リピータモードによる誤り訂正符号の効果の実証実験

摘要

In satellite-to-ground laser communication, the received optical power often decreases by air turbulence, beam pointing error, and tracking error, resulting in a transmission quality deterioration. To avoid this, cahnnel coding should be adopted in such laser communications. In this paper, we consider applying a low-density parity check (LDPC) code, one of the strong error correcting codes, for the Optical Inter-orbit Communications Engineering Test Satellite (OICETS) laser communication. A suitable code in terms of field programmable gate array (FPGA) implementation is designed by computer simulation analysis and based on these results, the three-mode realtime LDPC decoder is composed. Then, we carried out the demonstration experiment in which LDPC-encoded data were transmitted in uplink and downlink with the repeater mode of OICETS. As a result of its offline decoding analysis, we found that the channel coding effect was obtained in a limited way. Finally, from this result, we consider a better code design for the satellite-to-ground laser communication to improve the performance.%衛星-地上間光通信では、伝搬路における大気のゆらぎやビーム捕捉及び追尾誤差により受信光電力が変動し、伝送品質が劣化してしまう。10 Gbpsを越える次世代の光衛星通信を実現するためには、この変動を収容するような効果的な通信路符号化などの適用が必須であると考えられた。そこで本研究では光衛星通信における強力な誤り訂正符号であるLDPC（low-density parity check）符号の適用を検討した。伝送装置に実装できるための計算機シミュレーションによる符号設計を行い、その結果を元にしてリアルタイム復号が可能な送受信装置を構築した。そしてOICETS（Optical Inter-orbit Communications Engineering Test Satellite）のリピータモードを用いて符号化データの伝送を行い、実証実験を実施した。オフライン復号解析の結果、限定的ながら効果が得られたことを確認した。さらに実験の結果を踏まえて、さらに符号化性能を上げるために必要な符号設計についての考察を行った。本稿では以上について報告する。