次世代の光ファイバーアクセス技術であるXPONは、耐干渉性、帯域幅特性、アクセス距離、保守管理などにおいて大きな利点があり、その応用は世界の通信事業者から大きな注目を集めています。XPON光アクセス技術は比較的成熟しており、EPONとGPONはどちらも中央局OLT、ユーザー側ONU機器、受動光分配ネットワークODNで構成されています。その中でもODNネットワークと機器はXPON統合アクセスの重要な部分であり、新しい光ファイバーネットワークの形成と応用に関わっています。関連するODN機器とネットワークコストは、XPONの応用を制限する重要な要因となっています。
コンセプト
現在、業界で概ね楽観視されているxPON技術には、EPONとGPONが含まれる。
GPON（Gigabit-CapablePON）技術は、ITU-TG.984.x規格に基づいた最新世代のブロードバンド受動光統合アクセス規格です。高帯域幅、高効率、広範囲なカバレッジ、豊富なユーザーインターフェースなど、多くの利点を備えています。通信事業者は、アクセスネットワークサービスのブロードバンド化と包括的な変革を実現するための理想的な技術としてGPONを位置付けています。GPONの最大下り速度は2.5Gbps、上り速度は1.25Gbps、最大分岐比は1:64です。
EPONは、単一の光ファイバーアクセスシステムを通じてデータ、音声、ビデオの統合サービスアクセスを実現する、新興のブロードバンドアクセス技術であり、経済効率に優れています。EPONは、主流のブロードバンドアクセス技術となるでしょう。EPONネットワーク構造の特徴、家庭へのブロードバンドアクセスの特別な利点、コンピュータネットワークとの自然な有機的結合により、世界中の専門家は、パッシブ光ネットワークが「3つのネットワークを1つに統合」し、情報ハイウェイの「ラストマイル」に最適な伝送媒体であるという点で意見が一致しています。
次世代PONネットワークシステム xPON：
EPONとGPONはそれぞれ異なる技術を採用していますが、ネットワークトポロジーは同じで、ネットワーク管理構造も類似しています。どちらも同じ光アクセスネットワークアプリケーションを対象としており、非統合ではありません。次世代PONネットワークシステムであるxPONは、これら2つの規格を同時にサポートできます。つまり、xPON機器は、ユーザーのさまざまなニーズに応じて異なる形式のPONアクセスを提供し、2つの技術の非互換性の問題を解決します。同時に、xPONシステムは、さまざまなビジネスニーズを管理できる統一されたネットワーク管理プラットフォームを提供し、厳格なQoS保証を備えたフルサービス（ATM、イーサネット、TDMを含む）サポート機能を実現し、WDMによるダウンストリームケーブルTV伝送をサポートします。同時に、EPON、GPONアクセスカードの追加と削除を自動的に識別できます。EPONとGPONネットワークに同時に真に互換性があります。ネットワーク管理者にとって、EPONとGPONの技術的な違いに関係なく、すべての管理と構成はビジネス向けです。つまり、EPONとGPONの技術的な実装はネットワーク管理において透過的であり、両者の違いは隠蔽され、上位層の統一インターフェースに提供される。統一されたネットワーク管理プラットフォームは、このシステムの最大の利点の1つであり、ネットワーク管理レベルで2つの異なるPON技術の真の統合を実現するものである。
主なパラメータと技術指標
xPONネットワークの主なパラメータは以下のとおりです。
●マルチサービスサポート機能：厳格なQoS保証によりフルサービス（ATM、イーサネット、TDMを含む）サポート機能を実現し、ビジネスの最適化のためにWDMによるダウンリンクケーブルTV伝送をサポートします。
●EPONおよびGPONアクセスカードの自動識別および管理。
●1:32分岐能力をサポート。
●伝送距離は20キロメートル以内です。
●上り下り対称回線速度1.244Gbit/s。ポートトラフィック統計機能をサポート。
●動的および静的な帯域幅割り当て機能をサポートします。
●マルチキャストおよびマルチキャスト機能をサポート
xPONネットワークの主な技術指標：
（１）システム容量：システムは大容量IPスイッチングコア（30G）を備え、10Gイーサネットネットワークインターフェースを提供し、各OLTは36のPONネットワークをサポートできます。
（２）マルチサービスインターフェース：TDM、ATM、イーサネット、CATVをサポートし、厳格なQoS保証を提供することで、既存のサービスを完全に包含できます。ビジネスのスムーズなアップグレードを真にサポートします。
（３）システムの高い信頼性と可用性の要件：システムは、通信ネットワークの信頼性の要件を完全に満たすオプションの１＋１保護切り替えメカニズムを提供し、切り替え時間は５０ms未満です。
（4）ネットワーク範囲：10、20kmのネットワークパスを設定可能で、アクセスネットワークの要件を完全に満たします。
（５）統一システム管理ソフトウェアプラットフォーム：異なるアクセス方法に対応するため、統一されたネットワーク管理プラットフォームを用意する。
構造
パッシブ光ファイバーネットワークシステムは、光回線終端装置（OLT）、光分配ネットワーク（ODN）、および光ネットワークユニット（ONU）から構成される光ファイバーブロードバンド伝送システムであり、PONシステムとも呼ばれる。PONシステムの参照モデルを図1に示す。
PONシステムは、ポイントツーマルチポイントのネットワーク構造を採用し、パッシブ光分配ネットワークを伝送媒体として使用し、ダウンリンクではブロードキャストモード、アップリンクではTDM動作モードを採用することで、単一光ファイバーによる双方向信号伝送を実現します。従来のアクセスネットワークと比較して、PONシステムは、コンピュータ室へのアクセスやアクセス光ケーブルの消費を削減し、アクセスノードのネットワークカバレッジを拡大し、アクセスレートを向上させ、回線や外部機器の故障率を低減し、システムの信頼性を向上させることができます。同時に、メンテナンスコストも削減できるため、PONシステムはNGB双方向アクセスネットワークの主要な応用技術となっています。
システムの信号伝送方式の違いに応じて、APON、BPON、EPON、GPON、WDM-PONなどのxPONと呼ぶことができます。GPONとEPONは世界中で広く展開されており、ラジオやテレビの双方向ネットワークの変革にも大規模に利用されています。WDM-PONは、OLTとONUの間で独立した波長チャネルを使用してポイントツーポイント接続を形成するシステムです。EPONやGPONなどのTDM-PONと比較して、PONとWDM-PONは、高帯域幅、プロトコルの透過性、安全性と信頼性、および高い拡張性といった利点があり、将来の発展方向となっています。短期的には、WDM-PONの原理が複雑であること、デバイス価格が高いこと、システムコストが高いことから、大規模アプリケーションに適した条件はまだ整っていません。
xPONの主な技術指標
①システム容量：システムは大容量IPスイッチングコア（30G）を備え、10Gイーサネットネットワークインターフェースを提供し、各OLTは36個のPONをサポートできます。
②マルチサービスインターフェース：TDM、ATM、イーサネット、CATVをサポートし、厳格なQoS保証を提供することで、既存のビジネスを完全に吸収し、ビジネスのスムーズなアップグレードを真にサポートします。
③ システムの高い信頼性と可用性の要件: このシステムは、通信ネットワークの信頼性に関する要件を完全に満たすオプションの 1+1 保護切り替えメカニズムを提供し、切り替え時間は 50 分未満です。
④ネットワーク範囲：10～20kmのネットワーク直径を設定でき、アクセスネットワークの要件を完全に満たすことができます。
⑤統合システム管理ソフトウェアプラットフォーム：さまざまなアクセス方法に対応する統合ネットワーク管理プラットフォームを備えています。
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投稿日時：2021年6月24日