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おわりに近年、TCP/IPベースでのGbpsを超える超高速衛星通信プロトコル開発が進められており、TCPの改良による高速化が様々試みられている[10]–[13]。しかし、静止軌道衛星や深宇宙探査衛星などは通信リンクにおける遅延量が大きい。静止軌道衛星の遅延時間(RTT)は500ミリ秒であり、月面までのRTTは2.6秒である。さらに深宇宙となる火星までは、最大で13分以上のRTTが必要である。KaバンドやKuバンドはXバンドやSバンドと比較して気象等に起因するビットエラー発生確率が高くなる結果、IP通信においてはパケットロスが発生しやすい。パケットロス率が無視できない高遅延ネットワークにおいてはTCPのスループットは大きく減少することがよく知られており、衛星リンクでのTCP高速化は容易ではない。筆者らは、パケットロス率が無視できない高遅延ネットワークにおいても高い通信性能を発揮する通信プロトコル(HpFP)を開発した[3][14][15]。HpFPはUDPを基に設計されているが、TCP同様にパケット到達保証を行うトランスポート層の通信プロトコルである。WINDS衛星実験でHpFPを用いた通信速度計測を行ったところ、シングルコネクションで理論上の最大値にほぼ等しい1.6 Gbpsを達成した。さらに本研究でHpFPを改良し、巡回冗長検査(CRC)機能を実装した。WINDS衛星において誤り検出を行ったところ、WINDS衛星リンクではスループットが100 Mbps程度までの通信では全パケットの誤り検出を行うことができることがわかった。本研究ではさらに、スループットが10 Mbpsにおいて得られた誤り訂正検出率とパケットロス率の相関を調べた。その結果、両者の相関は必ずしも高くなく、数10%のパケットロスが発生している時間帯であっても誤り検出率が低い場合があった。また逆に、誤り検出率が0でない時間帯にパケットロス率が0%となっていることもあった。相関評価は1秒間隔で行っており、その間に1万パケット以上が到達するために十分な時間分解能ではない。また、1つのパケットに複数のビットエラーが発生してもパケットロス率には影響がないため、高いビットエラー時には両者の相関は低くなることが予想される。したがって、相関結果については評価方法の再検討が必要であると考えられる。また、システム上は同時計測はできないが、BER測定とCRC計測、パケットロス率計測を比較することで、衛星リンク品質がデータ通信に与える影響をより詳しく検討することが期待できる。謝辞実験にご協力いただいたクレアリンクテクノロジー社各位とホテルルートイン中津川インターに感謝します。この研究は、総務省SCOPE(受付番号165009001)、JSPS科研費JP15K06129、JP17K00158及びJP17HP8019の成果の一部に基づいています。【参考文献【1K. Suzuki, M. Yahata, M. Kato, T. Watanabe, K. Hoshi, T. Okui, S. Yoshikawa, M. Yoneda, Y. Arakawa, T. Asai, T. Takahashi, and M. Toyoshima, “16APSK/16QAM-OFDM 3.2Gbps RF signal directpro-cessing transmitter and receiver communication experiments using WINDS satellite,” IEICE Technical Report, vol.115, no.241, SAT2015-40, pp.137–140, Oct. 2015.2K. T. Murata, P. Pavarangkoon, K. Suzuki, K. Yamamoto, Y. Nagaya, T. Asai, T. Kan, N. Katayama, M. Yahata, K. Muranaga, T. Mizuhara, A. Takaki, and E. Kimura, “A high-speed data transfer protocol for geostationary orbit satellites,” in Proc. 2016 Int. Conf. Advanced Technologies for Communications (ATC), 2016, pp.425–430. doi: 10.1109/ATC.2016.77648193K. T. Murata, P. Pavarangkoon, K. Yamamoto, Y. Nagaya, T. Mizuhara, A. Takaki, K. Muranaga, E. Kimura, T. Ikeda, K. Ikeda, and J. Tanaka, “A quality measurement tool for high-speed data transfer in long fat networks,” in Proc. 24th Int. Conf. Software, Telecommunications and Computer Networks (SoftCOM), 2016. doi: 10.1109/SOFTCOM.2016.77721114P. Pavarangkoon, K. T. Murata, M. Okada, K. Yamamoto, Y. Nagaya, T. Mizuhara, A. Takaki, K. Muranaga, and E. Kimura, “Bandwidth utiliza-tion enhancement using high-performance and flexible protocol for INTELSAT satellite network,” in Proc. 7th IEEE Annu. Information Technology, Electronics and Mobile Communication Conf. (IEMCON), 2016. doi: 10.1109/IEMCON.2016.77462925K. T. Murata, P. Pavarangkoon, K. Yamamoto,, Y. Nagaya, K. Muranaga, T. Mizuhara, A. Takaki, O. Tatebe, and E. Kimura, “Multiple streams of UDT and HpFP protocols for high-bandwidth remote storage system in long fat network,” in Proc. 7th IEEE Annu. Information Technology, Electronics and Mobile Communication Conf. (IEMCON), 2016. doi: 10.1109/IEMCON.2016.77462766K. T. Murata, K. Muranaga, K. Yamamoto, Y. Nagaya, P. Pavarangkoon, S. Satoh, T. Mizuhara, E. Kimura, O. Tatebe, M. Tanaka, and S. Kawahara, “Real-time 3D visualization of phased array weather radar data via concurrent processing in science cloud,” in Proc. 7th IEEE Annu. Information Technology, Electronics and Mobile Communication Conf. (IEMCON), 2016. doi: 10.1109/IEMCON.2016.77463477K. T. Murata, P. Pavarangkoon, K. Yamamoto, Y. Nagaya, S. Satoh, K. Muranaga, T. Mizuhara, A. Takaki, and E. Kimura,"Improvement of real-time transfer of phased array weather radar data on long-distance networks,” 2016 International Conference on Radar, Antenna, Microwave, Electronics, and Telecommunications (ICRAMET), Jakarta, 2016, pp.22–27. doi: 10.1109/ICRAMET.2016.78495758K. T. Murata, P. Pavarangkoon, K. Yamamoto, Y. Nagaya, N. Katayama, K. Muranaga, T. Mizuhara, A. Takaki, and E. Kimura, “An application of novel communications protocol to high throughput satellites,” in Proc. 7th IEEE Annu. Information Technology, Electronics and Mobile Communication Conf. (IEMCON), 2016. doi: 10.1109/IEMCON.2016.77462749村田健史,武田康男,菊池真似,“ひまわり8号と地上写真からひと目でわかる 日本の天気と気象図鑑,” 誠文堂新光社, 2017.10C. Caini and R. Firrincieli, “TCP Hybla: a TCP enhancement for hetero-geneous networks,” International Journal of Satellite Communications and Networking, vol.22, no.5, pp.547–566, 2004. doi:10.1002/sat.79911L. Del Consuelo Hernandez Ruiz Gaytan, Z. Pan, J. Liu, and S. Shimamoto, “Dynamic Scheduling for High Throughput Satellites Employing Priority Code Scheme,” in IEEE Access, vol.3, pp.2044–2054, 2015. doi: 10.1109/ACCESS.2015.249522612M. Sarkar, K. Shukla, and K. Dasgupta, “Delay resistant transport protocol for deep space communication,” International Journal of 51613-12 HpFPプロトコルによるWINDS衛星の回線品質検査

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