次世代車載光通信方式の実証研究にて伝送実験に成功

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図1　SiPhON（Silicon Photonics-based in-vehicle Optical Network）の構成



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図2　大容量車載光ネットワーク原理実証システム

各組織の役割
慶應義塾大学
　マスター装置用光マッハツェンダ変調器・光スイッチ集積シリコンフォトニクス素子の設計およびSiPhON伝送方式の原理実証を行いました。マスター装置用シリコンフォトニクス光回路は、25Gb/sの変調動作を達成し、光スイッチによりバックアップ光源への切り替え可能な冗長回路を試作しました。

東京大学
　ゲートウェイ装置用シリコン細線シリコンフォトニクス変調器・光受信器集積デバイス（MD光回路）の開発を行いました。

大阪大学
　SiPhON光ネットワークのシステム故障率を導出し、100Gb/sの容量においてMTTFが50年以上となることを示しました。車載光バックボーンNWの冗長構成法および通信方式を決定し、計算機シミュレーションにより4K高精細映像の伝送、物体認識処理、および、高度自動運転に不可欠なLiDAR等のセンサ情報を低遅延で取得可能となることを確認しました。

古河電気工業株式会社
　レーザ光源および光送受信回路の開発、シリコンフォトニクス素子の光モジュール化を行い、これらを伝送装置に組み込みました。ゲートウェイ装置用MD光回路モジュール（図3）はシリコンフォトニクス光変調器・光受信器集積回路とアンプICを内蔵し、10Gb/s以上での送受信動作を確認しました。また、光ファイバー・電源線一括配索ハーネス（図4　FASPULS（R））を光伝送デモンストレーションシステムへ適用し、マスター装置とゲートウェイ装置間の接続を行いました。従来のワイヤハーネスで通信速度を上げる場合はノイズ対策などで厚いシールドが必要になり重量増につながりますが、光ファイバーは電磁ノイズの影響を受けないため軽量化と高速通信を両立できます。光ファイバーと電源線の一括配線を適用することにより、シンプルな配索を可能としながら伝送速度50Gb/s以上の高速通信に対応し、100Gb/s以上の容量に拡張可能です。車外との大容量データ通信の他、カメラやLiDAR（Light Detection and Ranging、ライダー）などの高解像度なセンサーデータの活用を実現します。これにより、自動運転システムやコネクテッドサービスの進化が期待できます。