【セミナー】
大容量通信「ペタネット」に備える

光ファイバーの基礎知識
石田 慶樹 メディアエクスチェンジ株式会社
昨年 11月 26日緊急経済対策決定の記者会見で、小渕内閣総理大臣から「ペタネット」という言葉が出された（2月号 NEWSCOPE参照）。ペタネットの「ペタ」とはメガの1000倍のギガの1000倍のテラのさらに1000倍であり、1000万台のコンピュータが 100Mbpsで同時に情報を流せる能力を持っている。このような大容量の通信を実現するためには、光ファイバー技術を欠くことはできない。
そこで今回は、光ファイバーにまつわるさまざまな技術を紹介するとともに、「ペタ」ネットに向けて進められている取り組みについても紹介する。

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ガラスでできた光る道

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線に利用するものを光ファイバーケーブルとにコアの構造に工夫を加えて、経路が異なっ呼んでいる。

ても時間のずれが生じないようにしたものが、

超高速通信を実現するためには、従来の銅光ファイバーの利用で厄介なのは、光ファ

グレーデッドインデックス（GI ： Graded

線を利用したものではなく、光ファイバーをイバー同士の接続と、光ファイバーそのもの

Index）と呼ばれているマルチモードファイバ利用した通信路が家庭にまで引かれる必要がの引き回しであり、銅線に比べるとはるかにーである。通常使われているマルチモードフあるといわれている。一方で光ファイバーは慎重な取り扱いが必要になる。

ァイバーはグレーデッドインデックスであることが多い。

引き回しや工事が現在の銅線に比較してはる

安いMM、長距離のSMかに困難である。

シングルモードはコアの径が小さく、光が複数の経路に分かれることがなく、非常に高光ファイバーは光を利用して情報を送る媒体である。光を伝達する媒体は実際には透明

光ファイバーの種類には大きく分けてマルい能力を持つことになり、大きな伝送能力つのガラスもしくは透明のプラスチックであり、チモード（MM ：Multi-Mode）とシングル

まり高速で長距離の伝送に向いていることに一般には透明の石英ガラスが広く利用されてモード（SM ：Single-Mode）の2 種類があなる。以上の光の流れを表したのが2である。

いる。

る。この2つの違いは光が通っていくコアの径

光ファイバーの価格としては安いほうから

光ファイバーは中心から順に、光を実際に（太さ）が異なることによるものである。

順に、マルチモードのステップインデックス、
グレーデッドインデックス、最も高価なのが伝達するコア、コアの周囲を包んで光を屈折

マルチモードは比較的径が大きく、このた

させてコア内に閉じ込めるためのクラッド、そめ光がファイバーの途中で複数の経路（モー

して保護のための被覆という構造を持つ（1）。

ド） に分 かれる。 ステップインデックス

コアとクラッドの関係は、いわば光を通すた（SI：Step Index）と呼ばれる最も単純なマめのガラスでできたチューブと、その周囲にルチモードファイバーでは、同じ光源から発巻き付けた鏡の関係になる。一方の端から入した光であっても、途中で経路ごとに少しず

光ファイバーを通して情報を伝達するためった光は、ガラスのチューブの中を通過してつ時間にずれが生じることになる。このために利用するものは、送信側は光源であり、受いくが、途中では周囲の鏡で反射されること

長く伝搬していくと時間のずれが蓄積されて、信側は受光器となる。最も単純に信号を伝え

で、チューブの外に洩れ出すことなく反対の受光側では広がった光が見えることになる。

る方法は、光っているときを1、光っていな

端まで到達することになる。さらに光ファイつまりこの種のファイバーは長距離の伝送にいときを0として、この0と1を情報に応じてバーの周囲を被覆で覆い、保護を強化して配は向かないことになる。この欠点を補うため

高速に切り替えればいい。この切り替えが高346 INTERNET magazine 1999/5

シングルモードファイバーとなっている。

電気信号から光信号へ

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速になればなるほど情報伝達が高速になる。

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SONET/SDHで符号化する

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SDH（Synchronous Digital Hierarchy：同期デジタルハイアラーキー）であり、米国で実際に利用されているのは赤外線領域の光である。一般には光としての特性がすぐれて光によって信号を伝える方法には、パルスこれに適合させたものもSONET もしくはいることから赤外線レーザーが使われている。

を信号として光がある状態を1 とし、光がな

SONET/ SDHと呼ばれるようになっている。

シングルモードファイバーでは波長としてい状態を0 とするのが最も基本的な考え方でSDH は電話網に広く利用されており、専1500nm（ナノメートル：1mmの100万分のある。しかし、高速で誤りがないように効率用線も最終的にはSDH によって多重化され1）の光が利用されている。

よく情報を伝えるためには、ある一定の変換

ることになる。

現在のコンピュータは電気信号によって動の方式、つまり符号化が必要になる。この変作するため、光ファイバーを利用するために換方式が規格化されていないと、異なるメー

は、電気から光へ、また光から電気への変換

カーの通信機器同士、あるいは異なる通信業を行う必要がある。この変換を光電変換と呼者同士の接続が難しくなる。

基準速度は51.840Mbps
SONET/SDH に対応するように光の伝送

び、光から電気への交換をO/E 変換、その専用線を多重化して高速で伝送するため速度を定めたものをOC（Optical Carrier）

逆をE/O 変換と呼ぶ場合もある。光電変換に、米国で当初定められた規格がSONETと呼んでいる。OC の速度は51.840Mbps のに利用されている素子は、発光側が発行ダイ（Synchronous Optical Network：同期光ネ

整数倍になる。4がOCのレベルと速度の対応

オードの一種であるレーザーダイオード、受ットワーク）である。このSONETをもとに日を表したものである。

光器はフォトトランジスターとなっている（3）。

本や欧州の主張を取り入れた国際標準がSONET/SDHは、本来は電気通信事業者

相互に情報を伝達するためには、発行器と受光器をペアで持つ必要があり、このため普通

2. 光ファイバーの種類

1. 光ファイバーケーブルの構造

は相互の情報伝達には2 本の光ファイバーが必要になる。

MM光ファイバー
SI型GI型

コア経
クラッド経
10〜50μm 125μm

長距離には増幅器が必要

SI型GI型

コア

光ファイバーを利用しても途中で光は減衰

クラッド

被覆

SM光ファイバー

しながら進んでいく。減衰は光ファイバー固有の特質で生じるもの、光ファイバーの曲げによって生じるもの、コネクター部や接続部分で生じるものがある。光ファイバー固有のマルチモード光ファイバーにはSI型とGI型がある。SI型は光がファイバー内を自由に反射するため広がってしまう。それを改良したGI型は、光がファイバ ー内で反射しても広がらないように工夫されている。シング
ルモード光ファイバーは光が直進するようになっている。
このため、長距離伝送の利用に向いている。

コアの周りをクラッドで覆う。クラッドはコアを通る光を反射させる鏡の役割をする。さらに、光ファイバーの保護のためにクラッドの周りを被膜で覆っている。

減衰とは、透明なガラスを多数重ねれば徐々に透明度が下がってくるのと同じように、距離が長くなると徐々に光の強度（エネルギー）

3. 電気信号を光信号に変換するが弱まることである。また、光ファイバーがE/O変換

極端に曲げられると光は伝わらなくなる。さO/E変換

らに、コネクター部や接続部では必ず何らかのロスが生じる。このため、ある距離以上に光を伝送するためには、減衰した光を元の強さ

光ファイバー

電気信号再生
光の進む方向の光に戻す必要がある。つまり、光ファイバ
ーケーブルを利用してデータを長距離送るた

電気信号

変調
発光素子

受光素子

めには、途中の一定区間ごとに必ずリピーターもしくは増幅器と呼ばれるものが必要になる。太平洋などに敷設されている海底ケーブ

コンピュータは電気信号で動作する。このため、光ファイバーに信号を送るために、送信側で電気信号を光信号に変える必要がある（E/O変換）。逆に受信側は光信号を電気信号に変えている（O/E変換）。光ファイバーを使った通信では、
光は一方向にしか進まないため、双方向で通信するには上記のようなしくみを対にして持たなければならない。

ルでも一定間隔で増幅器が組み込まれている。

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のネットワーク間、もしくはネットワークとユMultiplexing ：波長分割多重）と呼んでい

きるとはいいがたく、必ず同一メーカー同士

ーザー間を接続するために利用するものである（5）。WDM を使えば1 本の光ファイバーの装置をペアで組み合わせなければならない。

る。特にSONET/SDHによってネットワーク

でも伝送容量が一挙に最大で100倍にもなる。

さらに、WDM 装置が対応しているシングル

間を接続するための機器は、非常に高価なもつまり、これまでに敷設してある光ファイバ

モードファイバーであっても、設置条件やフのとなっている。とはいうものの、光ファイーを利用しても、新たな工事なしに機器の入ァイバーの途中の状態によっては、装置側でバーを利 用 した超 高 速 な通 信 では、れ換えだけで10倍〜100倍程度、10Gbpsの用意されているすべての波長が必ずしも利用

SONET/SDHを利用することが当然のように

光ファイバーが合計で100Gbps〜1Tbpsの伝できるとはいえない。このようにWDM は現考えられており、OC-192 の利用も実現しつ

送容量を持つことになる。

在も開発中の技術である。しかしその注目度つある。さらに、OC-192の上のOC-240まで

このような能力を持つWDM装置は、ベンは高く、WDMを利用したサービスも開始さ検討されている。しかし、OC-192 あるいは

チャー企業を含む多くの企業で開発・製造されている。また、ギガからテラのオーダーでのOC-240あたりが1つの波長の光によって長距れており、主に北米大陸では利用が進みつつ情報伝送にはWDMは欠くことのできない技

離通信ができる限度ではないかともいわれてある。代表的な製造企業としては、ノーテルネ

術であることも確かである。

いる。

ットワークス、Cambrian Systems、Cienaがあり、国内ではNEC、富士通、日立などがある。

インターネットと光ファイバー

WDMで容量は一気に100倍
WDM相互接続はまだ課題

超高速というわけではない現在のインター
ネットにおいても、光ファイバーは使われて1本の光ファイバーで1つの光の波長を使っいる。

て伝えられる通信速度は、現状では10Gbps

WDM装置では機器側のインターフェイス

程度が上限だと推定されている。しかし、シは通常SONET/SDH が利用されることが多一般に電気通信事業者から借りる専用線

ングルモードファイバーは信号を伝送する光

く、複数のOC-48を出せるものが利用できるは、ある速度以上は光ファイバーによって接の波長の帯域に比べると、かなり広い帯域のようになってきている。また、ギガビットイー

続されている。LAN環境ではFDDI、ファス

光を同じ程度の減衰で送れるようになっていサネットのフレームをそのまま送れる機器もトイーサネット、ギガビットイーサネット、さる。この点に着目して、光源と受光器の感度ある。ところが機器側のインターフェイスがらにATM（Asynchronous Transfer Mode：を特定の波長だけを送受信できるものにし、どのようになるかはまだ決 まっていない。

非同期転送モード）などでごく普通に光ファ

この組み合わせを波長ごとに複数用意するこ

WDM のアイデア自体は共通であっても、対イバーが使われている。LAN環境で使われるとを考える。こうすれば、1本の光ファイバー応している光ファイバーの種類や利用する波光ファイバーは比較的短距離なので、ファイに複数の波長の光を同時に送れ、しかもそれ長が機器メーカーごとに微妙に違っているの

バー自身も送受信機も安価なマルチモードフ

ぞれで異なる情報を伝達できる。このようなである。このため、現在のWDM装置が置かァイバーが使われている。そしてこれまでの方法をWDM（Wavelength-Division

れている状況は、すべての波長で相互接続でLAN については、インターネットで使われる

4. OCレベルと通信速度の関係
OCレベル

5. WDMのしくみ

通信速度（Mbps）

OC-1

51.84

OC-3

155.52OC-9

466.56OC-12

622.08OC-18

933.12

OC-24

1244.16

OC-36

1866.24OC-48

2488.32

OC-96

4976.64

OC-1929953.28

OC-24012441.6

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E/O変換

WDM装置
（送信側）

WDM装置
（受信側）

O/E変換

光ファイバー
E/O変換

O/E変換

E/O変換

O/E変換

E/O変換

O/E変換

E/O変換で入力された複数の光をWDM装置によって多重化して、1本の光ファイバーで伝送する。多重化された
光はそれぞれ波長が微妙に異なっている。受信側は受信した光を波長ごとに分けて、それぞれをO/E変換する。

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データのまとまり、つまりIP パケットをどのヘッドが大きくなってしまう。たとえば次のように取り扱うかが決められている。

ような場合を考えるとわかりやすい。

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ってしまう。
これに対して、SONET/SDH 上に直接あ

これに対し、今まで述べてきたような光フATM ではある仮想的な通信路を静的もしるいはATMよりももっと単純なPPPといったァイバーを使って実現するギガやテラに近い

くは動的に接続することを前提としている。

中間のプロトコルを重ねて、その上にIPを乗超高速域では、どのようにIPパケットを取りそしてその通信路の中で、データを48バイトせるというアプローチもある。このやり方を扱うかはまだ決まってない部分も残っている。

の固まりに分解した非常に小さいセルと呼ば

Packet over SONET（POS）と呼んでいるれるものに、通信路を識別するためのヘッダ（8）。これはATMに比べるとオーバーヘッド

ーを付け加えて必要な情報を流すことになっが小さくて済むという特徴があり、高速の伝ATMでインターネットている。これに対して、IP はもともとセルよ

送に向いている。またユーザーレベルでは

現在の光ファイバーを使った情報通信の基りも長く、しかも可変長であるパケット単位

ATM のような専用機器も必要とせず、従来礎となる規格はSONET/SDH である。インの処理を前提としている。パケットとセルはの専用線と同じ使い勝手で利用できるというターネットで利用するために、SONET/SDH

似 たような性 質 を持 ちながらも、 IP over

利点もある。ただし、ATM のように通信路の上にATM を重ねてさらにその上にIP を乗

ATMではIPパケットをセルに変換しなければに区別を付けるといったサービスは当然ながせるという方法が、現時点で比較的容易で広ならないので、オーバーヘッドが生じる（7）。

ら利用できない。
さらに、WDMを全面的に利用するIP overく利用できる技術となっている。この方法はIP over ATMと呼ばれることもあり、OC-3のIPを直接 SONET、WDMに

WDM という技術の開発も進められている（9）。これは、IP を処理するルーターのイン速度でごく普通に使われている。また、一部
このようにATM は仮想的な通信路やセル

ターフェイスとして直接WDM のモジュール単位の処理といったような機能を持つことかを持たせるものであり、直接的に光ファイバ

かなりの機能を実現している。つまり、ATM

ら、TCP/IP との親和性に疑問がないわけでーを利用するものとなる。その実現形態につとIPは双方で同様な機能を重複して持っていはない。したがって、IP over ATMではある

いては各社からいろいろな製品のアナウンス

ることになる。このため、この分のオーバー部分の効率の悪さが必ず付きまとうことになが出され始めている段階である。

OC-12でも使われている（6）。
ATMはそれ自体でネットワーク技術として

6. IP over ATM

8. Packet over SONET/SDH

W
DM

IPネットワーク

TCP/IP装置（ルーターなど）

ATM装置

SONET/SDH装置

IPネットワーク
SONET/SDH装置

光ファイバー
TCP/IP装置（ルーターなど）

W
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M
光ファイバー

PPP

IPパケットをATM装置でATMセルにして、これをSONET/SDHで符号化する。これ
を光ファイバーで送信するのがIP over ATM。さらにWDMで多重化して高速に通信することもできる。

7. ATMのオーバーヘッド
データ

ヘッダー

データ

IPパケットを直接SONET/SDHで符号化する、または、PPPで通信経路を作り、その中にIPパケットを通す。これがPacket over SONETである。さらにWDMで多重化して高速に通信することもできる。

9. IP over WDM
ヘッダー
IPネットワーク

IPパケット

IP/ATM変換

TCP/IP装置（ルーターなど）

W
D
M
光ファイバー

IP/ATM変換
ATMもTCP/IPも通信経路の確保やルーティングといった同様の機能を持っているにもかか
わらず、IPパケットをATMパケットに変換するため、ATMパケットのヘッダー部分が冗長となりオーバーヘッドが生じる。

IPパケットを直接WDMで送るのがIP over WDM。この場合、ATMやSONET/SDHを経由しないため、性能がよくなる。

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時代の要請はテラビット

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ックボーンを実現するためには、これまで述べ

米国ではNGI（Next Generation Internet）てきたWDM技術の普遍化はいうまでもなく、と呼ばれる国家主導で次世代のインターネッ

インターネットの発展に伴い、光ファイバ

これ以外にもさまざまな新たな要素技術の研ト技術を開発するNGIイニシアティブというー技術へのニーズはますます高まっている。そ究開発を進める必要がある。というのも、こ

プロジェクトがあり、国家予算により国の研の背景には、現在のインターネットではテレのようなGbps〜Tbpsの速度でインターネッ

究機関でさまざまな研究開発を行っている

ビや電話といったすべての情報を伝送するにトを実現するためには、回線を高速にするだ（10）。

足る十分な伝送容量が得られていないという

けでは十分ではなく、データの中継を行うルー

もう1 つ米国の有名なプロジェクトとしてことがある。実際に高品質な映像を伝送する

ターやスイッチの能力もそのスピードに対応

は、大学などの学術機関を中心としたUCAID

ためには、数十Mbpsの容量が必要になるが、できるように高めなければならないからである。

（University Corporation for Advanced Internet Development）という組織が行っている

これが全家庭に行きわたるためにはバックボ
ーンはギガからテラのレベルまで行く必要が次世代インターネットが始まる

I n t e r n e t 2 のプロジェクトがある。 このInternet2のプロジェクトはアプリケーションある。これを実現するために光ファイバー技術の進歩はますます加速している。

「次世代インターネット」は新たな技術の研まで含めた次世代インターネットの研究開発

家庭からでもきれいな映像データがインタ究開発を行うプロジェクトに広く使われるよ

プロジェクトである。また、Internet2に対しーネットを介して、リアルタイムであたりまえのうになってきており、さまざまな計画が進行て特にバックボーンの部分を提供するのが2月

ようにやりとりできるようにするためには、各中である。

24 日に開通したばかりのAbilene と呼ばれる家庭は最低でも現在の1000 倍程度の100M「次世代インターネット」のプロジェクトでプロジェクトである（11）。2.4G ギガビットbps近くの速度で接続される必要がある。

はGbpsの伝送速度を目標にし、超高速デーの超高速ネットワークであるAbilene には機

このような100Mbps 程度の速度で一般家

タリンク技術、ギガに対応するルーター、新器ベンダーや通信事業者、大学が参加してい庭を接続するためには、バックボーン側も現在たなインターネットプロトコル（IPv6）、マルる。このAbileneプロジェクトにおいて一挙にの1000倍以上つまりGbps〜Tbpsの速度にな

チキャスト技術など、いろいろな研究と開発

名を広めたのが、Abilene に対して光ファイっている必要がある。このような超高速のバが進められることになっている。

バー網の提供を行ったクエストである。クエストはこの光ファイバー網でWDMを利用してギガのネットワークを構

10. NGIのバックボーンネットワーク

築することになっている。
日本では、郵政省を中心に日本
DREN

版NGIともいうべき「研究開発用ギ

Fairbanks,AK

ガビットネットワーク」（ J G N ：NRENJapan Gigabit Network）が1999年
4 月から構築されて、利用できるよ

ESnet
Carnell
Ithaca,NY

vBNS

NGIX-Mid America
Chicago,IL

LLNL
Livermore,CA

NGIX-West ARC
Moffett Field,CA

NCAR
Boulder,CO

JPL
Pasadena,CA
GAC
SD SC
SanDiego,CA

LANL
Los Alamos,NM

LERC
Cleveland,OH
ANL
Chicago,IL
PSC
NCSA
Pittsburgh,PAChampaign,IL

Super
Net

うになる。ただし、JGNでは今のとBNL
Boston,MA
New York,NY

ころ利用できるのはATMだけで最大でもOC-12となっている。

GSFC Greenbelt,MD
NGIX-East
Washington,D.C
LARC
Langley,VA

ORNL
Oak Ridge,TN

また不況対策の意味もあって次世代の情報通信基盤（インフラ）の構
築に向けて、さまざまな計画が立てられており、従来の郵政省や通産省のみならず、ほかの省庁のプロジェ
クトも進行している。たとえば、後DREN-Defense Research & Engineering Network
NREN-NASA Research and Education Network
ESnet-Energy Sciences Network(DOE)vBNS-Very High Speed Backbone Network Service(NSF)
SuperNet-Terabit Research Network

述するが、建設省でも光ファイバー網を敷設するために、道路内の管路の整備工事を開始している。

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新規通信業者もギガビット

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11. Abileneのネットワーク

国内の情報通信基盤の構築にあたっては、

Seattle

国主導のものだけではなく民間主導のものも多くある。特にここ半年間で大きな動きが出てきている。従来よりも高速な情報通信基盤

NGIX North Startap
Chicago

NGIX West
Sacramento

New York
Cleveland
NGIX East

DenverKansas City

Indianapolis

D.C.

実現のためには、光ファイバーとWDM技術
Los Angelsの組み合わせが前提となっている。

Atlanta

まず、IIJ、トヨタ、SONYが出資したクロス
Peering Poing

ウェイブコミュニケーションズ（CWC）が1998年10月に設立された。CWC社では全国

HoustonAbilene Router NodeOperational January 1999
Planned 1999

Abilene は UCAID（University Corporation
for Advanced Internet
Developm）と通信業者とが一緒になったプロジェ
クト。UCAID の指示のもと、現在ではクエストとノーザンテレコム、シスコシ
ステムズが参加している。
現在はOC48（2.4Gbps）のバックボーンネットワー
クを構築中だが、OC192（9.6Gbps）の超高速なネットワークの構 築 を計 画中である。

をカバーする光ファイバー網の利用権利を獲得し、WDM 技術を利用することで、100

12. クロスウェイブコミュニケーションズのバックボーン

Gbps までの情報通信基盤を用意するという計画になっている（12）。
CWC は新規参入の通信事業者であるが、従来の通信事業者の中でも同じような動きがあり、日本テレコムでは次世代ネットワーク開発のためにPRISM（Progressive and Revolutionary Integration on Service Media）という構 想 に取 り組 むことを発 表 した。 このPRISMもWDMを利用することを明らかにしている。
KDD も日本の周囲に敷設されているJIH（Japan Information Highway）ケーブルや太平洋横断光ケーブルを利用して、テラビット
クラスのネットワークを目指し、KDDテラビ

13. KTH21のバックボーンネットワーク

ットハイウェイ（KTH21）構想の推進を発表
している（13）。KTH21ではWDM技術の利
陸上光ケーブル用、特にIP over WDMを利用することを発JIH表している。

国際光ケーブル
陸上光ケーブル（97年4月よりWDM導入）

電力系、外資系も参入
JIH（99年完成、全区間WDM化）

TTNet（東京電力系）や大阪メディアーポート（ 関 西 電 力 系 ）などの電 力 系 N C C
China-US（建設中）（New Common Carrier：新規第一種通信事
Japan-US（建設中）業者）も、全国10社が共同でパワーネッツジ
ャパン（PowerNets Japan）を設立し、WDM技術をもとに100Gbpsのバックボーンの構築

TPC5-CN北（98年WDM化）
SEA-ME-WE3（建設中）

TPC5-CN南（98年WDM化）を行う計画を2月に発表している。
さらに、UUNET やPSI などの海外の通信

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事業者も日本に上陸するにあたり、光ファイ立場にあったのが、電力系NCC に例を見る

ブルの敷設が必要になるからである。つまり、バーを利用して高速ネットワークの構築とサまでもなく、公共にサービスを提供する電気光ファイバーによるサービスは拡張性がないービス提供を狙っている。各社はそれぞれ光通信事業者であったのは当然といえば当然でと考えられてきたのだともいえる。

ファイバーの利用のための方法を模索しておある。

それが、最近になって何らかの通信サービ
スを提供する事業者に限定されるとはいえ、り、下水道への光ファイバー敷設なども試み

公共インフラすべてが使えるられている。

ダークファイバーの提供が検討され始めている。また、これまであったような通信事業者

これまで述べてきたいずれの場合においても、1本の光ファイバーの能力を10倍から100

一方で、第一種電気通信事業者つまり電のみならず、先に述べた建設省のプロジェク

倍以上にまで高めるWDM技術の導入は、高話会社はすでに光ファイバー網を構築しておトでは国道などに光ファイバーケーブルを敷

速大容量のバックボーンを構築するうえで当り、その網を利用してサービスを提供してい設することができるような情報ボックスを埋然のこととなりつつある。

る。しかし、少なくともこれまではその光フ設し、その一部を民間に提供するような構想

ァイバー網の一部をダークファイバーとしても考えられている（14、15）。さらに、私鉄提供するようなことはなかった。それは、ダ11 社の光ファイバーによるケーブルテレビ網

ダークファイバーに注目

ークファイバーでは多重化による効果が得らの相互接続や電気・ガス・水道といった公共

超高速情報通信基盤構築のために光ファれないため、利用者の数だけ光ファイバーの

インフラの一部を利用した光ファイバー網のイバーの需要がますます高まっている。光フ芯線が必要であり、その分光ファイバーケー

提供なども話題になっている。

ァイバーが1 本存在するだけで、WDM 技術
を利用すれば容易に100Gbps近くまでの伝送

14. 情報 BOX 標準断面能力が得られるのである。
これまで国内では、通信事業者側がインターフェイスと通信速度を規定し、必ず事業者側の機器が介在する形をとる専用線のサービスだけが提供されてきた。しかし、光ファイバーそのものを利用することができれば、ユ

矩型断面の場合のことをダークファイバー（Dark Fiber）と20cm〜30cm

事業者の機器が介在していない光ファイバー

民間光ファイバーなど
さや管
道路管理用光ファイバー

呼ぶ。
これまでは一般にダークファイバーは自由

15. 情報 BOX整備概要図に利用できるようになってはいなかった。しかし一方で、企業などが本社と地理的に離れた支社を接続する場合など、常にダークファ
イバーの潜在的な需要があった。実際に自営
県庁所在地で光ファイバーの敷設工事を行うといった特殊な手段によって、ダークファイバーを確保

平成10年度第一次補正予算までの整備区間する大学などもあった。しかし、このような手段を講じるためには、途中の経路として道路や電柱、あるいは共同溝といった公共の資源を利用することが必要であり、これらの資源を一企業や一大学のために利用することは非常に難しかった。公共の資源を利用できる

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20cm〜30cm

ーザー側で用意する機器によって任意の速度で利用することができる。このような途中に円形断面の場合

20cm〜30cm

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課題となる品質の確保

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る配線では、想像以上に工事などの外部要因

年で実現したい目標となっている。実際、デによる断線などが発生する頻度が高く、そのジタルビデオ機器やMDの状況などを見ていでは、ダークファイバーを提供するサービ対応のために支払うコストも決して少なくな

ると、家電とコンピュータの境界がなくなっ

スが一般に利用できるようになるかというと、い。そしてダークファイバーではこのリスクはてきている。家電もごく当たり前のようにイ

それにはまだまだ困難な問題が残っている。

ユーザーがある程度負わなければならない。

ンターネットにつながるようになるのは比較的

まず、拡張性の問題は依然として残ってい通信の世界においては、通信の信頼性の確る。たとえば家庭や会社の末端までも光ファ

保、特に通信したいときには必ず通信できる

ただ、末端で100Kbps 程度という現在のイバーを直接利用するためには、光ファイバということが常に要求されている。そのため通信速度では、これ以上の斬新で革命的なイ

ー網の整備はまったく十分とはいえない。まであれば、多少ならコストが増えたとしてもンターネットのアプリケーションが出てくるとた、光ファイバーを直接利用するような場合やむを得ないと一般ユーザーは考える傾向にはあまり思 えない。 これに対 し、 末 端 でには、何らかの公共の資源の利用は相変わらある。実際、安くて音声品質はよいのに利用

100Mbps程度が手に入るようになったときにず必要なので、公共資源の利用に関しての公できない状況が多かったPHSから、高価であはまったく別の世界が開ける可能性がある。

平性の確保も課題である。

ってもどこでも利用できる携帯電話へ一般ユ

このような世界を実現するために挑戦的なプ

近い将来のことのようである。

しかし、これ以外の理由でも通信事業者はーザーがどんどん乗り換えっていった。このロジェクトが始まりつつあるというのが現時

ダークファイバーのサービスの提供にためらい

ような状況を見ても、通信における信頼性の点でのスナップショットであろう。

があるように思える。その理由は、これまでの確保は絶対的な命題となっている。

いずれにせよ、そのような新たな世界ではように通信のための品質の確保が明らかに困ダークファイバーのサービスはある意味でこれまで以上に光ファイバーの技術が浸透し難である、あるいはこれまでとはまったく異自己責任を必要とするサービスであり、ユーているだろう。ただし、光ファイバー以外のなる手段による品質の確保が必要になるとい

ザー側で自ら信頼性を確保しなければならなコアとなる技術あるいは周辺技術の進歩も今ったような問題である。専用線のように事業いといえる。そのときに、二重化などのコス以上に必要である。インターネットマガジン

者の機器が必ず介在する場合には、回線の監

トはユーザーが負担することになる。それをが創刊された1994年から現在までは、従来の視や障害の発見は、これまでの知識や経験の踏まえたうえでユーザーが利用できるように通信技術を背景としたインターネット普及の蓄積もあって簡単にできるようになっている。

準備されているかが、このサービスが広がる時代だったともいえる。これに対し、新たなまた、1本の回線が不通になっても、ほかの回かどうかの鍵になるような気がしてならない。

技術を伴ったインターネットの展開の時代が線を使って通信できるように回線を二重化す

もちろん、加えてサービスに必要なコストもきているのかもしれない。

るといった障害対策も十分行われている。

大きな要因である。

一方、ダークファイバーは、単に光ファイバーの線路があるだけなので、途中の事業者

新しい利用方法が生まれるでの監視や障害の発見は不可能もしくは非常に困難なのである。つまり、監視や障害発見

インターネットを含む情報通信業界においについてはユーザー側でかなりの部分を負担て、数年後を予想することは非常に難しい。

しなければならなくなる。

しかし、これから2000年以降に向けてさまざ
まなチャレンジが始まっている。以前から提自己責任が必要になる

唱されてきたファイバー・トゥ・ザ・ホーム（FTTH）、新規参入のCWC による挑戦、

現実問題として、光ファイバーそのものはKDD や日本テレコム、さらには電力系NCC

強度の面では非常に弱く、配線工事においてによる高速バックボーンの計画、米国や日本

も光ファイバー同士の接続技術はまだまだ難の政府主導のプロジェクトなど、枚挙にいとしいものである。不幸なことに、日本では光まがない。

ファイバーの配線は地中に埋設するか空中にインターネット技術者にとっては、「なんで架線する部分が大半であり、共同溝を利用しもインターネット」、「誰でもインターネット」、

た敷設は非常にまれである。埋設や架線によ「どこでもインターネット」というのがこの数[参考 URL]● NGI
http://www.ngi.gov/● UCAID
http://www.ucaid.edu/● Internet-2
http://www.internet2.edu/● Abilene
http://www.ucaid.edu/abilene/●クエスト
http://www.qwest.net/● JGN
http://www.tao.go.jp/JGN/● CWC
http://www.cwc.co.jp/● PRISM
http://www.japan-telecom.co.jp/prism/ja/prism_indexj.html● KDDテラビットハイウェイ
http://www.kdd.co.jp/kth21/
http://www.kdd.co.jp/jih/●パワーネッツジャパン
http://www.ttnet.co.jp/news/news_h11/h110210.html●情報 BOX
http://www.moc.go.jp/road/road/jbox/box_index.htm

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INTERNET magazine 1999/5353

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