1波長当たり毎秒1テラビットを長距離伝送する波長多重光伝送実験に成功、NTT

IoTや5Gサービスなどの普及に伴い、通信トラフィックは今後も増え続けていく。基幹系の光通信ネットワークにおいてもさらなる大容量化の実現が求められている。そのためには、光信号1波長当たりの伝送容量を拡大することが有効であり、1波長当たり毎秒1テラビット容量の光信号を複数波長多重した長距離光伝送の実現が望まれている。

1波長当たりの伝送容量を拡大するためには、シリコンCMOSによる半導体回路の速度限界を克服する必要がある。これまで日本電信電話(NTT)ではAMUXを用いてシリコンCMOSの速度限界を打破する帯域ダブラ技術を使った光伝送方式ならびに集積デバイスの研究開発を進めており、100ギガボーを超えるシンボルレートの光信号生成に成功していた。しかし、光フロントエンド回路部の不完全性のため、1波長当たり毎秒1テラビットの高速かつ長距離の波長多重伝送が可能な品質の光多値信号を生成することは困難だった。

今回NTTは、多値信号の高精度校正を可能とするデジタル信号処理技術、超広帯域な光フロントエンド集積デバイス技術により、1波長当たり毎秒1テラビットを長距離伝送する波長多重光伝送実験に世界で初めて成功した。

同社は、独自の多値信号の高精度校正技術と超広帯域な光フロントエンド集積デバイス技術を開発し、毎秒1テラビット(シンボルレートとして120ギガボー、変調多値度の高い高品質な64QAM)級の光信号生成に成功。これを35波長多重して800kmの伝送に世界で初めて成功した。現在の実用システムの1波長当たり毎秒100ギガビット容量の10倍の伝送速度であり、IoTや5Gサービス普及に向けた大容量通信ネットワーク技術として期待される。

AMUXによるアナログ多重機能を光フロントエンド回路部に導入することで、シリコンCMOS回路部と光フロントエンド回路部の2つの回路ブロック間の電気信号の所要帯域を従来の半分に低減でき、回路実装を容易にした。また、シリコンCMOSの速度限界を超えるシンボルレートの光信号を生成可能。さらに、光フロントエンド回路部の不完全性を高精度に校正する独自技術を導入することで長距離波長多重伝送に成功したという。