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髪の毛1本分の技術が世界の通信を支える AI時代のNEC海底ケーブルの進化

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SNSを見たり、動画を楽しんだり、AIを使ったり。私たちは日々、さまざまなデジタルサービスを利用しています。その膨大なデータのやり取りを支えているのが、世界中の海底に張り巡らされた海底ケーブルです。AIの普及でデータ通信量が急増するなか、海底ケーブルにもさらなる大容量化が求められています。一方、海の底を通るケーブルには、特有の制約もあります。限られた太さの中で、より多くのデータを運ぶ。進化を続けるNECの技術が、世界の社会価値創造につながっています。

増していく通信需要と、海底ケーブルの存在感

「世界的な通信需要は2年半ごとに倍増しています」。ここ最近のデータ通信量をこう表現するのは、世界の通信分野の調査・分析を行うテレジオグラフィー社 リサーチディレクターのアラン・モールディン氏です。

この背景には、クラウドサービスとAI需要があります。AIは個人から企業・政府、身近な生活から宇宙まで拡大はとどまるところを知りません。

テレジオグラフィー社 リサーチディレクター アラン・モールディン氏

こうした通信需要の増加を語る上で欠かせないのが、グーグルやマイクロソフトに代表されるハイパースケーラーの存在です。AI需要でデータセンターを拡張するハイパースケーラーにとって「海底ケーブルは事業を動かす『石油』のようなもの」とアラン氏は言います。

「石油」と称された海底ケーブルは、世界の海に600本ほど横たわっています。地政学リスクが高まる中、その重要性も増しています。一方、増え続ける通信需要に対して、ケーブルを増やすにも限りがあります。ではどのように需要に対応するのか。海底ケーブルの敷設で世界トップ3に入るNECが、この課題に挑んでいます。

ケーブルを増やせなくても、ケーブル内に収容する光ファイバーの数を増やせば、より多くのデータを運ぶことができます。NECも光ファイバーの本数を増やすことで大容量化を進めていますが、ケーブルに収められる光ファイバーの数にも、やはり限界があります。

ケーブルを太くすれば光ファイバーの数が増やせる、と考えそうにもなりますが、これに待ったがかかります。「技術的には可能ですが、コスト的に難しいんです」。そう説明するのはNEC 海洋プロジェクト統括部長の髙橋順和です。ケーブルを太くするためには材料が増加。さらに敷設にも影響します。「1隻に積めるケーブルの量が少なくなり、例えば当初3隻でできたことに4隻が必要になるなど敷設工事の費用も増えてしまいます」。

1本の光ファイバーに複数の「通り道」

ケーブルの太さを変えずに通信容量を増やす。その可能性を広げるのが、NECが先駆的に研究開発を進める「マルチコア」の技術です。「従来のシングルコアファイバーは、1本の光ファイバーの中に光の通り道(コア)が1つしかありません。これに対してマルチコアファイバーは、1本の中に2つ、4つと、複数の光の通り道を持っています」。海底ケーブルを利用した通信技術の研究開発に携わる、NEC コネクテッドインフラストラクチャ研究所 ディレクターの細川晃平による説明です。

NEC コネクテッドインフラストラクチャ研究所 ディレクター 細川晃平

技術的な難しさも、もちろんあります。「髪の毛ほどの細さの光ファイバーの中に複数の通り道ができると、信号同士が干渉しあってしまい、信号が混ざってノイズになってしまうんです」

この課題を解決する鍵が、「混ざらないようにする」のではなく、「混ざった信号を分ける」という考え方です。それを実現するのが、無線通信などでも使われている「MIMO(マイモ)」と呼ばれる信号処理技術です。

MIMOの仕組みはこうです。「あらかじめ決まった信号を目印として送信側で埋め込んでおきます。受信したときにその目印を手掛かりにそれぞれのコアの信号を見分け、混ざってしまった信号を分離していきます」。

マルチコアファイバー内で混ざった信号をMIMOで分離するイメージ

海底ケーブルのような高速・大容量の光通信では、MIMOによる信号処理も大規模になり、コアの数が増えれば技術的な難易度も増します。NECは実用化に向けた技術の研究開発に取り組んでおり、2024年にはコアを12本設けたマルチコアファイバーによる「太平洋横断級」(7280km)の伝送実験に成功しました。

私たちの日常を支える、NECの海底ケーブル

「普段、メールを見たり、AIを使ったりするとき、その裏側でNECの海底ケーブルが使われている。そう思うと、研究開発に取り組む励みになります」。細川たちNECが研究開発を進めるマルチコアの技術は、着実に社会実装に向けて進展しています。

2026年9月、NECは米メタの光海底ケーブル建設プロジェクト「Petal」の受注を発表。1秒間に1000兆ビット(1ペタビット)級の通信容量を持つ世界初の海底ケーブルを目指す今回のPetalプロジェクトでは2コアのマルチコアファイバーが採用されており、NECはシステムの全体設計やシステム建設を担います。マルチコアファイバーを用いた海底ケーブルの社会実装としては世界で2例目となります。

NEC 海洋プロジェクト統括部長 髙橋順和

こうした事業を率いるのが、髙橋が統括部長を務めるNEC 海洋プロジェクト統括部。海底ケーブルの敷設は、製造から許認可の取得、そして工事まで含めて年単位を要する一大プロジェクトです。髙橋はこの仕事の醍醐味を「世界の人々をつなぐこと」と力を込めます。

人々をつなぎ、世界をつなぐ海底ケーブル。開発から製造、敷設までを一体で手掛ける世界でも希少なトータルサプライヤーとして、NECはこれからも人々の暮らしを支えていきます。

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