NTT R&Dフォーラム — Road to IOWN 2022 開催報告

島田明NTT代表取締役社長が「IOWN1.0　―「IOWNサービス」スタート―」のテーマで、2022年度末からサービス開始となるIOWNサービスを中心に講演を行いました。
はじめに、さまざまな機器のIoT化によって、データに基づくアクションが求められる「データドリブン社会」での、データ容量・電力消費量の大幅増加や通信遅延などの課題について言及しました。これらを解決するための、IOWNサービス第一弾として「オールフォトニクス・ネットワーク（APN）」サービスを2023年3月までに商用化することを発表しました。APNサービスは、IOWNの目標性能である遅延200分の1と揺らぎのない通信を達成することで、遠隔医療・スマートファクトリ・遠隔地どうしでのeスポーツ対戦など、さまざまなサービスへの適応が可能になると説明し、またデータセンタ間を大容量・低遅延で接続することにより、複数のデータセンタを１つのデータセンタとして扱うことができる可能性を示しました。
次にIOWNの最大の特徴である電力効率のキーデバイスとして、光回路と電気回路を融合させた「光電融合デバイス」を挙げ、これをネットワークのみならずコンピューティングへ適用して大幅な電力削減を実現する計画を明示しました。光電融合デバイスをAPNサービスおよびサーバなどに適用・拡大させながら、2029年のIOWN3.0では通信容量125倍、それ以降のIOWN4.0では電力効率100倍の目標性能を達成するといった、サービス展開の詳細な計画を発表しました。
最後に、現実空間のさまざまなデジタルコピーをサイバー空間で表現し、データ分析や未来予測などのシミュレーションを行う「デジタルツインコンピューティング（DTC）」の例として、アーバンネット名古屋ネクスタビルの街づくりを紹介しました。空調制御・フードロス削減を2023年度中に商用化として実現し、サービスの拡充・展開を進めながら「個人にも地球にも優しい街づくりに貢献」していくと述べました。また2025年の大阪・関西万博に向けて、パビリオンの出展とIOWN2.0サービスの商用化発表を行うと宣言しました。

岡敦子 NTT 常務執行役員 研究企画部門長による講演は、IOWNが今年度末から実際にサービス提供開始され、IOWNの光が灯りユーザに届けられることから、テーマを「Road to IOWN　―射光―」として行われました。
構想レベルであったIOWNが、これから実際に実用化のフェーズに入るという状況の中、IOWN構想の研究成果第一弾としてさまざまな研究の具体的な進捗状況を公開しました。
最初のトークテーマである「IOWN　データセンタ×APN」では、NTTのデータセンタをAPNで接続し大規模かつ実践的な環境でサービス開発を加速すること、そして現在のデータセンタのトレンドである「大型化」に対応するため、データセンタの分散化を行いながらAPNによって効率的な対応を行う計画を表明しました。これにより土地や電力の確保といった課題が解決可能になります。またそれに関連したAPNの2つの成果として、光ファイバーの伝送容量を1波長当り1.2 Tbit/sで伝送できるデジタルコヒーレント信号処理回路の開発と、トランシーバ向けの400 Gbit/sコパッケージのプロトタイプ作成の事例を紹介しました。この技術は2023年中に商用化するとともに、次世代の超大容量通信を支える基盤技術として今後も研究を進める考えを明らかにしました。
そして「現在のAIとIoTを組み合わせた環境にはネットワークの問題がある」と掲示し、この問題をAPNでデータセンタ間をつなぐことで解決し、「真の産業インフラ」環境を創出することを宣言しました。
さらにAPNの本質の１つは「リアリティを伝えるための高い伝送能力」であるとし、リアリティ再現に不可欠な映像・音響・言語・触覚などの情報伝送を支えるAPNの適用例である遠隔医療のユースケースを取り上げました。またNTTが古くより研究を進めてきたさまざまな音響音声技術の成果の中から、音響技術を応用して無線で水中ドローンをコントロールする先進技術や、聞きたい音だけを再生し不要なノイズを遮断するPSZ(パーソナライズドサウンドゾーン)技術を利用した世界初のイヤホンやスピーカーなどを発表しました。

特別セッション１「量子コンピュータでも解けない暗号を作るには」では、NTT Research, Inc.から2名、CIS研究所Brent Waters博士と代表取締役社長五味和洋氏によるセッションが行われました。
Brent氏は現在使われている暗号方式の１つである公開鍵暗号が、量子コンピュータによって解読されてしまうという問題について議論はスタートしました。内積の計算時に誤差を加える「誤差を伴う学習（LWE）」は、量子コンピュータの計算にも耐え得る格子暗号であるとし、耐量子以外でのさまざまなメリットなども説明しました。
そして次の「悪質な行為を防止するために公開鍵暗号を守れるか」という問いに対しては、Brent氏の答えはイエス。それを証明する例の１つとして、Craig Gentryが2009年に提唱した「送られてきたデータが何なのか全く分からないにもかかわらず演算を実行できる」という完全準同型暗号（FHE）の暗号化技術を引用し、セキュリティ侵害などのリスクを回避する方法に触れました。そのほかの興味深い暗号化技術としては、Brent氏自身が発明した「アクセスポリシーに沿った暗号化」を行う属性ベース暗号（ABE）と、研究者たちがこの機能を利用して次々に開発したさらに高度なバージョンの事例をピックアップし、セッション後半ではNTT Belgiumのチームが、プライバシー性の高い情報が含まれる画像の一部分を属性ベース暗号で保護するという活用手法を紹介しました。
最後にBrent氏は、耐量子暗号におけるリスクについて、何年後に大規模な量子コンピュータが登場するかは分からないが「事前に対策を講じる必要がある」と、リスクに対する警戒の重要性を強調しました。

「Have your ticket ready．―IOWN is taking off NOW !―」と題した特別セッション２では、Marketing Steering CommitteeチェアのGonzalo Camarillo氏をモデレータとして、2030年ビジョン白書編集者のAndres Arjona氏、Red Hat社のIan A. Hood氏、Use Case Working Groupチェアの伊東克俊氏、Technology Working Groupチェアの川島正久IOWN推進室室長の計5名、IOWN Global ForumメンバーがPoCの取り組みを中心にセッションを行いました。
はじめにAndres氏からビジョンの共有、伊東氏から昨年来実施してきたユースケースの紹介、川島室長からAPN・DCI（データセントリック・インフラストラクチャ）といったIOWN主要技術の紹介と、それがPoC活動にどのように役立つか報告がありました。モデレータの Gonzalo氏は「PoCの実施を踏まえて、ペーパー上の仕様とユースケースをどう開発し、さらに進化させるかを反復することが重要である」と周知して議論が開始しました。
１番目の議題「PoC活動での検討課題と注力している活動」では、IOWN Global Forumが今年から開始する具体的なPoCの取り組みについて各パネリストによる報告が行われました。昨年来議論してきた技術仕様は、本年からいよいよ実装のフェーズに突入します。
Ian氏は、自社プラットフォームでのユースケース実現とAPNの優位性実証を行うPoCの取り組み、その実現に必要な技術ギャップを解決するRDMA（リモートダイレクトメモリアクセス）・リモート情報管理のセキュリティ技術における活用事例を紹介しました。またモバイル分野において、APN実現のメリットを実証して新サービス導入を加速させる計画を打ち出しました。Andres氏は、モバイルフロントホールのためのAPNにおける、実証に向けたPoC開発計画を明示し、伊東氏は、エンタテインメント領域や産業マネジメントの分野でのセンシングとロボットのソリューション能力を活用した取り組みについて、最後に川島室長は、NTTが現在大都市のデータセンタをAPNで結ぶIOWNテストベッドを構築中であること、来年から実現性・通用性を検証してユースケースを開発実施することを報告しました。
2番目の議題である「PoC後の取り組み」として、Andres氏は光通信の新たな地平を拓くために他の標準化団体とグローバルな連携をして協力を促進する考えを訴え、Ian氏は標準化団体やオープンソース・プロジェクトにて目標を達成する計画を発表、伊東氏はサービス提供者をオープンなエコシステムへ呼び込むための取り組みの報告を行いました。最後にGonzalo氏は今後の展望として「IOWN実現・普及の取り組みを続け、前年にどのような進化を遂げたか説明することをフォーラムの伝統にしたい」と締めくくりました。

特別セッション３は「宇宙大航海時代　―未来を切り開く羅針盤―」と題して、MCにタレントのハリー杉山氏、スピーカーに株式会社Space Compassから２人の代表取締役Co-CEO松藤浩一郎氏と堀茂弘氏を迎え、これからの宇宙産業の展望についてセッションを行いました。
Space Compass社が掲げる宇宙統合コンピューティング・ネットワーク構想とは、「地上・海上・空・宇宙にある、あらゆる人やモノに光の通信で高速につなぐ」という計画。NTTがめざすBeyond５G/６Gのモバイルネットワークを実現するために、成層圏や低軌道の空から地上通信帯を全国土でカバーする新たな飛行型通信基地局をつくり、地球のリアルタイムな観測をめざしています。松藤氏はこの構想のメリットを「宇宙から見ることで、地球の本当の現状や姿を客観的にとらえることができる」と説明しました。
次に宇宙統合コンピューティング・ネットワーク構想の３つの柱「宇宙センシング事業」「宇宙データセンタ事業」「宇宙RAN事業」について、宇宙統合コンピューティング・ネットワークが実現した未来では、人間の目に見えないデータを宇宙から観測することで、従来は不可能であった「正確な災害対策・経済情報の伝達・安全保障」などが可能になると解説しました。その中でも、特に期待されているのが非地上型インフラ（飛行機型）HAPSで、2025年の実用化通信に向けて実験が進んでいることを紹介しました。
最後に未来に向けたビジョンとして、堀氏は「新たな時代を開拓し宇宙大航海時代の道しるべとなるための事業やチャレンジ」を、松藤氏は「これからの高齢化社会に向けたロボット・ドローン・自動化運転といった技術を支えるネットワーク構築」を標榜しました。