索尼計算機(jī)科學(xué)研究所（下稱：索尼 CSL，總裁兼首席執(zhí)行官：北野宏明）通過千兆以太網(wǎng)成功地將視頻數(shù)據(jù)從安裝在國際空間站（ISS）日本實(shí)驗艙“Kibo（希望）”上的量子小型光鏈路（QSOL）傳輸?shù)饺毡緡倚畔⒑屯ㄐ偶夹g(shù)研究所（NICT）的衛(wèi)星通信光學(xué)地面站（以下簡稱光學(xué)地面站）1。這次傳輸使用了索尼 CSL獨(dú)立開發(fā)的自由空間光以太網(wǎng)通信糾錯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2，也是該標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍內(nèi)首次被用于傳輸。
QSOL是小型近地軌道安全激光通信終端（SeCRETS）的光學(xué)天線組件。它由 NICT、下一代空間系統(tǒng)技術(shù)研究協(xié)會（NeSTRA）、東京大學(xué)、完美天空J(rèn)SAT株式會社和索尼 CSL共同開發(fā)，并獲得日本總務(wù)省指定，由其在軌道上演示自由空間光以太網(wǎng)通信糾錯技術(shù)。SeCRETS于2023年8月2日被發(fā)射至國際空間站，并安裝在“Kibo（希望）”號外部的IVA可替換小型暴露實(shí)驗平臺（i-SEEP）上。隨后，成功進(jìn)行了10 GHz時鐘光傳輸實(shí)驗，實(shí)現(xiàn)了在近地軌道的國際空間站和便攜式光學(xué)地面站之間的私鑰共享，并演示了基于信息理論的一次性信息加密的安全傳輸。3
實(shí)驗概念圖
QSOL 由四個部分組成：一個用于演示 1.25 Gbps 高速傳輸?shù)墓鈧鬏斝盘柼幚硌b置，一個用于采集和跟蹤光學(xué)地面站的萬向節(jié)，和一個配備精細(xì)指向系統(tǒng)的光學(xué)工作臺，以及一個控制系統(tǒng)。
QSOL結(jié)構(gòu)圖
在這次實(shí)驗中，QSOL的緊湊型潛望鏡萬向節(jié)系統(tǒng)跟蹤并獲取了來自 NICT 便攜式光學(xué)地面站的上行鏈路，然后下行鏈路傳輸?shù)狡?.5米光學(xué)地面站。本次實(shí)驗成功地建立了一條光鏈路，并展示了QSOL在軌道上的使用。此外，視頻數(shù)據(jù)從軌道上的QSOL下載下來，并由NICT的1.5米光學(xué)地面站接收。這次傳輸使用了索尼 CSL開發(fā)的自由空間光以太網(wǎng)通信糾錯技術(shù)。
2020 年，索尼 CSL通過以太網(wǎng)傳輸高清圖像數(shù)據(jù)，使用針對小型衛(wèi)星設(shè)計的激光通信設(shè)備成功建立鏈路。隨后，在 2021 年，索尼 CSL首次成功實(shí)現(xiàn)了商用光學(xué)地面站的下行鏈路。
此次實(shí)驗成功地傳輸了一個視頻數(shù)據(jù)文件。由此，索尼 CSL充分證明了空間和地面之間穩(wěn)健的數(shù)據(jù)傳輸、具有大視場的緊湊型萬向節(jié)系統(tǒng)，以及跟蹤和獲取小孔徑光學(xué)天線（便攜式光學(xué)地面站）來建立光鏈路的可行性。索尼 CSL將這一成果視為實(shí)現(xiàn)空間與地面之間商業(yè)傳輸?shù)闹匾徊?，并預(yù)見到未來在社會實(shí)施方面的巨大潛力。
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1 NICT 光學(xué)地面站
為幫助開發(fā)空間通信相關(guān)技術(shù)而建造的望遠(yuǎn)鏡設(shè)施。該地面站共有四臺望遠(yuǎn)鏡，孔徑分別為1.5米和1.0米，分別位于東京小金井、茨城縣鹿島和沖繩縣國神郡御名。此次實(shí)驗使用的是口徑為 1.5 米的望遠(yuǎn)鏡。
2 142.10-O-1 用于光通信的里德-所羅門產(chǎn)品代碼，空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)協(xié)商委員會（CCSDS）的實(shí)驗性規(guī)范（橙皮書）。空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)協(xié)商委員會（CCSDS）的實(shí)驗規(guī)范（橙皮書）。
3 國際空間站與地面之間成功的私人密鑰共享和高保密性通信 ~對實(shí)用衛(wèi)星量子加密通信的期望 ~?
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索尼集團(tuán)公司是一家建立在堅實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)意娛樂公司，現(xiàn)運(yùn)營六大業(yè)務(wù)板塊：游戲與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)業(yè)務(wù)；音樂業(yè)務(wù)；影視業(yè)務(wù)；娛樂、技術(shù)及服務(wù)業(yè)務(wù)；影像與傳感解決方案業(yè)務(wù)；金融服務(wù)業(yè)務(wù)。索尼的企業(yè)宗旨是“用創(chuàng)意和科技的力量感動世界”。公司在截止到2023年3月31日結(jié)束的2022財年，合并銷售額達(dá)約852億美元。
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