GPON SFPモジュールの基礎知識

2021年11月16日 Moris より更新

 1.4k

GPONはギガビット・パッシブ・オプティカル・ネットワーク（Gigabit Passive Optical Network）の略です。GPONは、ファイバ・トゥ・ザ・ホーム（FTTH）、ファイバ・トゥ・ザ・ビジネス（FTTB）、ファイバ・トゥ・ザ・カーブ（FTTC）などのファイバーベース（FTTx）アクセス・ネットワークで使用されている主要技術の1つです。GPON システムには、光回線終端装置（OLT）と光ネットワーク終端装置（ONT）または光ネットワーク・ユニット（ONU）という2つの主要なアクティブ伝送コンポーネントがあります。最新のOLTとONT/ONUは、トリプルプレイGPONサービスを実現するために、コンパクトな光ファイバモジュールを使用しています。これらのモジュールはGPON SFPモジュールとして知られています。この記事では、GPON SFPモジュールについて包括的に紹介します。

GPON SFPとは？

GPON SFPは、ITU-T G.984.2規格に準拠したGPONシステムで使用されるギガビット光トモジュールバの一種です。SCレセプタクルを持つ双方向モジュールで、シングルモード光ファイバケーブル上で動作します。GPON SFPモジュールは、セントラルオフィス側のOLTとエンドユーザー側のONT間で異なる波長の信号を送受信する。GPON SFPは、光波長分割多重（WDM）により、アップストリーム・データとダウンストリーム・データの両方を利用します。

GPON SFP：クラスB+とクラスC+

GPON SFPモジュールは、使用される機器によってGPON OLT SFPとGPON ONT SFPまたはGPON ONU SFPに分類されます。そして、クラスB+のGPON SFPとクラスC+のGPON SFPがあります。両者の大きな違いは、送信パワーと受信感度です。下の表は、クラスB+のGPON SFPとクラスC+のGPON SFPの送信パワーと受信感度の一覧です。

モジュールの種類	クラスB+		クラスC+
モジュールの種類	送信パワー	最大受信感度	送信パワー	最大受信感度
GPON OLT SFP	1.5-5 dBm	-28 dBm	3-7 dBm	-32 dBm
OLT SFP動作波長	1480-1500 nm	1260-1360 nm	1480-1500 nm	1290-1330 nm
GPON ONT SFP	0.5-5 dBm	-27 dBm	0.5-5 dBm	-30 dBm
ONT SFP動作波長	1260-1360 nm	1480-1500 nm	1290-1330 nm	1480-1500 nm

クラスB+またはクラスC+のGPON OLT SFPを使用することで、それぞれ顧客宅内の最大32または64のONTをサポートできます。また、C+のOLT SFPは、リンクの損失バジェットが適切である限り、B+のONT SFPと組み合わせて使用できます。

図1：GPON SFPクラスB+とクラスC+

GPON SFPと従来のBiDi SFPとの違いは？

GPON SFPはギガビットBiDi SFPファミリーに属しますが、「通常の」BiDi SFPとは異なる点があります。ここでは、GPON SFPモジュールと従来のBiDi SFPモジュールとの比較を示します。

信号伝送モード

主にバックボーン・ネットワークで使用される従来のギガビットBiDi SFPモジュールは、光伝送モードがポイント・ツー・ポイント（P2P）であり、マッチド・ペアで使用されます。BiDiは通常、SCレセプタクルの代わりにLCレセプタクルを備えています。以下にP2P伝送モードの図を示す。

図2：従来のSFPの伝送モード

GPON SFPの伝送モードはポイント・ツー・マルチポイント（P2MP）です。セントラルオフィスにある1つのGPON OLT SFPは、光ファイバスプリッターを使って複数のGPON ONU SFPと通信します。このため、GPONインフラストラクチャは通常、ツリー型またはツリー状になっています。

図3：GPON SFPの伝送モード

伝送距離

従来のギガビットBiDi SFPの伝送距離は、1590nm/1510nmおよび1510nm/1590nmの波長を使用した場合、シングルモードファイバケーブルで最大160kmです。GPON OLTおよびONT/ONU SFPモジュールは、1490nm/1310nmおよび1310nm/1490nmの波長で最大20kmの伝送距離をサポートします。

GPON SFPの利点

GPON SFPは、エンドユーザーにとってより便利でコスト効率の高いソリューションと考えられています。また、インターネット・サービス・プロバイダー（ISP）が提供する必要のあるデバイスも削減できます。GPON ONT SFPがリリースされ、GPONネットワークで使用される前は、ISPは通常、少なくとも光モデム（光ファイバポートを持つONTの一種）とIPアクセスルーターを設置する必要があり、IPTVサービスが必要な場合は、セットトップボックスやビデオレコーダーも必要な場合があります。さまざまな機器が分離されているため、GPONサービスのコストは必然的に高くなっています。

Optical modem with an SC fiber optic port

図4：光ファイバポートを備えた光モデム

新たに採用されたGPON SFPは小型で、トリプルプレイ・サービスを統合し、消費量も少ないです。ISPはGPON ONT SFPを顧客に提供できます。このモジュールは通常、ISPから顧客に手渡されるハブ/ルーターにインストールされます。顧客はまた、ISPのハブ/ルーターから光ファイバ・パッチ・ケーブルとGPON ONT SFPを抜いて、ISPがホワイトリストに載せている自分のルーター/スイッチに差し込むことができます。

結語

GPON SFP光モジュールは通常、GPON光ネットワークの2つの主要なアクティブ伝送コンポーネントOLTとONT/ONUで使用されます。これらは、サービスプロバイダーとエンドユーザー間の広帯域通信を最大20kmの距離で維持するために不可欠です。GPON SFPはクラスB+とクラスC+に分類され、主な違いはTxパワーとRx感度です。このモジュールはGPONサービスの実装を簡素化しました。サービス・プロバイダーとエンド・ユーザーの双方にある程度のメリットがあります。

関連記事：ビデオSFPモジュールについて