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長距離光伝送向け大規模IC、コンソーシアム型で効率良く開発

DAシンポジウム2016の招待講演から

  • 西澤 真一=埼玉大学
  • 2017/04/21 09:00
  • 1/2ページ

 NTTは「DAシンポジウム2016:システムとLSIの設計技術」(2016年9月14日~16日)において、同社らが開発した長距離大容量デジタルコヒーレント光伝送システム向け大規模ICの開発に関して招待講演を行った。登壇したのは、NTT未来ねっと研究所の木坂 由明氏(フォトニックトランスポートネットワーク研究部)である。

登壇した木坂 由明氏。筆者撮影。スクリーンはNTTのスライド。
[画像のクリックで拡大表示]

 本格的なビッグデータ社会の基盤となる光通信ネットワークには、さらなる高速化・大容量化および低コスト化が求められている。近年、デジタル信号処理により高い受信感度と周波数利用効率を実現するデジタルコヒーレント光伝送方式が注目を集め、活発に研究開発が進められている。現在、1チャネルあたり100Gビット/秒の光伝送が実用化され、総伝送容量8T(テラ)ビット/秒の長距離大容量光伝送システムが商用導入されている。この講演では、複数組織参画によるオープンイノベーション方式により研究開発を行ったデジタルコヒーレント光伝送技術、およびその主要機能を実現する大規模デジタル信号処理回路が紹介された。

 デジタルコヒーレント光伝送とは、光ファイバー通信における送信・受信機能に、超高速のデジタル信号処理を用いることで、光伝送性能を大幅に向上させる技術である。デジタル信号処理によって、光信号の周波数や位相に情報を載せ、コヒーレント検波を行うことで高感度な受信が可能になったり、信号に載る様々な歪が補正できたりする。コヒーレント検波とは、情報が載った信号光と、送受信器で発生させたローカル光を干渉させて信号光を検出する方式である。すなわち信号光とローカル光が同位相で強め合い、逆位相で弱め合う性質を利用し、位相差を信号光の電気信号として復調する。デジタルコヒーレント検波では、信号を高速A-D変換しデジタル領域で信号再生に必要な処理(フィルタリング、歪補正等)を行うことで、長距離化、周波数利用効率向上による大容量化、装置の簡素化などの効用を得ることができる。

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