索尼計算機科學研究所（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研究所（NICT）的衛(wèi)星通信光學地面站（以下簡稱光學地面站）1。這次傳輸使用了索尼 CSL獨立開發(fā)的自由空間光以太網(wǎng)通信糾錯技術標準2，也是該標準在全球范圍內首次被用于傳輸。
QSOL是小型近地軌道安全激光通信終端（SeCRETS）的光學天線組件。它由 NICT、下一代空間系統(tǒng)技術研究協(xié)會（NeSTRA）、東京大學、完美天空JSAT株式會社和索尼 CSL共同開發(fā)，并獲得日本總務省指定，由其在軌道上演示自由空間光以太網(wǎng)通信糾錯技術。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可替換小型暴露實驗平臺（i-SEEP）上。隨后，成功進行了10 GHz時鐘光傳輸實驗，實現(xiàn)了在近地軌道的國際空間站和便攜式光學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地面站的萬向節(jié)，和一個配備精細指向系統(tǒng)的光學工作臺，以及一個控制系統(tǒng)。
QSOL結構圖
在這次實驗中，QSOL的緊湊型潛望鏡萬向節(jié)系統(tǒng)跟蹤并獲取了來自 NICT 便攜式光學地面站的上行鏈路，然后下行鏈路傳輸?shù)狡?.5米光學地面站。本次實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。
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)星設計的激光通信設備成功建立鏈路。隨后，在 2021 年，索尼 CSL首次成功實現(xiàn)了商用光學地面站的下行鏈路。
此次實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天線（便攜式光學地面站）來建立光鏈路的可行性。索尼 CSL將這一成果視為實現(xiàn)空間與地面之間商業(yè)傳輸?shù)闹匾徊?，并預見到未來在社會實施方面的巨大潛力。
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1 NICT 光學地面站
為幫助開發(fā)空間通信相關技術而建造的望遠鏡設施。該地面站共有四臺望遠鏡，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。此次實驗使用的是口徑為 1.5 米的望遠鏡。
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 ~對實用衛(wèi)星量子加密通信的期望 ~?
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索尼集團公司是一家建立在堅實技術基礎上的創(chuàng)意娛樂公司，現(xiàn)運營六大業(yè)務板塊：游戲與網(wǎng)絡服務業(yè)務；音樂業(yè)務；影視業(yè)務；娛樂、技術及服務業(yè)務；影像與傳感解決方案業(yè)務；金融服務業(yè)務。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日結束的2022財年，合并銷售額達約852億美元。
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