2025年3月28日
国立大学法人香川大学
株式会社KDDI総合研究所
日本電気株式会社
santec AOC株式会社
古河電気工業株式会社

国立大学法人香川大学(本部：香川県高松市、学長：上田 夏生、以下　香川大学)、株式会社KDDI総合研究所(本社：埼玉県ふじみ野市、代表取締役所長：中村 元、以下　KDDI総合研究所)、日本電気株式会社(本社：東京都港区、取締役 代表執行役社長 兼 CEO：森田 隆之、以下　NEC)、santec AOC株式会社(本社：愛知県小牧市、代表取締役社長：上原 昇、以下　santec)、古河電気工業株式会社(本社：東京都千代田区、代表取締役社長：森平 英也、以下　古河電工)は、大規模な空間多重光ネットワーク^[1]の実現に必要な基盤技術を確立し、成果の一部である空間クロスコネクト^[2]装置とマルチコアファイバ^[3]光増幅器^[4]からなる1,000 km級の大規模な空間多重光ネットワークの実証実験に世界で初めて成功しました。これにより、次世代(Beyond 5G (6G))無線通信サービス^[5]の提供に不可欠な、経済的で超大容量の光ネットワークの実現に向けた扉が大きく開かれるものと期待されます。本成果の一部は、2025年3月30日から4月3日にかけて米国サンフランシスコにて開催される光ファイバ通信国際会議(Optical Fiber Communication Conference 2025)にて、最高得点を獲得した論文(Top Scored)の一つとして発表する予定です。
なお、本研究開発は、国立研究開発法人情報通信研究機構(本部：東京都小金井市、理事長：徳田 英幸、以下　NICT(エヌアイシーティー))の「Beyond 5G研究開発促進事業」ならびに「革新的情報通信技術(Beyond 5G (6G))基金事業^[6]」に係る委託研究「Beyond 5G超大容量無線通信を支える空間多重光ネットワーク・ノード技術の研究開発(JPJ012368C00201、JPJ012368C07801)」(代表研究者：香川大学)に基づいて実施されました。

(1) 研究開発の背景

現在、第5世代(5G)無線通信サービスの導入が進められていますが、国内外ではすでにその次の世代(Beyond 5Gあるいは6G)の無線通信サービスに向けた研究開発が推進されています。将来のBeyond 5G(6G)無線通信サービスは、5Gの特長である「高速・大容量」、「低遅延」、「多数端末との接続」のさらなる高度化が目標とされ、これを実現するためには、ペタビット毎秒^[7](Pb/s)級のトラフィックに対応可能な超大容量光ネットワークを経済的に構築することが必要不可欠です。さらに、今後のAI社会を支える基盤として、情報通信ネットワークには、地理的に分散されたデータセンターや無線基地局を接続する重要な役割が求められています。これを可能にする新しい技術として、非結合マルチコアファイバ^[8](MCF)、MCF光増幅器およびMCF光スイッチからなる、空間多重光ネットワークが有望視されています。これまで、4コアファイバ(4-CF)や19コアファイバ(19-CF)などを用いた2地点間の長距離空間多重伝送の研究開発が推進されてきましたが、MCFを用いた空間多重光ネットワークに関する報告は、光スイッチ単体や小規模なネットワーク実験に留まってきました。

(2) 研究開発成果の内容

今回、香川大学、KDDI総合研究所、NEC、santec、古河電工からなる産学連携の研究チーム(PHUJINプロジェクト^[9])は、大規模な空間多重光ネットワークの実現に必要な基盤技術(光スイッチ技術、光配線技術、光増幅技術、光ノード技術、光ネットワーク設計・管理技術)の確立と、それらを用いた次世代の光ノード装置、空間クロスコネクト装置の構築に成功しました。さらに、開発技術を統合することで、1,000 km級の大規模な空間多重光ネットワークの実証実験に世界で初めて成功しました。空間多重光ネットワークは、現在の波長多重ネットワークが波長単位の細かい粒度でスイッチングするのとは異なり、低損失なコア選択スイッチ^[10]を用いてMCF内のコア単位の粗い粒度でスイッチングすることで、① 1ビット当たりの転送コストの削減、② 伝送可能距離の延伸、③ 光ノード装置内の光ファイバ配線数の削減、が可能になると期待されます。

実施した空間多重光ネットワークの実証実験は次の2つです。

また、開発した基盤技術の内容は次の通りです。

(3) 成果がもたらす効果

将来のBeyond 5G(6G)無線通信サービスは、5Gの特長である「高速・大容量」、「低遅延」、「多数端末との接続」のさらなる高度化が目標とされ、これを実現するためには、ペタビット毎秒^[7](Pb/s)級のトラフィックに対応可能な超大容量光ネットワークを経済的に構築することが必要不可欠です。今回の空間クロスコネクト装置とマルチコアファイバ光増幅器からなる大規模な空間多重光ネットワークの実証実験により、将来のBeyond 5G(6G)無線サービスを支える経済的で超大容量の光ネットワークの実現に向けた扉が大きく開かれるものと期待されます。

【別紙】用語の解説・講演論文

以上

本件に関する問い合わせ先

国立大学法人香川大学
創造工学部 電子・情報工学領域　教授 神野 正彦
TEL：087-864-2242
E-Mail：jinno.masahiko@kagawa-u.ac.jp
林町地区統合事務センター総務課　藤原 恒子
TEL： 087-832-2034
E-Mail：fujihara.tsuneko@kagawa-u.ac.jp

株式会社KDDI総合研究所
コーポレート推進部
URL：https://www.kddi-research.jp/inquiry.html

日本電気株式会社
グローバルイノベーション戦略統括部

santec Holdings株式会社
経営管理本部　経営戦略グループ
URL：https://www.santec.com/jp/inquiry/inquiry_ir/

古河電気工業株式会社
広報部　村越
E-Mail：fec.pub@furukawaelectric.com