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戦略的創造研究推進事業
AI活用で挑む学問の革新と創成
課題番号
研究題目
研究代表者（所属研究機関）
連絡先
研究開発期間
22714551
超多次元情報を活用する知的フォトニックネットワーク
白木 隆太（京都大学）
shiraki [at] i.kyoto-u.ac.jp
2022年10月 ～ 2025年3月
研究の目的
研究の目的
フォトニックネットワークは，現代の情報通信社会の基盤です．通信需要の爆発的増加に対応するため，大容量な通信を柔軟に提供するフォトニックネットワークの実現が急務となっています．光監視技術及びそれにより得られる超多次元情報を用いた知的ネットワーク制御方式を確立し，国家規模のネットワーク容量を飛躍的に増大することを目的とします．
研究開発の内容
研究開発の内容
大容量化に起因する信号劣化の影響を抑制する，受信器信号処理技術を開発します．左図は，光経路制御スイッチの通過回数の増加に伴い，信号品質が劣化している様子を示しています．提案方式では，長距離伝送により信号スペクトルが削れたとしても，機械学習を用いた非線形シンボル判定により，ビット誤り率を改善することをシミュレーション及び1000㎞級の伝送実験により確認しました．
今後の研究開発
今後の研究開発
フォトニックネットワークでは，光信号制御を光領域で実現することで省電力化を実現しているため，各光信号の搬送波波長・帯域幅・変調方式は，送信器から受信器に至る伝送経路において変更することはできません．この制約を考慮しながら，幾千にもおよぶ光信号の伝送経路・搬送波波長・帯域幅・変調方式を最適化することが求められています．これらを解決するために，光監視技術により得られた情報から特徴量を抽出し，得られた超多次元情報に基づき光信号の制御を適応的に行うための方策について検討します．
成果
成果
T. Ochiai, R. Higuchi, T. Kuno, R. Shiraki, Y. Mori, and H. Hasegawa, "Tranceiver-impairment mitigation enabled by adaptive symbol decision with neural network," in Photonics in Switching and Computing, paper Accepted, 2023.
T. Ochiai, R. Shiraki, Y. Mori, and H. Hasegawa, "Low-cost coherent transceivers with quantization noise mitigation function enabled by neural networks," in Advanced Photonics Congress, paper JW2E.1, 2023, Student Paper Award.
Y. Ishikawa, R. Shiraki, Y. Mori, and H. Hasegawa, "Adaptive joint pre-/post-equalization of spectrum narrowing caused by cascaded photonic nodes," in Advanced Photonics Congress, paper NeTu3B.3, 2023, Student Paper Award.
R. Shiraki, Y. Mori, and H. Hasegawa, "Optical path management based on machine learning in optical networks," in Photonics West, paper 12429-23, 2023, Invited.
佐竹風人, 森洋二郎, 白木隆太, 長谷川浩, “ディジタルサブキャリア伝送方式における波長分散とレーザ位相雑音の相互作用,” 電子情報通信学会ソサイエティ大会, B-12-13, 2023年9月.
落合匠郎, 樋口怜治, 久野拓真, 白木隆太, 森洋二郎, 長谷川浩, “Neural Networkを用いた量子化雑音とIQ不均衡の同時補償技術,” 電子情報通信学会ソサイエティ大会, B-12-11, 2023年9月.
佐竹 風人, 森 洋二郎, 長谷川 浩, “ディジタルサブキャリア伝送方式におけるレーザ位相雑音と波長分散の相互作用,” 信学技報, vol. 123, no. 168, PN2023-33, pp. 88-91, 2023年8月, 2023年8月.
白木 隆太, 森 洋二郎, 長谷川 浩, “回帰型ニューラルネットワークを用いたスペクトル狭窄効果抑制法,” 信学技報, vol. 123, no. 70, PN2023-15, pp. 65-71, 2023年6月.
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