PON＊技術の高速化は著しく，ここ数年で約100倍もの高速化を実現しました。GE-PONの商用導入により，ギガクラスのブロードバンド・サービスも始まっています。今回は，さらなる高速化を実現する次世代技術「WDM-PON」について解説します。
光アクセス・システムの高速化は著しく，この5年ほどの間に，約100倍もの高速・広帯域化が進みました（図1[拡大表示]）。日本ではGE-PON＊システムの商用導入によって，ギガクラスのブロードバンド・サービスが経済的に提供されるようになりました。
ギガを超える高速・広帯域化を可能にする次世代PON技術は，主に二つのアプローチがあります。一つは，これまでの延長技術である，時間軸上でユーザー多重を行う時間多重（TDM）方式。もう一つは，波長軸上でユーザー多重を行う波長多重（WDM）方式です。後者をWDM-PONと呼びます。
10G超の高速化が可能
WDM-PONは，ユーザーに対して一つの波長を割り当てるため，10Gビット/秒を超える高速化が可能と考えられています。WDM-PONが次世代技術として注目を集めているのはそのためです。
WDM-PONの物理的なトポロジは，PDS（passive double star）＊型。収容ビルから1回，光スプリッタから1回の計2カ所で，スター状に光ファイバが広がります。しかしユーザーごとに異なる波長を割り当てるため，論理的なトポロジは，収容ビルから星形に広がるSS（single star）＊型です。
このため，伝送路は複数ユーザーで共用しますが，他のユーザーに影響を与えることなく，独立したサービスを設定可能です。これまでのPONに比べ，より柔軟な光アクセス・ネットワークを構築できる利点があります。
カラーレス技術が設定や保守運用を容易に
WDM-PONはその仕組みから，ユーザーごとに送信波長の異なるONUを用意しなければなりません。しかしそれでは，設定に手間がかかり，保守運用性にも欠けます。
こうしたことを回避するには，ONUを単一品種化し，局側からONUの送信波長を設定できる機能が求められます。このような技術を，ONUのカラーレス技術と呼びます。波長（カラー）に依存しない技術という意味です。
カラーレス技術は，自発光方式と波長供給方式に大別できます。前者は，ONU自身に波長選択性を持つ光源などを搭載する方式。開通時に局側から送信された光によって各ONUの送信波長をロック（固定）します。これにより，局側から各ユーザーが利用する波長を設定できます（図2[拡大表示]上）。
後者の波長供給方式は，ONUに光変調器と光増幅器を搭載する方式です。局側の光源から供給される連続光を各ONUで変調することで，上り信号を作り出します（図2下）。
GE-PONシステムの実用化で先行している日本では，これらのカラーレス技術を用いて１波長あたりギガクラス以上の伝送速度を目指したWDM-PONの研究が進められています。
韓国KTがWDM-PONのトライアル実施
一方，韓国の最大手通信事業者であるKTは，2003年後半から，ソウル，釜山，光州にてWDM-PONのトライアルを実施。このトライアルで用いられているカラーレス技術は，波長供給方式をベースに自発光方式を組み合わせた形です。局側から光を供給する点は波長供給方式と同じですが，各ONUには，ファブリペロー型半導体レーザー（FP-LD）＊を搭載。この発振波長が入力される連続光の波長にロックされ，送信波長が設定される仕組みです。ただし現時点でこの方式は，ギガクラスの高速化が技術的に困難です。高速化にはFP-LDの光出力を大きくする必要がありますが，一方でFP-LDの波長をロックするためには，局側の光源よりもFP-LDの光出力を小さくしなければならないからです。そのためKTは，波長当たり100Mビット/秒の伝送速度でトライアルを実施しています。
次回は，曲げに強い次世代の光ファイバ「ホーリー・ファイバ」について解説します。
| 萩本 和男 NTT未来ねっと研究所 所長 奥村 康行 NTTアクセスサービスシステム研究所 第一推進プロジェクト プロジェクトマネージャー 岩月 勝美 NTTアクセスサービスシステム研究所 光多重システムプロジェクト グループリーダ |
