• ・波長変換：
  • 　波長単位で任意の波長に変換可能な波長変換技術により, 管理者の異なるAPN間を接続するための波長整合を可能とする。
  • 　OAO波長変換（光信号を一度電気アナログ信号に変換し、再び光信号に戻すことで任意の波長への変換を可能にする方式）を活用することで, 従来のOEO（光–電気–光）方式とは異なりデジタル信号処理（DSP）を用いないため, 消費電力や遅延の面で大きな利点が得られる。
• ・波長帯変換：
  • 　NTTが研究開発を進めているPPLNを用いた波長帯変換技術により, 異なる光学仕様が求められる複数種類の光ファイバ伝送路をまたがって接続することや波長収容可能数が少ない既存ネットワークや波長収容可能数が多いAPNをまたがって光直結で接続することを可能とする。
  • 　PPLN（周期分極反転ニオブ酸リチウム）を用いた異なる光学仕様の光ファイバ伝送路間や、単一波長帯を活用する既存ネットワークと、複数波長帯を活用するAPNとの間で光直結を可能にする波長帯変換技術により, 複数の波長帯を柔軟に切り替えながら光パスを構成することができ, APNの省電力性を損なうことなく波長帯の柔軟な運用が実現できる。
• ・マルチバンド伝送長延化：
  • 　光ファイバ内の多重波長数を増やすことで生じる非線形光学現象を簡易な情報で的確に推定し, 適切な光ファイバ入力強度に調整することを可能とする。
  • 　本技術により, 経済的にかつ効率よく波長多重数を増やすことができる。

• ・波長変換を活用した光伝送システムアーキテクチャ技術(Photonic Exchange) | NTT R&D Website
• ・APN step3を支える基盤システム主要要素技術 | NTT技術ジャーナル

• ・多対多の規模で短時間で効率よくEnd-to-End光パスを設計可能な新しい手法が必要
• ・様々なユーザ間での複数ベンダ・複数伝送モードでのトランシーバモデル定義や相互接続を可能とする仕組み・手法が必要
• ・ファイバー伝搬や光アンプ・光伝送装置・光スイッチのノイズによる光信号品質の劣化を遠隔から短時間で算出, 設定する必要がある

・ビット誤り率による信号品質推定：

　ビット誤り率（BER）と信号品質（OSNR）の関係をモデル化する技術を確立し, ビット誤り率から信号品質を算出（プローブ計測）することが可能となりました。

　Link毎に代表的なモード・波長によるプローブ計測を１回実施するだけで高精度にE2E光波長パスを設計する以下の技術を確立しました。

　・Link-by-link プローブ技術：

Link-by-linkに品質を測定し, その和を取ることでE2Eの品質を推定する

　・代表プローブ技術：

モード／変調器原理／波長が違っても精度よく品質を推定, 最適モード選択可能にする

・光波長パスを自動設定する実験用ソフトウェアを実装：

　光伝送装置を制御して, 事前測定したトランシーバ特性情報の収集／Link毎の代表モード・波長によるプローブ計測／光パスの品質推定, 光パス設定の選択・投入を自動で実行します。

　光伝送装置にはベンダ差異を吸収するオープンインターフェースであるTIP Transponder Abstraction Interface (TAI)を活用することで異ベンダトランシーバを共通インターフェースで制御して, 異ベンダのトランシーバ間に光波長パスを確立できるようにしました。

• ・IOWN/6Gの実現と世界一・世界初の新たな価値創出に向けて | NTT技術ジャーナル
• ・光波長パス伝送モード自動最適化技術(AOPP：Automatic Optical Path Provisioning) | NTT R&D Website

・光波長パスの伝送モード自動最適化技術：

　伝送モードとは、光伝送装置が「どのように光信号を送るか」を決める設定の組み合わせです。

　ある伝送モードでエラーなく信号を送れるか（伝送可否）を判断するのは以下の2つを同時に考慮する必要があり簡単ではありません。

　・システム全体で発生する雑音（信号劣化）の総量

　・伝送モードが持つ雑音への耐性

　データセンタ間通信からメトロ領域をカバーする約数100km程度までの伝送システムでは、支配的な雑音が以下の3つであることが知られています。

　・ASE（Amplified Spontaneous Emission）雑音：

光アンプからの自然放射増幅光による雑音

　・NLI（Non-Linear Interference）雑音：

波長多重した信号間の非線形効果による干渉雑音

　・TRx（Transceiver）雑音：

トランシーバ由来の雑音

　ここでは、多数の経路候補から雑音量が最小の経路を効率的に選ぶNTTの技術である光波長パス設定技術を紹介します。

　データセンタ間通信で想定されるメッシュ型ネットワークでは経路候補が非常に多く存在し, 伝送可否は単純な距離ではなく経路上で発生する雑音量で決まりますが, 経路数はノード数（ROADM数）に対して指数的に増加するためすべての経路について雑音量を計算するのは現実的ではありません。

　そこでNTTでは, リンク単位（ROADM間）に発生する雑音（ASE雑音とNLI雑音）を独立したガウス雑音として扱い、経路全体の雑音量はリンク雑音の和とみなすことで, リンクごとの雑音量を求めた後は最短経路アルゴリズムを使って最小雑音経路を算出する手法を考案しました。

• ・光ネットワークサービスのオンデマンド提供を実現する光ネットワークデジタルツイン技術の研究開発 | NTT R&D Website

• ・耐量子計算機暗号を含む複数の暗号方式の切り替え・組合せによるリスク低減
• ・機能構成のディスアグリゲーションによる様々なプラットフォームでの機能提供

• ・QKD：
• 　メリット：情報理論的安全性（無限の計算能力を持った攻撃者に対する安全性）を有する鍵交換技術。
• 　デメリット：長距離の鍵配送には鍵リレーを行う第三者ネットワークが必要であり内部攻撃のリスクを回避できない。
• ・PQC：
• 　メリット：PQC活用した鍵交換方式はソフトウェアで実現可能であるため, 厳密にエンドポイント間で鍵交換が可能。
• 　デメリット：安全性は計算量的安全性（現実的時間では実行不可能であるという仮定に依拠した安全）であり、将来的に危殆化する可能性がある。

・耐量子計算機暗号(Post-Quantum Cryptography, PQC)：

　量子コンピュータが登場しても解読されにくいPQCは、既存の量子アルゴリズムに対して効率的に解くことが困難な数学的問題を利用して設計される。

　一方でPQCであっても将来的に安全が保障されているわけではなく, 新たな攻撃が発見される可能性を考慮する必要がある。

・クリプトアジリティ（暗号の機敏性）：

　将来的に新しい攻撃アルゴリズムの発見に備えるため米国国立標準技術研究所 （NIST）が提唱する概念である。

　暗号方式の危殆化や新たな暗号アルゴリズムの登場の際に, 迅速に暗号方式を切り替え, 既存のネットワークやシステムへの影響を最小限として検証期間を短縮することを目的とする。

・クリプトアジリティとElastic Key Control技術：

　NTTが開発したElastic Key Control技術は耐量子セキュアトランスポートの要素技術であり, クリプトアジリティを具体化する鍵交換技術である。

　ユーザー要求／暗号アルゴリズム解読リスクに応じて, 暗号アルゴリズム切り替え／組み合わせが実現できる。

　また, ライブラリとして実装可能な暗号方式であれば, 容易に選択肢に加えることができる。

・クリプトアジリティと光トランスポートのディスアグリゲーション構成：

　クリプトアジリティの実現には, 光伝送装置のオープン化と暗号処理のディスアグリゲーション構成が必要なため, NTTは以下のような構成を提案した。

　この分離によって光伝送装置のNOSに依存しない暗号処理が可能となった。

　・鍵管理部：

受け取った共通鍵の情報を独立して管理し, 下位の暗号処理(MACsecやOTN暗号化など)に依存しない鍵管理を行う機能部

　・セッション鍵管理部：

光伝送装置間のセッション鍵を管理し, 下位の暗号処理に依存する部分とインターフェイスする機能部

　・暗号処理部：

物理的なハードウェアで高速に暗号処理を行う機能部

• ・量子コンピュータ時代を見据えたセキュア光トランスポートネットワーク技術 | NTT技術ジャーナル
• ・耐量子セキュアトランスポート技術 | NTT R&D Website