スターリンク(Starlink)とは何？〜日本でもついに開始した衛星インターネットアクセス〜

米国の起業家イーロン・マスク氏の率いるスペースX社が展開する「スターリンク(Starlink)」について、ご存じでしょうか。

2022年10月11日に日本でのサービス開始がアナウンスされたことや、ウクライナ侵攻を受けたマスク氏によるサービス提供支援などをきっかけに、ニュースなどで取り上げられる機会も増えています。

この記事では、そんなスターリンクに関して押さえておきたいポイントを、ご紹介していきます。

スターリンクは、衛星インターネットアクセス

スターリンクを端的に言うと、衛星インターネットアクセスの1つです。

スペースX社によって独自に構築された衛星コンステレーション(多数の人工衛星を協調動作させる運用方式)を通じて、世界中のユーザーに高速かつ低遅延のインターネットを提供できるサービスです。

スターリンクのメリットと仕組み

スターリンクのメリット

スターリンクのメリットは、わかりやすいものでは大まかに、以下が挙げられます。

高速・低遅延での通信が可能
カバーエリアが広い
(理論的に、"空を見られる"ところであれば通信可能)

これらを実現するための仕組みについて、後述していきます。

スターリンクの仕組み

前述したように、スターリンクでは人工衛星を用いて通信します。

私たちが普段利用するスマートフォンの場合には通常、地上に設置された基地局を通じてインターネットへ接続しますが、この基地局の役割を人工衛星が果たすと考えれば、理解しやすいかと思います。

サービス利用を申し込みの上、専用のアンテナを設置することで、固定回線を敷設することなくインターネットへ接続できるようになります。

スターリンク衛星との通信で用いる専用アンテナ — スターリンク専用アンテナ (Starlink公式サイトより引用)

従来技術の問題点

衛星インターネットアクセスの技術やサービスは、従来から存在していましたが、これらと大きく異なるのが、利用する衛星の軌道と数です。

従来の技術では通常、高軌道(高度36,000km)の静止衛星を利用するので、1機の衛星だけで広いエリアをカバーできます。しかし、通信の経由地が地表からはるか遠くなってしまう分、技術的制約から遅延(レイテンシー)が大きくなるというデメリットを抱えていました。

スターリンクは、低軌道で遅延問題をクリア

一方のスターリンクでは、従来の約65分の1にあたる高度550kmという低軌道の衛星を利用することで、遅延による問題をクリアしています。従来では300〜600ms程度とされていた遅延が、スターリンクでは公称20〜40ms程度となり、遜色ない低遅延を実現しています。

ダウンロード速度は公称50〜200Mbpsで、動画やオンラインゲームなどのようなリッチコンテンツへも難なく対応できるとされています。

なお、電波は距離の二乗に反比例して減衰することから、従来のおよそ4,200分の1の強さの電波でも通信できるようになり、大容量化にも貢献しています。

静止衛星と比べて地表近い軌道のスターリンク衛星 — 静止衛星と比べて、地表近い軌道のスターリンク衛星

スターリンクでは、低軌道のために膨大な数の衛星を運用

しかし、低軌道による運用は、決して容易なものではありません。

高度550kmの衛星でカバーできるエリアは直径数百km程度とも言われ、従来のような広いエリアをカバーするには、膨大な数の衛星を打ち上げて運用する必要があります。このハードルの高さが、これまで技術進歩が停滞していた理由の一つです。

スターリンクでは、3,500機以上(2022年10月22日時点)にもおよぶ多数の衛星を運用することで、ハードルの高さを克服しています。広範囲にわたって衛星を点在させることで、広いエリアがカバーされるようになっています。

スターリンク衛星を効率よく打ち上げるための工夫

多数の衛星を打ち上げるためには、徹底的な効率化が求められます。

スターリンクの衛星は、スペースX社のロケット「Falcon 9」によって打ち上げられますが、打ち上げ1回あたり最大で50〜60機を積載でき、打ち上げ回数も2022年だけで40回以上(10月20日時点)となっています。

このように、多くの衛星を高頻度で効率よく打ち上げるために欠かせないのが、軽量化およびコンパクト化です。

スターリンクの衛星は、多くの機体をロケットに効率よく積載できるよう、従来の衛星と比べてかなり小さく、1機あたり約250kgに抑えられています。そして、フラットパネル状の設計で、体積についても最小限となるよう設計されています。

積み上げられた、フラットパネル状のスターリンク衛星 (Starlink公式サイトより引用)

日本国内でスターリンクに期待されることとは

日本は、4Gや5Gなどのようなモバイル回線だけでなく、光ファイバーや固定回線が広く普及していて、世界的にみてもインターネット環境が良好とされています。そのような日本で、スターリンクはどのように期待されるのでしょうか。

日本国内で特に期待されるのは、居住者の少ない地域や山地などへの、ネットワーク接続エリアの効率的な拡大です。

携帯電話の基地局におけるバックホールとして

光ファイバーなどを敷くのが困難な場所では、バックホール(基幹通信網への接続回線)を用意できないことから、携帯電話の基地局が設置できず、モバイルサービスを提供できないようなケースが多々あります。

そのような場所において、バックホールとしてスターリンクを活用することで、より広いエリアにモバイルサービスを提供することが可能となります。

KDDI社では、au基地局の今後における整備への活用を表明しており、さらなるエリア拡大が期待されています。

※KDDI社では、スターリンク衛星に対する日本国内の地上局も開設しています。

山小屋やキャンプ場へのWi-Fiサービス提供

Wi-Fiサービスを提供するには、そこからインターネットへ接続するためのネットワーク回線が必要で、多くの場合では光ファイバーを利用します。しかし、居住者の少ないエリアや山地などでは、光ファイバー網が整備されていないことも珍しくありません。

そのような地域では、Wi-Fiサービスを提供することは現実的ではありませんでした。モバイルサービスが提供されていないエリアの場合、そこを利用する人にとっては、通信手段を断たれることを意味します。

そこで、光ファイバーの代わりとしてスターリンクを用いることで、山間のキャンプ場や各種施設、山小屋のような場所でもWi-Fiサービスを提供できるようになります。

さいごに

スターリンクは、今まで通信サービスを提供できなかったような地域へも提供できる、いわばデジタルデバイドの解消に大きく寄与すると期待されています。

また、自然災害の多い日本では、災害発生時におけるバックアップの通信手段として機能するようになるかもしれません。また、技術がより進歩することで、インターネット利活用のあり方を根本的に置き換える可能性をも秘めています。

スマホからの直接接続を可能とする「Coverage Above and Beyond」計画が米国内で発表されるなど、今後もスターリンクの動向には目が離せません。