私たちの生活になくてはならない情報通信技術の基盤は，光通信ネットワークによって支えられているが，今後提供される様々な情報通信サービスを実現していくためには，光通信ネットワークの継続的な大容量化が必要不可欠である．しかしながら，従来の単一モードファイバを伝送媒体とした光通信ネットワークの大容量化には限界が見え始めており，その限界を打破する方法として，従来の多重化技術である時間分割多重や波長分割多重，及び多値変調技術に加えて，新たな信号多重化技術である空間分割多重に関する研究開発が活発に行われている．空間分割多重伝送用光ファイバを分類すると，一つのコアの中を伝搬する複数の伝搬モードを利用する多モードファイバと，1本の光ファイバに多数のコアを収容したマルチコアファイバに大別される. また，空間分割多重伝送用光ファイバとしてのマルチコアファイバは，非結合形マルチコアファイバと結合形マルチコアファイバに分類することができる．本稿では，毎秒ペタビット（Pbit/s）からエクサビット（Ebit/s）級の超大容量伝送を可能とする，こうした空間分割多重伝送用光ファイバ技術の研究動向について解説する．

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スマートフォン，タブレット端末に代表されるモバイル端末の爆発的な普及に伴い，無線LAN の利用は必要不可欠になっている．一方で，稠密化した無線LAN 環境における干渉問題が顕在化している中，いかにして干渉を低減して大容量化し，限られた周波数資源に対して高効率化していくかが重要となっている．本稿では，高効率な無線LAN を実現するための標準化規格IEEE 802.11ax を解説するとともに，筆者らが提案する高効率無線LAN 技術として，分散スマートアンテナシステム（D-SAS: Distributed Smart Antenna System）を用いる無線LAN アクセスポイント及びRATOP（Resource allocation based on Area Throughput Optimization Policy）アルゴリズムを用いる無線リソース制御エンジンについて紹介し，実稠密環境において評価した結果からその有効性を示す．

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5G やBeyond 5G に向けて基地局の大容量化が進み，バックホール，及びフロントホールの大容量化の要求が高まっている．近年，無線通信の大容量化技術としてOAM（Orbital Angular Momentum）モード多重無線伝送が注目されている．本稿ではOAM モード多重無線伝送をミリ波に適用することによりスモールセルのバックホール，フロントホールに向けた100Gbit/s クラスの無線伝送が可能であることを示す．OAM モード多重無線伝送技術について解説し，筆者らが行ったOAM モード多重無線伝送実験結果について解説する．筆者らは等間隔円形素子配置アレーアンテナ（UCA：Universal Circular Array）とDBF（Digital Beam-Forming）技術で構成したOAM モード多重無線伝送実験装置によりE-BAND で屋外伝送実験を行い，8OAM モード多重と偏波多重により256QAM で16 多重の伝送を達成した．

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長い助走期間を終えて，宇宙での光通信はようやく実用段階に到達した．本論文では，まず宇宙光通信のれい明期からの歴史について概説する．次に，世界の宇宙光通信の研究開発動向について距離別に分類し述べる．更に，宇宙光通信を実現するための技術及び課題を，主に大容量通信技術の観点から紹介する．その中で，特に送受信技術については，IoT 時代を支える大容量通信技術である光ファイバ通信システム・デバイス技術の成果を活用していることを，国際標準化の動向とともに紹介する．

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