の編集者

: PEAKSMEDIA_ニュース配信チーム

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