【LEO衛星シミュレーション】JC-SAT2023渡航記その2 ～楽しい衛星通信の実験をしよう～

コラム技術コラム2024.07.16

【LEO衛星シミュレーション】JC-SAT2023渡航記その2 ～楽しい衛星通信の実験をしよう～

JC-SATとは

JC-SATは、電子情報通信学会のSAT研と韓国の宇宙技術学会KOSSTの共催で、日本開催と韓国開催を交互に行っている国際研究会です。衛星通信の研究が多く扱われます。

発表内容

『レイトレース法、降雨減衰と大気減衰をモデルを用いた低軌道衛星通信の性能評価』
https://ken.ieice.org/ken/paper/20231011dCXm/
研究内容について知りたい人は、予稿をご参照ください。
低軌道(LEO)の衛星通信サービス、STARLINKが使えるか否かを、シミュレーションと実験で評価しています。

楽しい衛星通信の実験をしよう

①実験の概要

近年、低軌道衛星であるLEO(Low Earth Orbit)を使った衛星通信システムが市販されています。例えば、STARLINK社のサービスでは、数万円のアンテナ機材を購入し、月額数千円の契約をすれば衛星経由のインターネットが使い放題です。弊社でも、衛星通信の体験を目的として、STARLINKの機材を調達し、新中野の本所新館屋上に設置しています。

STARLINKを弊社で使ってみたところ、屋上に設置されている状態では、ほぼ安定した通信が出来ました。
一方で、例えば街中に設置された場合にどうなるでしょうか？
JC-SAT向けの評価では、STARLINKのアンテナを屋上に設置した場合と街中に設置した場合で通信状況を評価しました。
下図のように、STARLINKのルータにつないだ、小型PCからインターネット上にあるサーバまで通信が行えるか、実際にデータを流して検証しました。

屋上の環境は常設環境のため、社内ネットワーク経由で小型PCにログイン出来るようになっています。
そのため、オフィスの自席から実験を実施しました。
測定しはじめたときは手作業でコマンドを打っていましたが、自動的に測定してくれるようにスクリプトも作成しました。
屋外実験の時には、同じスクリプトを使うことで、効率的に実験が出来ることを期待して書きました。

街中の実験は以下のような環境です。
弊社の駐車場にアンテナを設置しました。通信状況の悪さと作業効率の悪さを考慮し、アンテナを車両の上に配置した実験も行いました。

②設営と実験をしよう

駐車場での実験は意外と準備が大変でした。
駐車場の測定環境の構築のため、屋上から駐車場までSTARLINKのアンテナを移設しました。アンテナ自体が意外と重く、複数人の人手が必要でした。また、駐車場に設置する場合、車に踏まれても大丈夫なように電源ケーブルを保護する必要がありました。実験を行っている旨の張り紙などの準備も必要でした。

実験評価における本質的なことではありませんが、車に踏まれても大丈夫なように養生するものを調達した経験がなく、どうしたものかと悩みました。
結果的に、コードプロテクター、ケーブルガードとかケーブルプロテクターなどのキーワードで検索して出てくる、数千円のものインターネット通販で調達してみました。
届いたものは丈夫なゴムで出来ていて、実験中何度も自動車が上を通りましたが、電源ケーブルは無事でした。
このあたりは、シミュレーションでは経験する機会がないことで、勉強になりました。