特 集

IOWN構想特集─
ネットワーク─
IOWN

オールフォトニクス ･ ネットワーク

ネットワーク技術

大容量光伝送超低遅延

本特集では，これまでの情報通信システムを変革し，現状のICTの限界を超えた新たな情報通信基盤の実現をめざして検討を進めているIOWN（Innovative Optical and Wireless Network）構想における「オールフォトニクス ･ ネットワーク」に関する研究開発の取り組みを紹介する．
なお，「オールフォトニクス ･ ネットワーク」におけるデバイス関連技術の取り組みについては，今後の特集号で紹介する．

8

NTT技術ジャーナル 2020.3

特 集

オールフォトニクス ･■ IOWN構想に基づくオールフォトニクス･ネットワーク関連技術の取り組み
IOWN構想の 3 つの構成要素のうち，オールフォトニクス ･ ネットワークについて，
その実現に向けて取り組んでいる関連技術を紹介する．

■ 超大容量光通信技術

新たな光ファイバ技術と高速光伝送技術の融合により，現在の光ファイバの100倍以上のポテンシャルを有する新たな光伝送基盤の実現に向けた取り組みについて紹介する．

■ アナログRoFを活用した多様な高周波数帯無線システムの効率的収容

複数の高周波数帯無線システム間で無線設備を共用可能とするシステム構成と，その要素技術である遠隔ビームフォーミング技術について紹介する．

■ オールフォトニクス ･ネットワークを支える光フルメッシュネットワーク
構成技術

超高臨場感サービス等の提供を支える多様かつ大容量なコンテンツの超低遅延伝送を実現する光フルメッシュネットワークのコンセプトと，その実現に必要となる技術を紹介する．

■ オールフォトニクス ･ネットワークを支えるネットワーク設計技術

光フルメッシュネットワークのネットワークの管理 ･ 制御の高度化に向けた要素技術
として，膨大な数の光パスを効率的に収容するためのアーキテクチャ，トポロジ設計，
波長設計技術について紹介する．

10

12

15

18

22

NTT技術ジャーナル 2020.3

9

IOWN

IOWN構想特集─オールフォトニクス・ネットワーク─

オールフォトニクス・ネットワーク

ネットワーク技術

IOWN構想に基づくオールフォトニクス ・ネットワーク関連技術の取り組み
社会のデジタル化の急速な進展に伴い，近い将来さまざまな課題が顕在化 し て く る こ と が 想 定 さ れ ま す． そ の 中 で，NTTはIOWN（Innovative
Optical and Wireless Network）構想を提唱し，パートナーの方々とともに新たなイノベーションを起こすべく多様な研究開発を進めています．本稿
では，IOWN構想の ３ つの構成要素のうち，オールフォトニクス・ネットワー
クについて，その実現に向けて取り組んでいる関連技術を紹介します．

はじめに
この十数年の間，インターネットの進展やスマートフォンの普及などが社

い と う

伊藤

あらた

新

NTT情報ネットワーク総合研究所 所長

微細化が進んでおり，発熱の問題や製的な要素であるAPNにおけるネット

造上の物理限界が近づいています．

ワーク関連技術について主な取り組みを紹介します．

What’s IOWN

What’s APN

会のあり方を大きく変え，いまや私た

このような中，NTTではこれまで

ちが生活していくうえで必須の存在との情報通信システムを変革し，従来技

APNは，ネットワークに接続されるなっています．インターネットを利用術の限界および消費電力の壁を超えてあらゆるデバイスを対象として，すべすることで生活環境は劇的に変化し，

ネットワークの大幅なポテンシャル向ての情報伝送と中継処理をフォトニク

スマートフォン上で展開されるさまざ

上をもたらす革新的な情報処理基盤のスベースへ転換することで光の広帯域

まなサービスにより，プライベートだ

実現をめざすIOWN（In­nova­tive Op­

性 ・ 柔軟性を十分に活用し，端末 ・ ユー

けでなくビジネスシーンを含めて私た（１）ti­cal and Wireless Network）構 想

ザ ・ サービスごとに，多地点間にフルちの生活や働き方は日々進化していまを提唱し，さまざまなパートナーととメッシュ接続された光パスを波長単位（２）

す．またIoT（Internet of Things）のもに活動を開始しています ．
「エレで提供するネットワークです．現在の進展により，インターネットに接続さクトロニクスからフォトニクスへ」そ通信システムでは，網内において複数れる各種デバイスは爆発的に増えておして結果としてもたらされる「デジタ回の光信号と電気信号の変換が必要でり，それに伴いインターネット上を流ルからナチュラルへ」という ２ つの大すが，APNでは電気信号を用いることれるデータ量も急激に増加しています．

きな変革により，環境に優しい持続的なく光信号だけで通信を確立すること

これらに起因して，既存の情報通信シな成長，究極の安心 ・ 安全の提供，多を最終的なターゲットとしています．

ステムの伝送能力と処理能力双方の限様性に富んだ個と全体の最適化をめざ

APNでは情報ごとに異なる波長を界や，IT関連機器のエネルギー消費

しています．

割り当てることから，例えば８K120P

量の増大などが大きな課題となりつつ

IOWNは，①オールフォトニクス ・のような高精細なコンテンツを大量にあります．さらに近年，情報処理産業

ネットワーク（APN: All Photonics

送りながら，自動運転や遠隔手術などの発展を支えてきたムーアの法則につNetwork），②コグニティブ ・ ファウミッションクリティカルな通信を同時いて今後の持続性に関する懸念が指摘

ンデーション（CF: Cognitive Foun­

かつ超低遅延に提供することが可能とされています．ムーアの法則は，「同da­tion），③デジタルツインコンピューなります．ベストエフォートのイン

じ面積当りの集積回路上のトランジス

ティング（DTC: Digital Twin Com­

ターネット回線で提供されるサービス

タ数は18カ月ごとに倍になる」というputing）の ３ つの要素で構成されます．

とは異なり，IOWNでは大容量かつ帯ものですが，既存のトランジスタサイ

本特集ではそのうち，情報処理基盤の域保証された超低遅延サービスの提供

ズは数 nm（ナノメートル）単位まで

ポテンシャルを大幅に向上させる基本が実現されます．

10

NTT技術ジャーナル 2020.3

特 集

ネットワークサービス
ストレージ機能

機能別ネットワーク機能

論理層 データ管理・交換機能

位置測位機能時刻同期機能コンピュート機能
光伝送

物理層

低軌道衛星

各種媒体

時刻同期

エンジニアリング

ビル設備
電柱・ケーブルアンテナ

管路・とう道

局舎

エネルギー

端末

概要
取り組み
技術

・光ネットワークインフラ上で産業ごとの多様なネットワーク・
サービス要望にこたえる基盤機能
協調型インフラ基盤技術
光分散コンピューティングネットワーク

ネットワーク設計・制御機能
・膨大な組み合わせ数となる波長や周波数を有効活用するためのエンド・ツー・エンド通信の制御管理機能
エンド・ツー・エンドAPNアーキテクチャ
取り組み
光波長のトータル設計制御管理技術
技術
無線品質推定・制御技術

概要

ネットワークトランスポート構成機能
端末技術（ハードウェア）
概要
取り組み
技術

概要

・光技術が適用された情報処理端末および，それを構成する技術

取り組み技術

光電融合デバイス
AI光インターコネクト
LASOLV図APNを構成する基本機能は ４ つに整理されます（図）．第 １ は，
エンド ・
ツー ・ エンドで高速 ・ 高品質のデータ

・エンド・ツー・エンドで光通信を行うためのコアネットワーク，
有線アクセスネットワークを実現する機能，Beyond 5Gに資する
無線アクセスネットワークを実現する機能
大容量・長距離伝送技術
光高多重化技術
トポロジ可変光アクセス網構成技術
無線ネットワーク構成技術（大容量化・空間拡張ほか）

APNを構成する基本機能

APN実現に向けたネットワーク関連技術

転送を行うための光フルメッシュネッ

APN実現のために，現在NTTでは

トワークおよび無線アクセスネット

さまざまな研究開発を行っています．

ワークを実現する「ネットワークトラ

本特集では，その中でキー技術となる

ンスポート構成機能」です．第 ２ は，

特徴的な ４ つのトピックスについて取それらのネットワークを構築 ・ 運用すり組みを紹介します．

る際に必要となる膨大な数の波長や周新たな光伝送基盤に関する取り組み

波数を効率的に収容するための「ネッとして，波長分割多重と空間分割多重

トワーク設計 ・ 制御機能」です．そしを組み合わせることでバックボーンて第 ３ は，ネットワークリソースやコ

ネットワークの大容量化をめざす最先

ンピューティングリソースなどのICT

端デバイス ・ 部材に関する超大容量光リソースを最適に組み合わせ，さまざ

通信技術（トピック １ ）を取り上げま

まなサービス要件を満たす専用環境をす．ネットワークトランスポート構成

提供する「機能別ネットワーク機能」

機能に関連する取り組みとしては，無です．

線部分の大容量化や無線エリア展開のまた，上記機能を実現する装置 ・ 端

自由度向上に向けた検討（トピック末を構成するための核となる技術とし

２），およびトランスポート機能の大容て，データ量あたりの低消費電力化 ・量化や低遅延化を実現する光フルメッ

低遅延化を実現する光電融合デバイス

シュネットワーク構成技術（トピックをはじめとする「端末技術」が必須と３ ）を紹介します．最後に，
ネットワー

なります．

ク設計 ・ 制御機能に関連する取り組み
として，大量の光パスをAPNに効率的に収容するためのネットワーク設計技術の検討（トピック ４ ）を紹介します．
■参考文献（1） https://www.ntt.co.jp/news2019/1905/
190509b.html（2） https://www.ntt.co.jp/news2019/1910/
191031a.html（3） 伊 藤：“NTT R&Dフ ォ ー ラ ム2019特 別 セ ッション 2030（Beyond2020）を見据えた革新
的 ネ ッ ト ワ ー ク，” NTT技 術 ジ ャ ー ナ ル，
Vol.32，No.1，pp.22-25，2020．

伊藤新

従来技術の限界や消費電力の壁を超えた
革新的な情報処理基盤をめざしたIOWN構
想，その構成要素であるオールフォトニク
ス ・ ネットワークの実現に向けた取り組み
を鋭意進めていきます．

◆問い合わせ先

NTT情報ネットワーク総合研究所
企画部
TEL 0422-59-2033
FAX 0422-59-5600
E-mail injousen-pb hco.ntt.co.jp

NTT技術ジャーナル 2020.3

11大容量伝送IOWN構想特集─オールフォトニクス・ネットワーク─

波長分割多重空間分割多重超大容量光通信技術
なかじま

かずひで † 1の さ か

ひでゆき † 3

中島 和秀
指数関数的に増え続けるデータ通信需要に持続的かつ経済的にこたえていくため，既存光ファイバの容量限界を克服する空間分割多重伝送用の新
たな光ファイバ技術，並びに現在の 1 波長当りのチャネル速度を 1 桁以上拡大するテラビット級の高速光伝送技術の研究を進めています．新たな光ファイバ技術と高速光伝送技術の融合により，現在の光ファイバの100倍
以上のポテンシャルを有する新たな光伝送基盤の実現をめざします．

野坂 秀之

みやもと

ゆたか † 2

いしかわ

みつてる † ₄/宮本裕/石川 光映NTTアクセスサービスシステム研究所†2
NTT未来ねっと研究所†3
NTT先端集積デバイス研究所†4
NTTデバイスイノベーションセンタ

†1

Fiber），モード多重を利用するタイ

MCFの各コアは既存SMFとの完全互

プ を 数 モ ー ド 光 フ ァ イ バ（FMF:

換を有するため，現用光伝送システム

データ通信容量は年率数10％の割

Few-Mode Fiber）と呼びます．さらとの整合性も向上でき，実用的である

合で増加し続けており，5G（第 5 世代に，N個のコアとM個のモードを併用と考えられます．実際に，各々のコア

移動通信システム）やIoT（Internet of

した数モード ･ マルチコア光ファイバの光学的な性能を既存のSMFと同一

Things）の本格導入に伴い今後も指数（FM-MCF）では，光ファイバ 1 心のとしつつ，コア間の漏れ込み（クロス

関数的に増大していくと考えられま

伝送容量をN×M倍にまで拡張できるトーク）を十分に低減した100 km長

す．2020年代の後半には現在利用してと考えられます．

の ₄ コアファイバを共通の仕様でマ

背景いる光ファイバ（SMF: Single-Mode

図 ₂（a）の断面写真に示すように，

ルチベンダで試作し，毎秒100テラ

Fiber）の容量限界が顕在化すると懸既存SMFと同じ細さ（直径125 μm）

ビット以上の伝送容量を300 km以上

念されており，従来の波長分割多重で製造可能な標準クラッド径内に ₄にわたり光増幅中継伝送する原理実（WDM: Wavelength Division Multi-

つのコアを持つMCFを実現しました．

験 に 成 功 し て い ま す（2）．NTT R&D

plexing）に加え，新たに空間分割多直径を既存SMFと等しくしたことにフォーラム2019では，これらの技術

重（SDM: Space Division Multi-より，現在のケーブル ･ コネクタ技術をベースとした ₄ コアファイバを用

plexing）を併用することで，現在のの流用が容易になるだけでなく，本いた動態展示を行いました．

容量限界を克服しようとする研究を推進しています（1）．本稿では，SDM伝送用の光ファイバ技術と，毎秒テラ（1012）ビットにおよぶ高速光伝送技術を用いた，超大容量伝送技術の研究について紹介します．

コア多重マルチコア光ファイバ（MCF）

数モードMCF（FM-MCF）

SDM光ファイバ技術
図 ₁ に示すように，既存のSMFの容量限界を超えるためのSDM光ファ
イバは，
コアおよびモード（光の種類）

モード多重

数を複数化することで実現でき，一般

既存光ファイバ（SMF）に，コア多重を用いるタイプをマルチ

図1

コア光ファイバ（MCF: Multi-Core

12

NTT技術ジャーナル 2020.3

数モード光ファイバ（FMF）

コアおよびモード多重によるSDM伝送用光ファイバの実現

特 集
Application Specific Integrated120
相対空間多重密度︵対SMF︶

124.9 μm

・既存SMFと同じ細さ
・既存SMFと同じ光学特性

3 モード

100

6 モード
10モード

80

2
3

10
11

4

Circuit），光信号と電気信号の変換を9行う超高速光フロントエンド回路から

8
12

5

7

構成されます．現在，チャネル容量6

217 μm

600 Gbit/sまで動作するデジタル信号60

処理技術や，ドライバ集積コヒーレン

40

ト 変 調 器（CDM: Coherent Driver
Modulator）と集積コヒーレント受信器

200

クラッド径<250 μm
50
空間チャネル数0（a） 標準クラッド径MCF

図2

1（ICR: Integrated Coherent Receiver）
100（b） FM-MCF

標準クラッド径MCFとFM-MCFの研究開発例から構成される光フロントエンド回路が実用段階にあります．また，最近，これらの要素技術を用いたフィールド
環境下での長距離伝送実験に成功しています（5）．一方，
データセンタインター

次に，マルチコアファイバの各コア

利用効率の両面で，既存SMFの100倍

コネクションやメトロネットワーク等

をマルチモードとしたFM-MCFを伝のポテンシャルが実現できることを世に向けては，光送受信回路の小型化 ･送路とすることで，将来的に空間多重界で初めて実証した研究成果です．上

低電力化が求められています．超高速数を100倍以上に拡大できる可能性に述したFM-MCFシステムの実現に向

光フロントエンド回路技術の飛躍的なついての研究例を図 2（b）に示します．

けては，FM-MCFの直径を既存SMF

小型化の実現に向け，波長可変光源

横軸がコア数×モード数で得られる空の約1.5倍程度（200 μm前後）に拡大

を除くすべての光回路を 1 つのチッ間チャネル数を，縦軸が既存SMFをする必要があり，太径光ファイバに対プに集積したコヒーレント光サブア基準とした相対的な空間多重密度を表

応可能な製造性の向上やケーブル化にセンブリ（COSA: Coherent Optical

します．図中の丸，四角，および三角向けた技術検討が必要です．
また，
モー

SubAssembly）の研究開発を進めてのプロットは，各コアで伝搬可能なド多重された信号を受信側で安定にいます．

モ ー ド 数 を 表 し，そ れ ぞ れ 3 ， 6 ，モード分離する大規模デジタル信号処

さらに， 1 波長当り1 Tbit/s容量をおよび10モードに対応します．これま理の技術検討も合わせて進めていき

超える高速チャネル伝送の実現に向けでに， 6 モードを使用した検討例とします．

ての研究開発も進めています（6）．最近て，₄2（ 7 コア× 6 モード），および
11₄（19コア× 6 モード）の空間チャ（3）

テラビット級高速光伝送技術

では，光フロントエンド回路技術の新しい光 ･ 電子集積化構成のアプローチ

ネル数を実現しました ．しかし，こ光通信の大容量化を経済的に実現すをとることで，既存のSMFを用いて，れらのFM-MCFにおける相対密度はるには， 1 波長当りのチャネル容量を

1 波長当り1 Tbit/s容量の長距離波長

既存SMFの約50倍強にとどまってい

拡大することが重要となり，シンボル

多重伝送実験に世界で初めて成功してました．そこで私たちは， 1 コアの速度の高速化や高次多値デジタル変復

います．また100 GHz超の帯域を有す

モード数を10に拡張し，12コア ×10

調技術の適用が不可欠となります．

るアナログ ･ マルチプレクサ集積回路

モードで世界最高の120の空間チャネ

1 テラビット級光伝送に必要な超高（AMUX IC: Analog Multiplexer

ル数を実現すると同時に，相対密度も

速光送受信部の要素技術を図 ₃ に示

Integrated Circuit）と広帯域InP半導（₄）

100を上回る特性を実現しました ．

します．超高速光送受信部は，主とし体変調器を一体モジュールに集積す

これは，コア多重とモード多重のベスて超高速デジタル信号処理回路（DSP-ることで，世界最高速のチャネル容量

トミックスにより，空間多重数と空間

ASIC: Digital Signal Processor-

1.3 Tbit/s伝送にも成功しました．こ

NTT技術ジャーナル 2020.3

13

IOWN構想特集─オールフォトニクス・ネットワーク─

AMUXとInP半導体変調器の一体集積モジュールアナログ・マルチプレクサ（AMUX IC）
ドライバ
偏波多重IQ
光変調器

DAC
デジタル信号
処理回路（DSP）

ドライバ集積コヒーレント変調器
（CDM）

TLD

DSP
コヒーレント
受信器

ADC

空間分離多重‑波長選択スイッチ（SDM-WSS）

TIA
コヒーレント光サブアセンブリ（COSA）

図3

れらの要素技術は，前述したシングル
モードのコアを持つMCFにおいても，そのまま伝送することが可能です．
将来の大容量かつ柔軟性の高い光
ネットワークのためには，空間および波長領域で多重された信号光の選択切替を実現する，空間多重−波長選択光スイッチ（SDM-WSS: SDM-Wavelength Selective Switch）集積技術，
高効率波長変換技術，およびMCF等を用いた装置内高密度配線技術等の要
素技術群のさらなる発展が期待されており，今後も研究開発を加速していき，7）
ます（1）（．

今後の展望
今後は，標準クラッド径MCFおよ
びその周辺技術の確立を進めると同時に，テラビット級高速光伝送技術により，既存SMFの100倍超のポテンシャ
ルを有する超大容量光伝送基盤の実現

14

NTT技術ジャーナル 2020.3

制御
集積コヒーレント
受信器（ICR）

MCF等による
装置内高密度配線技術
DAC: Digital to Analog Converter
ADC: Analog to Digital Converter
TIA: Trans Impedance Ampliﬁer
TLD: Top Level Domain

1テラビット級高速伝送を実現する要素技術をめざします．
■参考文献（1） 特集：“将来の大容量光ネットワークを支える空間多重光通信技術の最先端,” NTT技術
ジャーナル，Vol.29，No.3 ，pp.6-36，2017.
（2） https://www.ntt.co.jp/news2017/1708/
170808b.html（3） T. Sakamoto, K. Saitoh, S. Saitoh, K. Shibahara,
M. Wada, Y. Abe, A. Urushibara, K. Takenaga,
T. Mizuno, T. Matsui, K. Aikawa, Y. Miyamoto,and K. Nakajima: “High Spatial Density Sixmode Seven-core Fibre for Repeated Dense
SDM Transmission，” Proc. of ECOC2017,
ThPDPA.6, Copenhagen, Denmark, Sept. 2017.
（4） T. Sakamoto, K. Saitoh, S. Saitoh, Y. Abe, K.
Takenaga, A. Urushibara, M. Wada, T.
Matsui, K. Aikawa, and K. Nakajima: “120Spatial Channel Few-mode Multi-core Fibrewith Relative Core Multiplicity Factor
Exceeding 100，
” Proc. of ECOC2018, We3E.5,
Roma, Italy, Sept. 2018.
（5） https://www.ntt.co.jp/news2019/1906/
190619a.html（6） https://www.ntt.co.jp/news2019/1903/
190307a.html（7） 特集：“将来の大容量通信インフラを支える超高速通信技術，” NTT技術ジャーナル, Vol.31，
No.3 ，pp.10-31, 2019.

（左から）中島  和秀/ 宮本  裕/野坂  秀之/ 石川  光映
既存技術の限界を打破するマルチコア光
ファイバ技術と，テラビット級の高速光伝送技術の確立により，現在から将来にわたる社会インフラを持続的に支える超大容量光伝送基盤を実現します．

◆問い合わせ先NTTアクセスサービスシステム研究所
アクセス設備プロジェクト
先端媒体グループ
TEL 029-868-6442
FAX 029-868-6440
E-mail kazuhide.nakajima.gr hco.ntt.co.jp

ビームフォーミング

特 集

アナログRoF

IOWN構想特集─オールフォトニクス・ネットワーク─

収容効率化

アナログRoFを活用した多様な高周波数帯無線システムの効率的収容高周波数帯無線システムでは大容量無線伝送が可能となりますが，無線基地局を高密度に展開する必要があり，多様化するニーズにこたえるため
無線システム数も増加することを想定すると，設置すべき無線基地局数は爆発的に増加すると想定されます．NTTアクセスサービスシステム研究所
では，無線基地局数や運用稼働の抜本的な削減のため，アナログRoF（Radio-over-Fiber）を活用し，複数の高周波数帯無線システム間で無線設備を共用可能とするシステム構成を提案しています．本稿では，提案するシステム構成の詳細と，その要素技術である遠隔ビームフォーミング技術について紹介します．

背景

無線伝送容量のさらなる拡大のため

伊藤 耕大

/菅

瑞紀

白戸 裕史

/北

直樹

鬼沢

武

NTTアクセスサービスシステム研究所の無線システムが無線基地局を共用でこのアナログRoFを適用することきるようなシステム構成を提案していで，従来の無線基地局の機能を集約局

ます．

（信号処理部）と張出局（アンテナ部）

本稿では，提案するシステム構成と，に分離することができます（図 2 ）．

波 などの高周波数帯の電波を利用す

このシステム構成で高周波数帯無線シ

従来の無線基地局は，アンテナ ･ 増幅

ることが効果的です．しかし，電波はステムを収容するときに必須となる遠器 ･ E/O，O/E変 換 ･ 信 号 処 理 と い

高周波数になるほど伝搬距離が短くな

隔ビームフォーミング技術について紹う機能を持っていました．アナログるため，高周波数帯無線システムで広介します．

RoFを適用して信号処理機能を集約局

アナログRoFによる＊1には，広い帯域幅を確保できるミリ＊1

いエリアをカバーするためには，無線基地局を高密度に設置する必要があります．また，従来は無線システムごと

機能分離 ･ 張出局簡易化に無線基地局を設置する必要がありま＊2
アナログRoF（Radio-over-Fiber）

した．そのため，多様化するニーズにとは，光信号を無線信号で強度変調し，伴って高周波数帯無線システムが多様

無線信号のかたちをした光信号を光化していくと，膨大な数の無線基地局

ファイバ伝送する技術で，伝送した光が設置されることになってしまいます．

信 号 をO/E（Optical-to-Electrical）

そこで，設置すべき無線基地局数や変換＊3 するのみで元の無線信号を取り運用稼働の抜本削減を目的とし，複数出すことができます（図 1 ）．

ミリ波：波長が１〜10 mmと非常に短い電波のことです．周波数は30〜300 GHzになります．
＊２ RoF：無線信号の波形情報を光ファイバ伝送する技術です．アナログRoFは波形をそのままアナログ信号として，デジタルRoF
は波形をデジタル信号に変換してから光ファイバ伝送します．アナログRoFは，デジ タ ルRoFに 比 べ，A/D（Analogue-toDigital），D/A（Digital-to-Analogue）変換が不要で，必要な光伝送帯域も狭くて済むというメリットがあります．
＊３ O/E変換：光信号を電気信号に変換することで，一般にフォトダイオードが用いられ
ます．

光ファイバ
元の無線信号

O/E変換

E/O変換
無線信号

②O/E変換するだけで元の無線信号が取り出せる！

張出局

集約局
①「無線信号の形をした光信号」を伝送（光信号を強度変調）

図1

アナログRoF

NTT技術ジャーナル 2020.3

15

IOWN構想特集─オールフォトニクス・ネットワーク─

に集約することで，張出局の機能簡易することができる遠隔ビームフォーミ

運用が可能になります．

化が可能になります．これにより，張これらにより，無線基地局数や運用出局の小型化 ･ 低消費電力化による設稼働 ･ コストの抜本的な削減が期待で置性や経済性の向上が期待できます．

きます．

また，無線システム依存の信号処理，2）ング技術を提案し（1）（，検討を進めてきました．
提案する遠隔ビームフォーミング技術について受信側を例に説明します

遠隔ビームフォーミング技術

機能を集約局に集約することで，張出局には無線システムに依存しない共通（図 3 ）．複数のアンテナ素子を持つ張出局に無線信号が到来すると，各アン伝搬距離の短い高周波数帯無線シス＊4機能のみを残すことができます．そのテムでは，ビームフォーミング が必

テナ素子は位相差のついた無線信号をため，アンテナや増幅器の対応する周須となります．従来の無線基地局は，受信します．この位相差を保持したま

波数の範囲であれば，複数の無線シス

信号処理部にこのビームフォーミング

ま，各アンテナ素子で受信した無線信テム間で張出局を共用することが可能

機能を持っていました．アナログRoFになります．

による機能分離 ･ 張出局簡易化を行っ

さらに，無線システムの新設や更改た場合，信号処理機能を持たない張出などの対応も，集約局側のオペレー

局のビームフォーミングをどう行うかションのみで行うことができるようにが課題となります．そこで，張出局がなり，効率的な無線システムの展開 ･形成するビームを集約局で遠隔に制御

張出局に残す機能

遠隔ビーム制御で複数の無線端末を収容

アンテナ

増幅器

＊４ ビームフォーミング：複数のアンテナ素子を並べたアレーアンテナを利用し，指向性を電気的に制御する技術です．各アンテナ素子が送受信する電波の位相を制御することで，特定方向に向かう電波を強めて送信したり（送信ビーム），特定方向から到来する電波を強めて受信したり（受信ビーム）することができます．

集約局の対応のみで無線システムへの対応が可能

光⇔電気

信号処理

張出局

無線システム依存の信号処理部を集約

従来の無線基地局の機能

無線システム 1
無線端末

張出局を
複数の無線システムが共用

アナログRoF区間

無線システム 2

アナログRoFによる機能集約②位相差そのままで異なる波長の光信号に変換⑤電気信号に変換

ビーム制御部

E/O

位相調整

O/E

位相調整

O/E

位相調整

O/E

光ファイバ

E/O

①位相差のついた
無線信号を受信張出局③波長多重（WDM）
して光ファイバ伝送

図3

NTT技術ジャーナル 2020.3

WDM

O/E

WDM

位相調整

集約局
④位相を合わせる

遠隔ビームフォーミング技術（受信側）

合成

信号処理

E/O

E/O

16

無線システム 2
信号処理部
集約局

図2

波面

無線システム 1
信号処理部⑥無線信号が同相で合成されて強め合う特 集
携しながら実用化に向けた検討を進めていきます．
■参考文献①2つの無線端末が異なる信号を同一周波数で並列伝送
無線端末 1

無線端末 2②張出局がビーム形成して空間的に信号を分離（ビーム制御は集約局が行っている）
張出局

集約局

光ファイバ
③集約局で信号を復調して信号分離できていることを確認

図4

展示の様子

号をそれぞれ異なる波長の光信号に変，5）ム方向を切り替える方式（4）（がありま換し，波長多重（WDM：Wavelength

した．提案する遠隔ビームフォーミン

Division Multiplexing）して集約局まグ技術は，各アンテナ素子に割り当て

で光ファイバ伝送します．
集約局では，

る波長を固定することで従来技術の課

波長多重された信号を波長ごとに分波題を克服し，①使用する光ファイバ数

し，これらの光信号の位相を合わせ，（コア数）は 1 本のみ，②光ファイバ

O/E変換して合成します．すると，元の距離情報が必要でない，③張出局のの無線信号が位相の合った状態で合成

光フィルタの制御が不要，④高周波数されて強め合い，無線信号の到来方向

帯 ･ 長距離光ファイバを適用しても無に受信ビームを形成することができま

線信号の形式に制約がない，といったす．図 3 では光信号に対して位相調整

メリットを持っています．

を行っていますが，O/E変換した後のこの遠隔ビームフォーミング技術に

電気信号に対して位相調整を行い合成

より，高周波帯無線システムの通信品することも可能です．また，送信ビー

質確保はもちろん，張出局が複数の無ムの形成も同じ原理で行うことが可能

線端末を空間多重（SDM：Space Divi-です．このとき，張出局は受けた信号

sion Multiplexing）して同時に収容すのO/E，E/O変換をしているだけで，ることも可能になります．
さらに，
ビー

一切の制御を必要としていません．

ム方向を遠隔で制御できるので，張出

従来の遠隔ビームフォーミング技術
としては，各アンテナ素子に別々の光ファイバ（マルチコアファイバの場合（3）は別々のコア）を割り当てる方式 や，＊5波長分散 を利用し，各アンテナ素子に割り当てる波長を変えることでビー＊５ 波長分散：光ファイバ中を伝搬する光の速度が波長によって異なるため，伝搬時間に差が生じる現象です．光ファイバの屈折率が波長依存性を持つために起こります．

局の設置時に物理的にアンテナ方向を調整する必要もありません．
NTT R&Dフォーラム2019では，受信系の遠隔ビームフォーミング技術を動態デモで紹介しました（図 4 ）．

今後の展望
今後は，遠隔ビームフォーミング技術の改良により波長利用効率向上をめざすとともに，光通信の研究部とも連（1） K. Ito, M. Suga, Y. Shirato, N. Kita, and T.
Onizawa: “A novel centralized beamforming
scheme for radio-over-fiber systems with
fixed wavelength allocation,” IEICE Communications Express, Vol.8, No.12, pp.584-589,
2019.
（2） M. Suga, K. Ito, Y. Shirato, N. Kita, and T.
Onizawa: “Fiber Length Estimation Method
for Beamforming at millimeter Wave Band
RoF-FWA System,” IEICE Communications
Express, Vol.8, No.11, pp.428-433, 2019.
（3） T. Nagayama, K. Furuya, S. Akiba, J. Hirokawa, and M. Ando: “Millimeter-wave antenna
beam forming by radio-over-fiber with 1.3 mlight source and variable delay line,” OECC
and PGC2017, pp. 1-2, Singapore, July-Aug.
2017．
（4） M. Tadokoro, T. Taniguchi, and N. Sakurai:“Optically-controlled beam forming techniquefor 60 GHz-ROF system using dispersion of
optical fiber and DFWM,” OFC/NFOEC
2007, pp. 1-3, Anaheim, U.S.A., March 2007.
（5） S. Akiba, M. Oishi, Y. Nishikawa, K. Minoguchi, J. Hirokawa, and M. Ando: “Photonicarchitecture for beam forming of RF phasedarray antenna,” OFC 2014, pp. 1-3, San
Francisco, U.S.A., March, 2014.

（左から）北直樹/ 菅瑞紀/

伊藤 耕大/ 白戸 裕史/
鬼沢武

通信トラフィックの増加に対応するため，
高周波数帯無線システムの必要性は高まってくると考えています．その導入を簡単に ･低コストで行えるよう，さらなる研究開発に取り組んでいきます．

◆問い合わせ先NTTアクセスサービスシステム研究所
無線エントランスプロジェクト
基幹方式グループ
TEL 046-859-3366
FAX 046-859-4311
E-mail ekig-p-ml hco.ntt.co.jp

NTT技術ジャーナル 2020.3

17

超低遅延

IOWN構想特集─オールフォトニクス・ネットワーク─

光フルメッシュネットワーク

大容量光伝送オールフォトニクス ・ ネットワークを支える
光フルメッシュネットワーク構成技術
かわはら

ひ ろ き†1

なかがわ

まさひろ † 1

つきしま

ゆ き お†2

いしづか

み

ほ ん だ

かづあき † 4

か ね こ

しん †4

河原 光貴

中川 雅弘
築島 幸男

か †3

石塚 美加
本田 一暁
本稿では，超高臨場感サービス等の提供を支える多様かつ大容量なコンテンツの超低遅延な伝送を実現する光フルメッシュネッ
トワークのコンセプトと，その実現に必要となる技術を紹介します．また，光フルメッシュネットワークのコンセプトを具現化した，
大容量光伝送システムにおける８K非圧縮映像伝送のデモンスト
レーションを紹介します．

はじめにNTT研究所では，超高精細映像情報に加えて，触覚や聴覚といった五感情報を含む多様なコンテンツをリアル金子

せき

た け し†1

ま え だ

ひ で き†1

し ら い

だいすけ † 2

か ね こ

やすはる † 3

か な い

た く や†4/関剛志/前田 英樹/白井 大介/金子 康晴/金井 拓也すだ

さ ち お†1

も ち だやすひろ † 2

やまぐち

たかひろ † 2

こ し ぢ

こうじゅん† 3

はら

かずたか † 4/須田 祥生/持田 康弘/山口 高弘/越地 弘順/原一貴

慎NTTネットワークサービスシステム研究所†2
NTT未来ねっと研究所†3
NTTネットワーク基盤技術研究所†4
NTTアクセスサービスシステム研究所†1化を実現する光フルメッシュネット

フォトニックゲートウェイ（Photonic

ワークの検討に取り組んでいます．

GW）と呼ぶ光ノードで中継し，サー光フルメッシュネットワークのコンセプト

ビスごとに光パスをエンド ・ ツー ・ エンドで提供します． これにより，データ圧縮時の遅延やパケットの待ち合わ

従来のネットワークでは，送信したせ処理における遅延が解消され，大容超高臨場感サービス の提供をめざしいコンテンツをネットワークに収容す量かつ超低遅延なネットワークを提供ています．しかし，このようなサービ

る際，通信回線容量による制約でデーできます．

スを多くの人に利用していただくため

タ圧縮処理が必要であったり，IPプには，多様かつ大容量なコンテンツをロトコルによるルーチング制御のため低遅延で伝送できるネットワークが必

IPパケットに変換したり，多重 ・ ス

要になります．このようなネットワー

イッチ制御のためイーサネットフレー

光フルメッシュネットワークの実現

クを提供するため，IOWN構想 の一ムに収容していました．これにより，に向け，以下の ３ つの技術を中心とし環として，フォトニクス技術をベース

データ圧縮による遅延や，パケットのた光フルメッシュネットワーク構成技にした革新的ネットワークであるオー

待ち合わせ処理で発生する遅延が発術を検討しています．

ルフォトニクス ・ ネットワーク（APN）生，従来の端末間通信における遅延の（1） １ Pbit/s級の超大容量光伝送シの実現をめざしています．NTTネット

支配的要因となっていました．

タイムに共有し，時空間の壁を越えた
（1）

（2）

光フルメッシュネットワーク
構成技術

ステム構成技術

ワークサービスシステム研究所，NTT

一方，図 1 に示す光フルメッシュ

１ Pbit/s級のシステム容量を有する

未来ねっと研究所，NTTネットワー

ネットワークは，光バックボーンネッ

超大容量光伝送システムの実現をめざ

ク基盤技術研究所，NTTアクセスサー

トワークおよび光アクセスネットワー

し，光チャネル高速化技術，複数の波

ビスシステム研究所では，APNのト

クを，パケット変換や多重 ・ スイッチ

長帯における波長多重信号伝送を行う

ランスポート機能の大容量化，低遅延制御といった電気処理を極小化した

マルチバンド伝送技術，マルチコア

18

NTT技術ジャーナル 2020.3

特 集

ファイバ等の新規光ファイバ上で光信

ンタリーストリームとして，IP非依存による経路制御（ルーチング）を必要号伝送させる空間多重伝送技術，を組で伝送する検討を進めています．SDIとしない光のパスでエンド ・ ツー ・ エ

み合わせたシステム構成技術の検討を（Serial Digital Interface）/HDMI

ンドを直接結ぶことで，大容量かつ超進めています．このようなシステム構（High-Definition Multimedia Inter-

低遅延なメディア伝送を実現します．

成技術を支えるデバイス技術の詳細face）ケーブルを流れる4K/８K高精細

手始めに，同軸ケーブルを用いて非圧

は，本特集記事『超大容量光通信技術』

映像信号，MADI（Multichannel Audio

縮映像 ・ 音声を伝送するSDIを光パスを参照してください．

Digital Interface）/AES（Audio Engi-に収容するインタフェース技術の開発（2） IP非依存で伝送するプロトコ

neering Society）ケーブルを流れる音

を進めています．SDIは放送局内の設

ルフリーメディア伝送基盤技術

声信号，ストレージ/メモリとネット

備の配線で使用されていますが，本技

非圧縮映像 ・ 音声，さらには五感情

ワークインタフェース間を流れるPCI術ではユーザに伝送プロトコルや経路

報や感情に至るあらゆるメディア情報（Peripheral Component Interconnect）

制御を意識させることなく，局内の配を，プロトコルやインタフェース種別

バス信号などを光信号に直収し，メ線を行うような感覚で，遠隔地との接やフォーマットを意識させないエレメ

ディアの伝送路をオール光化して，IP続を提供できるようになると考えてい

サービサー
光分散
コンピューティング用
光パス群

光電融合型
コンピュータ

大容量映像用（8K非圧縮など）
光パス群

サービスごとに大容量光パスを
多地点間エンド・ツー・エンド接続で提供

五感情報用
光パス群

③ IP非依存で伝送するプロトコルフリーメディア伝送② 効率収容のためのトポロジ設計・波長設計

TRx

TRx

TRx

TRx

TRx

① 1 Pbit/s級の超大容量光伝送

TRx
TRx

TRx

TRx

光アクセス
媒体網

Photonic
GW

光バックボーン媒体網

図1

TRx
TRx

TRx

④ トポロジーフリーなアクセス網波長管理制御

光フルメッシュネットワークの概要

NTT技術ジャーナル 2020.3

19

IOWN構想特集─オールフォトニクス・ネットワーク─

ます．現在，スポーツ等のイベントを

GWから通知される波長制御指示に２ に示すように，生成された600 Gbit/

放送局外から中継する場合には，編集従って，光トランシーバの波長を設定

s/λ光信号をC帯とL帯という ２ つの伝

ス タ ッ フ ・ 編 集 機 材 を 積 ん だOB

します．Photonic GWからユーザ装

送波長帯に最大100波長分を高密度波

VAN（中継車）のイベント会場への置への波長制御指示の方法として，

長多重により配置しました．さらに，派遣が必要ですが，本技術によって，ユーザ信号と干渉しない低周波数帯に４ つのコアを有するマルチコアファイ

イベント会場から放送局までの光の直管 理 制 御 信 号 をAMCC（Auxiliary

バを試作し，すべてのコアを用いて波通パスで素材映像を伝送しながらオン

Management and Control Channel）

長多重信号を伝送させる空間多重伝送

ライン編集を行うといったような効率として重畳して同一波長で通知するこ

技術を適用しました．これらのキー技的な制作ワークフロー（リモートプロとを検討しています．AMCCを用い術の組み合わせにより，大容量光伝送

ダクション）の現実味が増すことになることにより，通信プロトコルや光変システムを実現しています．

るでしょう．そのような，これまでに

調方式，さらにはネットワークトポロ

この光伝送システム上で，600 Gbit/

ないアプリケーションの開拓をめざし

ジに依存せずに，どんなユーザ装置でs/λの光パスに８K映像コンテンツを収ます．

も光ファイバに接続すればすぐにつな

容して伝送しました．大容量光パスを（3） トポロジフリーなアクセス系

がる光ネットワークの実現をめざし利用することにより，８K映像のリアます．

ルタイム非圧縮伝送が可能になりまし

波長管理制御技術
あらゆるユーザ装置にエンド ・
ツー ・ エンドで光パスを提供する
APNを実現するために，ユーザ装置

デモンストレーション：大容量光伝送システムにおける８K非圧縮映像伝送

た．比較のために同じ光パスに収容した８Kの圧縮映像と比べて，画質劣化なくおよそ30分の １ の低遅延性を示しが送受信する波長を光パスごとに遠隔

私たちは，これらの技術に基づき，ました．非圧縮で伝送された８K映像

管理制御することが必要となります．

光フルメッシュネットワークの有効性

図 ３（右）は，
圧縮映像よりも高品質 ・

これに対して，アクセス面とローカルを示すデモンストレーションを実施し低遅延であることを示しています．

フルメッシュ面を接続するPhotonic

ました．まず，光フルメッシュネット

IP非依存のメディア伝送技術の研究

GWの主要機能の １ つとして，アクセ

ワークを支える大容量光伝送システム開発を進めることによってさらなる低ス面の波長管理制御の検討を進めていとして，ファイバ １ 本当り0.24 Pbit/s

遅延化が可能であると考えています．

ます．伝送媒体を共有する光パス間でのシステム容量（現行商用システムの波 長 の 重 複 が 生 じ な い よ う に，約30倍のシステム容量）を有する伝送Photonic GWは，波長の割当を行う

実験系を構築しました．本システムの本稿では，多様かつ大容量なコンテ

上位のシステムと連携して各々のユー実現にあたり，光チャネル高速化技術

ンツの超低遅延な伝送を実現する光フザ装置へ波長を払い出し，ユーザ装置

として600 Gbit/s/λ光信号をリアルタ

ルメッシュネットワークのコンセプト

に対する波長制御指示，常時波長監視イムに送受信可能な世界最先端のトラと必要な技術を紹介しました．光フルを行います．ユーザ装置は，Photonic

ンスポンダを試作しました．また，図メッシュネットワークは，例えば，金20NTT技術ジャーナル 2020.3

今後の展望

特 集
技術の早期の確立をめざしています．
■参考文献（1） 阿 久 津 ・ 南 ・ 日 高：“超 高 臨 場 感 通 信 技 術
Kirari! Beyond 2020,” NTT技術ジャーナル,Vol.３0, No.10, pp.12-1₅, 201８.
（2） https://www.ntt.co.jp/RD/techtrend/pdf/
NTT_TRFSW_D.pdf

C帯

L帯

0.24 Pbit/s 大容量光伝送
伝送実験実施中

図2

大容量伝送システムの光スペクトル8K非圧縮映像（上段左から） 前田/ 河原/ 須田/ 関/ 中川/

8K圧縮映像

築島/ 白井/ 山口/ 持田（下段左から） 石塚/ 越地/ 金子/ 金井/原/ 金子/ 本田
光フルメッシュネットワークの実現に必
要な要素技術を実用化のレベルまで磨き上げるだけではなく，多くのユーザにどのよ
うに新たな価値を提供できるのかも併せて考え続けていきたいと思っています．

図3

8K映像コンテンツの伝送結果

融系，医療系などの，低遅延性が求め速されないストレスフリーな通信を提られるネットワークに対する適用が考供できます．今後，適用領域における

えられ，これにより，帯域や遅延に律

ネットワーク要件を考慮しつつ，要素◆問い合わせ先NTTネットワークサービスシステム研究所
ネットワーク伝送基盤プロジェクト
TEL 0422-59-6721
FAX 0422-59-4656
E-mail hiroki.kawahara hco.ntt.co.jp

NTT技術ジャーナル 2020.3

21

光フルメッシュネットワーク

IOWN構想特集 ─オールフォトニクス・ネットワーク─

ネットワーク最適化

ネットワーク設計

オールフォトニクス ・ ネットワークを支える
ネットワーク設計技術
いしづか

み

か

石塚 美加
こ し ぢ

本稿では，光フルメッシュネットワークのネットワークの管理・制御の高度化に向けた要素技術として，膨大な数の光パスを効率的に収容するためのアーキテクチャ，トポロジ設計，波長設計技術について紹介します．
また，これらの技術を適用したシミュレーションのデモンストレーションを紹介します．

こうじゅん

越地 弘順
やすかわ

安川

か ね こ

やすはる

せ

さぶろう

/金子 康晴と/瀬戸 三郎

せいしょう

正祥

NTTネットワーク基盤技術研究所

た，同一リンクの中では， １ つの波長ことにより，必要となる波長数を減ら

は １ つの光パスにのみ割り当てられますことができます．つまり，需要予測

NTTネットワーク基盤技術研究所

す．例えば，図 １（a）において，光パス技術と組み合わせ，需要を見越した波

では，オールフォトニクス ・ ネット＃ ３ に対して波長を割り当てる際に，長割当のルールを決めることにより，ワーク（APN）の実現に向けたネッ

リンクAでは波長＃ １ は未使用です

光パスを効率的に収容することが可能

トワーク設計技術の検討に取り組んでが，リンクBでは使用しているため，になります．

います．

リンクAの波長＃ １ は未使用のまま

はじめに

光フルメッシュネットワークの現状のネットワークでは，複数のユーで，波長＃ ２ を割り当てることになり

ザやサービスが， １ つの光パスを共有ます．このように，光パスに対して波しているのに対し，APNでは，ユー長を逐次割り当てていくと波長のフラ先述したように，ネットワークの規ザやサービスごとに光パスを割り当て

グメント化が発生します．しかし，波模が大きくなるにつれて，エンド ・ることで高品質 ・ 低遅延を実現してい長の割り当てを図 １（b）のようにする

ツー ・ エンドで効率的に波長を割り当アーキテクチャます．ユーザやサービスごとに光パスを割り当てるということは，膨大な数の光パスが波長を要求することを意味（a）

しています．
しかし，
大規模ネットワー

光パス 2 （波長λ1 ）光パス 1 （波長λ1 ）クにおいて波長を効率的に割り当てる

光パス 3 （波長λ2 ）のは難しいことが知られています（１）．

光パス 4 （波長λ3 ）そこで，私たちは，さまざまな最適

光パス 5 （波長λ4 ）化手法を組み合わせることにより，膨大な数の光パスを効率的にネットワークに収容することを可能にするネットワー

波長数 4
（b）

ク設計技術の検討を進めています．

光フルメッシュネットワークの光パス 3 （波長λ1 ）光パス 4 （波長λ3 ）光パスに対して波長を割り当てる際

波長数 3には，エンド ・ ツー ・ エンドで同一の

図1波長を割り当てる必要があります．ま22

NTT技術ジャーナル 2020.3

光パス 5 （波長λ2 ）光パス 2 （波長λ2 ）設計の課題

光パス 1 （波長λ1 ）光フルメッシュネットワーク設計の課題

特 集

波長λ 1

波長λ 2
波長λ 1
波長λ 3

本設計技術で仮定した
波長変換ドメインの境界で波長変換を適用

発着需要の
多い拠点

発着需要の多い拠点を中心にドメインを構成

図2

光フルメッシュネットワークのアーキテクチャてることが難しくなるとともに計算量発生分布に応じて，ドメイン間をわた

ドメイン内の始終点の組合せに対しが爆発し，最適な波長割当を計算する

る光パスが極力小さくなるように設定て，フレックスグリッド波長割当最適

こと自体が困難になります．そこで私します．

化の手法を適用することにより，最適たちは，波長を効率的に使用し，かつ問題の規模を削減するために，ネット
ワークを領域（ドメイン）に分割する

光フルメッシュネットワークのトポロジ設計 ・ 波長設計

な波長割当を実現します．この波長割
当最適化については，量子コンピュー
ティング（LASOLV®（２））を適用する

アーキテクチャを採用しています（図ドメイン内の波長資源を有効に使う

₂）．ドメインの境界では，
フォトニッ

ためにトポロジ設計，波長最適化技術

クゲートウェイ，フォトニックエクス

を適用します．トポロジ設計では，ドチェンジを配備し，これらの装置で波メイン内の各ファイバを経由する需要

JPN48（３）を対象に，
IOWN（Innovative

長変換を実施します．ドメイン分割にの大きさが極力均等になるような，

Optical and Wireless Network）時代

より，必要となる波長数を減らすととルート設計，追張り，新たなファイバのサービスを想定したトラフィックモ

もに，波長割当最適化技術が適用可能

ルート追加といった手段を，コストミ

デル（県に配備されたデータセンタ間となるように問題の規模を小さくする

ニマムになるように適用していきまの通信，クラウド経由遠隔操作アプリ

ことができます．ドメインは，需要のす．さらに，
波長最適化にあたっては，

ケーション，法人P２P通信）を収容しことが可能です．

シミュレーション結果

NTT技術ジャーナル 2020.3

23

IOWN構想特集 ─オールフォトニクス・ネットワーク─

（ 1 T/λ）
3000

設計技術適用により必要波長空間が 3 分の 1 になる

波長数

2000

必要波長空間空き波長空間

1000

0

設計技術
適用なし

ドメイン分割図３

ドメイン分割
トポロジ変更シュミレーションの結果

たシミュレーションの結果を紹介しま

ワーク設計技術へ発展させるとともす．研究所技術を適用しない場合はに，実フィールドへの早期展開をめざ

ファイバ当り ３ Pbit/sの容量が必要でします．

あるのに対し，研究所技術を適用する
ことにより，ファイバ当り １ Pbit/sの容量で，これらのトラフィックを収容することが可能となるとともに，ファイバの利用効率が大幅に向上していることが分かります（図 ３ ）．

今後の展望
本稿では，多様かつ大量の光パスを効率的に収容するオール光フルメッ
シュネットワークの実現に向けた，アーキテクチャ，トポロジ設計，波長
設計技術について紹介しました．
今後は，本技術をさまざまなネット
ワークの要件に柔軟に対応するネット

24

NTT技術ジャーナル 2020.3

ドメイン分割
トポロジ変更
波長最適化

■参考文献

（1） L. Velasco, A. Castro, M. Ruiz, and G.
Junyentm: “Solving Routing and Spectrum
Allocation Related Optimization Problems:
From Off-Line to In-Operation Flexgrid
Network Planning，” Journal of Lightwave
Technology, Vol.32, No.6, pp.2780-2795, 2014.
（2） https://www.ntt.co.jp/RD/product/case/casesclab/lasolv.html（3）https://www.ieice.org/cs/pn/jpn/jpnm.html（左から）瀬戸 三郎/ 石塚 美加/
金子 康晴/ 越地 弘順/
安川 正祥
オールフォトニクス ・ ネットワークを支える設計技術の開発により，IOWNが切り拓
く新たな世界に貢献していきます．

◆問い合わせ先NTTネットワーク基盤技術研究所
コグニティブファウンデーションNWプロジェクト
アーキテクチャ技術SEグループ
TEL 0422-59-3477
FAX 0422-59-6384
E-mail mika.ishizuka.st hco.ntt.co.jp