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NTT Network Innovation Laboratories NTT未来ねっと研究所

沿革

未来ねっと研究所の沿革

 NTT未来ねっと研究所は、新しい通信産業の創出に資する研究開発を目指して、光・無線・ネットワーク・ソフトウェアなど、物理レイヤーからアプリケーションレイヤーまで広範囲の研究者を結集して、1999年に設立されました。平仮名「ねっと」には、『多彩な研究者の自由な発想とストレッチする活動を通じて通信新時代の創出に貢献したい』という思いが込められています。
 当研究所には、それら各分野における長年のNTT研究開発によって培われた技術と経験が脈々と継承されています。
 「通信のデジタル化」を目指したINS構想の時代には、光ファイバ伝送・マイクロ波中継伝送など、世界をリードする実用化開発成果をあげました。また、「21世紀のサービスビジョン」を掲げたVI&P構想の時代に手がけたSDH/SONET伝送方式・WWW・携帯電話などは、いま大きく花開いています。さらにメガメディア構想の時代には、光増幅中継・波長多重(WDM)伝送・FTTH・無線LANなど、現在の社会生活と切り離せない技術を世界に先駆けて研究開発してきました。
 こうした技術と経験を結集して、今も生活を変革するようなコミュニケーション手段の研究開発を進めています。

用語集

■光ファイバ伝送

 光ファイバは、同軸ケーブルに比べて損失が少なく帯域が広いため、長距離かつ大容量の通信が実現できます。NTT研究所における光通信の実験は、1976年に32Mb/sで始まり、1982年には単一モード光ファイバを使用した400Mb/sのF400M伝送が実用化されました。その後、分散シフトファイバとDFBレーザを利用して伝送速度をあげ、1.6Gb/s、2.4Gb/s、10Gb/s、そして現在では40Gb/s以上の光伝送システムの実用化研究開発に取り組んでおり、導入されはじめています。

■SDH/SONET (Synchronous Digital Hierarchy / Synchronous Optical NETwork)

 光ファイバを用いた高速デジタル伝送方式の規格です。Hierarchyの名が示すとおり、低速回線を階層的に積み上げて高速で信頼性に優れたネットワークを構築できる仕組みで、長距離通信網の光インタフェースとして広く普及しています。NTTをはじめ日米欧で最先端の光通信技術を保有する通信事業者がITU(国際電気通信連合)に集まり、国際標準SDHを作り上げました(1988年)。なお、ITUの議論を反映させながら同時進行で作成されたのがアメリカ標準SONETで、実効的には同一の規格です。

■光増幅中継伝送

 送信された信号は伝わるにつれて弱くなるので、長距離伝送では、信号が弱くなる前に受信機で受けて整形し再度送信する再生中継が必要になります。光ファイバは損失が小さく1km先でも光は5%しか弱くなりませんが、それでも100km伝わると1/100以下になり、ついには受信できなくなります。しかし、光をそのまま増幅できれば、さらに伝送距離を延ばせます。そのために開発されたのが光増幅器EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier)で、エルビウムという元素を添加した光ファイバを増幅媒質として使っています。NTT研究所では世界初の長距離EDFA中継伝送実験(1989年)、世界初のレーザダイオード励起の小型EDFAの開発など、先駆的な研究開発を行い、光増幅器だけで320km伝送できるFA10G方式の実用化(1996年)を先導しました。これは現在の日本の情報通信を支える支柱技術です。

■WDM伝送(波長多重伝送)

 1本の光ファイバ中に波長(色)の異なる光を同時に通すことによって通信容量を増やす技術で、NTTでは10Gb/sで80波の伝送が実用化されており、さらに実験室では1000波以上を同時に伝えることができるようになっています。また1,000台のレーザを並べて調整するのは大変なことなので、1台のレーザーから同時に1000波以上を発生させる光源も開発しています。さらに、各々の波長を仮想的なファイバとみなす「波長パス」の概念を提唱して現在のフォトニックネットワークの礎を築き、IPと光スイッチを融合させた光GMPLSルーターなどの研究開発を行っています。

■光アクセス

 FTTH(Fiber to the Home)とも呼ばれ、光ファイバを使ってユーザーに高速アクセス回線を提供するものです。NTT未来ねっと研究所に所縁の研究者たちは、世界に先駆けて1992年から実用実験を行い、技術を磨いてきました。光アクセスが本格的に始まるのは2001年のBフレッツからですが、その中には当時開発された技術が息づいています。NTTは、2010年までに3,000万人にFTTHを使ってもらうという計画を発表し、本格的な光社会の実現に向けて走り始めています。

基礎・ソフトウェア

■人工知能

 古くは、ネットワークにコンピュータが接続された分散環境を対象としたネットワーク用のエキスパートシステムや、将棋、囲碁などのゲーム分野を研究していました。また、人工知能自体の研究だけでなく、人工知能アプリケーションの開発実行環境として、知能処理用高機能ワークステーションを基礎研究から始め、商品化まで行いました。最近は、個々のセンサやアクチュエータがエージェントとなり、それらが協調動作することでリアルタイムに実世界とインタラクションをするマルチエージェントシステムの研究開発も行っています。

■インターネット

 1984年、インターネットの黎明期にいち早くアメリカのUSENETと接続し、計算機ネットワーク環境を実現しました。このころのNTTのドメイン名はntt.jpで、1998年7月に無効になるまで電子メールやホームページに使用していました。また、ネットワーク層からミドルウェアアプリケーション層の開発用に、離れた計算機が協調するプログラムを分散を意識せずに記述できる分散並行オブジェクト指向言語を提案しました。2001年には複数のインターネット接続業者(ISP)間にまたがる経路障害を自動的に診断するシステムを世界に先駆けて開発し、2004年4月からNTTコミュニケーションズが運営するOCNへ導入されました。

■WWW

 1995年6月にNTTが「マルチメディア基本構想」を発表しインターネットへ積極的に取り組む姿勢を打ち出す1年半も前の1993年12月に、若手研究者が独自にNTTホームページ(www.ntt.jp)を立ち上げました。それは、当時において、最も人気のある、最もよく閲覧されるホームページでした。また2001年4月から1年間、情報検索エンジンの実験サイトを運用しました。得られた検索履歴からユーザの情報利用形態やWeb空間の構造の解析を行い、巨大な情報空間から必要な情報を効率的に検索・提供する技術の研究開発を進めています。

無線

■マイクロ波中継

 山頂付近の塔の上にいくつかのアンテナが反対方向を向けて据え付けてあるのが、マイクロ波回線用のアンテナです。電話中継やテレビジョン中継に用いられ、日本の情報通信を支えています。1968年には世界で初めてのデジタル方式を、1989年には世界初の256QAM変調を用いたマイクロ波システムを開発し、実用化しました。

■衛星通信

 1983年に日本最初の商用通信衛星CS-2が打ち上げられ、世界で最初の準ミリ波帯(30/20GHz帯)を用いた衛星通信方式を実用化しました。さらに小笠原諸島への安定な通信手段の提供を実現しました。それまでの小笠原諸島−本土間の市外電話は短波回線で手動待時方式であり、交換台に通話を申し込んでから平均10分待たされていましたが、衛星回線によって自動即時方式となり、本土間と直接ダイヤル通話できるようになりました。これによって全国のダイヤル即時化が完了しました。1995年にはNTTの所有する通信衛星N-STARが打ち上げられ、衛星通信の大容量化・経済化を可能とするマルチビーム衛星通信技術が用いられています。現在、衛星通信はネットワークの高信頼化、災害対策等に用いられており、阪神・淡路大震災に伴う復旧活動においては約70台の特設公衆電話を提供しました。現在は、移動衛星通信のブロードバンド化を実現する基盤技術の研究開発を進めています。

■ケータイ・PHS

 移動通信の研究開発は1950年後半に開始され、1979年に800MHz帯自動車電話を実用化しました。1980年当時の移動機は体積1500ccの大きさでありましたが、1989年には400cc/600gの携帯電話機、1990年にはさらに各部品の小型化・LSI化など徹底的な小型化を進めて150ccの世界最小・最軽量(当時)のムーバを開発し、携帯電話の爆発的な普及のきっかけとなりました。さらに「コードレス電話を外へ持ち出して使いたい」という社会のパーソナル化の要望に答え、PHS(Personal Handy phone System)を開発し、1995年にサービスを開始しました。これによって「いつでも、どこでも、だれとでも」電話をすることが可能となりました。ケータイ、PHSの技術はNTTドコモに引き継がれています。

■無線アクセス

 インターネットの普及に伴って顕在化した時や場所を選ばず快適にネットワークへアクセスしたいというユーザの要望に答えるには無線アクセスシステムのブロードバンド化が必要です。その代表的なものの1つが高速の無線LANです。1999年に米国標準化組織であるIEEE802委員会で、高速無線LANの標準規格として5GHz帯を使用するIEEE802.11aが承認されました。この規格は、NTTと他社との共同提案に基づいたOFDMという無線伝送技術が採用されています。現在は、無線LANなどの無線アクセスをさらにブロードバンド化すると共に、ユビキタス化を達成するための基盤技術の研究開発を進めています。

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