【背景】
一：隨著電腦、智慧手機和平板等各種電子設備處理資訊大量增加，所需要的網路通訊速度也不斷提高。因應5G、Beyond 5G、全光網路時代的到來，Metro‐Core‐Network系統也需要提升通訊速率。
二：在5G Advanced和6G研究發展持續推進下，通訊網路的資訊處理量有望達到5G的100倍左右。配合無線通訊網路傳輸速度持續提升，整體通訊系統的傳輸網路與骨幹網路也需要比以前更大的頻寬，但是目前的有線寬頻網路可以傳輸的數據量卻是相當有限。
【現況】
一：主流網路構建是以通訊性能為優先的“垂直整合型”的光傳輸設備，採用同一廠商設備。WX系列採用分解（功能分離），即按照功能劃分構成網路的設備。從多個供應商採購和組合必要的設備後，可以根據需要更改設備配置。
二：骨幹光網路作為支撐高度資訊化社會的通訊基礎設施之一，被廣泛用於匯聚許多數據進行遠距離傳輸。近年來，隨著新生活方式的轉變，通訊量增加，需要大容量和低功耗的通訊。 此外，下一代 Beyond 5G 服務將需要當今10倍的容量和高速通訊。
【企業案例】
一：NEC株式會社、NTT集團株式會社(資產業務合作)
《加強全光纖通訊事業》
1. WX系列產品有四種，如下述
「WX-D系列」（多路徑、可變增益放大器）是應對傳輸距離放大光的增幅。
「WX-S系列」裝載加上/刪除波長的Add/Drop功能，可以在發送時收集多個光波長，在接收時從一個光分離波長。
「WX-T系列」將從外部連接設備接收到的電訊號轉換為光訊號，並在向外部設備傳輸電訊號時將光訊號轉換為電訊號。
2. 遠距控制、光交換部之“WX-A系列”可從Center Site 到 Remote Site 透過遠距操作變換光訊號的波長。
3. NEC將從2022年10月開始展開四款新產品，這是為“全光纖網路”創造市場的第一步，該網路使用基於光的技術構建從網路到終端的所有通訊。目標是到2027年達到25%的市場占比。到2027年左右，符合開放化、標準化的機器構成比例有望達到2~3成，並展望“將來通過網路和計算一體化，能夠提供多樣的通訊服務”。
「SpectralWave WX系列」的概要
二：京瓷株式會社
《貢獻DC之省電力、高速化的光電性集成模組》
1. 京瓷宣佈開發有助於數據中心（DC）的省電、高速、大容量的“On-Board光電集成模組”，全球首度實現512 Gbps的傳輸頻寬。由伺服器内置印刷電路板安裝模組，把電訊號轉換為光訊號進行傳輸和接收，減少佈線損耗。
2. 京瓷正在考量與各大DC廠商進行實證實驗，預計在一年後實現實裝。
On-Board光電集成模組
三：三菱電機株式會社
《透過開發“壓縮整形”技術實現大容量、低功耗的光通訊》
1.“壓縮整形”是根據通訊流量的數據情況，由“0”和“1”組成的bit串數據中，0佔較大比例的數據（無效數據）將自動分配給能量較低的信號點，同時將進行數據壓縮的新技術。隨著數據通訊量越來越大、速度越來越快，訊號傳輸過程中雜訊的影響越來越大及發生代碼錯誤。為減少發生符號錯誤以加寬訊號點之間的距離，則增加整體能量會產生不符合光纖通訊限制的問題。透過壓縮整形，將把高概率出現的0佔較大比例的數據透過整形分配給能量低的訊號點，以抑制整體能量、加寬訊號點之間的距離、若有失真和雜訊各個訊號點比較不會重叠、減少符號錯誤，以及同時可壓縮數據。壓縮整形技術實裝在大規模集成電路FPGA上，進行全球最高的光通訊符號處理速度（高達每秒1.6兆位元以上）的實證。
2. 研發的一部分是NICT委託研究“大規模並行光網絡基盤技術之研發”的成果。目前，三菱電機正在開展委託研究“面向Beyond 5G通訊基礎設施高效構成的Metro-Access光技術研發”。
“壓縮整形”的適用例子
四：日本航空電子工業株式會社
《試製50 Gbps光通訊模組》
1. 向高速光通訊市場，試做利用多階調變技術“PAM4”（四階脈波振幅調變）的50 Gbps光通訊模組。日本航空電子工業一直在開發用於光導纖維傳送的獨特光連接技術和處理25 Giga-Baud高頻率設計技術的基本技術。基於該技術試製可傳輸50 Gbps的光通訊模組，並確認了良好的光傳輸波形。
2. 將開發車載用途、利用光波導之機器内置On-Board傳送，以及由進行光並行傳送能夠達到800 Gbps設備等的製品。
光通訊模組試製品
光傳送波形
五：富士通株式會社
《兆位元光傳輸技術的開發，實現全球最大容量傳輸》
1. 數據傳輸速度為每光波1.2 terabps（兆位元每秒），相當於每秒六張25GB的藍光光碟。功耗也降低，與傳統產品相比，二氧化碳 (CO2) 排放量減少了70%。
2. 富士通開發“數位相干光傳輸技術”。結合利用光的波動特性提高收信感度的相干接收系統和高度準確補償傳輸/接收設備和光傳輸線路中發生的光波長失真，實現全球上最佳的傳輸速率為 1.2 terabps/波。
3. 光傳輸設備的冷卻一般採用氣冷技術，而新技術則是採用水冷技術，是全球首次利用。透過提高冷卻效率，每傳輸容量（Gbps）的功耗降至120毫瓦，為全球最低。體積也比使用空氣冷卻系統的傳統設備小了三分之一。
4. 使用AI機器學習的網路監控技術分析光導纖維和光纖傳送系統，基於獲得的分析結果，將構建抑制功耗並傳輸性能最佳的網路結構。
5. 計劃於2023年上半年實現商業化並投放市場，在降低網路整體功耗和減少CO2排放量成為社會問題時，富士通開發了支持5G和下一代6G的光骨幹網，實現了“全球最佳大容量傳輸能力和低功耗，以及希望貢獻碳中和的世界。
透過冷卻技術小型化的示意圖
《資料/圖片來源》株式會社電波新聞社