ＮＴＴが進める次世代光通信基盤の構想「ＩＯＷＮ（アイオン）」を使った産業向けサービスやデバイスが具体化し始めた。ＩＯＷＮの構成要素となる低遅延通信技術を用いた専用線サービスを３月に開始。光回路と電気回路の融合で大幅な省電力化と高速通信を実現する光電融合デバイスの開発も進んでいる。第５世代通信（５Ｇ）向けでは出遅れた日本の情報通信産業の切り札として、２０３０年ごろの６Ｇ時代の主導権をＩＯＷＮで握る構えだ。（編集委員・水嶋真人）

低遅延専用線

遠隔手術などに活用

「花火大会を遠くから見ると、空で花火が光ってしばらくしたら音が聞こえる。ＩＯＷＮを使うと花火の光と同時に音が聞こえるようになる」―。ＮＴＴの川添雄彦副社長はＩＯＷＮを使った技術革新をこう例える。音速で伝わる音をＩＯＷＮにより光速で伝送できるからだ。

この技術革新を可能とするのは、ＩＯＷＮの構成要素でネットワークから端末までを光で結ぶ低遅延通信技術「オールフォトニクス・ネットワーク（ＡＰＮ）」。電力効率を１００倍にできる上、通信速度は毎秒１００ギガビット（ギガは１０億）。離れた場所への映像伝送の遅延は数ミリ秒（１ミリ秒は１０００分の１秒）規模と従来の約２００分の１に抑えられる。３月にＡＰＮを用いた企業向け専用線サービスの提供を始めた。

川添副社長は「ＡＰＮに興味を持った多くの顧客企業がおり、ＩＯＷＮの活用法を提案いただいている」と自信を示す。

その一例がメディカロイド（神戸市中央区）の手術支援ロボット「ｈｉｎｏｔｏｒｉ（ヒノトリ）サージカルロボットシステム」による遠隔手術だ。医師が約５００キロメートル離れた手術室からＡＰＮ経由で送られてきた患者の８Ｋ映像を見ながらヒノトリを操作し手術する実証を行ったところ「全く問題がなかった。目の前に患者がいるかのような遅延時間のない状況を作り出せた」（川添副社長）。

金融取引でもＡＰＮの活用が期待できる。インターネットを使った株取引では札幌と東京、大阪など拠点ごとにネットワーク遅延差が生じる。ＡＰＮはこの遅延差をマイクロ秒（マイクロは１００万分の１）単位で調整可能。日本取引所グループ（ＪＰＸ）と株取引時のネットワーク遅延差を調整して金融取引の公正性を担保する取り組みを始めた。

米アマゾン・ウェブ・サービス（ＡＷＳ）や米グーグル、米オラクルとはＡＰＮを用いたハイブリッドクラウド環境を検証している。チャットＧＰＴなどの人工知能（ＡＩ）はパブリック（共有型）クラウド経由での利用が多い。だが、重要なデータを手元に置きたい企業は、オンプレミス（自社保有）環境でデータを保存している。このオンプレミス環境にあるデータベースとパブリッククラウド上のＡＩ処理基盤をＡＰＮでつなげることで「あたかも一つの大きなコンピューターのように使える」（同）。データを手元に保有しつつＡＩなどのクラウドを利用できる環境を作り出す。

川添副社長は、現実世界を仮想空間に再現する「デジタルツイン」をＩＯＷＮで進化させる将来像を持つ。現状では車や人、工場など単体でのデジタルツインがあるが、複数の事象を組み合わせなければ精密なシミュレーションはできない。金融や製薬、医療、文化・芸術、交通、教育などあらゆる分野をシミュレーションする複数のＡＩをＩＯＷＮにより仮想空間上で連携すれば、より精度の高い未来予測ができる。

光電融合デバイス

量産技術確立急ぐ

ＡＰＮと並ぶＩＯＷＮの“肝”が、半導体ボード（基板）間やチップ間での信号処理を電気ではなく光で行うことで大幅な高速化、省電力化を図る「光電融合デバイス」だ。同デバイスの開発・製造を担うＮＴＴイノベーティブデバイス（横浜市神奈川区）が８月にＮＴＴエレクトロニクスと合併して本格始動した。

すでに第１、第２世代の通信業者向け光電融合デバイスを開発している。ＮＴＴイノベーティブデバイスの塚野英博社長は「セットメーカーに部品を供給して最終製品に組み込んでもらうほか、モジュールメーカー経由で携帯通信業者などに販売する」と話す。

２５年の大阪・関西万博ではデータセンターなど向けに第３世代の「光エンジン」を公開する。ＤＳＰ（デジタル信号処理装置）と光回路、ファイバー・アレイ・ユニット（ＦＡＵ）をパッケージ化。２８年ごろには、光源となる薄膜レーザーも搭載した第４世代の投入を目指す。車載機器やパソコンなどへの採用を目指し、「圧倒的な飛躍を遂げる。売上高を早期に１０００億円以上にする」（塚野社長）計画だ。

塚野社長は光電融合デバイスについて「当初は搭載対象となる情報通信機器の量が少なく、生産の自動化も進んでいないので単価が高い」とした上で、「適用先が広がれば搭載台数も数万から数億規模に広がる。情報通信機器１台当たりの光電融合デバイスの個数も数倍から数十倍になる」と指摘する。

そのためには、光導波路の設計、光軸を合わせる光調芯・検査などの量産技術の開発、ロジックＩＣやアナログＩＣ、シリコンフォトニクスという三つのキーデバイスをより薄く小さくすることが求められる。生産の自動化も大きなハードルとなるだけに「機械メーカーと一緒に考えたい」（同）とする。

量産化の確立に向け２５年度にも試作ラインを設置する見込み。塚野社長は「例えば、光技術を用いたサブストレートを製作できる半導体関連メーカーの中に当社専用のラインを作る発想がある。当社の茨城事業所（茨城県那珂市）にラインを作る方法もある」との構想を示す。

デジタル化の進展でデータセンターの消費電力が増え続ける中、省電力化に寄与する光電融合デバイスは日本産業回復の切り札となる。あらゆるＩＴ機器に同デバイスを搭載するためにも一刻も早い量産技術の確立が求められる。

現在、総務省や自民党でＮＴＴ法を見直す議論が行われている。同法では、ＮＴＴの研究開発成果の原則開示を求めているが、島田明ＮＴＴ社長は「パートナー企業からＩＯＷＮ技術などの独占的な開示を求められた際、公平な開示義務があるため、要望に応えられない」と国際競争力強化の障壁になると指摘する。政府の迅速な対応も求められる。