日本KDDI綜合研究所（埼玉縣富士見野市）與大阪大學開發出了新的處理燈火信號的技術。該團隊利用可以傳輸大容量數據的新型光纖，成功實施了相當於連接大西洋的海底光纜網的7200公里燈火信號傳輸實驗。隨著高速通信標準「5G」的普及等，骨幹網的光纖容量不足令人擔憂。雙方計劃盡快推進新型光纖的實用化，以消除這種擔憂。
相當於連接大西洋的長距離光傳輸實驗所使用的部分器材
近年來，隨著5G等高速通信標準和大數據的普及，通信數據量以每年1.4倍的速度在增長。構成通信運營商等的骨幹網的傳統光纖，傳輸容量正在接近心極限。KDDI綜合研究所光傳輸網路工作群組的吉兼升組長介紹說：「單根傳統光纖的傳輸容量最大為每秒100Tb（1T為1萬億）」。
如果今後的通信數據量繼續增加的話，預計到2020年代中期就會達到極限。通信運營商等正研究在一條光纖内設置多條傳輸路徑（芯線），與傳統類型相比一次可以傳輸大量數據的光纖。
研究團隊利用直徑與現有光纖同為125微米（微米為100萬分之1米），有4條芯線的新型「標準外徑耦模具組裝4芯光纖」進行了實驗。同樣的直徑方便用於現有的通信設備。然而，新型光纖通過各芯線傳輸的信號容易與其他芯線產生干擾，所以需要解決信號的相互干擾問題。
研究團隊採用了可消除造成干擾的洩漏信號的信號處理技術「MIMO」。與NEC Platforms公司合作開發了即時處理MIMO信號的方法，配備到了FPGA（可以自由改寫電路的半導體）上。在實驗環境下傳輸了相當於7200公里的距離後，準確提取燈火信號並利用FPGA進行了處理。
7200公里相當於利用大西洋之間的海底光纜進行的通信。包括同樣採用新型光纖的其他公司在内，此前的實驗距離最長只有60公里。此次相當於成功實現了120倍距離的傳輸。
吉兼表示：「能夠即時處理燈火信號也是一項重要成果」。過去的實驗是採用將傳輸的燈火信號臨時存儲在記憶體（輔助存儲裝置）中，然後利用個人電腦等進行處理的方式。如果燈火信號能被即時進行處理，就容易掌握傳輸過程中發生的「波動」等光的特性。
今後將進一步延長傳輸距離。下一個目標是將傳輸距離增加到相當於連接太平洋的海底光纜的9000公里以上的距離。該研究團隊還打算改良長距離傳輸所需的光放大器等，從而盡快將該技術投入實際使用。
日文：島津忠承，《日經產業新聞》，2021/08/04
中文：JST客觀日本編輯部
