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PONネットワークにおけるOLT、ONU、ONT、ODNの解説

さとうJul 5th 2022より更新読了時間約1分

PON(パッシブ光ネットワーク)は、ポイント・ツー・マルチポイント・トポロジーと光ファイバースプリッターを採用し、単一のソースから複数のユーザー・エンドポイントにデータを伝送する光ファイバネットワークです。複数の顧客がファイバとパッシブ・スプリッター/コンバイナー・ユニットの分岐ツリーを通じて単一のトランシーバーにリンクされるアクティブ光ネットワーク(AON)とは異なり、PONは電力を必要とせずに光ドメインのみで動作します。
PONネットワークコンポーネント
PONネットワークでは、サービスプロバイダーの中央オフィスにOLTがあり、エンドユーザーの近くに多数のONU装置または光ONT装置、さらに光スプリッタ(SPL)があります。また、OLTとONU/ONT間の伝送にはODNが使用されます。
次の図はPONのネットワークアーキテクチャを示しています:
SNI: サービスノードインターフェース
IFpon: PONインターフェース
UNI: ユーザーとネットワーク間のインターフェイス
CPE: 顧客構内設備
光回線端末(OLT)
OLTの意味
OLTとはOptical Line Terminalの略で、光ファイバを接続して信号を転送するための装置です。PON OLTは、イーサネット・ケーブルを介してアグリゲーション・スイッチに接続される始点である。PONでは大きな違いを生みます。
OLTデバイスコンポーネント
OLT装置には通常、ラック、CSM(制御・スイッチ・モジュール)、ELM(EPONリンク・モジュール、PONカード)、電源モジュールによる冗長保護、ファンが含まれます。特に、PONカードと電源はホットスワップに対応しています。OLTは、アップストリーム(ユーザーからのデータと音声のトラフィックを分配)とダウンストリーム(ネットワークからのデータ、音声、ビデオのトラフィックを受信し、光配信ネットワーク(ODN)上のすべてのONTモジュールに送信)の2方向で動作します。
OLT機能
OLTデバイスはPONネットワークにおいて重要なコンポーネントであり、IPサービスと従来のTDMサービスを同時にサポートするマルチサービス提供プラットフォームとして機能します。メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)のエッジまたはコミュニティアクセスネットワークの出口に配置され、アクセスサービスを統合してIPネットワークに送信します。
OLT は、サービス集約の役割に加えて、集中型ネットワーク管理プラットフォームとしても機能します。デバイスベースのネットワークエレメント管理、サービスベースのセキュリティ管理、および構成管理を可能にします。OLTは、デバイスとポートを監視および管理し、サービスプロビジョニングとユーザーステータスの監視を容易にし、さまざまなユーザーのサービス品質(QoS)とサービスレベル合意(SLA)要件に従って帯域幅を割り当てることができます。
その機能には以下が含まれます:
ブロードキャストモードでONUにイーサネットデータを送信します。
レンジングプロセスの開始と制御、およびレンジング情報を記録します。
ONUに帯域幅を割り当て、ONUデータ送信の開始時間を制御し、送信ウィンドウのサイズを調整します。
OLTアプリケーション
OLTデバイスは、さまざまなタイプのONUと協力して、FTTC、FTTH、FTTO、FTTMなどの多様なアクセス・ネットワークを構築します。さまざまなサービスを伝送する信号は中央局で集約され、特定の信号フォーマットに従ってアクセス・ネットワーク内のエンドユーザーに伝送されます。同時に、エンドユーザーからの信号は、さまざまなサービスタイプに基づいて、さまざまなサービスネットワークにルーティングされます。
下図では、OLT3610-08GP4SのFTTHアプリケーションを示しています。OLTデバイスは管理スイッチとONUに接続され、OLTとONUの間にはスプリッタが配置されています。PONインフラ全体は、IPTV、VOIP、IPカメラなどの複数のサービスを提供し、複数の家族に対応できます。
光ネットワーク端末(ONU) / 光ネットワーク端末(ONT)
ONUは、ファイバ経由で伝送される光信号を電気信号に変換し、個々の加入者に転送します。通常、ONUとエンドユーザーの構内との間には、距離または別のアクセスネットワークが存在します。さらにONUは、顧客から発信されたさまざまな種類のデータを送信、集約、グルーミングし、OLTにアップストリームで送信することができます。グルーミングには、データストリームを最適化して再編成し、配信効率を高めることが含まれます。
OLTは帯域幅の割り当てをサポートし、OLTへのアップストリームデータのスムーズな配信を容易にします。ONUは、ツイストペアの銅線、同軸ケーブル、光ファイバ、Wi-Fiなど、さまざまな方法とケーブルタイプを使用して接続できます。エンドユーザーデバイスもONTと呼ばれることがあります。要するに、ONTデバイスとONUデバイスは同じです。ONTはITU-Tの用語であり、ONUはIEEEの用語です。異なる標準化団体に属するが、どちらもEPONシステムのユーザー側機器を示します。しかし、実際には、ONTとONUには、その位置に基づいて若干の違いがあります。
光配信ネットワーク(ODN)
PONシステムの不可欠な部分であるODNは、ONUとOLTとの物理的な接続に光伝送媒体を提供し、20km以上の到達距離を実現します。ODN内では、光ファイバケーブル、光ファイバコネクタ、受動光スプリッタ、および補助コンポーネントが互いに連携しています。ODNは具体的には、フィーダファイバ、光分配ポイント、ディストリビューションファイバ、光アクセスポイント、ドロップファイバの5つのセグメントから構成されます。フィーダファイバは、セントラルオフィスの通信室にある光分配フレーム(ODF)を起点とし、長距離をカバーするための光分配ポイントで終端します。光分配ポイントから光アクセスポイントまでのディストリビューションファイバは、光ファイバを光アクセスポイントに隣接するエリアに分配します。ドロップファイバは、光アクセスポイントとONTを接続し、ユーザー宅への光ファイバードロップを実現します。また、ODNはPONデータ伝送に不可欠な経路であり、その品質はPONシステムの性能、信頼性、拡張性に直接影響します。
結論
OLT、ONUまたはONT、ODNはPONネットワークの主要コンポーネントで、これまでFTTHアプリケーションで広く使われてきました。パッシブ光ネットワークは、ケーブルインフラの削減(アクティブエレメントなし)と柔軟なメディア伝送により、家庭のインターネット、音声、ビデオアプリケーションに最適です。さらに、パッシブ光ネットワークは大学キャンパスやビジネス環境にも適用でき、コスト効率の高いソリューションを提供します。PON技術が向上し続けるにつれ、潜在的なアプリケーションも拡大しています。