索尼計算機科學實驗室（總裁兼首席執行官： 北野宏明，下稱：索尼CSL）和日本國立研究開發法人宇宙航空研究開發機構（理事長:山川宏/下稱JAXA）成功進行了一項演示實驗，即在模擬的低質量和易出錯的通訊環境中完整傳輸一個數據文件。在嚴峻而復雜的環境中完成數據傳輸是未來平流層和近地軌道光通訊的關鍵，索尼CSL和JAXA已經為這項技術的商業化奠定了技術基礎。該實驗是JAXA的“太空創新合作伙伴計劃”（J-SPARC）*1的一部分。

    為了使自由空間光通訊能夠更好應用于平流層和更遠的極端高度，通訊設備必須小型、節能，且能夠實現高速傳輸。此外，通訊設備之間的長距離意味著其方向的任何變化都可能導致發送設備的激光信號不能被接收設備穩定接收。信號噪聲也可能出現在環境和接收設備中，導致信號編碼錯誤。鑒此，標準互聯網協議套件 (TCP/IP) 無法在此類環境中確保設備之間的穩定通訊鏈路。

    索尼CSL和JAXA的合作旨在建立低軌道衛星和無人機之間基于光通訊的互聯網服務，從而實現平流層的通訊。雙方模擬出一個建立在千兆以太網線路上的、具有自由空間光通訊誤碼率的實驗環境。在這種低質量的環境下，普通互聯網通訊無法完成。但實驗數據卻以446 Mbps*2的速度，完整無損地被成功傳輸。這一結果表明，自由空間的光通訊也有可能實現類似于地面互聯網服務的高質量和高速通訊。

    此次通訊采用結合了索尼CSL的前向糾錯（FEC）*3和JAXA的延遲/中斷容忍網絡（DTN）*4的信號處理方法，前者基于索尼通過藍光等光學技術不斷演進發展的激光讀取技術。

    這次成功的演示實驗，意味著平流層或近地軌道點對點光學互聯網服務可以實現高速、高帶寬和低能耗。這將是未來通訊服務新的商業發展機會，例如安裝在低地球軌道衛星群上的小型光通訊終端*5，或用于平流層通訊的無人機。

    索尼CSL和JAXA計劃還將繼續共同研發，以實現高質量的太空通訊服務。

    1：J-SPARC太空創新合作伙伴計劃旨在連接JAXA和有志于太空業務的私營企業，獲得雙方商業化承諾，共同研究業務概念，促進外向型技術開發和示范。https://aerospacebiz.jaxa.jp/solution/j-sparc/

    2：與TCP相比，該實驗是在偽隨機錯誤環境下進行的。9.77E-4的誤碼率是假設在有輕微的光信號的長距離高速互聯網通訊。

    3：索尼CSL的自由空間光通訊以太網糾錯技術目前正在由空間數據系統協商委員會（CCSDS）作為實驗指標進行考察。此外，它采用了與國際空間站小型光鏈路（SOLISS）系統相同的基礎技術，該系統在2020年3月成功演示了低地球軌道和地面站之間的雙向通訊。https://www.sonycsl.co.jp/press/prs20200423/

    4：延遲/中斷容忍網絡是一種可共同互操作的網絡技術，當TCP/IP由于通訊問題（延遲和/或中斷）而無法工作時，可以用來進行互聯網通訊。JAXA為ISO標準（ISO 21323和ISO 21080）的規格做出了貢獻。

    5：一個通過連接大量低地球軌道衛星提供新優勢的衛星系統。