OKIは、NTTイノベーティブデバイスと異種材料接合による高出力テラヘルツデバイスの量産技術を確立 ６G通信および非破壊センシング分野への社会実装に向けて2026年度に量産化を目指す

OKIは、NTTイノベーティブデバイス株式会社（本社：神奈川県、代表取締役社長 塚野 英博、以下NTTデバイス）と共同で、CFB®（Crystal Film Bonding、(注1)）技術を用いて、InP（インジウムリン）系UTC-PD(注2)を放熱性に優れたSiC（シリコンカーバイド）上に異種材料接合することにより、接合歩留まりを向上させ、高出力テラヘルツデバイスの量産技術を確立しました。テラヘルツデバイスは、次世代通信規格である6Gにおける大容量・低遅延通信や、安全性向上に貢献する高精度な非破壊検査などの基盤技術として期待されています。両社は本成果をもとに製品開発を進め、2026年の量産化を目指します。
NTTデバイスは、超高速・高出力動作が可能なInP系UTC-PDに二波長の光を入射することでテラヘルツ波を発生させるフォトミキシング素子(注4)の改良も進めてきました。特に、ワイヤレス通信で標準的な多値変調信号(注5)を長距離伝搬させるためには、多値変調光通信信号をテラヘルツ信号に変換する際にリニアリティ(注6)を維持しつつ高出力化を図ることが重要であり、フォトミキシング動作における1dB飽和出力(注7)を高くすることが求められています。この高い1dB飽和出力値を実現するために、大阪大学、九州大学、東京大学とNTTデバイスから構成された研究チーム(注8)は素子の放熱特性に着目し、InP系UTC-PDを放熱性の高いSiCに直接接合する技術の検討を進めた結果、従来比約10倍の性能向上（1mWを超える1dB飽和出力値）を持つフォトミキシング素子を実現できる見通しを得ました。

OKIは、CFB技術を用いて、InP系エピタキシャルウエハー上のInP系結晶薄膜を素子レベルで分割し、デバイスの動作に必要な部分のみを選択的にピックアップして、SiCウエハーへ異種材料接合しました。CFB技術は、プリンター市場で培った異種材料接合技術であり、約20年にわたる量産の実績によって、すでに高い歩留まりを確立しています。また、素子レベルで分割されたInP系結晶薄膜を、ウエハーサイズで一括接合するため、効率の良いプロセスです。CFB技術で接合した素子の歩留まりを集計した結果、従来のプロセスと比べ、約50%だった接合歩留まりが、ほぼ100%となり、接合プロセスにおける歩留まりが飛躍的に向上しました。さらに、素子レベルで結晶薄膜を分割した後に、素子を選択的に接合することで、従来プロセスでは除去していた結晶薄膜も有効活用できるようになりました。これにより、材料の利用効率向上による低コスト化や環境配慮へ貢献します。

CFB技術で結晶薄膜が接合されたSiCウエハーに対して、NTTデバイスは、デバイスプロセスを経てUTC-PDを形成し、チップ化を行いました。チップ化後のデバイス評価では、単素子において、1dB飽和出力値が1mW以上を達成し、高出力かつ優れたリニアリティが実証されました。さらに、従来の接合プロセスによるデバイスと比較して暗電流(注9)が約1/3に低減されたことから、CFB技術はInP系結晶薄膜の特性を良好に維持したまま接合できるプロセスであることが確認されました。
今後両社は、本共同成果をもとに、テラヘルツデバイスの2026年の量産化を目指し、6G通信技術の商業化や、非破壊センシング技術の広範な活用に焦点を当て、産業界や学術界との連携を強化していきます。また、共同開発した技術を通して次世代社会の実現に向けた取り組みを加速させ、日本およびグローバル市場に向けた技術の先進性を世界に発信していきます。

なお、OKIは、2025年6月29日に北海道札幌市で開催される「30th OECC/PSC 2025」のワークショップ、また、2025年8月1日に東京ビックサイトで開催される「COMNEXT」のセミナーにて本技術について説明を行います。

【用語解説】
用語解説
注1：CFB
Crystal Film Bondingの略。結晶薄膜（Crystal Film）を剥離し、異なる材料の基板やウエハーに異種材料接合するOKI独自の技術。異種材料接合は接着剤を使わない直接接合が特長。

注2：UTC-PD
Uni-Traveling Carrier Photodiode（単一走行キャリア・フォトダイオード）の略。従来の半導体素子では実現できなかった超広帯域における高出力信号発生が、その独自の動作モードによって可能になった素子。特にテラヘルツ波領域で応用が期待されている。

注3：侵襲性
治療や検査などで、患者や被験者の身体に与える物理的な負担の程度を示す。

注4：フォトミキシング素子
2つ以上の光信号を混ぜ合わせて、その差の周波数の信号（光ビート信号）を発生させる半導体素子。

注5：多値変調信号
デジタル通信における変調方式の一つで、従来の2値（0と1）の信号に対し、4値や8値、16値など、1回の変調でより多くの情報を載せることができる信号。

注6：リニアリティ
入力信号の大きさに対して出力信号の大きさが比例関係（直線関係）になる特性。リニアリティが高いほど入力に対する出力が忠実に追従する。

注7：1dB飽和出力
性能指標のひとつ。入力信号を増加させた際に、出力信号が理想的な増幅特性から1dB下がるときの出力レベル。大きいほど高出力ができ、実用的な最大出力の目安になる。

注8：大阪大学、九州大学、東京大学とNTTデバイスから構成された研究チーム
国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）からの委託を受け、Beyond 5G 研究開発促進事業機能実現型プログラム一般課題（JPJ012368C-00901）として大阪大学、九州大学、東京大学が実施した研究の一部に基づいている。

注9：暗電流
光の入力が無いときに受光素子から発生する微小な電流。不要なノイズとなるため、暗電流が小さいほど、デバイスの検知感度が向上する。

沖電気工業株式会社は通称をOKIとします。
CFBは、沖電気工業株式会社の日本国内における登録商標です。
その他、本文に記載されている会社名、商品名は一般に各社の商標または登録商標です。

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OKIニュースリリース 

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新規波長帯域「X帯」の開拓による160テラビット毎秒、1,000km超長距離光増幅中継伝送に成功

◆波長帯一括変換技術を適用した超広帯域光増幅中継器を新たに開発することで、従来光通信に利用できなかった長波長帯（X帯）を新たに開拓し、従来帯域の6.7倍超となる世界最大の波長帯域の広帯域化（信号帯域：27THz）を実証しました。
◆光ファイバ内で生じる特有の非線形作用を積極的に利用した伝送設計技術により、従来伝送が困難であった新規超長波長帯（X帯）を含む27THz全帯域にわたり、1,000km以上の長距離光伝送の実証に成功しました。
◆本成果により、既存光ファイバを用いて、ファイバ1芯あたり従来の10倍超の大容量化と、東名阪区間をカバー可能な1,000km以上の長距離化の両立が可能となり、増大し続けるデータトラフィックを収容可能な基幹光ネットワークの実現が期待されます。

　NTT株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田　明、以下「NTT」）は、従来の光通信波長帯を超えた新たな超長波長帯（X帯）を開拓し、波長帯域27THzの超広帯域波長分割多重（WDM）信号によって、伝送容量160テラビット毎秒での伝送距離1,040kmの長距離大容量光伝送の実証に成功しました。
　大容量光伝送システムにおいては、日本における基幹光ネットワークの大動脈である東名阪区間を光増幅中継できることが求められます。現在の光伝送システムでは、光の波長軸上に伝送チャネルを多重するWDM方式（※1）が利用されており、さらなる大容量化のためにはその多重領域である波長帯域（※2）を拡張することが重要です。本成果では、PPLN（※3）型波長帯一括変換技術を適用した超広帯域光増幅中継器を新たに開発し、信号帯域を従来システムの6.7倍超の世界最大27THz（※4）まで拡張すること成功しました。また、光ファイバ中の特有の非線形作用により生じるパワー遷移（誘導ラマン散乱）を利用することで、光ファイバの低損失帯域を約1,700nmの超長波長帯まで拡張し、東名阪をカバーする1,000km以上の長距離区間においても超広帯域WDM信号を伝送可能であることを実証しました。
　本成果は、IOWN（※5）/6Gにおけるオールフォトニクス・ネットワークにおいて、波長帯を拡大することにより、既存の10倍以上の大容量化（※6）と1,000km超の長距離化を両立可能な技術として期待されるものです。

【用語解説】
※1
WDM（Wavelength Division Multiplexing、波長分割多重）
異なる波長の光信号を複数束ねて同時に伝送することにより光ファイバ1芯あたりの伝送容量を大容量化する技術です。

※2
波長帯の名称と波長範囲
C帯とL帯は、石英光ファイバの低損失波長として、長距離光通信に用いられる代表的な光通信波長帯であり、国際通信連合（ITU-T）で国際標準化されています。C（Conventional）帯は、1530 - 1565nm, L（Long wavelength）帯は、1565 - 1625nmの波長範囲となっており、この2つの信号波長は、各々の帯域で実用的な光増幅中継が可能です。C帯、L帯各々の信号帯域を光の周波数帯域幅に換算すると約4～5THzとなります。また、C帯の短波長側の1460nm - 1530nmはS（Short wavelength）帯、L帯の長波長側の1625nm - 1675nmはU（Ultralong wavelength）帯と呼ばれています。

※3
周期的分極反転ニオブ酸リチウム（PPLN：Periodically Poled Lithium Niobate）
非線形媒質であるニオブ酸リチウム（LiNbO3）において、自発分極と呼ばれる結晶内の正負の電荷の向きを一定の周期で強制反転させた人工結晶です。周期的分極反転ニオブ酸リチウムは、元のニオブ酸リチウム結晶よりも圧倒的に高い非線形光学効果を得ることが出来ます。

※4
2025年7月現在NTT調べ。

※5
IOWN：
NTTニュースリリース「NTT Technology Report for Smart World：What's IOWN?」の発表について
https://group.ntt/jp/newsrelease/2019/05/09/190509b.html

※6
既存の光伝送技術：
NTTコミュニケーションズ（現NTTドコモビジネス）ニュースリリース
「世界最高水準となる400Gbps伝送基盤の構築　～東京‐大阪間の伝送容量を飛躍的に拡大～」
https://www.ntt.com/about-us/press-releases/news/article/2019/1209.html当該ページを別ウィンドウで開きます

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NTTニュースリリース 

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NTT社長、NVIDIAの光電融合に言及--「我々のコンセプトがようやく認められた証拠」

2026年には100Tbps超え
　NTTの島田明社長は決算説明会で、万博で稼働している光スイッチの速度が約51Tbps（テラビット毎秒）であることを明かした。「2026年に出すものは大体倍の速度、100Tbpsを超えるものを出していく」と述べ、性能向上への自信を見せた。

　現在、この光スイッチは実際の顧客による評価段階にあり、島田社長は「パートナーの方々もだんだん整理がついてきた」と、順調な手応えを語った。
こうした中、NTTは10月中旬に投資家やメディア向けのIOWN説明会を実施予定だ。販売パートナーやサプライチェーン関係者も参加できる場とし、技術の普及と理解促進を図るという。
　加えて、データセンターの大きな課題として注目されている「熱処理問題」にも、IOWNの光電融合技術が貢献できると島田社長は述べた。「これからの課題は、いかに熱処理を下げるか。データセンターにとって最大の課題は熱のコントロールだ」と語り、光技術によって電気的損失を減らすことで、冷却の負担軽減が期待されると説明した。
　ラピダスとの連携についても言及があった。NTTは同社に出資しており、将来的には2ナノ半導体の需要者となる方針だ。ただし現時点では2nmプロセスを活用する具体的な製品はまだないと島田社長は認めた。将来的には「後工程の中に光の導波路、光の配線を入れることで電気を落として熱も落とす」という形で、ラピダスの半導体にIOWNの光電融合技術を組み込み、データセンターの熱問題解決に貢献できるとの期待を語った。
NVIDIAの光電融合に言及
　一方で、NVIDIAは今年3月、光電融合技術を採用したネットワークスイッチを発表。従来の「プラガブル光モジュール」と比べて約3割の電力で同等のデータ伝送が可能だとする。こうした動向について、島田社長は「NTTが以前から掲げてきた“チップに近いところまで光を持っていく”というコンセプトが、ようやく認められ始めた証拠だ」と評価した。

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CNETの記事 

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「IOWN構想」は折り返し地点に、光電融合デバイスの早期実用化がカギ、米エヌビディアが猛追か？

次世代の光通信基盤として2030年にも実装が期待される「IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）構想」が折り返し地点を迎えた。構想の実現を推進する国際組織「IOWN Global Forum（グローバルフォーラム）」が設立5年を記念し、4月下旬にスウェーデンの首都、ストックホルムで年次総会を開催した。
「IOWNグローバルフォーラムは今年で5周年を迎えました」。イベントが開かれたストックホルムのヒルトンホテルで、フォーラム代表の川添雄彦NTT副社長が開会の挨拶を述べると、約250人の聴衆から大きな拍手が巻き起こった。コロナ禍に設立されたフォーラムは当初、オンラインでスタートし、23年4月に大阪市で初めて対面での総会を開催した。会員数も順調に増え、通信会社や通信機器メーカー、ユーザー企業などメンバー企業は160社・団体を超えている。
 

IOWNのネットワークは「APN（All-Photonics Network）」と呼ばれ、従来に比べ100分の1の消費電力、125倍の通信速度、200分の1の低遅延という3つの特長がある。2023年に実用化された「IOWN APN 1.0」で高速化と低遅延化にメドが立ったことから、PoC（概念実証）となる3つの活用事例が昨年10月に台北市で開かれた全体会合で示された。「放送局向けの番組リモート制作」「金融機関向けのデータセンターの遠隔配置」「GPU（画像処理半導体）データセンターの遠隔利用」の3つだ。台北市での会合に先立ち、NTTが約3000km離れた台湾の中華電信との間でIOWNによる超高速接続実験に成功したことも、フォーラムの活動に弾みをつけた。
　さらにストックホルムの総会では4つ目のPoCともいえるIOWNの新たな活用法が示された。フォーラムのマーケティング運営委員長を務めるスウェーデンの通信機器大手、エリクソンのゴンザロ・カマリロ氏は「IOWNは携帯通信システムのフロントホールにも大きな期待が持てる」と訴えた。フロントホールとは5G（第5世代移動通信システム）などの基地局において制御装置とアンテナを結ぶ光ファイバー回線を指すが、そこにIOWNの技術を応用すれば、通信の大幅な効率化と信頼性の向上が図れるという。
放送番組のリモート制作でエンタメ市場を底上げ
　放送局向け番組リモート制作のPoCについても「大きな前進があった」とユースケース・ワーキンググループのリーダーを務めるソニーの伊東克俊氏はいう。コンサートやスポーツなどのイベント番組制作ではこれまで現地に中継車を送り、そこで編集作業をしてから完成した動画コンテンツを放送局に送る必要があった。中継するマイクロ派や衛星回線の伝送容量に限界があるためだが、IOWNを活用すれば素材動画をそのまま放送局に送り、局側で編集作業ができるため、放送局の経営効率化につながるというわけだ。
経済的価値を示す新たな「TEAM」方式を導入
　フォーラムで技術ワーキンググループのリーダーを務めるNTTの川島正久氏は「重要なのはIOWNの導入でどんなメリットが得られ、その投資を誰が負担するのかという事業展開への道筋を明確にすることだ」と指摘する。金融機関向けデータセンターの遠隔配置については今年1月にロンドンで開いたワークショップで英国の金融機関向けに説明したところ、大きな理解が得られたという。フォーラムでも新たに「TEAM（テクノ・エコノミック・アナリシス＆マーケティング）」という考え方を今年4月に導入し、「どんな経済価値が得られるのか顧客目線で考えるようにした」と川島氏は説明する。
カギ握る光電融合デバイスの早期実用化
「APN 1.0」の導入で高速化と低遅延化にはメドをつけたが、100分の1の低消費電力化を実現するには、装置間だけでなく、半導体回路の中まで光通信で接続する必要がある。ストックホルムの総会ではそうした電気信号と光信号を相互に置き換える光電融合デバイスの早期実用化へ向け様々な技術展示もなされた。住友電気工業は国立研究開発法人の情報通信研究機構（NICT）との共同開発による装置と光ファイバーをつなぐAPNトランシーバーを展示し、キオクシアは光のインターフェースを備えた広帯域SSD（記憶装置）のプロトタイプなどを展示した。

　実はIOWNグローバルフォーラムにも先を急がねばならない理由がある。米通信半導体大手のブロードコムが昨年春に光信号と電気信号の変換機能を半導体基板に組み込んだ先端デバイスを実用化したのに続き、GPU世界最大手の米NVIDIA（エヌビディア）が光電融合技術を搭載した最先端プロセッサーを年内にも投入すると明らかにしたからだ。生成AI（人工知能）の登場で急拡大する電力需要を抑えるためだが、フォーラムにとってはライバルが登場した格好だ。しかしボードメンバーを務める富士通の水野晋吾氏は「光技術への関心が高まることはIOWNにとっても市民権を得ることにつながる」と語る。
IOWNの推進を応援するスウェーデン政府
　ストックホルムの総会にはスウェーデン政府で国際開発協力と国際貿易を担うホーカン・イェヴレル国務長官が駆けつけ、IOWNの推進がスウェーデン経済にとって重要であることを指摘した。イェヴレル氏は「世界経済はウクライナ紛争や台湾有事の恐れなど地政学的リスクが高まっている」と述べ、そうした問題を回避するためにもグローバルな自由貿易とイノベーションの推進が重要だと訴えた。
　IOWNグローバルフォーラムはこれまでの5年間の道のりで着実に成果を挙げてきたが、経済的価値を勘案した今後の実装を考えると、ビジネス的な技術検証と光電融合デバイスの早期開発が欠かせない。ストックホルムの総会はそうした今後の道程に新たな方向性を示したといえるが、フォーラムの真価が問われるのは今後数年の取り組みにかかっている。IOWN構想はまさに正念場を迎えたといえよう。

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YahooニュースisMEDIA記事 

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オープン仕様に基づくIOWN APNにおいて1Tbps級光ネットワークの自動設定を実現 ～光波長回線をオンデマンドに即時に提供する技術をOFC2025で実演～

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田 明、以下「NTT」）とNTTコミュニケーションズ株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：小島 克重、以下「NTT Com」）は、オープン仕様に基づく装置を接続したAPNにおいて、光ネットワークのデジタルツインによる1Tbps級光波長回線自動最適化技術の世界初の動態展示を行います。本動態展示は米国サンフランシスコで2025年4月1日～3日（米国時間）に開催されるThe 2025 Optical Fiber Communication Conference and Exhibition（OFC2025）にて実施します。
◆光ネットワーク技術の世界最大級の国際会議「OFC2025」展示会で、NTT、NTT Com、Orange、Telefonicaが連携しIOWN GF（※1）、Open ROADM MSA（※2）、TIP（※3）のオープン仕様（※4）に基づいた装置を接続し、All-Photonics Network（以下APN）（※5）を動態展示します。
◆本APNにおいて、実測した光伝搬パワーレベルを仮想設備上にてシミュレートし1Tbps級の高速光波長回線を自動設定する運用技術である光ネットワークのデジタルツイン（※6）を実演します。
◆今回実証した運用技術は、光波長回線のオンデマンドな提供に有効な技術であり、今後APNに機能追加していくことで、リモートプロダクション（※7）、遠隔手術支援、データセンタエクスチェンジ（※8）などのサービスの即時提供が可能になります。
 

オープン仕様に基づく装置を接続したAPNにおいて光ネットワークのデジタルツインを利用し、高速波長回線サービスの即時提供に必要となる自動設定技術を実証しました。実証した技術は商用導入に向けてAPNのネットワークシステムへの機能拡張をめざします。そのため、NTT Comでは、オープン仕様に基づくAPNにおける光ネットワークのデジタルツイン技術のフィールド検証を進めています。
　NTTグループは、リモートプロダクション、遠隔手術支援、データセンタエクスチェンジなどの省電力・大容量・低遅延のAPNを利用したサービスにおいて、お客様要望に従って拠点間を自在に接続する光波長回線の提供を進めていきます。
【参考】
［1］
ニュースリリース「APN IOWN1.0の提供開始について」https://www.ntt-west.co.jp/news/2303/230302a.html当該ページを別ウィンドウで開きます

［2］
ニュースリリース「データセンタエクスチェンジの実現に向けAPNを活用した光波長パス設定技術を確立し実証」https://group.ntt/jp/newsrelease/2023/10/13/231013a.html

［3］
ニュースリリース「世界初、IOWN APNによる生放送の音声リモートプロダクションを実現」https://group.ntt/jp/newsrelease/2025/01/06/250106a.html

［4］
ニュースリリース「IOWN APN接続による離れた2つの病院間での遠隔手術支援を実証～手術支援ロボットの高精度かつ安定した遠隔操作、同一手術室にいるようなコミュニケーション環境を実現～」https://group.ntt/jp/newsrelease/2025/02/28/250228a.html

［5］
ニュースリリース「光ファイバ伝送路の状態を測定器なしでエンドツーエンドに可視化できる技術を開発し、世界初、世界最高精度でのフィールド実証に成功」https://group.ntt/jp/newsrelease/2024/08/20/240820a.html　

※1
IOWN Global Forum
これからの時代のデータや情報処理に対する要求に応えるために、新規技術、フレームワーク、技術仕様、リファレンスデザインの開発を通じ、シリコンフォトニクスを含むオールフォトニクス・ネットワーク、エッジコンピューティング、無線分散コンピューティングから構成される新たなコミュニケーション基盤の実現を促進する新たな業界フォーラム。
https://iowngf.org/当該ページを別ウィンドウで開きます

※2
Open ROADM MSA
ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）システムをベンダ間で相互運用できるようにするためのインタフェースや、仕様を定義しているMSA（Multi-Source Agreement）。
http://openroadm.org/当該ページを別ウィンドウで開きます

※3
Telecoｍ Infra Project（TIP）
世界で必要とされる高品質な接続性を提供するために数百社を含む多様なメンバーが参画し、オープン化・ディスアグリゲーション化・標準化に基づくソリューションを開発・試験・展開するグローバルコミュニティ。
https://telecominfraproject.com/当該ページを別ウィンドウで開きます

※4
オープン仕様
異なるベンダの通信装置とコントローラを相互に接続するための共通のアーキテクチャとインタフェース仕様。

※5
Open All-Photonics Network（APN）
IOWN Global Forumにてオープンにアーキテクチャ策定が行われているフォトニクス技術をベースとした革新的ネットワーク。IOWNのユースケースを支えるネットワークとして、必要なときに必要な地点間を光波長パスでダイレクトに接続可能にする。
https://iowngf.org/wp-content/uploads/2025/02/IOWN-GF-RD-Open_APN_Functional_Architecture-2.0.pdf当該ページを別ウィンドウで開きます

※6
光ネットワークのデジタルツイン
実光ネットワーク設備を計測結果等に基づいてシステム上で仮想設備として再現し、詳細に解析することで高機能な光ネットワーク制御を行う技術。

※7
リモートプロダクション
映像制作において、撮影現場と制作拠点をネットワークで接続し制作を行う手法。

※8
データセンタエクスチェンジ

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NTTニュース 

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世界初、鈴鹿サーキットで4K非圧縮マルチチャネル映像の光無線伝送に成功 ～光ファイバの敷設が困難な場所で100Gbpsの大容量通信を実現～

国立大学法人三重大学（代表提案者、本部：三重県津市、学長：伊藤 正明、以下 三重大学）、株式会社日立国際電気（本社：東京都港区、代表取締役社長執行役員：佐久間 嘉一郎）、デクセリアルズ フォトニクス ソリューションズ株式会社（本社：栃木県下野市、代表取締役社長：林部 和弥）、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）、東洋電機株式会社（本社：愛知県春日井市、代表取締役社長執行役員：松尾 昇光、以下 東洋電機）は、2024年10月27日、三重県鈴鹿市の鈴鹿サーキットで撮影した4チャネルの非圧縮4K映像を、オールオプティカル型光無線伝送システムと光ファイバ伝送システムを経由して55km離れたケーブルテレビ事業者の社屋までライブ伝送するフィールド実証（以下 本実証）に成功しました。既設光ファイバを含む実フィールドで光無線技術を使った4K非圧縮マルチチャネル映像の伝送（100Gbpsの通信）は世界初です。
本実証では、放送・通信事業者による商用化を想定したネットワーク構成で映像を伝送しました。今回の成果により、サーキットなどの光ファイバの敷設が困難な場所から、迫力のあるモータースポーツなどの多視点・高精細映像を視聴者へ届けることが可能になります。
 

これまで5者は、「臨時に大容量回線を必要とし、かつ光ファイバの敷設が難しいイベントなど」での利用を目的として、光無線技術を含む電波・光融合無線技術の研究開発を進めてきました。今回、東洋電機が開発したオールオプティカル方式光無線トランシーバ（以下 本光無線トランシーバ）を使って本実証を行いました。
光無線伝送システムは、光ファイバが敷設されていない区間で一時的に臨時回線を設営する際に利用されています。従来は、光信号と電気信号の相互変換を行う方式を採用した光無線トランシーバが使用されてきました。この接続方式の伝送容量は0.1～10Gbps程度であり、6G時代に求められる性能を満たすことができませんでした。このたび、東洋電機が開発した本光無線トランシーバは、高速・高精度に光信号を自動追尾する機能を搭載し、光ファイバのコアから出射された光を電気信号に変換することなく光信号のまま対向側の光ファイバのコアに入射させるオールオプティカル型の接続方式を採用しました。この接続方式では、伝送信号のフォーマットやビットレートに依存せずに通信が可能で、既設のシングルモード光ファイバ間をシームレスに接続することが可能です。この特長により、従来型の光無線トランシーバと比較して、大容量通信を可能にしました。また、光信号と電気信号の相互変換を行わないため、消費電力や遅延を削減できます。

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KDDIニュース 

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世界初、陸上フィールド環境における最大455テラビット毎秒の空間多重長距離光伝送実験に成功 ～結合型マルチコアファイバケーブル伝送による1,000kmまでの長距離化も実証～

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田明、以下「NTT」）は、外乱によって光ファイバケーブル内の信号伝搬環境が変動するフィールド環境下において、安定した最大455テラビット毎秒の信号伝送の実証に世界で初めて成功しました。
 

実証実験では、量産化に適した既存光ファイバと同等の細さを有する12コアファイバを商用の高密度多心ケーブルに実装・接続した陸上フィールド環境において、大規模MIMO（※1）信号処理技術を適用することで、53.5kmの伝送距離で455テラビット毎秒の大容量伝送を実証しました。さらに日本の基幹光ネットワークの大動脈である東名阪区間をカバー可能な1,017kmの伝送距離において大容量389テラビット毎秒の中継増幅伝送に成功しました（図1）。本成果は、従来の50倍以上の伝送容量を持つ将来の陸上光伝送システムを実現する基盤技術として期待されます。
　今回の成果は、2024年9月にフランクフルトで開催された光通信技術に関する世界最大の国際会議（50th European Conference on Optical Communications（ECOC））の最難関発表セッションであるポストデッドライン論文[1]として採択・発表されました。なお本成果は、住友電気工業株式会社（以下「住友電工」）と学校法人 千葉工業大学（以下「千葉工大」）と共に実施した国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT（エヌアイシーティー））からの委託研究で得られた成果を一部含んでいます。

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エンドツーエンド光接続時の波長を有効活用する長距離光伝送技術を確立 ～光と電気アナログ信号による波長変換技術を活用した光ノードシステムを開発～

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田　明、以下「NTT」）と日本電気株式会社（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」）は、IOWN オールフォトニクス・ネットワーク（All-Photonics Network、以下「APN」）の適用エリア拡大に向けて必要となる波長アダプタ機能を有した光ノードシステムを開発し、本光ノードシステムが複数回の波長変換を行いながら長距離伝送可能であることを実証しました。将来的には、この波長アダプタ機能を有した光伝送システムをAPN装置として実現することが期待されます。
　本研究成果の一部は、2024年11月25日～29日に開催されるNTT R&D FORUM 2024 ―IOWN INTEGRAL（※1）に展示予定です。
 

IOWN構想では、光技術を最大限に活用したAPNにおいて、大容量・低遅延なエンドツーエンド光パス（※2）を、消費電力を抑えつつユーザーに提供します。これにより、工場DXやインタラクティブなライブ映像配信サービス、遠隔手術を可能にすることが期待されています。より広範囲にエンドツーエンド光パスを提供するためには、割り当てられた波長が異なる光パスをつないでいくことが求められます。これは、APN内の光パスが経由する光ノードシステムにおいて、光パスの波長を低遅延かつノージッタに所望の波長に変換することで実現可能です。
　NTTでは、APNを構成する光ノードシステム「Photonic Exchange」を研究開発してきました。長距離のエンドツーエンド光パスを効率的に提供するためには、Photonic Exchangeが光パスの波長を所望の波長に変換して適応させる波長アダプタ機能と、伝送性能の確保を両立する必要があります。NECは、各光パスの波長を任意の他の波長に変換できる光-電気アナログ-光（Optical-Analog-Optical、以下「OAO」）型波長変換技術の研究開発を進めてきました。今回、NTTが研究開発を進めているPhotonic ExchangeにNECが研究開発を進めているOAO型波長変換技術を活用して、波長アダプタ機能の実験実証を行いました。
Photonic Exchangeの波長アダプタ機能を適用した場合のエンドツーエンド光パスの伝送性能を評価するために、NTTとNECは共同で伝送実験評価を行いました。OAO型波長変換器のプロトタイプを使用して、1周回あたり2個のOAO型波長変換器を含む周回伝送実験系を構築しました。この実験系を使用して、複数回の波長変換を伴う100Gbps/λの光信号品質を測定しました。その結果、4回の波長変換を施しても3,000km以上の伝送性能の確保ができたことを確認しました。さらに、本実験で使用したOAO型波長変換器では、従来の波長変換手法と比較して、波長変換により生じる消費電力を約90％削減、遅延量を約99％削減することができました。
　本実験で確認できた伝送距離は、日本で提供することを想定した場合、本州を縦断できる距離に相当します。これにより、工場DX、インタラクティブなライブ映像配信サービス、遠隔手術等のIOWNサービス提供エリアの拡大に寄与します。また、本実験で複数回の波長変換を確認できたことから、異なる事業者が管理するネットワークを跨ったエンドツーエンド光パスの実現にも貢献します。

用語解説
※1
「NTT R&D FORUM 2024 ―IOWN INTEGRAL」公式サイト　https://www.rd.ntt/forum/2024/
※2
光パス
光信号の送信機から受信機までをつなぐ光信号の通り道を光パスと呼びます。各光パスは、通過する光ファイバや光ノードシステムによって構成される経路と、光信号の容量や割り当てられる波長が指定されています。

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HDMI信号を世界最低遅延である0.1ミリ秒以下で長距離伝送信号へ変換する技術を開発 ～離れていても同一の場所にいるようなリアルタイムコミュニケーション空間の実現へ～

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田　明、以下「NTT」）は、4K120Hz・FHD240HzのHDMI信号を世界最低遅延である0.1ミリ秒以下で長距離伝送信号へ変換する技術を開発しました。本技術とIOWN オールフォトニクス・ネットワーク（All-Photonics Network、以下「APN」※1）を組み合わせることにより、"低遅延"と"高精細"の両方を実現した映像伝送が可能であり、瞬間の動きと音（1秒間に120フレーム表示される4K映像まで）をリアルタイムに離れた拠点間にも伝送できます。
　本技術は、FPGA※2上で利用可能な回路情報（FPGA-IP）で実現しているため、ポート数やサイズなどの利用ケースに応じた多様なハードウェアとの組み合わせが可能となります。本FPGA-IPはライセンス販売（技術開示）という形態で提供されており、最終製品やソリューションで利用可能です。
 

VRやAR技術の発展による、離れた場所にいながら多数の人が同じ空間を同じ時間に楽しんだり、共同作業を行ったりといったリアルタイムコミュニケーションにおいて、リアルな体験を得られる没入感の高いアプリケーションの拡大が期待されています。没入感を得るためには、映像を複数地点で同時に感じること（リアルタイム性）と実物を見ているように感じること（高精細映像）の両方が求められます。その為、オフィスや家庭などで幅広く使われている映像機器（カメラ、モニターなど）から出力されるHDMI信号を遠く離れた場所へ伝送する時にも、"低遅延"、"高画質・高音質なまま"であることが求められます。しかし、IP網利用を前提とした従来技術ではネットワーク遅延及びネットワークの帯域不足に伴う信号圧縮による遅延や、信号圧縮による画質・音質低下が発生してしまうため、没入感の高いアプリケーションで求められる「リアルタイム性」と「高精細」は達成できませんでした。
NTTでは、4K120Hz・FHD240HzのHDMI信号を非圧縮のまま世界最低遅延の0.1ミリ秒以下で長距離伝送信号へ変換する技術を開発しました。本技術とIOWN APNを組み合わせることにより、高精細かつ非常に動きの速い映像を劣化させることなく遠隔地で再現可能となり、地理的に離れた環境であっても、あたかも同一の場所にいるかのようなリアルタイムコミュニケーション空間の実現が期待できます。
本技術とIOWN APNとの組み合わせにより、没入感の高いアプリケーション（VR・ARなど）に加えて、拠点間でのタイミング合わせが重要な遠隔アクティビティ（遠隔合奏、遠隔合唱、ダンスレッスンなど）や人物同士での遠隔でのかけあい（ディベート、漫才など）もこれまで以上の低遅延かつ安定的な遅延環境で実現することが可能となります。また、高精細映像を低遅延で遠隔地へ届けることが可能であることから、これまでリアルタイムでの高精細映像での遠隔監視が難しかった領域（工場のライン監視、鉄道・交通の監視など）への適用も期待できます。今後は低遅延と高精細映像の両立が必要となるユースケースの拡大の検討を進め、豊かな社会の実現を推進します。
　本FPGA-IPはライセンス販売（有償）を行っております。本技術は、FPGA上で利用可能な回路情報（FPGA-IP）で実現しており、多様なハードウェアとの組み合わせが可能となります。

用語解説
※1
IOWN APN（オールフォトニクス・ネットワーク）
IOWNは、主に、ネットワークだけでなく端末処理まで光化する「オールフォトニクス・ネットワーク（APN）」、サイバー空間上でモノやヒト同士の高度かつリアルタイムなインタラクションを可能とする「デジタル・ツイン・コンピューティング」、それらを含む様々なICTリソースを効率的に配備する「コグニティブ・ファウンデーション」の3つで構成されます。
APNは、ネットワークから端末、チップの中にまで新たな光技術を導入することにより、これまで実現が困難であった超低消費電力化、超高速処理を達成します。1本の光ファイバ上で機能ごとに波長を割り当てて運用することで、インターネットに代表される情報通信の機能や、センシングの機能など、社会基盤を支える複数の機能を互いに干渉することなく提供することができます。
https://www.rd.ntt/iown/当該ページを別ウィンドウで開きます

※2
FGPA
Field Programmable Gate Array。論理の書き換えが可能な集積回路であり、ソフトウェアの柔軟性とハードウェアの高速性を兼ね備えている。

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NTTと中華電信、世界初のIOWN国際間オールフォトニクスネットワークを開通 ～日本と台湾間の約3000kmをわずか約17msecの超低遅延で接続～

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田 明、以下「NTT」）と、中華電信股份有限公司（本社：台北市中正区、董事長：郭 水義、以下「中華電信」）は、2023年10月25日に締結した基本合意書に基づき、双方のオールフォトニクス・ネットワーク（以下「APN」）を用いて、8月29日、中華電信のデータセンタ（台湾：桃園市内）からNTT武蔵野研究開発センタ（日本：武蔵野市内）までを開通し、約3,000kmの長距離を片道約17msecの低遅延かつゆらぎのない安定した通信を実現しました。APNの国際間開通は世界で初めてのことです。
　今後は、この国際間APNを用いて、グローバルレベルでのIOWNビジネス展開を両社で推進してまいります。なお、本APNを用いた各種デモンストレーションをNTT R&D Forum 2024※1等で展示いたします。
 

国際間APNの開通にあたり、NTTは、NTT武蔵野研究開発センタ（日本：武蔵野市緑町）から日本国内の海底光ファイバー陸揚げ局まで、中華電信は、そこから台湾の陸揚げ局、桃園データセンター（台湾：桃園市桃園）までのAPNを構築しました。そして両社が協力し、それぞれの区間を接続するとともに、End-to-Endでの通信が安定して行われることを確認しました。
　本国際間APNは100Gbpsの光パスで実現しています。通信品質試験を行った結果、遅延は片道で16.92msec、遅延ゆらぎはほとんどありませんでした（表1）。なお、本国際間APNは、IOWN Global Forum※3のOAA（Open All-Photonic Network Functional Architecture）※4に対応している様々なメーカーの機器を利用し、相互接続を実現しています。
両社協力の下、日本と台湾に拠点を置く半導体分野などの製造業を中心に、被災時のBCP対策としてのデータバックアップやレプリケーションサービス、大規模言語モデル（tsuzumi）などを今後提供してまいります。
　またNTTは2025年大阪・関西万博NTTパビリオンデーにおいて、「超歌舞伎〈CHO-KABUKI〉Powered by IOWN『今昔饗宴千本桜 Expo2025 ver.』」の公演を計画しており、本国際APNの活用も検討しております。ご期待ください。

用語解説
※1.
NTT R&D FORUM 2024　公式サイト
URL：https://www.rd.ntt/forum/当該ページを別ウィンドウで開きます

※2.
NTTと中華電信、IOWNによる国際ネットワーク接続の実現に向けた基本合意書を締結
https://group.ntt/jp/newsrelease/2023/10/25/231025b.html

※3.
IOWN Global Forum
https://iowngf.org/当該ページを別ウィンドウで開きます

※4.
Open All-Photonic Network Functional Architecture 2.0
https://iowngf.org/wp-content/uploads/formidable/21/IOWN-GF-RD-Open_APN_Functional_Architecture-2.0.pdf当該ページを別ウィンドウで開きます

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基準光配信と光コムを用い、光源一つで大容量コヒーレント光通信に成功【NICT】光通信システムの広帯域化と低コスト化に活用

　NICTフォトニックネットワーク研究室を中心とした国際共同研究グループは7月24日、基準光配信と光コム技術を組み合わせて、最新の商用光通信装置200台分の伝送容量に相当する336Tbpsの光通信を実証したと発表した。従来の方式であれば200個の光源が必要だが、今回の実証では光源一つで達成した。
 

　国際共同研究グループは「本研究で当グループは、光通信の周波数規格に準拠し、S、C、L波長帯のほぼ全域でコヒーレント光通信を可能とする高品質光コムの生成に世界で初めて成功した。これをネットワーク上での基準光配信技術と組み合わせ、送受信ノード間で自動的に周波数が同期する650波長のコヒーレント光通信チャネルを構築した。これらの通信チャネルで多値変調と空間多重を行い、大容量伝送を実現した。 

　同成果は、S帯通信用光源モジュールの商用化開発・実装を代替し得るもので、商用の波長多重通信の広帯域化を加速し、波長ごとに異なる数百個の通信用光源を用意する必要がなくなるので光通信システムの低コスト化が期待できる。加えて、マルチコアファイバなどの空間多重を更に活用すると、1本の光ファイバ回線当たり数千台分の通信装置からの光源削減が可能と見込まれ、より一層の低コスト化が期待される。
　同実験結果の論文は、OFC 2024にて非常に高い評価を得て、最優秀ホットトピック論文（Postdeadline Paper）として採択され、現地時間3月28日に発表された。

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世界初、高度約4km上空から38GHz帯電波での5G通信の実証実験に成功 ～成層圏からの5G通信サービスの早期実現に大きく前進～

　スカパーＪＳＡＴ株式会社（以下、スカパーＪＳＡＴ）、株式会社 NTT ドコモ（以下、ドコモ）、国立研究開発法人情報通信研究機構（以下、NICTエヌアイシーティー
）、パナソニック ホールディングス株式会社（以下、パナソニックHD）は、HAPS（High Altitude Platform Station：高高度プラットフォーム局）を模擬した小型飛行機（今回の実験では共立航空撮影株式会社の運航するセスナ機を使用）（以下、セスナ機）を活用し、高度約4kmからの38GHz帯での5G通信の実証実験（以下、本実験）に成功しました。
 

本実験では、HAPS を用いた5G通信ネットワークのフィーダリンク／バックホール回線の実用化に向け、
HAPS への搭載を想定して新たに開発した通信装置（以下、セスナ機搭載局）をセスナ機へ搭載し、自動
追尾機能をもつレンズタイプのアンテナを HAPS 地上局（以下、地上局）として利用しました。これにより、高度
約4km上空のセスナ機と地上局3局との間で、38GHz帯電波を利用した5G NR方式の上空中継による
地上5G網のバックホール回線を確立しました。38GHz帯電波による 5G NR方式を使用した、上空中継の
複数リンクからなるバックホール回線の実証は世界初の試みとなります。
HAPSを利用した非地上系ネットワーク（Non-Terrestrial Network）（以下、NTN）は、5Gや6G
において通信エリアを拡大するカバレッジ拡張実現に有効な技術であるため、今後、本実験で得られた結果を
活用し、HAPSの早期実用化とNTNの実現に向けて取り組んでまいります。

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NTTの光技術で実現 通信を変えるIOWN構想とは？【Bizスクエア】｜TBS NEWS DIG

　低遅延で低消費電力、そして大容量のデータのやりとりを可能にするNTTの次世代通信技術「IOWN（アイオン）」がいま、注目されています。
IOWNは私たちの暮らしにどのような変化をもたらすのか。開発のキーパーソンでもある川添雄彦副社長に聞きます。
 

　【コメンテーター】
伊藤元重（東京大学名誉教授）

【スタジオゲスト】
川添雄彦（NTT副社長）
★「Bizスクエア」★
BS-TBS 毎週土曜日 午前11時から
是非ご覧ください。

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★「Bizスクエア」★ 
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超低遅延通信技術「APN」活用、NTTコムの新サービスでできること

　ＮＴＴコミュニケーションズ（ＮＴＴコム）は２０２４年をめどにＮＴＴグループの次世代通信基盤構想「ＩＯＷＮ（アイオン）」の関連サービスに乗り出す。ＩＯＷＮの構成要素である超低遅延通信技術「ＡＰＮ」を用いた専用線サービスを提供する。県をまたぐ遠距離通信も可能になるとみられており、医師が遠隔地から患部の８Ｋ映像を見ながら手術支援ロボットを稼働させたり、各地のデータセンター（ＤＣ）をＡＰＮで結び、あたかも一つの巨大なＤＣとして構築したりすることが可能になりそうだ。
ＡＰＮはエレクトロニクス（電子）ベースの従来技術に比べて電力効率を１００倍、伝送容量を１２５倍、遅延を２００分の１にでき、圧倒的な低消費電力と高品質・大容量、低遅延の伝送を実現する見込み。すでにＡＰＮを用いた実証を複数行っており、遠隔地の病院の手術室からＡＰＮ経由で送られてきた患部の８Ｋ映像を見ながら、医師が手術支援ロボットを操作するデモを行った。

 

ＡＰＮはネットワークから端末まで、すべてにフォトニクス（光）ベースの技術を導入し、光で結ぶ通信技術。オールフォトニクス・ネットワークと呼ばれる。ＡＰＮをめぐってはＮＴＴ東西が同一県内での通信に限り、２３年３月に専用線サービス「ＡＰＮ　ＩＯＷＮ１・０」を始めた。

一方、ＮＴＴコムは「（ＮＴＴ東西のＡＰＮサービスよりも）距離を長くする技術的な問題を解決できた」（丸岡亨社長）と明らかにしており、県をまたいだ県間通信が可能になるとみられる。同一県内の通信より遠距離の県間通信が可能となれば、ＡＰＮ利用企業・団体の拡充につながる。
ＤＣに関しては、ＮＴＴコムが災害に強いＤＣサービス「ネクスセンター」を展開している。将来は首都圏や関西圏にある自社ＤＣ同士をＡＰＮで結び、大型ＤＣとして活用できる分散型ＤＣの構築を目指す。これにより、電力調達先を分散でき、ＤＣ建設が可能な候補地を増やせる。

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NTT、生成AIサービスを24年3月に開始 法人向けに提供

　NTTは独自開発した生成人工知能（AI）のサービスを2024年3月に始めると発表した。日本語の文章の流ちょうさに強みを持ち、医療や金融などの分野に特化することで性能の指標となるパラメーター数を抑えた。消費電力など運用コストを大幅に抑え、米IT（情報技術）大手などに対抗するモデルとして打ち出す。
 

今生成AIの基盤となる大規模言語モデル（LLM）を自社開発した。グループで企業向けのITサービス事業を手がけるNTTデータなどを通じて、業務効率化や生産性向上につながるサービスとして提供する。27年に年間1000億円以上の売上高を目指す。
サービス名は「tsuzumi（つづみ）」。開発過程でAIにどのようなサービス名が好ましいかを尋ね、実際の回答を採用したという。言語のやりとりに加え、請求書などの画像を読み込ませることもできる。
つづみは言語や機能を絞り込むことで小型化を実現した。日本語を扱う性能が高いのが特徴で、パラメーター数が70億と6億の2つのタイプを用意した。利用企業は求める性能などに応じて選択できる。
一般的にパラメーター数の多い巨大なモデルは幅広い知識を身につけられる一方、学習などに膨大な消費電力がかかる課題がある。チャットGPTのような巨大モデルでは、1回の学習で原子力発電所1基を1時間稼働させるだけの発電量を費やすとの試算もある。
都内で説明会を開いた島田明社長は「電力消費の低減という社会的課題を解決するという気概を持って開発を進める」と述べた。将来的にはNTTが開発中の通信基盤「IOWN（アイオン）」で生成AIをつなぎ、大規模なモデルに匹敵する性能を持たせることを目指す。

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日本経済新聞2023年11月1日 

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