特 集1

APN IOWN1.0サービス開始
URL

https://journal.ntt.co.jp/article/22273

DOI

https://doi.org/10.60249/23075001

APNサービス提供に向けた取り組み
2023年 3 月，IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）を構成する主要な技術分野の 1 つである，オールフォトニクス・ネットワーク（APN：All-Photonics Network）のサービスを APN IOWN1.0として NTT 東日本・西日本より提供開始しました．APN IOWN1.0は「超低遅延」の価値を提供するとともに，マイクロ秒単位の遅延可視化・調整を可能としています．本稿では，サーさいとう

齊藤

ち ゃ き

茶木じゅんいちろう純一郎
ゆきこ悠紀子NTT 技術企画部門

ビス開始した APN の IOWN 構想における位置付けや提供価値，代表的なユースケース，サービス概要について紹介します．
キーワード：#APN IOWN1.0，# 超低遅延，# 遅延可視化・調整

はじめにが，現段階で実装可能な技術・製品の組合

延200分の 1 ＊ 1 を実現した「超低遅延」のせにより超低遅延の価値提供が可能と判断価値を提供するとともに，NTT 研究所技2023 年 3 月 16 日，IOWN（Innovative

し，2030年に先駆け，2023年 3 月のサービ術を搭載したマイクロ秒単位の遅延可視

Optical and Wireless Network）オールス提供をターゲットに検討を進めてきまし化・調 整 が 可 能 な 端 末 装 置「OTN Any-

フォトニクス・ネットワーク（APN：All-

た．また，早期にサービスを提供することwhere」を商品化しました．

Photonics Network）サービス第一弾とにより，お客さまとの新たなユースケース

し て，NTT 東 日 本・ 西 日 本 か ら APNの創造や価値創出も加速すると考えました．

IOWN1.0の提供を開始しました（1），（2）．
APN は，IOWN を構成する主要な技術

2030年に向けた APN の目標性能を下記に示します．

APN の早期サービス化は，NTT 東日本・

① 電力効率100倍：ネットワークから西日本が中心となり，IOWN 関連技術の事

端末まで光のままで伝送する技術や，分野の 1 つとして，端末からネットワーク業化をミッションとする NTT 技術企画部

光電融合技術の実装による低消費電力まで，すべてにフォトニクス（光）ベース

門（技術革新推進室），IOWN 関連技術のの実現をめざします．の技術を導入し，エンド・ツー・エンドで

研 究 開 発 を 推 進 す る NTT 研 究 企 画 部 門② 伝送容量125倍：マルチコアファイの光波長パスを提供する波長ネットワーク（IOWN 推進室）
，また IOWN APN 関連技

バなどの新たな光ファイバの活用や大により，圧倒的な低消費電力，高品質・大術の研究やプロダクトを開発する NTT 研

容量トランシーバの実装，また大容量容量，低遅延伝送をめざすものです．

究所（NTT IOWN プロダクトデザインセ

光伝送システム技術により実現をめざ

これにより，通信量のさらなる増大やネッンタ，NTT 未来ねっと研究所，NTT ネッ

トワークの複雑化，輻輳などによる遅延のトワークイノベーションセンタ）が連携すします．
③ エンド・ツー・エンド遅延200分の 1 ：増加といったネットワークの課題，データることで，APN IOWN1.0のサービス提供情報を波長単位で伝送することにより，センタの電力消費量の増加といったエネルに至りました（表）．

エンコード・圧縮処理等を不要とする

ギー消費の課題解決に加え，ライフスタイなど，超低遅延の実現をめざします．

ルの変容に対応したリアルとオンラインの映像の送受信を例とすると，現在主流の融合など，新たな体験・価値の提供を実現します．

APN IOWN1.0が提供する超低遅延APN が掲げる 3 つの目標性能（3）のうち，2030年の実現をめざす IOWN 構想です

APN IOWN1.0はエンド・ツー・エンド遅IP ネットワークでは，カメラで撮像した映像を IP 等で伝送するためにエンコード・圧縮し，伝送した先で圧縮データを解凍・デコードしたうえでモニタへ投影する手順

表18が一般的です．APN は，レイヤ 1 の高速

APN IOWN1.0の検討体制

検討組織

役割

NTT東日本 ・ 西日本

設備導入 ・ サービス提供

NTT技術企画部門

IOWN技術の事業化推進

NTT研究企画部門

IOWN技術の研究開発推進

NTT IOWNプロダクトデザインセンタ

IOWN技術のプロダクト化推進

NTT未来ねっと研究所

APN関連研究開発

NTTネットワークイノベーションセンタ

APN関連製品開発

2023.7な通信パスとして OTN（Optical Transport Network）＊ 2 プロトコルを用い，エンド・ツー・エンドを光波長パスで専有し＊ 1 	同一県内で圧縮処理が不要となる映像トラフィックでの遅延の目標値．
＊ 2 	国際標準化機関 ITU-T で規定される光伝達網に関する通信規格．

All - Photonics Net work

■手術支援ロボットを使った遠隔医療

じ部屋にいるかのような環境が重要であり，てルータやスイッチによるパケット等の現在，地方の外科医不足や専門医・指導

APN を使った遠隔操作では患者さんの状

キューイングを削減でき，超低遅延かつ揺医の都市部偏在などが課題となっており，態や手術室，また操作者の状況を8K などらぎのない通信を実現しています．また，遠隔医療分野への期待が高まっています．の高精細映像を見ながら手術ができる双方大容量であることから，映像をエンコード・手術支援ロボットと遠隔地の操作者との間向性が特徴となります．遠隔医療支援の実圧縮処理せずに伝送できるようになり，エを APN で接続することにより，低遅延か現により，地域医療の発展をめざしていンコード・圧縮処理による遅延や処理時間つ揺らぎなく情報を伝送することができ，ます．
■スマートファクトリの変動による揺らぎを削減できます．加え安定したロボットの遠隔操作による高品質て，低遅延カメラ・モニタ等を用いることな遠隔手術支援が可能となります．加えて，化学プラントや精密機器の製造工場など，で，システムトータルとしての超低遅延を医療従事者は遠隔においても，あたかも同広大な環境における多岐にわたる作業やメ特 集ています．これにより，途中の経路におい実現することができます．
これら，APN IOWN1.0が実現する超低遅延の価値に加えて，NTT 研究所が開発した「OTN Anywhere」を接続することで，マイクロ秒単位の遅延可視化と調整が可能となります（図 1 ）．これにより，複数拠点間の異なる遅延を合わせることが可能となり，e スポーツのような遠隔拠点間の公平性を求めるユースケースにおいて効能・価値を発揮することができます．
図1

超低遅延を実現する APNAPN IOWN1.0のユースケース
APN IOWN1.0が提供する超低遅延の価する地域における手術支援ロボットの遠隔操作や，広大な工場における機器・高所設備の遠隔操作，また放送業界における映像のリアルタイム伝送によるリモートプロダクションなど，これまでのネットワークでは実現困難であったユースケースを実現可能とします．
また，大容量かつ超低遅延なネットワークを実現したことにより，これまでオンプレミスで処理をしてきたさまざまな業務分野のアプリケーションをネットワーク越しに処理することで，従来の常識を覆すような課題解決に寄与できると考えています（図 2 ）．
超低遅延の代表的な効用は，遠隔におい*値は，e スポーツだけでなく，医師が不足

帯域幅

スタジアム等でのリアルタイムビデオ配信
監視カメラの視覚認識機能の改善

RAN-aware Content Optimization
マルチアクセス管理

監視カメラの映像解析●映像●⼤容量通信効率化●交通● M2M● VR/AR●通信効率化

コンテンツとDNSの分散
ネットワークカメラによる監視
キャッシング
AR/VR端末の⾼速ダウンロード
AR・VRを⽤いたゲームのユーザ体験向上
スマートシティ/ビルディング
⼤容量ファイルの⾼速アップロード
ARアプリケーション
ローカルブレイクアウト
ARコンテンツの配信
動画配信のスループット最適化 Application-aware
Performance Optimization
GPUサーバーによる遠隔レンダリング
異⾳検知
映像解析⽤ストリーム最適化
遠隔作業⽀援⼩売店における顧客属性に応じた商品紹介
Virtual Network Services
閉ループ制御動画解析
スマートミュージアム
ロボット/ドローン/乗り物の編隊，協調コントロール
局舎ECを利⽤したTV会議
路⾯マップ⾃動作成
多地点接続装置
スマートファクトリー
航空機内
ホロレンズ越しのエッジコンピューティング
交通流制御および⾃動運転の実現
ロボット制御⼩売業におけるITサービスのモバイル機器等の位置追跡
触覚通信
⾃動⾞やロボットの衝突回避サポート
設備機器の予防保全
パフォーマンス向上
Connected Car（安全⽀援）
局舎の地域分散性を利⽤した
VR映像のConnected Car（データ分析）
超⼤容量データストレージサービス** 船舶IoT
レンダリング処理
映像解析⽤ストリーム最適化
鉄道における運⾏⽀援・メンテナンスサービス*帯域幅は，端末やアクセスネットワークとして要求される物理的な通信速度と，バックホールの帯域を考慮しており，端末ごとの通信速度とエッジ拠点にアクセスする端末数の積算による

クラウド

エッジ

オンプレ

数s

数10ms

数ms以下

低遅延

**物理ストレージを搬送するため帯域幅の要件は低い

図2

低遅延の効用が期待される領域

従 来 の I P/ E t h e r

I OWN A PNても精緻な操作・作業が可能となることであり（図 3 ），これを発揮する代表的なユースケースをいくつか紹介します．

通信に一定の遅延や揺らぎがあるため，遠隔での操作・作業を行うことは難しい

図3

遅延や揺らぎを極小化できるため，遠隔でも精緻な操作・作業が可能

超低遅延を活かしたイメージ
2023.719

特 集 1APN IOWN1.0サービス開始

おわりにAPN IOWN1.0は，IOWN の第一弾サービスとして，サービス提供を開始しました．
APN を早期に提供開始したことで，外部パートナーとの連携による新たなサービス
図4

APN IOWN1.0サービスの概要

価値創造が加速していくことを期待していンテンナンスについても，低遅延かつ揺らグ＊ 3 の実現や，モバイルフロントホールへぎのない APN を活用することで遠隔操作の適用による Beyond 5G（第 5 世代移動APN は，光電融合技術による低消費電等が可能となります．遠隔から，高所や防通信システム）/6G（第 6 世代移動通信シ

力や，マルチコアファイバなどの新たな光爆エリアでの設備確認やバルブの微調整なステム）の迅速なエリア化など，今後も他ファイバを用いた大容量光伝送システム技

どの細かい作業を実施することで，スキルの IOWN 技術との組合せやさらなる APN術による高品質・大容量に向けた高度化をます．

者の集約や危険度の高い作業を安全に行うの進化により，適用ユースケースを拡大し引き続き進めていくとともに，さまざまなことが可能となります．また，複数の拠点ていきます．

お客さまからの要望におこたえしながら，で 機 械 や シ ス テ ム を IoT（Internet ofThings）化し，APN で接続し連携させることで，遠隔での一元的な出荷品の検品自動化など，製造ラインの自動化が可能とな新たな価値提供を進めていきます．

APN IOWN1.0の概要
APN IOWN1.0は，通信ネットワークのります．

全区間で光波長を専有し，インタフェース■リモートプロダクションに光伝送網の多重収容を実現する OTU4＊ 2

放送業界では，新たなライブ番組制作のを採用することで「高速・大容量」「低遅延・手法として，中継現場から番組作成拠点等

揺 ら ぎ ゼ ロ 」を 実 現し て い ま す．ま た，へ撮影映像をリアルタイムに伝送し，遠隔APN 端末装置である「OTN Anywhere」

地で番組制作を行うリモートプロダクショと組み合わせることで，「遅延の可視化・ンが注目されています．大容量・低遅延回調整」を実現しました（図 4 ）．

線である APN を用いて中継現場と番組制（1） APN IOWN1.0の特徴

作拠点を接続することで，番組素材の非圧①縮伝送が可能となります．通常は中継現場に機材を持ち込み，現地で番組を制作して②

ロダクションによって各種機材や人員の現専有により，他ユーザのトラフィック地配備を抑制することが可能となります．の影響ゼロ（2） 端末装置（「 O T N A n y w h e r e 」の特徴①

光信号の受信・変換機能：お客さま装置等から10 GbE，100 GbE の信号を受信し，OTU4に変換し出力＊ 3 コンピュータをネットワークで接続する従来の サ ー バ オ リ エ ン テ ッド な 概 念 に 対 し，CPU やメモリ等のコンピュータリソースを直接光で接続することで光の伝送特性を活かし，データセンタスケールの1つのコンピュータとして扱う概念．
＊ 4 時分割多重方式（送信する時間を固定化して情報を区別）を採用することで，トラフィック状況による遅延やパケットロスを抑制．

2023.7a.html（3） https://www.rd.ntt/iown/0002.html

低遅延・揺らぎゼロ：従来比200分の 1 の低遅延，揺らぎゼロ＊ 4 ，光波長ディスアグリゲーテッドコンピューティン

20230302_01.html（2） https://www.ntt-west.co.jp/news/2303/230302

高 速・ 大 容 量：Point to Point の各放送局へ配信していますが，リモートプ

これらユースケースに加え，データセン■参考文献（1） https://www.ntt-east.co.jp/release/detail/

専有型100 Gbit/s 回線

タ間を大容量・低遅延で結ぶことによる光20

創造や，お客さまとの新たなユースケース，②遅延の可視化・調整：拠点の遅延測定結果を「OTN Anywhere」のログとして出力し可視化， 1 マイクロ秒単位（ 8 μ～20 ms）での遅延調整（左から） 齊藤 純一郎 / 茶木 悠紀子
NTT 技 術 企画部門は IOWN 構想の実現に向け，事業会社とともにお客さまの声をお聞きしながらIOWN 技術の事業化を推進していきます．

◆問い合わせ先
NTT 技術企画部門
技術革新推進室
E-mail giki-gikaku-p

ntt.com