FTTxとは?FTTxネットワークについて解説
FTTxネットワークとは?
FTTx(Fiber To The x)とは、広範なブロードバンドネットワークアーキテクチャーの総称です。これらのアーキテクチャは、光ファイバを使用して、一部または全部のラストマイル接続を実現します。FTTxは、次世代アクセス(NGA)を推進するために使用される主要な方法であり、サービスの速度と品質を段階的に変更することにより、利用可能なブロードバンドを大幅にアップグレードします。FTTxネットワークは、高い伝送速度と低いエネルギー消費という複合的な利点をもたらします。「x」は、家庭、アンテナ、ビルなどのファイバ終端点を表します。そのため、FTTxネットワークでは光ファイバがユーザーの近くに移動し、最新の構築、接続、伝送技術を最大限に活用できるようになり、従来の同軸ケーブルのボトルネックが解消されます。
図1:FTTxネットワークとは
FTTxネットワークアーキテクチャとアプリケーションの概要
さまざまな終端場所によって、FTTxネットワークアーキテクチャまたはFTTxネットワークタイプには、FTTH、FTTA、FTTB & FTTP、FTTN、FTTCなどがあります。以下に最も一般的なものを示します。
FTTH
FTTH(Fiber To The Home)は、世界中で最も急速に成長しているアプリケーションの1つです。FTTH導入では、光ケーブルが居住空間の境界で終端し、自宅やオフィスに到達するため、家族や役員は簡単にネットワークを利用できます。
FTTHネットワーク構造には、主にホームラン、アクティブスターネットワーク、受動光ネットワーク(PON)の3種類があります。
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FTTH - ホームラン: ホームランアーキテクチャでは、中央局(CO)から家庭/顧客までファイバを使用します。それぞれが全二重光リンクであるため、ファイバと電子機器の要件を考慮すると、一般的に高価になります。通常、インターネットとVoIP用のデジタルファイバとアナログCATV用のファイバの2本で構成されるゲートコミュニティのような小規模なシステムで使用されます。これをポイントツーポイントまたはP2Pネットワークとも呼ばれます。
図2:FTTH - ホームランアーキテクチャ
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FTTH - アクティブスター:アクティブスターネットワークは、COからローカルアクティブノードまでファイバを使用し、多重化された信号をすべての顧客に分配します。これには、中央局からローカルネットワークスイッチにつながるマルチファイバケーブルが含まれています。アクティブノードでは、911のようなサービスが必要な場合、無停電ローカル電源が必要です。 また、このアクティブスターネットワークは、顧客ごとに電子スイッチングを行い、構内への専用光リンクに接続するため、必要な電子機器と電力により、より高価になる可能性があります。
図3:FTTH - アクティブスターアーキテクチャ
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FTTH - PON: FTTHアーキテクチャは受動光ネットワーク(PON)で構成され、アクティブコンポーネント(光-電気-光変換によって光を生成または変換するコンポーネント)を使用せずに、複数の顧客が同じ接続を共有できます。このアーキテクチャでは、通常PONスプリッターが必要です。PONスプリッターは双方向性で、中央局から信号を下流に送信して全ユーザーにブロードキャストし、ユーザーからの信号を上流に送信して1本のファイバにまとめ、中央局と通信することができます。PONスプリッターは、FTTHネットワークで使用される重要なパッシブコンポーネントです。共有によってリンクのコストを大幅に削減できるため、FTTHアーキテクチャを選択する際には、このアーキテクチャがより好まれます。
図4:FTTH - PON アーキテクチャ
FTTA
FTTA(Fiber-To-The-Antenna)とは、光ファイバを利用してBBU(ベースバンドユニット)からセルタワーの頂上付近にあるRRH(Remote Radio Head)に信号を分配するネットワークアーキテクチャのことで、5Gでは「フロントホール」と呼ばれます。マッシブMIMO(マイモ:multi-input multi-output)は、より多くのアンテナとより多くのケーブル配線につながるため、FTTA技術は5Gに不可欠な要素です。/p>
図5:5GアプリケーションにおけるFTTA
FTTN
FTTNは(Fiber To The Node)の略です。光ファイバが街頭キャビネットで終端し、最終的な接続は既存のレガシー銅線または同軸ケーブルで行われるネットワークです。FTTN導入では、顧客からわずか数マイル離れたノードで終端する光ファイバが特徴です。ノードからは、銅線または同軸ファイバが分岐してエンドユーザーまで伝送されます。包括的なFTTN指定内には、いくつかのサブカテゴリが存在します。
図6:FTTNアーキテクチャ
FTTC
FTTNの一種として、FTTCはファイバ・トゥ・ザ・カーブ(fiber to the curb)を意味します。これは、ファイバーが中央局から、ポールやエンクロージャなど、顧客構内の分配ポイントまで敷設されるトポロジーです。FTTCネットワークは、エンドユーザーまでの短い距離(通常は約300メートル)で終わる光ファイバケーブルで構成されています。
FTTB
FTTBは、建物へのファイバまたは地下へのファイバ展開を指します。FTTBネットワークでは、光ケーブルは建物で直接終端します。しかし、一般的なFTTBのシナリオとは異なります。FTTB導入は、集合住宅やその他の大規模ビルの接続によく使われます。このような場合、サービスプロバイダーは建物の通信室内のノードにファイバー回線を引き込みます。そこから既存の銅配線を利用して、建物全体の各オフィスやアパートにネットワーク接続を提供します。FTTNやFTTCと比較すると、FTTBはネットワーク事業者がノードアーキテクチャを使用しながらFTTHに限りなく近いと言えます。
注:FTTP(Fiber to the premises)は、FTTHとFTTBを含む包括的な総称です。
図7:FTTxアーキテクチャ
FTTxネットワークはどこまで可能か?
クラウドコンピューティング、スマートシティ、5Gの発展により、より高速で帯域幅の広いネットワークへの要求が高まっています。FTTxはこれらのニーズに応えることができます。FTTxネットワークは、低遅延、広帯域幅のファイバネットワークの基本構造を提供します。このインフラを通じて、現在のすべての通信モードが十分な容量と一貫した接続性を実現できます。ファイバネットワークの到達範囲を広げることで、長距離の信号伝送、軽量なフォームファクター、電磁干渉に対する耐性も得られます。さらに、「x」は無制限の柔軟性を生み出すため、将来のFTTxオプションは無制限になります。FTTxネットワークの展開は、今後10年間で加速し続けると予想されます。
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