ISACSpine Optical ISAC Backhaul & High-Speed Backbone Networks

ISACSpine formalizes 400G/800G coherent optical fronthaul networks, analog radio-over-fiber microwave photonic distribution, and dual-use optical fiber vibration sensing.

ISACSpine Coherent Optical Fronthaul & Photonic Stack

ISAC Core: Spine Core — 800G Optical & Microwave Photonics

6G ISAC Nodes & Beamforming Subsystems

800G Coherent Optical Transceiver
Microwave Photonic Laser Mixer
Analog Radio-over-Fiber (A-RoF)
Distributed Acoustic Sensor (DAS)
Non-Blocking Clos Switch Fabric

Architectural Layers & Waveform Pipelines

レイヤー1：デュアル機能波形＆ベースバンド信号処理 (OTFS / OFDM-Radar / Fractional Fourier Transform / Ambiguity Function): 直交時間周波数空間（OTFS）変調およびフラクショナルチャープ合成により、高ドップラー拡散下でもキャリア間干渉ゼロを実現。
レイヤー2：マッシブ MIMO＆ハイブリッドビームフォーミング (140 GHz D-Band / True-Time-Delay (TTD) / Hybrid Analog-Digital Beamforming): サブテラヘルツ有源フェーズドアレイ構成と真時間遅延（TTD）により、通信データビームと極細レーダートラッキングビームを同時放射。
レイヤー3：レーダー信号処理＆4Dポイントクラウド再構成 (2D-FFT Range-Doppler / MUSIC AoA / CFAR Detection / Micro-Doppler Extraction): サブデシメートル精度の距離・速度分解能、CFAR 検出、および微小ドップラー抽出による歩行およびドローンプロペラの自動識別。
レイヤー4：ネットワークセンシング協調制御＆3GPP Rel-19 コア (3GPP Rel-19 ISAC Core / Sensing Function (SF) / Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS)): セルフリー協調レーダーネットワーク、RIS 補助非見通し反射制御、および通信 SLA とレーダー再訪時間を両立する動的資源配分。

Sensing Telemetry & Benchmarks: <5 cm (距離分解能) | 0.1 m/s (速度測定精度) | <10 ms (レーダーフレーム遅延) | 3GPP Rel-19 (グローバル標準規格)

Coherent Optics & Microwave Photonics in ISACSpine

Massive MIMO arrays operating in sub-THz spectrum generate terabits of raw radar and communication traffic that overwhelm legacy copper or microwave backhauls. ISACSpine defines the optical spine infrastructure connecting antenna radio heads to centralized baseband pools.

Core Engineering Areas

Coherent Optical Fronthaul Transport and 800G Transceivers — Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) optical networks transporting digitized radio signals over single-mode fiber with zero latency jitter.
Analog Radio-Over-Fiber (A-RoF) and Microwave Photonics — Direct optical modulation of high-frequency microwave radar waveforms, centralizing RF generation and reducing remote radio head complexity.
Low-Latency Spine-Leaf Switching for Baseband Aggregation — Non-blocking spine-leaf Ethernet switching fabrics interconnecting hundreds of distributed cell sites with pooled GPU accelerators.