知識

人工知能は、光ファイバー ネットワークがデータを送信し、障害を検出し、現代のコンピューティングの要求に合わせて拡張する方法を再構築しています。この変化は漠然とした約束ではなく、実験結果、ベンダーの発表、電気通信業界全体の初期の商業展開などにすでに現れています。この記事では、世界の交差点における最も重要な発展について考察します。AIと光ファイバー通信では、それぞれが事業者やインフラストラクチャ計画者にとって何を意味するのかを説明し、不確実性が残っている部分を特定します。

光ファイバーネットワークにおいてAIはどのような役割を果たすのでしょうか?

AI は今日の光ファイバー インフラストラクチャにおいて 3 つの異なる機能を果たしており、これらを混同すると混乱が生じます。これらの役割を理解することは、ネットワークにとってどのブレークスルーが最も重要かを評価するために不可欠です。

トランスミッション最適化ツールとしての AI。ニューラル ネットワーク イコライゼーション アルゴリズムは、長いファイバー スパンにわたる信号の歪みを補償し、既存のネットワークでより高いデータ レートを可能にします。シングルモード ファイバー-。これは、AI が生のスループット容量を直接増加させる場所です。

ネットワーク運用インテリジェンス層としての AI。機械学習モデルは、ファイバーの状態を監視し、障害を予測し、構成を自動化して、パッシブなケーブル インフラストラクチャを自己管理システムに変えます。{0}これにより、運用コストが削減され、稼働時間が向上します。光ネットワーク端末そしてアクセス機器。

次世代ファイバーの需要促進要因としての AI。{0}}大規模な AI モデルのトレーニングと推論により、前例のない大量のデータが生成されます。{0}データセンターこれにより、業界は、AI ワークロードが生成するトラフィックを処理できる{0}}損失が低く、レイテンシが低い-ファイバー タイプの普及を推進しています。

AI-を活用した超高速--伝送: 容量記録を破る

AI が光伝送を改善する最も明らかな例の 1 つは、ニューラル ネットワーク ベースの信号等化です。{0}}従来のデジタル信号処理は、複数のスペクトル帯域にわたって動作する高密度波長分割多重 (DWDM) システムに蓄積される非線形歪みに悩まされています。 AI- ベースのイコライザーは、従来のアルゴリズムよりも効果的にこれらの障害を学習して補償できます。

2026 年初頭、FiberHome Telecommunication Technologies が主導する China Mobile およびその他の機関との共同研究により、標準的なシングルモード ファイバーの 200 km 上で 254.7 Tb/s の正味伝送速度が報告されました。-中国の業界メディアによると、このデモでは AI- ベースのニューラル ネットワーク イコライゼーションが使用され、使用可能なスペクトル帯域幅が 19.8 THz- まで従来の C バンド システムの帯域幅の約 4 倍に拡大されました-。研究チームはこれを、この距離でのシングルモード ファイバ伝送容量の記録であると説明しました。ただし、この結果はこれまでのところ、査読済みの英語-出版物ではなく、主に中国語の技術メディアを通じて報告されていることに注意することが重要です。{11}}独立した検証または会議論文が発表されるまで（たとえば、OFC）詳細を確認した場合、その申し立ては企業が発表したデモンストレーション結果として扱う必要があります。-

背景として、英国のアストン大学の研究者は、異なる実験設定ではあるものの、標準ファイバーの 6 つの波長帯域すべてを使用して 2024 年に 402 Tb/s を達成しました。日本の NICT は、マルチコア ファイバーを使用して 1 ペタビット/秒を超える実証を行っています。- FiberHome の結果が注目に値するのは、-確認されている場合-、AI によるイコライゼーションと、単一の標準ファイバーでのマルチバンド伝送との組み合わせです-。これは、既存のアップグレードに直接的な影響を及ぼします。光ケーブル物理的なプラントを交換することなくインフラストラクチャを構築します。

AI-主導の光ネットワークの運用と保守

AI は、本来の伝送速度を超えて、通信事業者が通信速度を管理および維持する方法を変えています。光ファイバーネットワーク。 MWC Barcelona 2026 で、ファーウェイは次世代光ネットワーク製品ラインを発表しました。この製品ラインは、計画と導入から障害診断とエネルギーの最適化に至る、光ネットワーク管理のライフサイクル全体にわたって AI を適用します。-

いくつかの機能が際立っていますファーウェイの公式発表:

• インテリジェントなエネルギー管理:システムはリアルタイムのトラフィック パターンを分析し、ポートとボードの状態を動的に調整します。{0}ファーウェイによると、トラフィックが存在しない場合、すべてのポートとボードは完全な休止状態に入り、平均エネルギー消費量が 40% 削減されます。これはベンダーが発表した数値であり、独自のベンチマークは行われていません。{4}
• AI- を活用した故障診断:ホーム ブロードバンド O&M エージェントは、60 種類を超える構成障害や接続障害を自動的に識別して特定でき、NOC エンジニアとの自然言語による対話をサポートしてリモートで問題を解決し、オンサイトのサービス訪問を削減します。-
• レイテンシ-を最適化したアーキテクチャ:ファーウェイは、リアルタイム AI コンピューティング アクセスをサポートするように設計された、全国ネットワークで 5 ミリ秒、地域ネットワークで 3 ミリ秒、メトロ ネットワークで 1 ミリ秒という目標遅延ベンチマークを概説しました。-

これらの機能は、より広範な業界のトレンドを反映しています。AI は、光ファイバー ネットワークをパッシブな伝送メディアからアクティブに管理される自己最適化システムに変えつつあります。{0}}大規模な通信事業者向け-光配信ネットワーク手動介入とエネルギー コストの削減の可能性は大幅に大きくなります。{0}ただし、実際の結果は導入の規模とネットワークの状態によって異なります。{1}

中空コア ファイバー: 新世代の低遅延-光インフラストラクチャ

AI によって現在のファイバーの機能が強化される一方で、並行して開発が進められ、ファイバー自体も変化しています。中空コアファイバー-(HCF) は固体ガラスではなく、空気が満たされたコアを通して光を透過します。{0}光はガラスよりも空気中を約 47% 速く伝わるため、HCF には、従来のファイバーではどれだけ信号処理を行っても再現できない根本的な遅延の利点があります。

2 つの大手メーカーが、MWC バルセロナ 2026 で中空コア ファイバーの進歩を紹介しました。{0}

YOFC (長江光ファイバーおよびケーブル)反{0}}中空コア ファイバーの HollowBand® ブランドを立ち上げました。-によるとYOFCの公式プレスリリースこのファイバーは、従来のソリッドコアファイバーと比較して伝送遅延を約 31% 削減し、非線形効果を 3 桁近く低減します。 YOFC は、0.1 dB/km 未満の超低損失で商業規模の生産を達成しており、従来のシングルモード ファイバの理論的制限である 0.14 dB/km を大幅に下回る、{6}}0.04 dB/km という記録的な最小減衰-を報告しています。同社は世界中で 10 を超える商業プロジェクトやパイロット プロジェクトを展開しており、その中には往復の遅延を 1 ミリ秒未満に短縮する深センと香港間の証券取引リンクも含まれます。-

恒通は、MWC 2026 で独自の中空コア ファイバー技術も実証しました。-恒通の発表同社の HCF は、従来のソリッドコア ファイバーと比較して伝送遅延を 33% 削減し、帯域幅は 200 THz を超える可能性があります。- Hengtong 氏は、この技術は海外の複数の拠点で試験を開始し、初の商業展開と言えるものを達成したと述べた。中空-コアファイバー中国の金融専用回線。AI コンピューティング相互接続と高頻度取引のための超低遅延接続をサポートしています。{0}{{1}

どちらの数値も会社が発表した結果です。{{0}としてNokia Bell Labs は次のように述べています。、中空コア ファイバーは依然として理論上の最小損失を上回っており、さらなる改善が期待されることを意味します。 ITU-T は現在、HCF に関する新しい技術報告書を検討中です。これは、中空コア ファイバの製造、接続、またはテストに関する正式な規格がまだ存在していないため、重要なステップである-業界全体の規格-の確立に役立ちます。

超-低-損失ファイバーによる長距離 AI データ伝送-

すべての次世代ファイバーに中空コアが含まれているわけではありません。-長距離の陸上および海底ルートの場合、従来のルートの段階的な改善光ファイバー減衰は依然として非常に重要です。信号損失が低いということは、アンプ間のスパンが長くなり、中継点が減り、全体的なシステム効率が向上することを意味します。-これらの要素はすべて、数百キロメートルまたは数千キロメートルにわたる AI データセンターの相互接続の経済性に直接影響します。

MWC 2026でHengtongは、独自に開発したG.654.​​D光ファイバが量産時に0.144dB/kmの減衰係数を達成したと発表した。によると同社のプレスリリースこの数値はソリッドコア ファイバーの理論的限界に近づいており、高純度の原材料からプリフォームの堆積と精密な線引きに至るまで、製造プロセスのエンドツーエンドの制御を表しています。--このパフォーマンス レベルは、将来の 800G、1.6T、およびそれ以上のレートのコヒーレント伝送システム、海洋通信ネットワーク、長距離-に関連します。バックボーン光ケーブルルート。

これは会社が発表した本番環境の指標であることに注意してください。{0}独立したサードパーティによるテスト結果は公に引用されていませんが、0.144 dB/km という数字は業界の進歩の方向性と一致しています。-比較のために、YOFC のG.654.​​E ファイバー長距離地上ネットワークにおける 400G 以降のコヒーレント伝送でも同様の超-低損失-パフォーマンスを目標としています。{3}}

ファイバー-ワイヤレス統合: 6G の帯域幅ギャップを埋める

2026 年の技術的に最も重要な開発の 1 つは、光ファイバー通信と無線通信の間の帯域幅の不一致という長年の課題に対処するものです。-ファイバー ネットワークは膨大な容量で動作しますが、光信号をワイヤレス周波数に変換するには、従来、帯域幅に厳しい制限が課せられ、ファイバー ワイヤレスの境界にボトルネックが生じていました。{3}}

北京大学が率いる研究チームは、彭城研究所、上海理工大学、国立光電子イノベーションセンターと協力して、次の論文で結果を発表した。自然この問題に対する超広帯域統合フォトニクス アプローチについて説明しています。{0}このチームは、250 GHz を超える動作帯域幅を備えた統合フォトニック デバイスを開発しました。これにより、統合システム内で光ファイバー通信では 512 Gbps、無線通信では 400 Gbps の単一チャネル伝送速度が可能になります。{3}

これは、この記事で説明した開発の中で最も強力な証拠レベルであるピア-審査結果-です。この研究は、単一のフォトニック プラットフォームが、従来の変換ボトルネックを発生させることなく、ファイバー信号とワイヤレス信号の両方を処理できることを実証しています。6G通信ファイバー バックボーンとワイヤレス アクセス ネットワーク間のシームレスなハンドオフが必要なアーキテクチャ。

とはいえ、これは実験室でのデモンストレーションに変わりません。商用導入には、デバイスのパッケージング、熱管理、コスト削減、既存のデバイスとの統合に関するさらなるエンジニアリング作業が必要になります。5G光ファイバーインフラストラクチャー。 Nature の論文から展開可能な製品までの道のりは通常、数年かかります。

従来のファイバーと中空コアファイバー:{1} の簡単な比較

課題と通信事業者が注目すべき点

イノベーションのペースは本当に驚くべきものですが、これらの進歩がどれだけ早く実稼働ネットワークに到達するかは、いくつかの実際的な課題によって決まります。

標準化のギャップ。中空コア ファイバには現在、製造、接続、テスト、メンテナンスに関する正式な ITU-T 規格がありません。これらの標準が整備されるまで、大規模な導入はパイロット プロジェクトとレイテンシに敏感なニッチなアプリケーションに限定されます。{{3} ITU-T は技術報告書の作成に積極的に取り組んでいますが、完全な標準化には何年もかかる可能性があります。

コストと製造規模。YOFC と Hengtong はどちらも中空コア ファイバーの生産に多額の投資を行ってきましたが、キロメートルあたりのコストは従来のファイバーよりも大幅に高いままです。{0}大量導入は、プレミアム金融リンクや AI コンピューティング リンクだけでなく、汎用導入に十分な競争力のある価格帯を達成できるかどうかにかかっています。-

検証と情報源の信頼性。ここで説明されている主張のいくつかは、査読済みの出版物や独立したテストではなく、ベンダーのプレスリリースに基づいています。{0} FiberHome の 254.7 Tb/s の結果、Hengtong の 0.144 dB/km の減衰数値、Huawei の 40% のエネルギー節約はすべて自己報告の指標です。-これらのテクノロジーを評価する事業者は、独立したベンチマーク、サードパーティ事業者からのフィールド試験データ、および公開されたカンファレンス論文（例:OFCまたはエコック）大規模なインフラストラクチャへの取り組みを行う前に。

既存のインフラストラクチャとの統合。ライブネットワークのアップグレードは、ラボでのデモンストレーションとは根本的に異なります。たとえば、中空コア ファイバの接続には、ソリッド コア ファイバとは異なる技術が必要です。-マルチバンド伝送には、新しいアンプとモニタリング機器が必要です。 AI- ベースのネットワーク管理システムには、合成ベンチマークだけでなく、実際のオペレーター環境からのトレーニング データが必要です。大規模な設置ベースを管理するオペレータ向け光ファイバーケーブル、下位互換性と段階的な移行パスは、ピークのパフォーマンスと同じくらい重要です。

AI モデルのトレーニング データの需要。AI ワークロードの爆発的な増加は、これらのファイバー革新の多くの触媒であると同時に、移動するターゲットでもあります。 AI モデルのトレーニングに必要な帯域幅と遅延は、多くのインフラストラクチャ ロードマップが予想していたよりも速く増加しています。これは、新しく導入されたキャパシティでも予想より早くアップグレードが必要になる可能性があることを意味します。オペレーターは次のことを計画する必要があります。データセンターのファイバー需要の継続的な成長現在のキャパシティ目標を固定されたものとして扱うのではなく、

よくある質問

光ファイバー伝送における AI- ベースのニューラル ネットワーク イコライゼーションとは何ですか?

これは、訓練されたニューラル ネットワークを使用して、光信号が通過するときに蓄積される歪みを補償する信号処理技術です。光ファイバー。固定された数学的モデルに従う従来のアルゴリズムとは異なり、ニューラル ネットワーク イコライザーは複雑な非線形障害パターンを学習し、変化するチャネル条件に適応して、長距離にわたってより高いデータ レートを実現できます。

中空コア ファイバーはどのように遅延を軽減するのでしょうか?{0}

従来のファイバーでは、光は真空中での光の約 3 分の 2、{0}} の速度で固体のガラス コアを通過します。中空-コアファイバーでは、光は空気中を伝わり、真空の光速にかなり近くなります。メーカーの仕様によれば、この基本的な物理的な違いにより、信号伝播遅延が約 31 ～ 33% 減少します。

中空コア ファイバーは商業的に広く導入する準備ができていますか?{0}

まだ。 2026 年初頭の時点で、中空コア ファイバーは、主に金融取引や AI データセンターの相互接続などの遅延に敏感なアプリケーション向けに、少数の商業プロジェクトやパイロット プロジェクトに導入されています。{3}{3}広く採用されるかどうかは、コスト削減、業界の標準化、互換性のある製品の開発にかかっています。スプライシングそしてテストツール。

G.654.​​D ファイバーは標準の G.652 ファイバーと何が違うのですか?

G.654.​​D ファイバーは、超低減衰と標準よりも大きな実効エリアを備えた長距離大容量伝送用に設計されています。{{1}G.652.D ファイバー。 1 キロメートルあたりの損失が低いということは、信号が増幅を必要とする前により遠くまで到達できることを意味し、有効面積が大きいため、高出力レベルでの非線形歪みが低減されます。このため、G.654.​​D は、バックボーン ルート上の 400G、800G、および将来のコヒーレント伝送システムに特に適しています。

AI と光ファイバーのイノベーションは 6G ネットワークにどのような影響を与えるでしょうか?

北京大学のチームが実証したファイバー{0}}無線統合フォトニック デバイスは、ファイバーとワイヤレス ネットワークが共通のインフラストラクチャ プラットフォームを共有し、光-ワイヤレス境界での帯域幅のボトルネックを解消する未来を示しています。中空コア ファイバーのレイテンシの利点と AI{4}} を組み合わせたこれらのテクノロジーは、集合的に物理基盤を形成します。6Gネットワ​​ーク超{0}}高速-、超-低遅延-の接続が必要です。

光ファイバーの基礎について詳しくはどこで学べますか?

繊維の種類、構造、用途の包括的な紹介については、当社のガイドを参照してください。光ファイバーケーブルとは何ですか, 光ファイバーケーブルの種類、 そしてシングルモード ファイバーとマルチモード ファイバーの比較-.