NTTは2026年11月13日、長距離光通信ネットワークにおいて、伝送の途中で光信号を制御できる「プログラマブル光回路」を使い、受信側のデジタル信号処理（DSP）の負荷を減らす技術を発表した。

同日に開催した記者説明会で、NTT先端集積デバイス研究所 光電子融合研究部 特別研究員の中島光雅氏は、「光伝送路はこれまで、ファイバーを敷設した後は制御も最適化もできない、受信側で補償するだけの対象だった」と説明。今回発表した新技術は、伝送路全体を最適化することを目指すものだという。

NTT先端集積デバイス研究所 光電子融合研究部 特別研究員の中島光雅氏

マルチモードファイバーの課題「DSP負荷の増大」を解決

開発の背景にあるのは、通信の大容量化に伴うDSP（デジタル信号処理プロセッサー）負荷の増大だ。特に、1本の光ファイバーの中に複数の「空間モード」を設け、信号を並列に送る空間分割多重（SDM）伝送において、この負荷増大が課題になるという。

SDMの具体例の1つが、光の通り道であるコアの中に、複数のモード（経路）の信号を通すマルチモード光ファイバーだ。中島氏はこれを道路に例えた。1車線の道路を多車線にすれば、同時に通せる車は増える。モードを4つにすれば、伝送容量も単純に4倍になる。

空間多重（SDM）伝送のメリットと課題

ただし弱点もある。車線ごとに走る速さが異なるうえ、途中で勝手に車線変更が繰り返されてしまうのだ（上図表の右）。その結果、送信時にはごく短いパルスだった信号が、「受信側では時間的に大きく広がり、互いに混ざり合った状態で届く」（同氏）。

現在の光通信では、この「受信波形の時間的な広がり」を受信側のDSPで補償し、元の信号を復元している。だが、信号の広がりが大きく、混ざる信号の数が多いほど演算量は急増する。特に長距離のSDM伝送では演算負荷が増大し、消費電力と処理遅延の増加につながる。

中島氏は「DSPの進歩だけで賄えるのかという問題がある。モード数が10、100と増えれば、なかなかスケールしない可能性がある」と説明した。