FTTXにおける次世代PONテクノロジーの役割

Nov 14, 2023

新しい形式のパッシブ光ネットワークには高度なテスト機器が必要であるとエレクトロ レントのリチャード マーティン氏は述べています。

リビングルームで時間を共有する混血家族。 白人の父親はノートパソコンを使って仕事をし、タイ人のハーフは机の下で遊んだり絵を描いたりしており、アジア人の母親はラップトップを持ちソファで仕事をしている。

ファイバー指向の通信インフラの普及は、ヨーロッパ大陸全体で拡大し続けています。 市場コンサルティング会社 iDate がまとめた最近のレポートでは、EU/英国内の光ファイバー・トゥ・ザ・ホーム (FTTH) および光ファイバー・トゥ・ザ・ビルディングの加入者数は、現在の 4,900 万人から 2026 年には 1 億 4,800 万人に増加すると予測しています。

この期間中に、縁石までの光ファイバーサービスが利用できる住宅の数は 2 倍近くに増加し、1 億 500 万から 2 億 200 万に増加すると予想されます。 英国、ドイツ、イタリアは、想定されているFTTX（あらゆる種類の光ファイバーインフラストラクチャ）投資の多くが行われる国の一つです。

パッシブ光ネットワーク (PON) テクノロジーは、ブロードバンド事業者が大規模な FTTX プロジェクトに着手できるようにする上で極めて重要であり、実装作業を行うための簡単でコスト効率の高い手段を提供します。 このメディアが進化し続けるにつれて、次世代派生製品の登場により、PON ベースの FTTX がサポートできるデータ レートと分割比は劇的に増加するでしょう。 ただし、PON にすでに関連付けられている大きなテストの課題も悪化します。

FTTX の展開を推進する根本的な力学 (オンライン ゲーム、4K/8K ビデオ ストリーミング、クラウド サービスの人気の高まりに伴う、各世帯の接続デバイスの増加など) はすでに明らかでした。 ただし、他の要素をミックスに追加する必要があります。 たとえば、新型コロナウイルス感染症の世界的なパンデミック後の労働文化の変化も、長期的に大きな影響を与えることは確実です。 現在、人口のより多くの割合が在宅勤務をしており、将来的には多くの人が少なくとも部分的に在宅勤務になる可能性があります。 したがって、家庭用ブロードバンド需要は今後も高いままであり、これに応じて、FTTX 導入活動が大幅に加速することはほぼ確実です。

ギガビット PON (GPON) は 2003 年に導入されました。これには、PON 固有のポイントツーマルチポイント共有ファイバーの利点と、サポート可能なデータ レートを大幅に向上させながら、所定のインフラストラクチャ投資でより多くの加入者にサービスを提供できる機能がありました。 下り速度は最大 2.5 Gbps、上り速度は 1.25 Gbps でした。

次の数年間で、GPON に続いて他の非対称標準が登場しました。 帯域幅の需要が高まり続けることで、より高速な速度が必要になりました。 ユーザーの行動が変化するにつれて、アップロード要件とダウンロード要件の区別が明確ではなくなりました。 これにより、対称的な標準の必要性が高まるでしょう。

XGS-PON (10Gbps の対称データ転送速度をサポートできる) の導入により、波分割多重化を使用した双方向の単一チャネル 10Gbps データ転送が可能になりました。 この後に NG-PON2 が登場しました。これは、対称操作がそれぞれ 4 つと 8 つのダウンストリーム チャネルとアップストリーム チャネルにわたって提供されるようになったということです。 これは、1 本のファイバーで最大 80 Gbps の合計容量が利用できることになります。 この技術の鍵となるのは、時間分割多重と波長分割多重の使用、およびシステムへの調整可能なレーザーの組み込みです。

GPON では、1490nm と 1310nm の波長がそれぞれダウンストリームとアップストリームに使用されます。 NG-PON2 の場合、ダウンストリーム トラフィックには 1600nm、アップストリーム トラフィックには 1530nm が使用されますが、XGS-PON はダウンストリームに 1577nm、アップストリームに 1270nm に依存します。 これら 2 つの新しい標準が GPON と共存できることが重要です。 これは、通信事業者が以前の投資を保護するために同じインフラストラクチャの多くを使用しながら、さまざまな顧客のサービス レベル要件に対応できることを意味します。 また、最終的にアップグレードが必要になった場合、運用者は GPON ネットワークを XGS-PON または NG-PON2 に簡単に移行でき、導入されたハードウェア (特に敷設されたファイバー) のほとんどは変更されず、特定の光電子デバイスのみが維持されることも意味します。交換する必要があります。

XGS-PON と NG-PON2 の両方が従来の GPON よりも高いダウンストリーム波長に依存しているという事実には、特定の欠点があります。 最も注目すべきは、より大きな電力損失にさらされることです。 複数の波長を使用すると、テスト手順が大幅に複雑になります。 設置が不十分なために生じるファイバの曲がりに対する出力の影響の増大など、対処すべき潜在的な問題は他にもあります。

従来の PON インフラストラクチャと次世代 PON インフラストラクチャの両方に適した機器が揃っています。 例としては、Exfo の P-174631 FTTH 請負業者用キットがあります。 これは、ポケットサイズの EX1 GPON テスター、OX1 障害検出器、FIP-4858 ファイバー検査プローブで構成されています。

Viavi の SmartOTDR ハンドヘルド ファイバー テスターは、最新の PON 標準を使用するネットワークを分析します。 最大 256,000 のデータ ポイントを処理できる光学式タイム ドメイン反射率測定機能と視覚的な障害位置特定機能を通じて、詳細なトラブルシューティング作業を行うことができます。 同社の Smart Link Mapper ソフトウェアは、作業員がテスト データを解釈しやすくするため、テスト手順がより迅速に完了し、エラーが発生するリスクが最小限に抑えられると主張されています。 このユニットには、1310nm、1490nm、1550nm、1625nm、および 1650nm の校正済み波長によるパワー測定機能が組み込まれています。

XGS-PON と NG-PON2 の登場により、ファイバー ネットワークは新たなレベルに引き上げられ、10 Gbps の対称サービスを家庭に提供できるようになりました。 それにもかかわらず、適切な機能をすべて組み込んだ機器へのアクセスとともに、より洗練されたテスト手順が必要になります。 FTTX (光ファイバー回線の宛先へのファイバー) セクターは急速に変化するため、インフラストラクチャを短期間で展開する必要があります。

さらに、新しい標準が定期的に出現するということは、新しい機器を直接購入することが経済的に有効な戦略ではない可能性があることを意味します。 代わりに、代替の調達方法を検討することが賢明かもしれません。

さまざまな異なる機器調達方法を含む、より効果的なテスト戦略を導入することで、利用可能な在庫が現在の要件によりよく適合するようにする必要があります（その後、要件の変化に合わせて適応させる必要があります）。 レンタルにより、使用されなくなった機器を、緊急のニーズが特定された他のアイテムに迅速にアップグレードできます。 同様に、時間の経過とともに生じる需要の変動に対応するために、ユニットの数を増減することもできます。