通信ネットワーク技術 - NTT遠隔励起増幅技術と波長多重技術を組み合わせ、より一層、無中継伝送距離および伝送容量の拡大が期待できる離島通信用海底

帯域保証、高速通信の核となる光、ワイヤレス、衛星などのネットワーク基盤を実現する技術

目次 G-NW-1

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FTTH／FTTC

中高速IPアクセス（メタル）

離島向けアクセス

維持・高度化（アクセス）

光アクセスシステム技術

電話系高度インテリジェントネットワーク

IPネットワーク

高信頼化・経済化（ノード）

維持・高度化（電話網：ノード）

既存ノード維持延命（電話網：ノード）

ネットワーク制御サーバ技術

光ネットワーク（リンク）

超高速・超広帯域化

離島／災害対策用通信（海底光ケーブルシステム）

離島／災害対策用通信（インフラ衛星通信システム）

維持・高度化（リンク）

既存リンク装置維持延命（リンク）

既存OpSの維持管理

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ネットワーク装置、サーバ関連OpS

トラフィック設計・管理・制御技術

ネットワーク品質設計管理技術

基盤設備施工技術（曲げフリー光ファイバコード）

光ケーブルの試験・監視技術

基盤設備の維持・高度化（巨視的超音波RC劣化診断システム）

基盤設備の維持・高度化（積雪地域用マンホール鉄蓋の開発）

基盤設備の維持・高度化（通信地下設備の耐震技術）

基盤設備の維持・高度化（風圧荷重低減設計技術）

超大容量新光伝送路

光配線法（光アクセス設備）

未来ネットワーク（フォトニックネットワーク）

フォトニックデバイス（PLC型光スイッチ）

フォトニックデバイス（レーザ光源）

通信EMC技術

防災・安全技術

通信ネットワーク技術

全般的な研究開発成果

　アクセス系においては、より高速で、距離に依存しない安定品質が求められており、多様なお客さまのご要望に効率的に即応できる

よう、従来のメタルから光アクセスネットワークへの移行を進めています。そのため、光ファイバによる高速アクセスに関する研究開発に

取り組み、経済的な光伝送／システム構成技術、および多様な光アクセスシステムの展開を支えるオペレーション技術などの研究開発も

行っています。

　複数のお客さまで光ファイバを共有可能な光アクセス技術（PON*1技術）を確立し、FTTH*2方式による低料金で、かつ安定した

100Mbit/sクラスのブロードバンドアクセスサービスの提供を実現しています。また、従来メタルケーブルで提供してきたサービスに

ついても、すでにFTTC*3方式によるサービス提供を実現しています。

*1 PON: Passive Optical Network*2 FTTH: Fiber To The Home*3 FTTC: Fiber To The Curb

光アクセスネットワークの構築例

FTTH／FTTC

copyright©2008NTTG-NW-1

：メタルケーブル

：光所外装置

：光アクセス網制御監視システム

FTTH

FTTC

：光ファイバ

：光宅内装置

：交換機

地域IP網など

電話網

NTT収容ビル光アクセス網におけるサービス監視制御技術の開発

光アクセスによるブロードバンド／既存サービス提供技術の開発

光アクセスネットワーク

：監視制御網

：光局内装置

　アクセス系ネットワークにおいて、現在約1,300万回線を収容するADSL*1は、1.5M、8M、12M、24M、40M、さらに上り5M／下り

47Mのサービスを展開しており、NTTでは、ユーザのニーズに応えるため高速化、長延化に関する技術の確立と効率的なフィールド運用

を行っています。

　既存設備（メタル線）を利用した安価なADSLは、昨今のインターネット通信の爆発的な需要に応えるシステムです。2000年の1.5M

サービス提供開始から2004年の上り5M／下り47Mサービスに至るまで、高速化および長延化に関する技術の向上と並行して、NTT

では、日本のISDN方式（TCM-ISDN*2方式）への影響を抑える伝送方式の検討、標準化について貢献し、相互接続性の確認なども併せて

実施してきました。さらに、既存の電話サービスとの親和性を高めています。また、上り5M／下り47Mサービスにおいては、接続モードを

多数導入していることから、ユーザにとって最適なモードで接続することが可能です。

*1 ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line*2 TCM-ISDN: Time Compression Multiplexing-Integrated Services Digital Network

DSLサービスの設備構成例

中高速IPアクセス（メタル）


振り分け

交換機

UNI

ADSLモデム

ADSL信号

POTS

Power

周波数【kHz】

0 4 26

ISP ISP ＃B

ISP ISP ＃C

ISP ＃A

ISP ＃B

ISP ＃C

NNI

NNI

NNI

スプリッタ

スプリッタ

エンドユーザ NTT収容ビル

DSLAM

NE-OpS

監視制御網

DSLAM: Digital Subscriber Line Access MultiplexerISP: Internet Services ProviderOpS: Operation SystemPOTS: Plain Old Telephone Service

電話網

：ルータ

　遠隔励起増幅技術と波長多重技術を組み合わせ、より一層、無中継伝送距離および伝送容量の拡大が期待できる離島通信用海底

ケーブルシステムを開発しました。

　具体的には、伝送路の途中に増幅用の光ファイバを配置し、海底光ケーブルを通じて陸上から励起光（波長1.48μm）を送り、これを

動作させることで信号光（波長1.55μm帯）の光パワーを増幅し、従来よりも長距離伝送をすることができます。さらに、この励起光に

よるラマン光増幅の効果も利用でき、高出力高感度送受信器と組み合わせることで、より一層長い距離を伝送することができます。また、

信号光を波長多重することで、大容量化にも対応しています。

　このシステムを実現するには、低損失な海底光ケーブルが必要不可欠となります。このため、信号光の波長帯および励起波長において

低損失であること、大光パワー（1W程度）での光ファイバ長期信頼性を有するという特徴を持った海底光ケーブルを開発しました。これに

より、無中継伝送距離を飛躍的に拡大することができます。

　また、海底光ケーブル区間を確実に建設・保守するため、遠隔励起増幅方式に対応した成端・試験システムを開発しました。本システム

により、大光パワーの信号光が通る海底光ケーブルを安全に成端するとともに、従来よりも長距離となった海底ケーブル区間を両陸揚

ビルから試験・監視することができます。

遠隔励起増幅と波長多重を用いたシステムの構成

離島向けアクセス


送信受信

信号光パワー

距　離

増幅用光ファイバ（接続函内）成端・試験システム励起光源

信号光 1.55μm帯励起光 1.48μm

ラマン増幅増幅用光ファイバ　　　　　　による増幅

開発した低損失海底光ケーブル低損失光ファイバ　（0.19dB/km以下：波長1.55μm帯）

光ユニット

コンパウンド

鋼線

銅パイプ

PEシース

　将来の高速広帯域サービスへの対応、および老朽化したメタリック設備による電話サービスを更改するために、NTTでは、これまで光ファ

イバを用いたアクセスシステムの研究開発を世界に先駆けて進め、また、実運用システムとして導入を進めてきました。これらシステムは、

現在、NTTのアクセスネットワークの基盤となっており、システムの安定した維持と高度化のための研究開発を進めています。

　電話サービスの安定した維持のためには、すでに導入されたシステムの定常的な保守が必要です。これまで、導入されたすべてのシス

テムに対し、不具合や故障時のシステムの解析を行い、より安定したシステムとするための改良を行っています。

　早期に導入されたシステムには陳腐化しているものがあり、また部品枯渇により維持が困難となっている装置も存在します。現在、これら

システムを安定運用するため、旧式の初期型システムを現行型システムへ移行することを進めています。移行にあたり、これまで収容して

いた装置のインタフェースやサービスを移行先の装置でも利用できるように新たな機能を追加しています。また、システムの安定した

保守運用を可能とするために、技術革新に伴い旧式化した部品を新たな部品へ代用可能とするために、基板レベルでの装置の再設計を


アクセスネットワークの構成例

維持・高度化（アクセス）


アクセスネットワーク

屋外装置など NTT設備センター

光ファイバ

光ファイバ

光ファイバ

RT CT 初期型LXM

現行LXM

OLT

OLT

ＯＮＵ

ＯＮＵ

ＯＮＵ

ＯＮＵ

ＯＮＵ

ＯＮＵ

電話系交換機など

専用線ノード装置など

RT: Remote Terminal（屋外やユーザビル内に設置される光・電気信号変換装置）CT: Central Terminal（設備センター内に設置される光・電気信号変換装置）ONU: Optical Network Unit（宅内、屋外に設置される光・電気信号変換装置）OLT: Optical Line Terminal（設備センター内に設置される光・電気信号変換装置）LXM: Line Cross Connect Module（CTやOLTなどの電話回線信号を交換機などのノードへ接続する装置）

　複数のお客さまで光ファイバを共有可能な光アクセスシステム技術にPON方式がありますが、そのPON方式の一つとして、GE-PON*1

（ギガビットイーサPON）技術を確立しています。GE-PONは、IEEE*2（米国電気電子技術者協会）のタスクフォースにおいて、標準化された

高速光アクセス方式です。将来のブロードバンド需要に応えられる広帯域なアクセスパスを確保するとともに、LANで普及している

Ethernet技術を活用することによる大幅なコストダウンを実現しています。

（1）NTT局内に設置されるOLT*3、およびお客さま宅に設置されるONU*4にて構成されるシステムです。

（2）局内装置、および光ファイバを最大32のユーザで共有する方式のため、経済的にアクセス系の光化を実現できます。

（3）最大1Gbit/s（ギガビット毎秒）のアクセス速度を有するアクセスシステムのため、高速／広帯域なアクセス回線を提供可能です。

（4）1つのPONシステムに32ユーザが接続された場合でも、最大帯域設定により、ヘビーユーザの影響を最小限に留めることが可能

です。

（5）IEEE 802.3ahに準拠しており、マルチベンダ接続が可能です。

（6）汎用的なEthernet技術を利用しているため、イーサネット系サービスとの親和性が高いです。

*1 GE-PON: Gigabit Ethernet-Passive Optical Network*2 IEEE: The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.*3 OLT: Optical Line Terminal*4 ONU: Optical Network Unit

GE-PONを用いた光アクセスシステムの設備構成例

光アクセスシステム技術


お客さま宅

PC

IP電話

ONU OLT

NTT局

インターネット

：VoIP-TA、ルータなど

コンテンツサーバ

上下1Gbit/s

光スプリッタ

最大32分岐

　電話系高度インテリジェントネットワーク（高度IN）は、さまざまな通信サービスを早期に安く提供するために、サービスの提供に必要な

共通機能をプラットフォームとして構築し、サービス特有の処理をこのプラットフォーム上のソフトウェアとしてパッケージ化します。また、

このサービス特有の処理用ソフトウェアを自動生成する環境を用意し、従来の通信サービス開発に比べて大幅に開発工数を削減可能と

しています。

　近年、社会生活の多様化が進展するに伴い、通信においても多様なサービスを早期に、かつ低コストで提供できる仕組みが求められて

います。高度インテリジェントネットワーク（高度IN）ではこの要求に応えるため、まず、ネットワーク内でサービス特有機能を高機能系ノード

として交換機から分離します。そして、サービス特有処理をSLP*1、MLP*2、OLP*3といった独立したソフトウェアとしてこの高機能系ノード

に集中配備し、ノード間の通信インタフェースをサービスに依存しない規定としています。これにより、高機能系ノード内に閉じてサービス

の追加／変更ができ、低コストでサービス提供ができるようになります。さらに、サービス生成環境というSLP、MLP、OLPを自動的に生成

できる仕組みを提供していますので、サービスの開発期間が大幅に短縮でき、サービスを必要なときにタイムリーに提供できます。

　これまで、高度INは固定電話網のサービス提供用プラットフォームとして、さまざまなサービスに導入されています。

*1 SLP: Service Logic Program*2 MLP: Management Logic Program*3 OLP: Operation Logic Program

高度INシステムの概要

電話系高度インテリジェントネットワーク


情報転送網

・高度なＧＵＩによるサービス仕様入力・カスタマイズドサービス定義・設計／変換知識データベースを用いた各種サービス固有ソフトウェア（SLP、MLP、OLP）の自動生成検証

・サービス共通なプラットフォームとMLP、OLPを用いたサービス管理・オペレーション・標準保守運用インタフェース（TMN）・24時間連続運転

カスタマコントロール

IP連携

GUI

カスタマ端末

外部サーバ（SAなど）

交換機

SCE

MLP/OLP

SMS

SLP

MHN-SCP-OpS

MHN-SCP

高機能系ノード

共通線信号網


ダウンロード

ダウンロード

ダウンロード

交換機における基本呼処理をBCSMによりモデル化

・広域設備オペレーション・ソフトウェアオペレーション・標準保守運用インタフェース（TMN）

・サービス共通なプラットフォームとSLPを用いたサービス制御・国際標準プロトコル（INAP、CAP）による交換機との接続・標準OSインタフェース（IROS）

GUI: Graphical User InterfaceSMS: Service Management SystemTMN: Telecommunication Management NetworkMHN-SCP: Multimedia Handling Node-Service Control Point MHN-SCP-OpS: MHN-SCP-Operation SystemINAP: Intelligent Network Application ProtocolCAP: CAMEL Application PartIROS: Interface for Realtime Operating SystemSA: Service Agent BCSM: Basic Call State Model

　次世代ネットワークのIPネットワークでは、光アクセスを利用したブロードバンドユーザが数千万規模となることを見据えた拡張性、さま

ざまなアプリケーションを各々の要求品質で提供するための品質制御、不正アクセスなどを抑止する高いセキュリティが求められることから、

次のような技術が重要となります。

（1）大規模ネットワークを考慮した階層化によるシンプルなネットワーク構成と、IPv4/IPv6*デュアル体系を具備した拡張性のあるネット

ワークデザイン

（2）ネットワーク帯域をセッション単位に管理し、必要な都度リソース割り当てを行うことによる通信品質制御機能

（3）事業者間接続のためのセキュリティ機能

　NTT研究所では、上記（1）（2）（3）の実現に向けて、IPネットワークのデザインの研究開発を進めるとともに、IPネットワークの主な

構成要素である大容量コアルータ、サービスエッジ、ゲートウェイ群の研究開発を進めています。

　具体的には、IPネットワークでは、大容量コアルータとサービスエッジからなる階層化構成、およびネットワークとしての冗長化構成を

採用することによるシンプルかつ高信頼な網構成の実現、IPv4とIPv6で同一の論理構成とルーティング方式をとることによるIPv6の

普及を見越した拡張性のあるルーティングデザイン、ネットワーク的な冗長化を行うことによる大規模かつ高信頼なマルチキャストルー

ティング方式、IPパケットの転送優先制御を利用することによるさまざまな通信サービスに対応した品質クラスの提供などについて、

研究開発を進めています。

　大容量コアルータでは、Tbit/s級への拡張性と装置内の冗長化構成、IPパケットの転送優先制御機能などについて、研究開発を進めて

います。

　サービスエッジでは、サービス制御層のサーバと連携した、受付制御機能、およびトラフィック監視制御機能から成り立つエンドツーエンド

の通信品質制御機能、優先度の高い通信品質への不正アクセス制御機能などについて、研究開発を進めています。

　ゲートウェイ群では、他網接続時に必要となるセキュリティ機能、通信品質制御機能などについて、研究開発を進めています。

* IPv4/IPv6: Internet Protocol version 4/Internet Protocol version 6

次世代ネットワークのIPネットワーク



HGW

HGW

ISP PSTN 他IP電話

IP電話

情報家電

UNI

SNI

UNI

NNI

アプリケーションサーバ群

サービス制御層サーバ群

SNI: Application Server-Network Interface　　ISP: Internet Service ProviderPSTN: Public Switched Telephone Network　　NNI: Network-Network InterfaceGE-PON: Gigabit Ethernet-Passive Optical Network　　ONU: Optical Network UnitUNI: User-Network Interface　　HGW: Home Gateway　　

コアネットワーク層（IPネットワーク）

ゲートウェイ群

リンク系装置

大容量コアルータ

サービスエッジ

大容量コアルータ


アクセスネットワーク層

GE-PON

GE-PON

ONU

ONU

　交換機などのノード装置においては、故障などのトラブルが発生した場合にその影響を最小にし、通信サービスを継続できる高信頼性と、

通信コスト低減を実現する装置の経済化とが同時に要求されています。

　高信頼性を要求されるノード装置では、サービスに不可欠な重要機能部の二重化（同一機能部を2つ搭載し、装置異常発生時には正常な

装置に切り替える）などの装置冗長構成が採用され、ノード装置ごとの高信頼度を実現します。さらに重要なデータの紛失を防ぐ高度な

無瞬断切り替え技術を適用して、高信頼性を実現しています。

　一例として、ノードにおいて最も重要な制御部の信頼性向上では、実際に制御を行っている運用系と、待機している予備系の制御部の

データを常に一致させる同期化機能を実現しています。この機能により、故障発生時も瞬間的に予備系に切り替えて、サービスを継続する

ことができます。また、通信ネットワーク全体で高信頼性を実現する技術として、通信伝送路を運用経路から予備経路に高速に切り替える

パスプロテクションなどの技術も伝送路故障などを含めた故障発生時に有効な技術であり、高速化技術の検討も進めています。

　一方で最新のデバイス、高密度実装技術を適用しつつ、制御部の高性能化、スイッチ部の大容量化など、部品点数の削減を図り、装置の

小型化と同時にコスト低減を図るほか、サービス動向を見極めて、大胆な適用領域や機能の見直しによるコスト低減も実現しています。

　例えば、加入者回線を収容する経済化ラインカードでは、既存のパーチャネル加入者回路であるサービス共用ラインカードをベースと

しつつも、収容回線種別や適用領域などの設定の見直しとともに、回路の最適化によるコスト削減を達成しています。

ノードの高信頼化・経済化技術

高信頼化・経済化（ノード）


運用経路通知故障

高速切り替え

・運用経路と予備経路を持ち、故障時にノード間のプロトコルにより高速切り替えを実施・ノード装置の冗長構成と同時に、通信ネットワークレベルでの高信頼性を実現

・機能見直し（回線種別の限定、試験機能などの一部省略）によるLSI／

回路の最適化を実施

予備経路

高信頼化：パスプロテクション

経済化：経済化ラインカード

高耐圧LSI

低耐圧LSI

周辺回路

給電回路

＜機能構成＞

＜適用領域＞

LC RSBM-U

ユーザビル設置

LC N-ONU

電柱等設置（πシステム）

LC RSBM-F

き線点設置

LC RSBM-Sa

NTTビル設置

LC

LC

SBM

NTTビル設置

LXM

ASM

ISM

D70

交換機（電話網）接続

＜既存ラインカードを適用する領域＞＜経済化ラインカードの適用領域＞

RSBM: Remote Subscriber Module　　N-ONU: Narrowband Optical Network UnitLXM: Line Cross Connect Module　　 ASM: Architectural STM ModuleISM: Interface Subscriber Module

　電話網のノードに関するハードウェア、および共通プラットフォームソフトにおいて発生した問題に対する原因調査、解析、対処・検討など

の維持管理技術開発を行っています。

　電話網のノード（加入者交換機および中継交換機）は、通信インフラの基盤を構成する主要装置であり、NTTグループで数千台が稼動

しており、これを維持することが課題です。

　このため、ノードのハードウェア、および共通プラットフォームにおいて、問題が発生した場合、仕様にかかわる問題点の解析および

対処法の検討・確認を行うとともに、研究所の試験環境における再現検証などを実施しています。これにより迅速な正常動作回復に

つなげています。

　一方、他事業者との接続やVoIP*網との接続にあたって、新規装置とノードとの接続が発生する場合には、接続正常性を確保するため、

仕様確認や動作確認検証などを実施しています。

* VoIP: Voice over Internet Protocol

維持・高度化の取り組み概要

維持・高度化（電話網：ノード）


お客さま（電話）お客さま（電話）

NTT電話網

注）ノード間にある伝送装置などの記載を省略しています。

ノード（加入者交換機）

ノード（中継交換機）

ノード（加入者交換機）

他事業者網やVoIP網

問題点の解析・対処試験環境での再現検証他網との動作確認検証

　電話網ノード装置の一種である新ノードについて、製造困難となっているハードウェア（パッケージ）を再設計しています。

　電話網のノード（加入者交換機および中継交換機）は、通信インフラの基盤を構成する主要装置であり、ＮＴＴグループで数千台が稼動

しています。

　現在アナログ電話の主力として導入されているディジタル交換機（D70など）は、導入から20年近く経過し、新ノード（MHN*シリーズ）

への更改を進めています。しかし、その新ノードも開発当初から10年近くが経過しており、LSIの高集積化などの理由により部品が終息し、

一部パッケージの製造が困難になってきています。

　本取り組みでは、製造困難となっている新ノードパッケージのうち、NTT特有の機能やノウハウを有するものについて、再設計・開発を

行っています。開発にあたっては、再設計前のパッケージと同等以上の品質を確保するために、厳しい環境での動作検証実施などの施策を


* MHN: Multimedia Handling Node

既存ノード維持延命の取り組み概要

既存ノード維持延命（電話網：ノード）


中継交換機（MHN-Sシリーズ）

加入者交換機（MHN-Sシリーズ）

交換機に搭載している各種機能PKG

お客さま（電話、ISDN、PHS）

製造困難となっている一部PKGの再設計を実施

注）ノード間にある伝送装置などの記載を省略しています。

　次世代ネットワークにおけるネットワーク制御サーバ群は、国際標準に準拠した技術を適用し、オープンなインタフェースの提供、アプリ

ケーションに応じた通信品質の確保による高品質な音声・映像のインタラクティブ通信、コンテンツ配信のユニキャスト通信・マルチキャスト

通信の制御を実現します。

　また、セキュリティ確保や数千万の利用に適用可能な処理能力と拡張性を確保するとともに、従来の電話網で培ったノウハウを適用して、

安心・安全なサービスの提供に向けて取り組んでいます。

　具体的には、セッション制御サーバなどがサービスエッジやゲートウェイと連携することなどにより、

（1）発信者のなりすまし防止などのセキュリティ対策

（2）通信開始時にネットワークリソースの過不足を判断、適切な帯域を予約・確保する受付制御機能

（3）異常トラフィックなどがネットワークへ流入するのを防ぐ通信トラフィック制御機能

などを実現する基盤技術の研究開発を行っています。

　また、システムの信頼性向上に向けては、既存電話交換機の技術ノウハウを生かし、大容量サーバの安定運転、性能・収容能力向上に

向けた評価、冗長化と局所修正によるサービス無中断のシステムソフトウェア入れ換え・故障時のハード交換の技術、災害からの復旧時間

短縮技術、さらに、通信が集中した際のトラフィック制御による安定運転・重要通信の確保技術などの研究開発を進めています。

次世代ネットワークにおけるネットワーク制御サーバ技術

ネットワーク制御サーバ技術


HGW

HGW

ISP PSTN 他IP電話

IP電話

情報家電

IP電話

情報家電

UNI

SNI

UNI

NNI

プラットフォーム・アプリケーションサーバ群

SNI: Application Server-Network Interface　　ISP: Internet Service Provider　　PSTN: Public Switched Telephone Network　　NNI: Network-Network InterfaceGE-PON: Gigabit Ethernet-Passive Optical Network　　ONU: Optical Network Unit　　UNI: User-Network Interface　　HGW: Home Gateway　　

コアネットワーク層

ゲートウェイ群

コアルータ


コアルータ


GE-PON

GE-PON

ONU

ONU

アプリケーションサーバ

アプリケーションサーバ

次世代ネットワーク

サービス制御層ネットワーク制御サーバ技術

セッション制御セッション制御サーバサーバ

セッション制御サーバ

各種ネットワーク制御各種ネットワーク制御サーバサーバ

各種ネットワーク制御サーバ

アクセスネットワーク層連携による通信トラフィック制御

リンク系装置

　大容量光クロスコネクト装置は、大容量化するIP需要に対応するために、従来の電気的クロスコネクト技術の限界を超えるTbit/s超級

のクロスコネクトを経済的に実現するものです。

　近年、高速大容量信号を柔軟に設定解除／経路変更したいというニーズが顕在化してきました。このニーズを満足させ、経済的なネット

ワークを構築できるような光クロスコネクト装置とその適用による光ネットワーク技術を開発しています。大容量光クロスコネクト装置（OXC*1）

は、コアスイッチファブリックに大規模光スイッチを採用し、数百規模の10Gbit/sや40Gbit/s級信号光を電気レベルではなく、光のまま

クロスコネクトすることが可能で、装置の小型化、低消費電力化に有利です。それぞれの光クロスコネクト装置は、光ファイバ伝送路、もしくは

既設DWDM*2伝送路を介して接続され、任意の2つの光クロスコネクト装置間に光パスを張り、ルータや既存SDH*3伝送装置、および

交換機などと接続することが可能です。光パスの設定、解除、切り替えなどは、DCN*4を使ったシグナリング技術によって遠隔から高速で

行えます。光パスの冗長方式は、故障時に信号復旧を高速で実施できる1＋1光プロテクションなどにより、50ms以下での現用系／予備系

パスの切り替えが可能です。複数の光クロスコネクト装置および光パスは、監視制御装置により遠隔監視制御することが可能です。

*1 OXC: Optical Cross Connect*2 DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing*3 SDH: Synchronous Digital Hierarchy*4 DCN: Data Communications Network

光ネットワークシステムへの適用例

光ネットワーク（リンク）


遠隔光パス監視制御

・10Gbit/sの光パスを提供・50ms以内での光パス救済

SDH装置

SDH装置

SDH装置

ルータ

ルータ

ルータ

ルータ

監視制御装置

：光パス切替光パス切替：

OXC

OXC

OXC

OXC

OXC

DCN

：光パス

交換機

交換機

交換機

　次世代光ネットワークのバックボーン、およびメトロポリタン網の経済化を目的として、NTTで開発・導入した40Gbit/s光リンクシステム

のさらなる性能向上を目指し、40Gbit/s、および40Gbit/sを超える超高速多重伝送技術や、1本の光ファイバへ収容する信号波長数を

増加し、長距離を伝送する大容量化波長多重技術（WDM*）／長距離化伝送技術の研究を行っています。また、低速から10Gクラスの

高速広帯域な大容量パスまでの多様なトラフィックを柔軟かつ経済的に収容するための40G多重化端局構成技術の研究も行っています。

これらのリンク系コア技術を基に、リンクシステムを実用化していきます。

　次世代の光バックボーンネットワークにおいては、従来の1桁～2桁大きいトラフィックが予想されています。また、ユーザから要求される

サービスも一層多様化することが予想されます。これらの大容量で多様なトラフィックをハンドリングできる通信ネットワークを低イニシャル

コスト、低運用コストで実現するため、40Gbit/s超高速伝送技術や、波長多重分離技術によるさらなる大容量化・長距離化技術の確立を

目指しています。また、実用化するアプリケーションや光ファイバなどの導入条件を考慮しつつ、実用化に必要な機能も併せて検討して

います。

　超高速多重信号を長距離伝送するには、減少した光信号の増幅だけでなく、伝送路で発生する波長分散、および偏波分散の影響や

非線形現象を考慮した伝送路設計が必要です。そこで、変調方式や伝送路（光ファイバ）パラメータなどを基に、伝送路設計技術の検討を

進めています。また、ラマン増幅などの光増幅技術を駆使した低雑音・広帯域光増幅システムの検討も進めています。さらに、多種多様な

トラフィックを効率良く収容する多重化端局構成技術の高機能化の検討も進めています。

* WDM: Wavelength Division Multiplexing

次世代コアネットワーク実現へ向けたリンクシステムの研究開発

超高速・超広帯域化


次世代ネットワークへ向けた基盤研究

リンクシステムの開発

超高速送信器

超高速受信器

超高速大容量WDMシステム

基盤技術

光増幅中継器

光ファイバ波長ＭＵＸ波長ＤＥＭＵＸ

広帯域光増幅

超高速光伝送

端局構成技術

柔軟なシステムアーキテクチャ

光増幅中継器

光増幅中継器

NTT局

NTT局

NTT局

10G-WDM端局装置

TXTXTXTX

RXRXRXRX

WDM端局装置

　離島通信などへの適用を目的とし、経済的な大容量海底光ケーブルシステムの研究開発を行っています。従来、陸上から電気を海底光

増幅中継器に供給する海底光ケーブルシステムが実用化されていましたが、ラマン増幅を併用した遠隔励起光増幅WDM*技術（NTT特許）

を適用して、電気給電を用いない経済的な長距離大容量海底光ケーブルシステムの開発を行っています。

　海底光ケーブルシステムは、長距離大容量通信を実現する方式として、従来から盛んに研究開発されてきています。これまで、太平洋

横断など超長距離の通信を目的に、海底に設置した光増幅中継器に陸上から電気を供給する光増幅中継技術が研究され、この技術を適用

した海底光増幅中継ケーブルシステムが実用化されてきました。この海底光増幅中継ケーブルシステムは、励起光源を内蔵する高信頼な

海底光増幅中継器が必要なため、経済的なシステム建設が困難でした。

　NTT研究所では、陸上から海底光ケーブルを介して高出力励起光を海底中継器に供給する遠隔励起光増幅技術の研究を行っており、

約350km離れた離島間の通信が可能な、電気給電を用いない経済的な海底光ケーブルシステムが実用化されています。

* WDM: Wavelength Division Multiplexing

海底ケーブルシステム構成

離島／災害対策用通信（海底光ケーブルシステム）


海底光増幅中継器新規方式

エルビウムドープファイバ（EDF）

陸揚局

拡大構成図

海底光ケーブル

励起光

陸揚局

励起光源

送信装置受信装置

海底光増幅中継器従来方式

エルビウムドープファイバ（EDF）

陸揚局

拡大構成図

海底光ケーブル電流

陸揚局

送信装置

給電装置

受信装置

給電装置

励起光源励起光

　国内衛星通信は、実用通信衛星CS-2を用いて1983年から商用化され、衛星通信の広域性、高信頼性、回線作成の迅速性を生かし、

公衆通信の中で地理的・時間的制約の克服、信頼性の向上などに利用されてきました。　

　ＮＴＴでは、公衆系サービスを担う離島通信、災害対策通信について一層の効率化、高度化を図るため研究開発を進めています。

　通信衛星による離島通信、災害対策通信において周波数の利用効率の向上、通信回線の大容量化、設備の経済化・小型化を実現する

ためインフラ衛星通信システムを開発しました。

　インフラ衛星通信システムは、1台の変復調装置で複数波の同時送受信が可能なグループ変復調装置と離島通信、災害対策通信などの

複数システムで衛星中継器などのリソース共用を可能とするインフラ衛星通信監視制御システムの開発により実現されています。

　開発したグループ変復調装置を適用することにより、離島通信においては、装置1台で1.5Mbit/s伝送路を最大11回線（双方向）が

収容できます。災害対策通信においては、可搬局では、128kbit/s～1.5Mbit/s（送信）の情報速度で複数回線が設定でき、基地局では、

1台で最大50局の可搬局との同時通信を行うことができます。なお災害対策通信では、基地局から可搬局方向は、大容量回線を可搬局で

共用利用して、IPトラフィックのスループット向上を図っています。また、グループ変復調装置では、多重処理型ターボ符復号技術を採用し、

強力な誤り訂正を行い、設備の小型化、中継器の利用効率の向上を図っています。　　　

　インフラ衛星通信監視制御システムは、回線設定制御、伝送路切替制御、中継器などのリソース管理、地球局装置の監視制御を行っており、

リソース管理技術により、同一の衛星中継器帯域を複数のシステムで共用することを可能としています。例えば、災害対策通信の中継器

帯域を離島通信の予備伝送路として利用することができます。また容易に新サービスの追加ができる構成としています。

インフラ衛星通信システムの構成例

離島／災害対策用通信（インフラ衛星通信システム）


衛星A 衛星B

1.5Mbit/s×11回線／中継器

伝送装置伝送装置

災害対策通信

臨時電話

離島局制御局基地局

可搬局

PC

グループ変復調装置

インフラ衛星通信監視制御システム

IP網社内IP網

統制局（正）

統制局（副）

GM GM

GM

GM

128kbit/s～1.5Mbit/s

：離島通信

：災害対策通信

：監視制御システム

離島通信（現用）離島通信（予備）

PSTN

GM: Group ModemPSTN: Public Switched Telephone Network

R

=

1

4

7

2

5

3

6

8 9

#0*SEKR

R

=

1

4

7

2

5

3

6

8 9

#0*SEKR

R

=

1

4

7

2

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#0*SEKR

R

=

1

4

7

2

5

3

6

8 9

#0*SEKR

DCN

光ADMNE-OSS

　電話網の設備投資抑制を図るため、また、多様化するトラフィックを収容し柔軟なネットワークを経済的に構築するために、ADM*1

システムを導入していますが、さらなる伝送容量の拡大、光ファイバの利用効率の向上などを目的として、光ADMシステムを開発しました。

　従来は、交換機装置をリンクシステムにより多重化して効率的に伝送していましたが、交換装置更改に伴い、光ファイバ設備の投資

増大が予測されていました。その設備投資の抑制を目的とし、経済的なリンクシステムとして開発した装置がADMシステムです。

従来のシステムと比較し、市中技術を活用し、小型化・低価格化を図ると同時に、多様化するトラフィックに対応するための技術を取り

込んで開発しています。

　ADMシステムの導入により、電話網を構築する際の光ファイバ設備の投資が抑制され、全体として、経済的なネットワークが構築可能

となっています。

　このADMシステムに加え、IP装置などからの急増しつつあるトラフィックを、経済的かつ効率的に収容するために、波長多重技術を

利用した光ADMシステムを開発しました。光ADMシステムでは、これまでのADMシステムと比較して、飛躍的な伝送容量の拡大、

光ファイバの利用効率の向上が図られています。また、光ADMを一元的に監視可能となる波長用OSS*2を開発することにより、さらなる

運用性の向上も実現しています。

*1 ADM: Add Drop Multiplexer*2 OSS: Operating Support System

ADM／光ADMシステムの概要

維持・高度化（リンク）


専用装置

交換装置

IP装置

IP装置

各種インタフェース

波長用OSS

ADMNE-OSS

NE-OSS: Network Element-Operation Support SystemDCN: Data Communications Network

ADM

ADM

ADM ADM

ADM

ADM

光ADM 光ADM光ADM

光ADM

　電話網に使用されている既存リンク系システムの維持延命のための各種研究開発を実施しています。

　既存リンク装置維持延命は、現在フィールドに導入・運用されている既存のリンク系システムについて、故障・不具合が発生した場合の

復旧支援、原因解析、および事業会社からの各種の問い合わせに関する技術支援を実施することを通じて、運用されているシステムについて

改善すべき問題、新規にシステム開発を行う場合の改善すべき課題を発見していきます。

　維持延命対象システムは、大きくは下図に示す通りです。

　収集した情報は、既存システムの改造を行うことはもとより、新たなシステムの開発を行うときにもフィードバックが行われ、より良い

システムを提供していきます。

維持延命対象システム

既存リンク装置維持延命（リンク）


NE-OpS

NE-OpS NE-OpS

海底システム

SDH Ⅰ期伝送装置

SDH Ⅱ期伝送装置

ADMADM

ADM

新ノード D70 D60 DSM ATM

ADM

クロック供給装置

監視装置

制御装置

DCN DCN

DCN

局内ＩＦ（50M/150M）

ＡＤＭリング

NE-OpS: Network Element-Operation SystemDCN: Data Communications Network

ADM: Add Drop MultiplexerSDH: Synchronous Digital Hierarchy

　高信頼・大規模なキャリアネットワークのノードオペレーションを支援するオペレーションシステムを開発し、現在は、その維持管理を

通し、既存ネットワークの高品質な保守運用業務をサポートするとともに、その経験を次世代のオペレーションシステムの開発にフィード

バックします。

　キャリアネットワークのオペレーションシステムには、大規模なノードの運用管理とともに、ノードと同様な高信頼性も要求されます。

また、経済的なシステム構築や、ほかのオペレーションシステムとの連携を効率良く行う場合は、標準インタフェース（TMN*1）への準拠も

必要となります。そして、これらのオペレーションシステムの維持管理により、その品質、性能を維持するとともに、その実績と評価を次の

オペレーションシステムの開発にフィードバックします。

　新ノード・伝達系のオペレーションシステムの維持管理では、ITU-T*2標準のTMNインタフェースと大規模な集約監視、制御を実現する

基本部の維持管理を行っています。

また、共通線系のオペレーションシステムでは、小型のワークスステーションの組み合わせで経済的に高信頼なオペレーションシステムを

実現した開発、試験環境を維持管理しています。

*1 TMN: Telecommunication Management Network　　　*2 ITU-T: International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector

既存オペレーションシステムの特徴

既存OpSの維持管理


（1）新ノード・伝達系のオペレーションシステム

（2）共通線系のオペレーションシステム

特徴・高信頼化・大規模集約・TMN準拠・ファイル管理・連続ファイル更新

特徴・高信頼化・経済化・所データ作成管理

新ノード・伝達系交換機

新STP交換機

　ネットワーク装置・サーバ関連OpS*は、次世代のキャリアネットワークを構成するネットワーク装置とサービス制御層サーバ群の装置

レベル、およびネットワークレベルの保守、運用を支援するオペレーションシステムです。

　キャリアネットワークのオペレーションシステムには、大規模なノードの運用管理とともに、ノードと同様な高信頼性も要求されます。

また、経済的なシステム構築を行うため、共通のハード仕様やオープンソースソフトウェアを採用し、標準的なプロトコルを用いて、ネット

ワーク装置やサービス制御サーバ、ほかのオペレーションシステムと接続、連携しています。

(1) ネットワーク装置関連OpS

　ネットワーク装置の監視制御を行うOpSです。高信頼のネットワーク装置の監視制御を行うため、ネットワーク装置と同等の高信頼化

機能を持ち、標準のネットワーク管理プロトコルとミドルウェアを採用し、監視制御機能を効率的に開発しています。

　また、上位のOpSからのサービスオーダーに対応したネットワーク機器の設定や、ネットワークの構成管理に対応したネットワーク

機器のConfig（設定データファイル）の作成を支援し、設定更新を行って、迅速なサービス設定やネットワークの構成設定を実現します。

(2) サーバ関連OpS

　前項のOpSと同様な高信頼化機能を具備し、サービス制御サーバ群を効率的に運用するために、以下の業務を支援する機能を

実現しています。

　・各サーバ装置のファイルの更新やパッチの適用、ファイルのバックアップを自動化し、保守作業を省力化します。

　・各サーバ装置のトラフィック、負荷情報などを監視し、輻輳制御を行い、ネットワークの輻輳の波及を防止します。

・各装置間の導通試験の手順を遠隔から自動化し、迅速な故障の切り分けを行って、ネットワークの故障時間を短縮します。

・各種装置のトラフィックを収集、集計し、ネットワークの効率的な設計に役立てます。

・各種装置の所データの作成支援を行い、効率的な装置データの設定を行います。

* OpS: Operation System

ネットワーク装置、サーバ関連OpSの位置付けと構成

ネットワーク装置・サーバ関連OpS

copyright©2008NTT G-NW-19

上位OpS

ネットワーク装置関連OpS サーバ関連OpS

監視制御網

ネットワーク装置サービス制御層サーバ群

　ネットワーク上の通信の流れを（通信）トラフィックといいます。このトラフィックを、通信サービスや利用するアプリケーションに応じて

適切にネットワークに流したり、必要十分な通信リソースを確保したりするために重要となる技術が、トラフィック設計・管理・制御技術です。

これらの技術を、さまざまなネットワークやサービス、例えば、電話網、IP網、P2P*1サービス、VPN*2サービスに適用することにより、

今後の多彩なアプリケーションや多種類のクラスを含むサービスを効率良く提供することが可能になります。

　ユーザ・サービスの品質要求を満足しつつ、経済的なネットワークを実現し、保守運用性の向上も図る、トラフィック設計・管理・制御に

関する以下の研究開発を行っています。

（1）多様なサービスおよび品質条件を満足し、トラフィックや需要変動を吸収する統合管理型ネットワークを実現するためのトラフィック

設計・ネットワーク設備設計技術

（2）ネットワーク構成装置類の負荷状況の管理、不正トラフィックや異常トラフィックを検知するトラフィック測定・分析技術

（3）障害発生などにより生じるトラフィック輻輳に対して、下図のようなネットワーク構成装置類から成る情報伝達網と、ユーザ間で情報を

送受するアプリケーション網の両者の網を連携させることにより、ネットワークのボトルネック発生を防ぐトラフィック管理制御技術

*1 P2P: Peer-to-Peer*2 VPN: Virtual Private Network

通信トラフィックの効率的な疎通のためのトラフィック設計・管理・制御技術

トラフィック設計・管理・制御技術


トラフィック

トラフィック

トラフィック

【アプリケーション網】

【情報伝達網】

機能連携

負荷管理

設備設計

異常トラフィック管理

マルチサービストラフィックモデル

コアノード

エッジノード

制御ノード

　お客さまに良好な品質で経済的なサービスを提供するためのネットワーク品質技術の研究開発を進めています。具体的には、①お客

さまが実感する品質を定量化する品質評価・推定技術、②品質目標を満たすようネットワークと端末の性能・機能条件を定める品質設計

技術、③サービス中の品質レベルの維持向上を図る品質管理技術、の研究開発に取り組んでいます。

　ネットワークサービス品質は、主にお客さまが音声・映像メディアを聴いたり観たときに感じる品質（これを主観品質と呼びます）によって

表現されます。サービス提供に際しては、主観品質を適切に反映する品質評価技術に基づいてネットワークや機器を設計・設定する

品質設計技術と、この品質をサービス提供中にも維持するための品質管理技術が重要となります。

　NTT研究所では、これらサービスの机上検討段階・実機検証段階、およびサービス提供中の品質管理段階に適用する以下の品質評価・

設計・管理技術を開発しています。

（1）音声・映像信号の物理測定から主観品質を推定し、効率的な品質評価を可能にする「客観品質評価技術」

（2）音声・映像通信の品質劣化要因（符号化、パケット損失、遅延、エコー）から総合的な会話品質の推定を可能とする「総合品質推定

技術」と、これに基づく「品質設計技術」

（3）ネットワークや機器の使用状態からユーザ実感に即した品質を推定し、提供中のサービスの品質を維持する「品質管理技術」

サービス品質にかかわる技術課題の位置付け（IP電話サービスの例）

ネットワーク品質設計管理技術


MOS: Mean Opinion Score（平均オピニオン評点）VoIP アダプタ: Voice over IP アダプタＭＧ: Media Gateway

お客さまが実感する品質

劣化要因

端末パラメータ端末バッファ遅延

ネットワークパラメータ

端末設計／設定項目

ネットワーク設計管理項目

受聴MOS 会話MOS

符号化方式

揺らぎ吸収バッファ長

パケットサイズ

IPパケット遅延パケット損失率

遅延ゆらぎ

回線使用率

VoIP アダプタ一般電話網

MG

品質管理

客観品質評価主観品質評価

総合品質推定

符号化歪エコー消去量

ネットワーク遅延ネットワークパケット損失

音質遅延エコー

端末バッファ溢れ品質設計


音量

　光サービスの急速な普及に伴い、一般の家庭内での光ファイバ配線が急増しています。今後、さらに光ファイバ回線が大量に開通する

中で、お客さまに十分に満足していただけるように配線するために、簡単かつ美しく光ファイバを配線できる方法が望まれています。

　これらの要望に対応するため、「曲げ」「折り」「結び」を自在とし、メタルコード同様に取り扱える「曲げフリー光ファイバコード」を開発

しました。

　「曲げフリー光ファイバコード」は、曲げに強い「ホーリーファイバ*1」とそれを保護する「コード被覆部」、および「防塵機能付きコネクタ」

から構成されています。

　ホーリーファイバは、コア部の周りのクラッド部に空孔を設けた構造の、空孔アシスト型ファイバを使用し、飛躍的な許容曲率半径の

縮小化を実現しました。

　コード被覆部は外径を4mmφとし、曲げたり、踏みつけても中の光ファイバへの負担を軽減する構造としています。また、取り扱い性が

悪くならないように、しなやかに曲がる柔軟な材料を採用し、光ファイバの余長部分を結んだり束ねたりしても、解いたときにコードに

癖がつきにくい点も特徴の一つです。防塵機能付きコネクタは、シャッタ機構により光ファイバ先端を保護する防塵機能などを有し、

かつ標準化されたSCコネクタとも互換性があり、容易な着脱も可能です。

　「曲げフリー光ファイバコード」は、家庭内に光コンセント*2さえあれば、特別な光の専門知識がなくても取り扱いが可能です。

*1 ホーリーファイバ：空孔構造を有する光ファイバの総称です。代表例に空孔アシスト型（高屈折率コア、数個の空孔）、フォトニック結晶型（石英ガラスコア、数十個の空孔）、フォトニックバンドキャップ型（中空コア、数十個の空孔）などがあります。

*2 光コンセント：光のコネクタインタフェースを有し、スイッチボックスにはめこむ「埋め込みタイプ」と壁面に設置する「露出タイプ」があります。

曲げフリー光ファイバコードの適用例

基盤設備施工技術（曲げフリー光ファイバコード）


直角曲げ状態

光コンセント（露出タイプ）

折り返し状態結び状態

PCONU

束ね状態

曲げフリー光ファイバコード

＜参考＞空孔アシスト型ファイバの断面図

空孔

コア部クラッド部

ONU: Optical Network Unit

　Bフレッツなど光サービスの普及に伴い、さらなる工事の迅速化や故障対応の効率化のため、光ケーブルを遠隔で試験・監視するシス

テムを研究開発しています。

（1）光線路保守支援システム（AURORA*1）

　本システムは、ビル内に設置された光試験モジュールOTM*2から、OTMに接続した複数のファイバセレクタを用いて、任意の

光ファイバ心線を選択し、通信回線経由で接続された操作端末からの試験指示に基づき試験を実行します。

　OTMからの試験光は光カプラを通して、光ファイバケーブルに挿入されます。お客さま宅の端末部分には、試験光を遮断するフィ

ルタを挿入しているため、通信回線に影響を与えずに試験を行うことが可能です。また、光ケーブル接続部の浸水の有無を検出する

こともできます。

（2）所内光配線技術

　IDM*3架に設置された光ジャンパユニットにより、お客さまへのサービス提供や変更を容易に行うことができます。

（3）光配線設備識別技術

　設備情報を書き込んだ小型の識別タグを、サービス中の光コードに対して、通信品質に影響を与えることなく、後付け可能な技術を

開発しました。これにより、携帯型識別コードリーダとの併用で、既存光配線設備の管理が容易になりました。

*1 AURORA: AUtomatic optical fibeR OpeRAtion support system*2 OTM: Optical Testing Module*3 IDM: Integrated Distribution Modules




AURORAサーバ

IDMジャンパユニット

光カプラ

OTM

ファイバセレクタターミネーションフィルタ

接続部

光ファイバケーブル浸水検知モジュール

操作端末

保守拠点

OLTOLT

OTM

お客さま宅

OLT: Optical Line Terminal 　　ONU: Optical Network Unit

試験OK !

光配線設備識別技術

光コード

識別タグ

携帯端末

識別コードリーダ

試験用通信ネットワーク ONU

　社会基盤設備の維持管理においては、設備の劣化状況を正確に点検診断し、タイムリーに補修、または補強することが求められています。

その際には「設備の状況」を効率よく正確に把握することが品質面、コスト面からも非常に重要となります。

　このため、劣化した設備を傷つけることなく、短時間で正確に点検診断を行うことができる「巨視的超音波*RC劣化診断システム」を

開発しました。

　巨視的超音波RC劣化診断装置は、医療分野などで使われている超音波計測技術を応用開発したコンクリート構造物の非破壊点検

診断装置です。

　現在は、NTTの通信ネットワークを支えるトンネル設備などの精密点検診断に利用され、コンクリート構造物を内科的に点検・診断する

装置として活用しています。

　技術的な特徴は、以下の通りです。

（1）高い測定精度

　　数千回の平均化処理と周波数フィルタによって、目的とする反射波のみを明敏化します。

（2）簡易な操作性

　　計測時の初期設定や計測波形の認識を自動化することで、作業時間の短縮、測定者の技術レベルの違いによる測定誤差を排除

　しました。

（3）コンパクトな装置

　　小型軽量化、防滴構造、バッテリー方式により、狭い所への持ち運びが容易で、かつ高湿度環境での使用を可能としました。

* 巨視的超音波法: コンクリートから反射される散乱現象の生じている波を散乱波のままマクロ的（巨視的）に受信し、受信波に含まれる目的外の散乱波（反射波）を低減除去することにより、目的とする反射波を明敏化する計測技術。

巨視的超音波ＲＣ劣化診断装置

基盤設備の維持・高度化（巨視的超音波RC劣化診断システム）

copyright©2008NTT

装置仕様

計測状況測定シーン

計測項目

G-NW-24

トンネル

建　物

鉄筋鉄筋

ひび割れひび割れ鉄筋鉄筋

内部内部割れ割れ

【鉄筋かぶり計測】【鉄筋かぶり計測】

【コンクリート厚さ計測】【コンクリート厚さ計測】

コンクリートコンクリート

鉄筋

ひび割れ鉄筋

内部割れ

【鉄筋かぶり計測】

【コンクリート厚さ計測】

コンクリート

【鉄筋かぶり計測】【鉄筋かぶり計測】【鉄筋かぶり計測】

【空洞・はく離計測】【空洞・はく離計測】【空洞・はく離計測】空洞・ジャンカ空洞・ジャンカ空洞・ジャンカ

鉄筋鉄筋鉄筋

コンクリートコンクリートコンクリート

　・ひび割れ深さ　・空洞（内部割れ）　・鉄筋被り（二重鉄筋の被りを含む）　・鋼材位置　・コンクリート厚さ

項　　目

電　　源

重　　量

使用環境

仕　　様

リチウムバッテリー（450g）×3本［連続使用時間　2.5時間／1本］AC電源アダプタ

本体装置　2.7kg　［トランク収納時全重量　10kg］

仕様温度0～40℃、防滴　

バッテリーバッテリー

探触子探触子

本体装置

バッテリー

探触子

【空洞・はく離計測】【空洞・はく離計測】【空洞・はく離計測】

【ひび割れ深さ計測】【ひび割れ深さ計測】【ひび割れ深さ計測】

　積雪地域では、冬季道路交通を確保するために、除雪車（写真-1）が通行しますが、マンホール鉄蓋の周辺舗装が摩耗して削れていた

場合、マンホール鉄蓋の受枠が路面より突き出た状態となり、マンホール受枠に除雪車のブレードが衝突して受枠が破損してしまう（図-1）

ばかりか、除雪車の運転者にも強い衝撃を与えてしまう恐れがあります。

　そのため、安全に除雪作業が可能で、除雪車のブレードの衝撃に対する耐久性に優れた積雪地域用マンホール鉄蓋が求められていま

した。

　積雪地域用マンホール鉄蓋（図-2）は、一般地域用マンホール鉄蓋（図-3）と同じく、ダクタイル鋳鉄製です。上蓋と受枠には勾配受け

構造を採用し、除雪車の衝撃回避機能を付加した構造となっています。図-4は積雪地域用マンホール鉄蓋のイメージ図です。

　積雪地域用マンホール鉄蓋の特徴は、次の通りです。

（1）受枠の衝突回避機能（受枠スロープ）

　　マンホール受枠に対し円周状にスロープを持たせることにより、あらゆる方向からの除雪作業において、除雪車ブレードの衝突を回避

　する機能を持っています。（図-5）

（2）上蓋の衝突回避機能（上蓋スロープ）

　　受枠と同様に上蓋にも円周上に面取りを実施し、除雪車ブレードの衝突を回避する機能を持っています。

　積雪地域用マンホール鉄蓋の開発により、積雪地域における鉄蓋の更改サイクルが大幅に長くなり、メンテナンスにかかるコストが

削減できることが期待されます。

積雪地域用マンホール鉄蓋について

基盤設備の維持・高度化（積雪地域用マンホール鉄蓋の開発）


除雪車のブレード


上蓋

受枠断面図

受枠スロープ損傷発生

摩耗した路面

一般地域用鉄蓋断面

積雪地域用鉄蓋断面

写真-1 除雪車の概要図-1 鉄蓋損傷のメカニズム図-2 積雪地域用マンホール鉄蓋の概要

図-3 一般地域用マンホール鉄蓋の概要図-4 積雪地域用マンホール鉄蓋図-5 損傷回避のメカニズム


摩耗した路面

スロープにより損傷回避

受枠

断面図

上蓋

　NTT地下設備の耐震対策は、実際の地震による設備被害の分析に基づき、設備の改良・開発を行ってきました。特に1995年阪神・淡路

大震災以降、レベル2地震動（震度7相当）が土木学会で定義され、新たな基準により地下通信設備の耐震性能評価および対策技術の開発を

行いました。

　また、将来予測される地震による設備被害のシミュレーションにより、耐震技術を効率的・効果的に導入するために、地下設備耐震性評価

シミュレーションシステムを開発しました。

（1）通信地下設備の耐震技術

　　とう道は、レベル2地震動の大規模地震にも耐えられるよう設計されています。阪神・淡路大震災において、接続部に漏水・出水が発生

　したため、接続部をフレキシブル化することでさらなる信頼性向上を図りました。

　　管路は、地震による液状化や地盤変状により破損する可能性があるため、従来より接続部を可動構造とすることで、耐震性能の向上を

　図っています。

　　マンホールは、ダクト部のコンクリート塊のはく離による通信ケーブルの損傷を防止するため、スチールファイバコンクリート（SFRC*）

　を採用し、耐荷力向上を図りました。また、グラベルドレーン工法により液状化による浮き上がりを防止しています。

（2）地下設備耐震性評価シミュレーションシステム

　　膨大な地下設備の耐震対策を限りある予算の中でプライオリティを付け、効率的、効果的に実施するためのツールとして、地下設備

　耐震性評価シミュレーションシステムを開発しました。

　　地震発生前にシミュレーションを実施することにより、各地の震度や液状化の発生を自動判定し、回線の重要度に応じた効果的な設備

　更改計画の策定、および対策技術の選定に活用しています。　　

　　また、地震発生後の被害調査計画の策定や復旧計画の策定の際にも、効果の大きい被災箇所から優先的に復旧を行ったり、ほかの

　埋設企業体と合わせた復旧計画立案を実施するなど、効率的な復旧を可能とします。

　　現在、評価精度の向上、およびシミュレーション実施の効率化などに取り組んでいます。

* SFRC: Steel Fiber Reinforced Concrete

通信地下設備の耐震技術

基盤設備の維持・高度化（通信地下設備の耐震技術）

copyright©2008NTT

地下設備耐震性評価シミュレーションシステム

G-NW-26

①ダクトスリーブ

④開削とう道　フレキシブルジョイント

⑥ビルアクセス管路の　　　　フレキシブル化

⑤シールドとう道継手部、　立坑接続部のフレキシブル化

②管路差し込み継手 ③管路離脱防止継手

一般地盤液状化地盤開削とう道シールドとう道

橋梁添架設備MH：マンホールHH：ハンドホール

立坑

MH MH MHHH

お客さまビル

NTTビル

伸縮継手

差し込み継手＋

ダクトスリーブ

離脱防止継手＋

防護コンクリート

離脱防止継手＋

ダクトスリーブＳＦＲＣ＋

グラベルドレーン

HH波付き

ビル壁可とう管

地盤データ

地震データ

設備データ被災シミュレーション

・エリアごとに震度および地盤の液状化判定を表示・マンホール区間単位で被災確率の高い区間を色別表示

設備被災確率0.0≦X＜0.10.1≦X＜0.20.2≦X＜0.30.3≦X＜0.40.4≦X＜1.0

地盤の液状化液状化なし液状化

被災確率が高い区間

NTTビル

被災確率が低い区間

　架空線路構造物とは、地上において通信線（ケーブルなど）を支持する設備をいい、具体的には下図に示す通り、電柱、つり線・支持線、

支線などから構成されています。

　架空線路構造物に加わる主な荷重には、①ケーブル張力、②風圧荷重の2種類があります。

　ケーブル張力はケーブル線条方向に加わる力で、架空線路の起終点にある電柱において、支線により張力を受け持ちバランスを取る

ように設計を行っています。

　風圧荷重は、ケーブル線条の垂直方向に加わる力で、ケーブルなどに加わる風圧荷重に電柱の強度および地盤支持力が耐えられる

ように設計を行っています。風圧荷重は、架空線路構造物が建設される場所の気象条件により、甲種、乙種および丙種風圧荷重に分類

されます。

（1）甲種風圧荷重：風速約40m/sにおける風圧力

（2）乙種風圧荷重：積雪地帯での風速28m/sにおける風圧力

（3）丙種風圧荷重：風速約28m/sにおける風圧力

　風圧荷重設計技術の開発では、電柱、つり線・支持線などの架空線路構造物を個別に扱うのではなく、全体を系として捉えて解析を

行い、設備設計に反映しています。

架空線路構造物の概要

基盤設備の維持・高度化（風圧荷重低減設計技術）


（1）ケーブル張力（2）風圧荷重

電柱電柱

つり線・支持線

支線

　超大容量の伝送媒体を実現することを目的として、各種の新しい構造の光ファイバ伝送路の研究開発を進めています。

　光ファイバは、成長を続けるIT社会を支えるインフラの構成要素として広く使われており、基幹系ネットワークのみならず、アクセス系

ネットワークへとその適用領域が拡大しています。しかし、石英系ガラスに添加物を加えて導波路構造を形成する従来の光ファイバでは、

光学特性上、現行の波長域での光通信の大容量化が極限状態にあります。そのため、バックボーンの超大容量化を目指して、従来の

光ファイバよりも優れた伝送特性や曲げ特性を備えたホーリーファイバや高性能石英系ファイバの研究開発を進め、数々の先導的な

成果を挙げています。

　中でも、数十個の空孔を設けたフォトニック結晶型光ファイバ（PCF*）では、着実に低損失化を実現しています。このファイバは、極めて

広い波長域での単一モード動作や曲げ損失が事実上ゼロにできるなどの特徴を持ち、可視域から近赤外域までの波長を用いた超大容量

光通信を予感させる期待の光ファイバです。NTTは、2003年3月には、波長1.55μm帯における低損失の世界新記録0.37dB/kmを

樹立し、さらに同年9月には、0.28dB/km、2007年9月には、0.18dB/kmを達成して、自らの記録を塗り替えるなど、従来の石英系

光ファイバの最低損失値0.15dB/kmに迫る勢いで、将来のホーリーファイバの導入に向けて、研究開発を進めています。

* PCF: Photonic Crystal Fiber

ホーリーファイバの構造例

超大容量新光伝送路

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フォトニック結晶型光ファイバ（PCF）の低損失化の推移

G-NW-28

空孔

コア部

クラッド部

コア部（光が閉じ込められている）

100

10

1

0.12000 2001 2002

年2003 2007

世界で最も低損失なPCFを実現

損失(dB/km)

80dB/km : バース大学80dB/km : バース大学

3.2dB/km : NTT1dB/km : NTT

0.28dB/km: NTT

石英ガラス固有の損失

0.58dB/km: ブレーズフォトニクス2.6dB/km

: コーニング

240dB/km : サザンプトン大学

0.18dB/km: NTT

　アクセス系通信ネットワークは、NTTビル内に設置されるサービス提供システムやお客さま宅に設置されるサービス端末、および

お客さま宅とNTTビルを結ぶケーブルなどの所外設備から構成されます。

　このうち、お客さま宅とNTTビルを結ぶケーブル（所外設備）の光化にあたっては、光伝送システムの技術条件や光ファイバの特性に

基づいて実施するばかりでなく、お客さま需要への即応ならびに新サービスへの柔軟な対応も求められています。

　光配線法は、光伝送システムの技術条件を踏まえ、光アクセス設備の構成（OLT*1／光ケーブル／スプリッタ／ONU*2など）、および

光損失などを考慮した光ケーブルの適正な構築方法を確立し、お客さまへ安価で高品質なサービスを提供するものです。

　NTTの光アクセス設備は、下図に示すように幹線系設備（主として地下）と配線系設備（主として架空）から構成されています。

　幹線系／配線系の光ケーブルでは、前述の技術条件のほか、基盤設備（とう道／マンホール／電柱など）の利用やお客さま需要も

見込んだ設備構築、さらには構築後の効率的な活用が重要となります。

　光配線法の開発では、このような諸条件を変化させてシミュレーションを行い、設備構築に反映しています。

*1 OLT: Optical Line Terminal*2 ONU: Optical Network Unit

光アクセス系設備の構成（GE-PON*の例）

光配線法（光アクセス設備）


サービス端末

NTTビル

お客さま宅

サービス提供システム

電柱スプリッタ

光ケーブル

光クロージャ

幹線系設備配線系設備

とう道マンホールマンホール

ONU

GE-PON

OLT

NTTビル

光アクセス設備

所内設備所外設備宅内設備

* GE-PON：分岐スプリッタを用いて1心の光ファイバに複数のお客さまを収容することができるシステム

き線点き線点き線点

中継系設備

　近年のインターネット普及に伴い、通信量（トラフィック）が著しく増加し、通信回線の容量が不足する事態が懸念されています。とりわけ

インターネットプロバイダ（ISP*1）間の相互接続点（IX*2）においては、大容量のインターネットトラフィックが集中しており、トラフィック

の増加傾向が顕著に表れています。今後も増加し続けるトラフィックに対処するため、新たなIXアーキテクチャが求められています。

　NTT研究所では、通信需要の増大に対応するとともに、新たなネットワークサービスの提供を可能とするフォトニックネットワーク

技術に関して研究開発を進めています。

　このたび、NTT研究所がこれまで独自に培ってきたOXC*3やGMPLS*4などのフォトニックネットワーク技術と、ISP・IX事業者が

有する先進的プロバイダとしてのネットワーク構築・運用ノウハウを組み合わせ、IPルータやスイッチがOXCと連携動作する、新たな

IXアーキテクチャ実現を目指した共同実験を実施しています。

　新たなアーキテクチャとしてのフォトニックIXの実現を目指して、下に示した実験を含む検討を行ってきました。フォトニックIXは、

従来のISP、IXが運用してきたIPルータやスイッチと、今回NTTが新たに開発したGMPLS対応OXCとを連携動作させるアーキテクチャが

ポイントです。ISPのIPルータ間のトラフィックが増加してくると、IPルータの入出力インタフェースを複数個占有するようになり、インタ

フェースの帯域内でのきめ細かい切り替え（IPパケット単位）よりもインタフェース単位での切り替えがトラフィックの大部分を占める

ようになってきます。その場合に、IPルーティングだけよりも、OXCを用いた光パス切り替えとを連携動作させることで、トラフィックの

増加に効率的に対処することができます。

（これまでの実験）

（1）GMPLSに対応したOXCと、IPルータやスイッチを組み合わせた連携動作の検証

（2）フォトニックIXオペレーション方式の検証

（3）フォトニックIXの高信頼化技術の検証

*1 ISP: Internet Service Provider　　　*2 IX: Internet eXchange*3 OXC: Optical Cross Connect　　　*4 GMPLS: Generalized Multi Protocol Label Switching

フォトニックIXのイメージ

未来ネットワーク（フォトニックネットワーク）


OXC

ISP

ISP

フォトニックIXGMPLS技術を用いたルータからの光パス設定

これまでのIXの課題●L2スイッチで大容量トラフィックを収容する場合・大規模L2スイッチが高価・スイッチIFでのトラフィック集約効果が薄い●L2スイッチをカットスルーして直結する場合・Peerのトポロジーが複雑で管理が煩雑・ルータIFを占有

フォトニックIXの実現効果・OXCを用いた経済的な大容量SW・ルータからの複数光パス設定により、ハンドリング単位が大きくでき、運用管理を簡易化・故障発生時に複数まとめて光パスを救済でき、低コストで高信頼化を実現

GMPLS対応のOXCを用いた高信頼化

　WDM*1ベースの大容量光ネットワークでは、障害回避や需要に応じたパス切り替えなどのネットワークの動的運用を電気的に行う

ことが、技術的にもコスト的にも困難になってきます。そこで、ノードにおける電気処理の介在を極力少なくして、光のままで経路切り替え

などの処理を行うことが望まれています。この場合、集積化が可能で信頼性の高い光スイッチが必要となります。このような光スイッチを

PLC*2技術を用いて実現するための研究開発を行っています。

　光ネットワークでは、各ノードにおいて特定の波長の光を自由に取り出し、また信号を乗せて送り出すROADM*3システム、および

光のままでルーティングを行える光クロスコネクト（OXC*4）システムが必要となります。このようなシステムでは、スイッチの数が波長数

とともに増加するので、集積化が可能なPLC型光スイッチが有望です。PLCとは、LSIと同様の薄膜形成・微細加工技術を応用して作製

される石英ガラス導波路からなる光回路で、スプリッタ、WDM用波長合分波器などが実用化されています。

　PLC型光スイッチは、マッハツェンダー干渉計（MZI*5）を基本とし、導波路の上に形成された薄膜ヒータで、一方の導波路を加熱する

ことで出力ポートが切り替わる機能を持っています。応答速度は約2ms程度で、通常の通信システムでは充分な値となっています。

このスイッチは、従来の光学部品とは異なり可動部がないので、高信頼、量産性が高いなどの特徴を有しています。

　上記MZI基本ユニットを組み合わせることにより、各種高集積光スイッチを構成することができます。多連2×2スイッチは、ROADMに

有用であり、40波長用が作製されています。OXCに必要なノンブロッキング型N×Nマトリクススイッチでは、今までにポート数（N）が

32までのものが実現されています。この32×32マトリクススイッチでは、1チップに2,048個のMZIが含まれ、集積型光スイッチとして、

世界最高レベルの集積化が図られています。

*1 WDM: Wavelength Division Multiplexing　　　　　　　　　　　　*2 PLC: Planar Lightwave Circuit*3 ROADM: Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing　　　　*4 OXC: Optical Cross Connect*5 MZI: Mach-Zehnder Interferometer

PLC型光スイッチの光ネットワークへの適用例

フォトニックデバイス（PLC型光スイッチ）


ヒータOFF時ヒータON時

メッシュ型ネットワーク

ROADMROADMの論理構成

マッハツェンダー干渉計型スイッチ

Si基板

薄膜ヒータ

多連2×2スイッチチップ

OXCOXCの論理構成

32×32マトリクススイッチチップ

57mm×26mm12cm×11cm

石英導波路断面図

石英ガラス層

導波路コア

　NTTでは、これまでにない新しい技術を駆使した革新的なネットワークシステムとして、光の波長を利用する波長多重通信システム

の研究開発を進めています。

　ネットワークの大容量化に対応して、1本の光ファイバに複数の異なる波長の光信号を多重伝送する波長多重（WDM*1）伝送システム

が開発されています。この伝送システムでは、光の波長が異なる光源をある一定波長間隔で数十チャネル用意することが必要です。

したがって、その送信機部では、送信用光源に加えて、バックアップ用光源を送信チャネル分備える必要があり、送信機部だけでも大掛かり

で巨大なシステムになります。そこで、バックアップ用光源として、波長を自由に切り替えられる光源が必要とされてきています。

　NTT研究所では、次世代送信機用光源として、広帯域波長選択光源を開発しています。この光源は、通信用光源として長く実績の

あるDFB*2レーザのアレイと、合波器と光増幅器を1つの基板上に作製した集積型半導体レーザです。アレイ中のDFBレーザの波長は

数nmずつ異なるよう作製されており、1つのDFBレーザの波長が温度によって数nm変化することと、 DFBレーザの選択によって、

1つの光源で広い範囲での波長を任意に発振させることが可能です。この光源を用いれば、1つですべての送信機のバックアップ光源と

して利用可能であり、送信機の低価格化に役立ちます。

*1 WDM: Wavelength Division Multiplexing *2 DFB: Distributed Feedback Laser

波長可変レーザのシステム構成とレーザの特性

フォトニックデバイス（レーザ光源）


フォトニックネットワーク

波長可変光源送信機

λ1～λn

λ1λ2λ3

λnλ1λ2λ3

λn

受信機

λ1～λn

波長選択光源（集積レーザチップ）DFBレーザアレイ合波器光増幅器

191000

100

－10－20－30－40－50－60－70

192000

1565 1560 1555 1550 1545 1540 1535 1530 1525

193000 194000

光周波数 [GHz]

光強度 [dBm]

波長 [nm]

195000 196000 197000

波長可変幅：～38nm

発振スペクトル特性

　インターネットに代表されるIT化の進展によって、私たちの周りで使われる情報機器はますます増え、不要電磁波の量も年々増加して

いく傾向にあります。一方、通信の多様化に伴い、高速通信の利用が進んでおり、さらに省エネルギーの進展により、装置内部の駆動

電圧・信号レベルは年々低下傾向にあります。こうした状況で何の対策もしなければ、情報機器の外部からの電磁ノイズに対する免疫性

（イミュニティ）は低下してしまいます。そこで通信を安定して提供することを目的として、ほかの装置に電磁的な影響を与えず、かつ

ほかの装置からの影響を受けないため、また、雷など外部から進入する過大な電磁ノイズから通信機器を守るため、「通信EMC技術（EMC：

電磁両立性）」の研究開発を進めています。例えば、屋外通信装置の雷害対策の研究開発では、電源線から侵入する雷サージによる

屋外装置内の過電流ブレーカの耐力の向上とその試験法を明らかにしています。一方、低周波ノイズ識別・対策技術はインバータ電源

などの周辺ノイズが通信装置に侵入し、異音や誤動作が発生するなどの問題に対して、定量的にノイズ源を識別する技術を明らかにして

います。

（1）屋外通信装置の雷害対策

　屋外通信装置は屋外に設置されていることから、雷サージが侵入しやすい状況にあります。このため、屋外通信装置に侵入する

雷サージによって、電源線に接続される屋外通信装置の過電流ブレーカが誤動作するなどの故障問題が顕在化していました。実フィー

ルドにおいて雷観測を実施し、屋外通信装置の電源線や接地線に流れる雷サージ電流と侵入メカニズムを明らかにしています。この

雷観測結果を踏まえ、屋外通信装置が具備すべき雷サージイミュニティレベルとその試験法と、雷サージで誤動作しない過電流ブレーカ、

電源パッケージを開発しています。

（2）低周波ノイズ識別技術

　インバータ電源などを使用する機器の増加に伴い、電話機などの通信装置に異音が混入したり、通信速度が低下するなどの問題が

増えてきています。ノイズ故障原因の特定は困難なことが多く、これまで技術者の経験に頼っていたため、対策時間の約8割近くが

ノイズ源の識別に費やされていました。低周波ノイズ識別技術は、時間周波数解析に基づき、パソコンレベルでもノイズ波形処理が

可能なノイズ識別方法、さらにノイズ対策部品を明らかにしています。この結果、ノイズ識別の定量化が図られ、ノイズ識別時間を

約10分の1に短縮することが可能であることを明らかにしました。

通信を取り巻く電磁環境とEMCへの課題

通信EMC技術

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屋外通信装置の雷対策低周波ノイズ識別・対策

G-NW-33

雷サージ、静電気などによる機器の破壊、誤動作

電気通信設備からの伝導・放射妨害波

課題：EMC評価・対策技術、電磁環境設計技術、雷防護技術の開発

通信装置相互間の雑音干渉

外来雑音による伝送品質劣化、機器の誤動作

屋外に設置されるさまざまな通信装置

インバータ

ユーザビル

エレベーター

電源室

変圧器電源線通信線

MDF

雷

無線設備電力線

放送波

通信装置街灯

通信線

CB無線

工場電気鉄道病院

　情報通信ネットワークが未整備な場所でも、災害時の災害状況収集・監視などを一時的に行うことができる環境・防災系監視システムの

研究開発を進めています。

　近年、災害時における迅速で正確な情報収集などのニーズが高まる中、NTT研究所では、情報通信ネットワークが未整備な場所でも

迅速に経済的なネットワークを構築できるとともに、だれでも簡単に使える通信システムの研究開発を進めています。

　臨時・仮設ネットワークシステムは、マルチホップ無線LANを利用したシステムであり、可搬型の無線スイッチを現場に運び、アンテナの

方向を合わせるだけで簡単・迅速に無線ブロードバンドネットワークを構築します。無線スイッチは、1区間で最長2kmまで中継することが

可能であり、さらに自身の周辺にも約100mの無線エリアを作ります。4区間中継時の通信速度は従来方式の4倍以上となるため、

無線スイッチ設置場所周辺のライブ映像を防災センターなどに動画で中継したり、無線インターネット電話などを利用することができます。

　メッセージ同報システムは、複数のあて先にメッセージを一斉配信するシステムです。通信アプリケーションを利用することで、高齢者

を含む幅広いユーザ層に極めて簡単な操作性を実現しています。また、呼び出し時に固定電話網と携帯電話網（パケット通信）の双方を

利用することで、一般的な音声同報システムよりも輻輳に強いため、確実にメッセージを送信できるほか、メッセージの配信・応答状況

などを詳細に管理することが可能です。このため、例えば災害時において、各方面の監視員への現場状況確認連絡・報告や安否確認を

短時間で確実に行うことが可能となります。

環境・防災系監視システムのイメージ図

防災・安全技術


平常時にはフィールドでのＩＴ活用型環境学習にも利用可能

だれにでも正確な災害情報を提供

緊急通報や安否確認において確実にメッセージ伝達

臨時・仮設ネットワークシステム

マルチホップ無線ネットワークでどこでも簡単に高速・広帯域通信可能に

災害現場での簡便で迅速かつ確実な情報収集

地域イントラネット

臨時・仮設ネットワークシステム

メッセージ同報システム

防災センター

公共施設

学校

消防署

環境監視公衆網


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通信ネットワーク技術 - NTT遠隔励起増幅技術と波長多重技術を組み合わせ、より一層、無中継伝送距離および伝送容量の拡大が期待できる離島通信用海底