NEC　地上での光空間通信で国内最長の10km超に成功　「光空間通信」とは何? メリットや用途を解説

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NECは、光ファイバーなどの物理的な経路を介さず、空間上で光のビームを送受信することで通信を行う光空間通信において、地上で国内最長（2025年4月25日時点。NEC調べ）となる10km超の通信に成功した。また、東京スカイツリー展望台の屋上から約3km離れた地上との間での高度差通信にも成功した。

●「光空間通信」とは

光空間通信は、電波に比べて高速かつ大容量の無線通信が可能な通信方式。また、指向性が高くビームが広がらないため、第三者による傍受のリスクが低く、通信の干渉や輻輳（ふくそう：通信が集中・混雑すること。これにより正常な通信ができなくなり、遅延や不通が発生することがある）が起こりにくいこと、電波の利用申請が不要であることなどの特長がある。

これらを活かした用途としては、光ファイバーの設置が難しい場所・地域での通信や、海上船舶と地上間の通信などへの活用が期待されている。また、災害時に有線通信網が被災し通信が困難になった場合の代替・緊急通信や、安全保障に関わる秘匿性の高い短距離・中距離通信への活用なども見込まれている。

一方、地上で行う光空間通信では、陽炎にみられるような大気の揺らぎが通信に与える影響が距離に応じて大きくなること、また高度で異なる大気の揺らぎの把握が難しいことから、安定した通信の確保が困難であるといった課題がある。

今回NECは、これまで培ってきた通信システム向け捕捉・追尾技術や、人工衛星に活用している宇宙空間での長距離光通信技術を応用することで、これらの課題を解決し、地上の光空間通信において10km超の長距離通信と高度差通信に成功した。

●実証実験の概要と成果

●1：長距離試験

場所
栃木県那須塩原市
期間
2025年1月〜2月
内容
栃木県那須塩原市において、10km以上離れた一対の光空間通信装置間で通信実証を行った。この結果、長距離でも双方向の光ビームの自動捕捉・追尾が正しく機能し、通信できることを確認した。

●2：高度差試験

場所
東京都墨田区 東京スカイツリー
期間
2025年3月
内容
地上350mにある東京スカイツリー展望台の屋上と、約3km離れた地上の二地点間で光空間通信実証を行った。この結果、通信できることを確認するとともに、高度差による大気の揺らぎが通信に与える影響を測定した。

●今後に向けて

NECは、今回の実証成功を受けて技術開発を進め、通信品質を向上するとともに、装置サイズを約2㎥から一人で持ち運べる100分の1程度に小型化し、2028年に製品化する予定。また将来的には、国家レベルの重要な基幹システムなどに適用が期待されている量子暗号通信と光空間通信の技術を組み合わせた空間量子鍵配送技術を開発し、より秘匿性の高い通信を実現するとともに、本技術を地上と衛星間での通信にも適用することも視野に入れているとのことだ。