人工衛星の地上局を 1 分単位で利用。AWS Ground Station をグラレコで解説

従来の人工衛星の運用においては、運用する衛星の軌道条件から通信を行う地理的拠点を選定し、衛星と通信を行うためのアンテナ及び送受信機材等 (いわゆる地上局設備) を建設するための投資を行ったり、既存設備を保有する地上局プロバイダーと契約したりする必要がありました (Bring Your Own Ground Stations; BYOGS)。

結果として小規模事業者は、人工衛星を運用する際に複数の通信拠点から通信したり衛星運用をスケールさせたりすることが困難となっていました。

また、地上局とデータを処理する計算資源が地理的に離れている場合、データ転送がボトルネックとなりユーザーへの情報提供における遅延が大きくなっていました。

従来の地上局の初期費用に関わる問題や衛星運用における非本質的な課題を解決するために、Ground Station as a Service (GSaaS) と呼ばれる、必要な時間だけ地上局を借りられるサービスが提唱されています。

地上局がサービス化されるということは、アンテナの使用量に応じた従量課金制の料金体系が適用され、衛星事業者の地上局に対する支出が資本支出ではなく運用費用になることを意味します。また、衛星との通信のスケジュールを API ベースで簡単にスケジュールすることが可能となり、衛星運用における運用負荷が軽減されます。

単一地上局ではなく地上局のネットワークによってサービスが提供されるのも GSaaS の大きな特長です。衛星通信をオンデマンドで迅速にスケーリングさせることができるため、災害監視や天気予報などにおけるデータ配信における高い速報性を実現するために役立ちます。また、人工衛星における不具合発生時に、緊急のアクセスを柔軟に実現できるといった運用面におけるメリットも存在します。

• グローバルなアンテナのネットワーク
  一つの地上局は最低二つのアンテナから構成されており、各アンテナが全方向可動式となっています。
  また、サービス利用者は様々な地理的ロケーションに存在する地上局を用いて、軌道一周回で複数回通信を行う機会を得られます。
  
  
• AWS と統合された迅速なデータ配信
  AWS Ground Station の地上局は AWS のグローバルネットワークバックボーンで相互接続されています。衛星からダウンリンクされたデータは地上局設備を介して速やかに最も近い AWS リージョンにダウンリンクされ、数秒以内にデータの分析を開始することができます。
  
  
• クロスリージョンのデータ配信
  地上局にダウンリンクされたデータが各 AWS リージョン内にあるということは、転送コストを抑えるためにデータを処理・分析する基盤を各リージョンごとに準備する必要があるのでしょうか ? 答えは No です。AWS Ground Station は追加料金が発生することなく、衛星通信の過程で発生する処理用のデータを各リージョン間で相互に転送することができます。これにより、世界中の地上局で発生したデータを転送費用なしで特定のリージョンにおいて処理・分析することができます。
  

AWS Ground Station の料金体系は、実際に使用したアンテナ時間に対する分単位の従量課金制を採用しています。

また、利用枠の予約購入による割引制度もあるため、これらの購入オプションを組み合わせることによって自社保有の地上局と比べて最大 80 % のコスト削減が期待できます。

衛星と地上局が通信する際には、以下の要素を考慮する必要があります。2021 年 8 月現在、AWS Ground Station は以下の通信周波数帯および衛星軌道に対応しています。

• 通信周波数帯 : S 帯域アップリンクおよびダウンリンク、X 帯域狭帯域および広帯域ダウンリンク
• 衛星軌道 : LEO 及び MEO

AWS Ground Station のその他の仕様につきましては、よくある質問 - AWS Ground Station をご参照ください。