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・ネットワークを支える光フルメッシュネットワーク構成技術 NTTネットワークサービスシステム研究所
NTT未来ねっと研究所
NTTネットワーク基盤技術研究所
NTTアクセスサービスシステム研究所

河原 光貴(かわはら ひろき)†1/ 関　剛志(せき たけし)†1/ 須田 祥生(すだ さちお)†1/ 中川 雅弘(なかがわ まさひろ)†1/ 前田 英樹(まえだ ひでき)†1/ 持田 康弘(もちだ やすひろ)†2/ 築島 幸男(つきしま ゆきお)†2/ 白井 大介(しらい だいすけ)†2/ 山口 高弘(やまぐち たかひろ)†2/ 石塚 美加(いしづか みか)†3/ 金子 康晴(かねこ やすはる)†3/ 越地 弘順(こしぢ こうじゅん)†3/ 本田 一暁(ほんだ かずあき)†4/ 金井 拓也(かない たくや)†4/ 原　一貴(はら かずたか)†4/ 金子　慎(かねこ しん)†4

NTTネットワークサービスシステム研究所†1/ NTT未来ねっと研究所†2/ NTTネットワーク基盤技術研究所†3/ NTTアクセスサービスシステム研究所†4

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タイムに共有し、時空間の壁を越えた超高臨場感サービス⁽¹⁾の提供をめざしています。しかし、このようなサービスを多くの人に利用していただくためには、多様かつ大容量なコンテンツを低遅延で伝送できるネットワークが必要になります。このようなネットワークを提供するため、IOWN構想⁽²⁾の一環として、フォトニクス技術をベースにした革新的ネットワークであるオールフォトニクス・ネットワーク(APN)の実現をめざしています。NTTネットワークサービスシステム研究所、NTT未来ねっと研究所、NTTネットワーク基盤技術研究所、NTTアクセスサービスシステム研究所では、APNのトランスポート機能の大容量化、低遅延化を実現する光フルメッシュネットワークの検討に取り組んでいます。

従来のネットワークでは、送信したいコンテンツをネットワークに収容する際、通信回線容量による制約でデータ圧縮処理が必要であったり、IPプロトコルによるルーチング制御のためIPパケットに変換したり、多重・スイッチ制御のためイーサネットフレームに収容していました。これにより、データ圧縮による遅延や、パケットの待ち合わせ処理で発生する遅延が発生、従来の端末間通信における遅延の支配的要因となっていました。
一方、 図1に示す光フルメッシュネットワークは、光バックボーンネットワークおよび光アクセスネットワークを、パケット変換や多重・スイッチ制御といった電気処理を極小化したフォトニックゲートウェイ(Photonic GW)と呼ぶ光ノードで中継し、サー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せ処理における遅延が解消され、大容量かつ超低遅延なネットワークを提供できます。

光フルメッシュネットワークの実現に向け、以下の3つの技術を中心とした光フルメッシュネットワーク構成技術を検討しています。

1. 1Pbit/s級の超大容量光伝送システム構成技術
   1Pbit/s級のシステム容量を有する超大容量光伝送システムの実現をめざし、光チャネル高速化技術、複数の波長帯における波長多重信号伝送を行うマルチバンド伝送技術、マルチコアファイバ等の新規光ファイバ上で光信号伝送させる空間多重伝送技術、を組み合わせたシステム構成技術の検討を進めています。…

1. (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. (2)https://www.rd.ntt/techreport/