Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

December 12, 2012, 東京--日本電信電話（NTT）、日本電気（NEC）、富士通の3社は、世界最高水準の1チャネルあたり400Gbps級のデジタルコヒーレント光伝送技術の実用化に向けた共同研究開発を開始した。
世界中の光ネットワークへの普及が進んでいる、100Gbps級の光伝送方式の商用化を実現した技術力を結集し、光伝送のキーとなるデジタルコヒーレント光伝送方式のさらなる高性能・高機能化を進める。
これにより、超高速かつ低消費電力で柔軟性を兼ね備えた世界最高レベルの光ネットワークの実現を目指すとともに、光伝送技術向上と成果のグローバル展開にも貢献していく。なお、本研究開発は総務省の委託研究「超高速・低消費電力光ネットワーク技術の研究開発」を受託し進める。
近年のインターネットやスマートフォンの普及に伴うデータ通信量の爆発的増大に対応し、市場では現在、100Gbps級の光伝送方式の実用化が始まっている。しかし、ビッグデータ社会の到来、そしてM2Mの普及拡大による、データの多様性の加速によって、ユーザのスピードやサービスに対する期待は膨らみ続けている。近い将来取り扱うデータ量の増大は、予想をはるかに超えるだけでなく、ネットワーク上の通信量の変動は非常に大きくなり、それに耐えうる柔軟なネットワークの構築が求められる。
この課題に対応するため、光基幹ネットワークにはより一層の超高速化が求められるが、従来の光伝送技術では、超高速化に伴って必要となる光伝送性能の確保が困難となっている上に、伝送する情報量の増加に比例して通信機器の消費電力も大幅に増加してしまう。大容量光伝送を低消費電力で実現するためには、新たな光伝送ソリューションが必要になる。
また、柔軟なネットワークを構築するためには、必要とされるデータ量や伝送距離の変化に応じて、それらをリアルタイムに変更可能にすることが必要。ひとつのコア技術を地域性によって異なるネットワーク構成に対応できるように、柔軟性の高いネットワークを構築することが求められる。
これらのチャレンジに取り組むことで、さらに少ない消費電力による柔軟なネットワークを構築し、グリーンで快適な社会の実現に貢献出来る。3社は今回、その核となる技術の実用化に向けた研究開発に着手する。
NTT、NEC、富士通は、総務省からの委託研究「超高速光伝送システム技術の研究開発」（2009年度）、「超高速光エッジノード技術の研究開発」（2010年度～2011年度）により100Gbps級のデジタルコヒーレント光伝送方式の研究開発を行っており、2012年に商用化したデジタルコヒーレントDSP-LSIは世界のトップシェアとなっている。また、その開発成果は各社によってグローバルに展開され世界中の光ネットワークへの普及が進んでいる。
この技術とチームワークを再度活用し、さらなる大容量光伝送と低消費電力を実現していくため、総務省の委託研究「超高速・低消費電力光ネットワーク技術の研究開発」のもとに400Gbps級の光伝送方式の実用化に向けて要素技術の研究開発を加速する。
共同研究では、100Gbps伝送で採用している4値位相変調に加えて、さらに多値化を図った16値の直交振幅変調（16-QAM）を採用し、400Gbps級の超高速光伝送を実現する。これを60chs高密度多重することで、1本の光ファイバあたり24Tbps級の世界最大容量の光ネットワークを実現していく。また、低消費電力化には装置数の削減につながる長距離伝送技術が必要となるが、これまで多値変調信号の長距離化の主要制限要因であった、光ファイバ中の非線形光学効果についての補償技術を確立し、世界初の実用化を目指す。この成果とこれまでに確立した波長分散（CD）・偏波モード分散（PMD）補償技術の高性能化と合わせ、長距離伝送を実現していく。さらに、伝送路の状況に応じて、同一のハードウェアでさまざまな変調方式を実現する適応変復調技術の実用化を進め、柔軟なネットワークの構築を実現する。