超大容量かつ経済的な海底光通信ネットワーク基盤技術の研究

通信トラフィックが年率26~35%で増加する中、我が国と世界を結ぶ海底光通信ネットワークには超大容量化はもちろんのこと、これを経済的に実現するための新技術の開拓が求められている。我々はその解として、独自の空間光スイッチに基づく新しい空間分割多重（SDM）海底光ノードと、光ファイバ資源を効率的に使用可能なネットワーク設計アルゴリズムのアイデアを着想している。大容量かつ経済的な海底光通信ネットワークの実現に向けた新規な構成の海底光ノード（ブランチングユニット）と光空間スイッチ、ネットワーク設計のための基本技術を確立することが本研究の目的である。波長選択スイッチ（CSS）をブランチ側にも配備することでブランチケーブル内のマルチコアファイバ（MCF）のペア数を半減可能であることが、本研究計画の狙いの一つである。しかし、慣例通りに上り下りの光信号に同一コアIDのコアを割り当てると、ブランチケーブル内のコア競合により、トラフィック需要を収容するのに必要なコア資源が増加する。本研究では、従来の上り下り同一コアID制約を取り去ることで、必要コア資源数の上昇を抑圧するというアプローチをとる。シンプルなトランク－ブランチトポロジーだけではなく、ブランチケーブルがさらに枝分かれするようなブランチ－オン－ブランチ構成の海底光ネットワークにおいて、資源割り当てアルゴリズムを検討し、アルゴリズムの初期バージョンを完成させた。また、高信頼な海底ブランチングユニットを実現する上で鍵となる全ポート反転MCFスプリッタを試作し、その基礎特性を明らかにした。

通信トラフィックが年率26~35%で増加する中、我が国と世界を結ぶ海底光通信ネットワークには超大容量化はもちろんのこと、これを経済的に実現するための新技術の開拓が求められている。我々はその解として、独自の空間光スイッチに基づく新しい空間分割多重（SDM）海底光ノードと、光ファイバ資源を効率的に使用可能なネットワーク設計アルゴリズムのアイデアを着想している。大容量かつ経済的な海底光通信ネットワークの実現に向けた新規な構成の海底光ノード（ブランチングユニット）と光空間スイッチ、ネットワーク設計のための基本技術を確立することが本研究の目的である。波長選択スイッチ（CSS）をブランチ側にも配備することでブランチケーブル内のマルチコアファイバ（MCF）のペア数を半減可能であることが、本研究計画の狙いの一つである。しかし、慣例通りに上り下りの光信号に同一コアIDのコアを割り当てると、ブランチケーブル内のコア競合により、トラフィック需要を収容するのに必要なコア資源が増加する。本研究では、従来の上り下り同一コアID制約を取り去ることで、必要コア資源数の上昇を抑圧するというアプローチをとる。シンプルなトランク－ブランチトポロジーだけではなく、ブランチケーブルがさらに枝分かれするようなブランチ－オン－ブランチ構成の海底光ネットワークにおいて、資源割り当てアルゴリズムを検討し、アルゴリズムの初期バージョンを完成させた。また、高信頼な海底ブランチングユニットを実現する上で鍵となる全ポート反転MCFスプリッタを試作し、その基礎特性を明らかにした。