GPON（ギガビットパッシブ光ネットワーク）
概要
光ファイバーを家庭に提供する一つの方法として、ギガビットパッシブ光ネットワーク（GPON）があります。
高帯域幅の共有光ファイバーアクセス技術として知られるGPONネットワークは、現在、パッシブ光ネットワーク（PON）の主要な形態であり、単一の光ファイバーで最大1:64の比率を提供します。つまり、OLTからの単一のファイバーで、ビデオ、データ、音声信号を最大64人のエンドユーザー（または住宅）に配信できます。
GPONは、ポイントツーマルチポイントアクセス方式です。その主な特徴は、ファイバー配線ネットワークでパッシブスプリッターを使用することであり、プロバイダーのセントラルオフィスからの単一のフィーダーファイバーで、複数の家庭や小規模ビジネスにサービスを提供できます。
GPONは、下り2.488Gbps、上り1.244Gbpsの容量を持ち、ユーザー間で共有されます。各ユーザーのデータは、他のユーザーから安全かつプライベートに保つために暗号化が使用されます。光ファイバーを家庭に提供できる他の技術もありますが、GPONのようなパッシブ光ネットワーク（PON）は、一般的に広範囲な展開に最適な候補と考えられています。
典型的なGPONネットワーク
基本的な2波長GPONネットワークのアーキテクチャ
これはおそらく最も一般的な実装です。下り波長は1490nmで、2.488Gbpsでデータを送信します。上り波長は1310nmで、1.244Gbpsでデータを送信します。
GPONは、シングルまたはデュアルファイバーシステムとして規定されていますが、ほぼすべてのGPONシステムは、事実上すべての一般的なFTTH技術と同様に、シングルファイバーです。デュアルファイバーを使用する理由はほとんどありませんが、このオプションは実際に標準で許可されています。
GPON光回線終端装置（OLT）は通常、セントラルオフィス（CO）に設置されますが、他の場所に設置することもできます。光スプリッターは、COと加入者の間に設置されます。そして、GPON光ネットワークターミナル（ONT）は、各加入者の自宅に設置されます。音声、ビデオ、データトラフィックはすべて、単一のGPON下り波長を介して配信されなければなりません。IPビデオサポートのためのGPONの優れた点は、その下りが自然にブロードキャスト媒体であり、マルチキャストトラフィックの配信に非常に効率的であることです。
GPON技術は、VoIP、高速インターネット、IPTVなどのシームレスなサービスに必要な速度と帯域幅を提供するように設計されています。
RFオーバーレイを備えた典型的なGPONネットワーク
RFオーバーレイは、1550nmの送信機とEDFAを使用して、標準および高解像度ビデオをファイバーネットワークに組み込みます。コスト削減のため、このトポロジーは、GPON IPソリューションよりも頻繁に使用されます。
GPONは、ビデオ、データ、音声のIP経由のトリプルプレイサービスを提供し、PONへの投資を正当化するブロードバンドのよりヘビーな使用に対するユーザー需要を促進すると言われています。RFオーバーレイは、一部の国で人気があり、ビデオサービスの使用による混雑を最小限に抑えていますが、HDTVとIPTVの融合、およびインターネットクラウドサービスの成長は、将来的にギガビットサービスの容量を超える帯域幅の需要を生み出す可能性があります。テレワークやビデオ会議も、そのようなトリプルプレイ機能を要求する他のアプリケーションです。
GPONネットワークの機能
- 2.5 Gbpsの下り速度と1.25 Gbpsの上り速度を提供します。
- 最大20 kmの長距離をサポートし、銅線とは異なり、距離によるパフォーマンスの低下はありません。
- 標準ベースであり、多数のベンダーから機器が入手可能であり、サービスプロバイダーは単一のベンダーにロックインされることへの安心感を得られます。
- 本質的に安全であり、盗聴、傍受、その他のハッキングはほぼ不可能です。
GPONネットワークの利点
PONネットワークの最も明白な利点は、単一の共有光ファイバーが、安価なパッシブ光スプリッターの使用を通じて複数のユーザーをサポートできることです。GPONネットワークでは、最大64台のONTがOLTへの1つのファイバー接続を共有できます。これにより、ギガビットパッシブ光ネットワークは、特に高密度都市部で、銅線ネットワークを光ファイバーに置き換えたいサービスプロバイダーにとって魅力的な選択肢となります。
- サービスプロバイダーが、帯域幅を大量に消費するアプリケーションを配信するためのより多くの容量を提供できるようにします。
- サービスプロバイダーが光ファイバーを展開するための最も費用対効果の高い方法の1つを提供します。
- ブロードバンド接続の速度はファイバー自体ではなく、端末機器によって制限されるため、将来性のあるアクセスモードを提供します。将来の速度向上は、ファイバー自体のアップグレード前に、機器のアップグレードを通じて実現できます。
よくある質問
GPONはどのくらい届きますか？
GPON OLTとONT間の距離は、一般的に、光送信機の起動電力、遠端受信機の受信感度、および光配線ネットワーク（ODN）に関連する光損失によって決定されます。光損失は、主にコネクタ、スプライス、スプリッターから発生します。
GPONの総距離は、距離とスプリット比のトレードオフです。たとえば、スプリット比が非常に低い場合、より長い距離（最大40km）が可能になりますが、スプリット比が非常に高い場合、最大128スプリットでより多くの加入者を有効にすると、スプリッターからONTまでの総距離が短くなります。
このように考えてください：
通常の圧力で水が入ったガーデンホースがあり、128個の穴があるシャワーヘッドを取り付けたとします。次に、それらの穴のうち3つだけを塞ぎます。開いている穴からは非常に遠くまで水が噴き出します（最大40km、それらの3人のエンドユーザーにサービスを提供します）。ただし、同じシャワーヘッドを取り付けて、128個の穴をすべて塞ぐと、水は遠くまで届きません（最大20km）が、周囲を飽和させます（最大128人のエンドユーザーにサービスを提供します）。覚えておくべき重要なこと：ホースの総水容量は、距離やスプリット比の影響を受けません。水源から端まで、どのようなタイプのシャワーヘッドが取り付けられていても、すべての水を運びます。