都市の既設光通信インフラで450Tbps伝送の世界記録を実証【NICT】
テレコム 無料NICTは6月29日、同機構を中心とした国際共同研究グループが、都市に敷設されている光ファイバを用いて、450Tbpsの大容量伝送の実証実験に成功し、既存光ファイバでの伝送容量の世界記録を更新したと発表した。
本成果では、従来の商用光通信システムで利用されているC帯とL帯の波長帯（約10THz）に、新規開拓波長帯であるO帯、E帯、S帯を加えた伝送システムを開発し、利用可能な周波数帯域幅を4倍以上に拡大し、世界最大の42.4THzを達成した。その結果、光ファイバ伝送容量は450Tbpsに達し、2025年に既存光ファイバで達成された従来の世界記録（430Tbps）を上回った。
今回は、英国ロンドンの中心部に敷設されている、University College London（UCL）とTelehouse Northデータセンタ間を接続する光ファイバを用いたフィールド実証に成功した。大規模な設備投資を伴わずに既設の光通信インフラを最大限に活用する方法を、実験室内ではなく実際の運用環境下で実証して伝送容量の世界記録を達成したものであり、AIサービスや5G以降の超大容量モバイルシステムを支える次世代通信ネットワーク実現への道を切り開いた。
なお、本実験結果の論文は、OFC 2026（米ロサンゼルス：3月15日〜3月19日）において、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19日に発表された。
背景
AIなどの新たなサービスの普及により、超大容量通信ネットワークに対する需要は急速に増大しています。この需要に対応するため、光ファイバ通信に新しい波長帯を追加して、伝送容量を増加させるマルチバンドWDM技術の研究開発が進められている。この技術は、光ファイバケーブルの新設が容易ではない都市などにおいて、既設の光通信インフラの伝送能力を最大限活用できる経済的な手法として注目されている。
これまでの研究では、O帯、E帯、S帯、C帯、L帯、U帯を含むマルチバンド波長多重光信号の伝送が実験室内に設置された光ファイバで実証されてきたが、実際の運用環境下に敷設されている光ファイバを用いたフィールド実証は行われていなかった。
実際の運用環境下に敷設されている光ファイバは、実験室の光ファイバと比べて高い損失や不均一性が大きく、伝送条件が厳しくなる。そのため、フィールド実証は技術の実用化に向けて必要不可欠な評価プロセスとなる。
今回の成果
画像１：今回と過去の広帯域WDM伝送実験との比較。
今回、NICTは国際共同研究グループと共同で、O帯、E帯、S帯、C帯、L帯に対応した光増幅器等を用いて、これまで報告された中で最も広帯域の光ファイバ伝送システムを開発した。画像1に示すように、広帯域WDM光信号は、O帯、E帯、S帯、C帯、L帯にわたって最大1,273個の波長チャネルを含み、周波数帯域幅は42.4 THz（1,264.0 nm～1,617.8 nm）となる。この光信号は、偏波多重のQPSK、16QAM、64QAM、256QAM方式を用いることで高いデータレートを実現した。
画像2：広帯域WDM光信号伝送のフィールド実証の概要。
今回のフィールド実証では、英国ロンドンの中心部に敷設されている、UCLのキャンパスとTelehouse Northデータセンタ間を結ぶ19.5 kmの光ファイバを用いた（画像2参照）。この光ファイバは、一般的な商用光通信システムで使われている光ファイバと同じ規格のものだが、主に地下に敷設されている既設インフラであり、接続部の光コネクタ、過去の光ファイバ断線修復などによって実験室の光ファイバよりも光損失が大きいなど、実際の運用環境を反映した条件となっている。広帯域WDM光信号を光ファイバで往復39 km伝送した後、受信した光信号から理想的な誤り訂正符号の適用を仮定して得られたデータレート（一般化相互情報量（GMI: Generalized Mutual Information））は450Tbpsに達し、過去の成果を超えて、既存の光ファイバ伝送における世界記録を達成した（画像1参照）。
本成果により、既設の光通信インフラにおいて、新規開拓波長帯を活用することで、大規模な設備投資や長期の導入期間を伴うことなく、伝送容量を大幅に拡張できる可能性が示された。さらに、実際の運用環境下の敷設光ファイバにおけるフィールド実証の成功は、今後の実用化に向けて大きな前進となった。
今後の展望
NICTは「今後も、更なる周波数帯域の拡張や新しい伝送技術の開発を進め、超大容量・長距離伝送の実現をめざす。また、本技術を既設の通信インフラへ適用することで、将来の通信需要に対応可能な次世代通信ネットワークの構築をめざす」との展望を示している。
採択論文
国際会議: OFC 2026 最優秀ホットトピック論文（Postdeadline Paper）
論文名: 450 Tb/s GMI, 42.4 THz, OESCL-Band Transmission Over a Field-Deployed Fiber
著者名: Ruben S. Luis, Jiaqian Yang, Romulo Aparecido, Mindaugas Jarmolovicius, Eric Sillekens, Ronit Sohanpal, Zelin Gan, Aleksandr Donodin, Vitaly Mikhailov, Jiawei Luo, David DiGiovanni, Nicolas Fontaine, Lauren Dallachiesa, Mikael Mazur, Roland Ryf, Haoshuo Chen, David Neilson, Ian Phillips, Wladek Forysiak, Sergei Turitsyn, Daniele Orsuti, Hideaki Furukawa, Robert Killey, and Polina Bayvel
