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フォトニックトランスポートネットワークの先駆的研究

 近年の急激なインターネットの浸透により、通信網を流れるトラヒック量が爆発的に増大している。この傾向は当分続くと考えられ、SDHやATMなどの従来型の電気処理をベースとする伝達技術のみでは効率的な超大容量のネットワークの実現は困難と予測される。また、流れるトラヒックは、IPパケット、ATMセル、STMなど多様な転送方式によっている。これらをサポートするために、現状のネットワークは複雑なレイヤ構成をとり、データ転送の効率を著しく下げている。フレキシブルで超広帯域な次世代の通信ネットワークの実現に向けて、大学、ベンダ及びキャリヤにおいて研究開発が加速されている。

 佐藤健一氏、古賀正文氏、岡本聡氏は、伝達網のパラダイムを変革し得る次世代の光通信技術として、フォトニックトランスポートネットワークの先駆的研究を行った。フォトニックネットワークは、多重、分離、スイッチング(クロスコネクト)、Add/Dropなどの伝達機能を光レイヤで実現できるため、高速かつ大容量で信頼性の高いネットワークが構築できる。また、各種の転送方式ごとに異なった波長を割り当てることも可能であり、ネットワーク構成並びにインタフェースの単純化が図られる。

 三氏は、フォトニックトランスポートネットワーク伝達レイヤアーキテクチャ並びに光パスの概念を世界に先駆けて提案した。その一部はすでにITU-T国際標準として採用されている。また、波長変換機能を含むトランスポートノードシステムの実現、光パスへの波長割当アルゴリズムの開発等一連のキーテクノロジーの先駆的な研究を行った。フォトニックネットワークを実現するための核となるハードウェアシステム、フォトニックトランスポートシステム並びに関連光技術の研究開発においては、規模・性能ともに世界に類を見ない高いパフォーマンスを実証した。開発したシステムでは、これまで電気で行われていた転送機能を光で実現する新しい伝達システムであり、テラビット級の伝達容量を実現するシステムである。三氏は、システムを構成する技術として、モジュラリティの高い新しい構成の光スイッチである合流型空間スイッチを考案した。合流型空間スイッチは、従来のマトリックススイッチでは不可能であった1出力ポートに任意の複数の波長を多重して出力するスイッチである。このような先端的な技術を基に1996年に開発されたフォトニックトランスポートシステムは、入出力ポート数各16、チャネル速度2.5Gbit/s、ファイバ当りの波長多重数8、総スループット320Gbit/s(1架当り)を実現し、大容量で高品質な波長ルーチング機能並びに最大中継間隔320kmの伝送能力を実証した。

 以上のように、三氏の提案したフォトニックトランスポーとネットワークは、将来の伝達網の基本技術として世界的に大きな影響を与えた。また、新たなアーキテクチャに基づいて実現したフォトニックトランスポートシステムは、規模・性能ともに抜群の先進性を有している。

 この技術に対して、電子情報通信学会は、2000年、佐藤健一氏、古賀正文氏、岡本聡氏に業績賞を贈った。

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