日本語

GPON FTTHアクセスネットワークを分かりやすく解説

Updated on 7月 5, 2022
3.0k

光ファイバーケーブルを伝送路として、一般家庭に向けて光通信サービスを提供することはFTTH(Fiber To The Home)と呼ばれます。光ファイバーをサービスの加入者の自宅や使用地まで引き込み、アクセス系光通信網を構成することによって、広範囲にわたるユーザーに高品質の通信を提供できます。

 

G-PONの仕組み

G-PONにしろ、GE-PONにしろ、どちらもPON(Passive Optical Network:受動光ネットワーク)という光回線伝送規格の一つに当たります。基本的な仕組みは、受動素子により光信号を分岐・合流させ、一本の光ファイバー回線を複数の加入者で共有する方式です。

光回線終端装置(OLT)

OLT:Optical Line Terminalの略で、通信事業者の局側に設置された終端装置として、光信号の送受信を行います。FTTHシステムを駆動するエンジンです。トラフィックスケジューリング、バッファ制御、帯域幅割り当ては、光回線終端装置の最も重要な機能です。通常、OLTは冗長DC電源を使用して動作し、着信インターネット用に少なくとも1つのラインカード、オンボード構成用に1つのシステムカード、1つ以上のGPONカードを備えています。各GPONカードは、いくつかのGPONポートで構成されています。

光スプリッタ(SPL)

光スプリッタ(SPL):光信号を合分波するために設置された機器。より安価な光回線を提供することが可能です。すなわち、スプリッタに入る各ファイバリンクは、スプリッタを離れる所定の数のファイバに分割されてもよいです。通常、3つ以上のレベルのファイバは、2つ以上のレベルのスプリッタに対応します。これにより、多くのユーザーが各ファイバーを共有することができます。受動型光スプリッタは、広い動作波長範囲、低い挿入損失および均一性、最小寸法、高い信頼性、およびネットワーク生存性および保護方針をサポートする特性を有します。

光ネットワーク端末(ONT・ONU)

ONU:Optical Nertwork Unitの略で、加入者側の光回線終端装置であり、光信号と電気信号間の変換を行います。ONTはITU-T用語であり、ONUはIEEE用語です。 ONTは顧客の構内に配置されています。光ファイバを介してOLTに接続され、能動素子はリンク内に存在しません。GPONでは、ONT内のトランシーバは、顧客構内と中央局OLTとの間の物理的接続です。関連商品:「PON OLT/ONU 光モジュール|4000円から

 

GPON FTTHアクセスネットワークの接続方式(SS/ADS/PDS方式)

光回線の引き込み方には「シングルスター」、「パッシブダブルスター」、「アクティブダブルスター」の3種類があります。

シングルスター方式(Single Star:SS)

「シングルスター方式(Single Star:SS)」とは、基地局からの光ファイバーをそのままに使用場所内に引き込み、光ファイバー1本を分岐せずに独占する方式です。

 

アクティブダブルスター方式(Active Double Star:ADS)

「アクティブダブルスター方式(Active Double Star:ADS)」とは、パッシブダブルスター方式とほぼ同じ構成で、光電気信号変換機能・信号の多重分離機能を備えたアクティブな装置を増設することで、メタルケーブル(銅線LANケーブル)を経由した通信を実現した方式です。

 

パッシブダブルスター方式(Passive Double Star:PDS)

「パッシブダブルスター方式(Passive Double Star:PDS)」とは、光信号の分波・合波を行うことで、複数のユーザーに光通信サービスを提供する方式です。

 

GPON FTTHネットワークにおける光パワーバジェットとコスト分析

GPON損失予算

PONは、OLTとONU、および以前に指摘されたファイバケーブルやコネクタなどの他の光伝送媒体で構成されています。リンク損失は、これらのコンポーネント(ケーブル、コネクタ、パッチコード、スプライス、カプラ、スプリッタ)によって発生する可能性があります。リンク損失は、光アクセスネットワークの設計において非常に重要です。リンクの予算は次の表のとおりです。この予算は、OLTとONUとの間のすべての光学コンポーネントを対象としています。

帯域幅 (nm) アイテム パスロス (dB)
1310 最小光損失 13
1310 最小光損失 28
1490 最小光損失 13
1490 最小光損失 28

GPON電力バジェット

送信機の電力および受信機の感度は、アクセスネットワークの到達範囲に影響を及ぼす2つのパラメータです。電力予算を計算する方法はなんですか?式は「P=FCA*L+SL+ペナルティ」です。Pは電力バジェットを表します。FCAはdB/m単位のファイバケーブル減衰です。Lは距離、SLはスプリッタ損失です。ペナルティはスプライスやコネクタなどの追加損失を表します。次の表は、さまざまなGPON構成に必要な電力バジェットを示しています。

ONUs L (km ) 波長 (nm) FCA (dB/m) SL (dB) 罰則 (dB) 必要な電力予算 (dB)
16 10 1310 0.4 14.5 2.5 21
16 20 1550 0.3 14.5 2.5 23
32 10 1310 0.4 17 2.5 23.5
32 20 1550 0.3 17 2.5 23.5

次に、ネットワークシステムの到達範囲を計算しましょう。電力バジェットが約23dBであると仮定します。1550nmの波長で動作するシングルモードファイバケーブルが使用されます。SLは14dBで、2つのメカニカルスプライス(0.5dB/スプライス)と2つのコネクター(0.5dB/コネクター)があります。したがって、ネットワークの最大到達距離は(23-14-2*0.5-2*0.5)/0.3≒23kmとして計算できます。

4

あなたにおすすめの記事