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通信をする衛星(情報通信測位分野)

超高速インターネット衛星
「きずな」(WINDS)

ミッション

人工衛星による超高速インターネット通信を実現

「きずな」は、世界最高速の3.2Gbpsの超高速でデータ通信を行なうことができる超高速インターネット衛星です。災害発生時には被災状況把握に利用されているとともに、今後は遠隔医療などへの活用が見込まれています。
データ通信を行う人工衛星は世界にもいくつか例がありますが、最大3.2Gbpsという超高速通信が可能なのは「きずな」だけです。大掛かりな地上局を必要とせず、宇宙から通信を行うため災害にも強い「きずな」の超高速通信は、さまざまな分野されています。

画像

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世界初の4K超高精細映像の非圧縮伝送に成功

「きずな」を使用した、高速衛星通信衛星の研究開発に取り組んでいる情報通信研究機構(NICT)が、世界最高速の3.2Gbpsの通信速度を達成するとともに、4K超高精細映像の非圧縮伝送することに世界で初めて成功しました。これにより、例えば、災害発生時には被災地の状況や負傷者の負傷箇所を4K超高精細映像で迅速に災害対策本部などに送ることができるようになります。また、突然の事故や思わぬ急病などの一刻一秒を争う事態の時に、離島や僻(へき)地などでは、高度な医療を提供することが難しいことがありますが、「きずな」の超高速回線を利用して、遠く離れた都市の専門医師に、患者の状況を4Kの超高精細映像で明瞭に伝えることができます。

東日本大震災の被災地でインターネットが使える環境を提供。

2011年3月11日に発生した東日本大震災。地上の通信設備が甚大な被害を受ける中、JAXAでは「きずな」を使ったブロードバンド通信環境を構築して、被災地からでもインターネットが利用できるようにしました。災害対策テレビ会議、安否情報の確認など様々な形で利用されました。

岩手県沿岸広域振興局(大船渡市)

岩手県沿岸広域振興局(大船渡市)に設置された地上アンテナ(可搬型アンテナ径1.2m)

世界中の学校や研究者同士の交流に役立つ

画像:世界中の学校や研究者同士の交流に役立つ

人工衛星を利用したインターネットは、教育分野でも非常に注目されています。例えば、マレーシアの大学、タイの大学、日本の大学をそれぞれインターネットで繋ぎ、オンラインで意見交換。世界中の人々と自由にやりとりができることは、インターネットがもたらした大きなメリットのひとつです。
しかし、今までの人工衛星を利用した通信は途中にいくつもの中継基地を経由させる必要があったため、会話に時間差が生じてしまい、どうしても一方通行のコミュニケーションになってしまうという問題がありました。「きずな」を利用すれば、広い範囲に散らばる数ヶ所の端末を直接つないで、同時に通信することが可能になります。参加者同士がお互いに自由にやりとりをすることができるので、まるで一緒の授業に参加しているかのようなストレスのないコミュニケーションが実現します。

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「きずな」の形状や搭載パーツについて

画像:人工衛星 「きずな」の形状や搭載パーツについて

MBA(国内及び近隣国向け):
マルチビームアンテナ

複数のビーム(通信用電波)を使って、効率よく目的地と通信することができます。

MBA(東南アジア向け):
マルチビームアンテナ

「きずな」は2つのMBAを搭載。こちらは東南アジアに向けられています。

太陽電池パドル

軌道上において太陽光を電池エネルギーに変換し、衛星に必要となる電力を供給します。

APAA:アクティブ・フェーズドアレイ・アンテナ

アジア・太平洋の広い地域との通信を可能にします。

技術

「きずな」で使われている技術のここがスゴイ!

データ通信を行う人工衛星は世界にもいくつか例がありますが、最大3.2Gbpsという超高速通信が可能なのは「きずな」が世界で初めてです。大掛かりな地上局を必要とせず、宇宙から通信を行うため災害にも強い「きずな」の超高速通信は、様々な技術を取り入れることで、これを実現しています。

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分厚い雨雲をピンポイント突破! マルチポートアンプがスゴイ!

画像:分厚い雨雲をピンポイント突破!マルチポートアンプがスゴイ!

「きずな」の特長である超高速通信を実現するためには"Ka帯"という大容量の通信に向いている特殊な周波数帯を利用します。しかしこの周波数帯は雨に弱く、雨天時にはノイズが混じってしまうためにうまく通信できないことが問題でした。そこで「きずな」は送信ビームの出力を自在に増幅できるマルチポートアンプを搭載。雨の降っている地域にピンポイントで強力な電波を送信できるため、つねに安定した状態で超高速通信を行うことができます。

広範囲通信もおまかせ!アクティブ・フェーズ・アンテナがスゴイ!

画像:広範囲通信もおまかせ!アクティブ・フェーズ・アンテナがスゴイ!

「きずな」がカバーする通信可能範囲は日本だけに留まりません。アジア諸国、太平洋主要都市など、地球のほぼ半分という実に広大な地域をカバーします。幅広いエリアにおいて効率の良い超高速通信を実現するために、アクティブ・フェーズドアレイ・アンテナを搭載。通信が多く行われている地域に向けてアンテナを高速で制御し、ハイ・パフォーマンスな超高速通信を実現することができます。

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仕様

「きずな」の仕様・打上げ

設計寿命 5年目標
軌道高度 36,000km
質量 約2,700kg
寸法 2m x 3m x 8m (太陽電池パドルを含めた全幅21.5m)
発生電力 5200W以上
姿勢安定方式 3軸姿勢制御方式
打上げ年月日 2008年2月23日
打上げロケット H-IIAロケット14号機

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ミッション系の仕様

中継方式 再生交換中継方式
(ATMベースバンド交換方式)
非再生交換中継方式
(ベントパイプ)
周波数 上り: 27.5~28.6GHz / 下り: 17.7~18.8GHz
アンテナ方式と実験エリア MBA (固定ビーム): 日本国内及びアジアの主要10都市/
APAA (走査ビーム): アジア太平洋地域
EIRP, G / T MBA: 68dB以上、18dB/K以上 / APAA: 55dB以上、7dB/K以上
地上局アンテナ径と伝送速度
(上り / 下り: MBA通信回線)
45cm級: 1.5~6 / 155Mbps
1~2m級: 1.5~51 x 3 / 155Mbps
2~3m級: 622 / 622Mbps
5m超: 1.2Gbps / 1.2Gbps

主なミッション機器

画像: 主なミッション機器

Ka帯高出力マルチビームアンテナ (MBA) / マルチポートアンプ (MPA) JAXA
開発
日本全国および、アジアの主要都市と超高速通信を行うマルチビームアンテナと、これらのビーム出力の電力配分を行うマルチポートアンプを開発します。
Ka帯アクティブフェーズドアレイアンテナ (APAA) JAXA
開発
アジア・太平洋の広い地域を対象として、送受信とも2つの通信ビームを電子的に高速走査できるアンテナ技術を開発します。
搭載高速スイッチング・ルータ (ATM交換機ルータ) NICT
開発
衛星上で155Mbps x 3チャネルという高速な情報交換を行う交換機を搭載します (独立行政法人通信総合研究所が開発を担当)。

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本文ここまで。
画像:ロケットの情報を掲載 ロケットナビゲーター
画像:宇宙から見た地球を紹介 地球観測研究センター
画像:衛星利用の情報を発信 衛星利用推進サイト
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