日本におけるFTTHブロードバンドサービスの契約者数は約2,320万人まで拡大し、OLTユーザー収容数増加の課題が急速に重要性を増しています。光ファイバーを室内まで引き込むことで最大2.4Gbpsの速度が実現し、日々高まるインターネットのニーズを満たすことができます。しかし、従来のFTTHのスプリッタの分割比では、特に集合住宅における高速インターネットの要望を十分に満足できないという問題が生じています。
OLT（Optical Line Terminal）とは、光回線網の中核となる装置であり、多数のONU（Optical Network Unit）と接続して効率的なネットワークを構築します。現在のGE-PON装置は通信の高速・大容量化や光ファイバーの有効活用を特長としていますが、ユーザー数の急増に伴い、より高密度なソリューションが求められています。この課題に対して、LitePONソリューションでは設備購入コストを約60％節約できると推定されています。さらに、コンパクトなMiniOLTは施工が簡単で、様々なシーンに展開しやすいという利点があります。
この記事では、OLTユーザー収容数の限界を突破するための次世代PONシステムによる解決策について詳しく解説します。集合住宅における課題から、将来の帯域幅アップグレードにも対応できる拡張性の高いシステムまで、包括的に紹介していきます。
集合住宅におけるOLTユーザー収容の課題
集合住宅では、OLT（Optical Line Terminal）のユーザー収容数に関する固有の課題が存在します。従来のアーキテクチャでは、光スプリッタを用いた光段の集線とL2SWを用いた電気段の集線という二段階の集線構成で経済化を達成しています。しかし、PON区間が高速化すると、L2SW内での高速なバッファ処理が必要となり、消費電力が増大するという問題があります。
特に、集合住宅タイプでは1本の光回線をマンションやアパート全体で共有する仕組みになっています。NTT回線の場合、1本の光ファイバーに対して最大32ユーザーまで共有できますが、世帯数の多いマンションでは必然的に多くの分岐が埋まり、アクセスが集中して通信速度が低下する可能性が高くなります。
また、分岐装置以降の配線方式によっても課題が生じます。光配線方式、VDSL方式、LAN配線方式があり、VDSL方式やLAN方式の場合は通信速度が最高でも100Mbps程度に制限されます。
OLT共用に関しては、トラフィックが混み合った場合の帯域制御ルール、ユーザーの利用特性を踏まえた収容設計ルール、ヘビーユーザーの収容替えルールなどを事業者間で取り決める必要があります。さらに、信号損失の問題も重要で、分割比が高くなるほど出力が増え、より大きな信号損失につながります。
これらの課題に対して、LitePONソリューションは効率的なユーザー収容を実現します。
LitePONによる全戸一括型オール光ソリューション
集合住宅におけるOLT収容数の課題に対して、LitePONは全戸一括型オール光ソリューションという革新的なアプローチを提供します。従来のPON技術を簡素化し、効率的な光ファイバーネットワークを実現する点が特徴です。
LitePONの最大の強みは、ONUと無線LANアクセスポイントを一体化した光APにあります。この統合型設計により、設備購入コストを約60％削減でき、設備トータル価格は既存FTTHの40％レベルにまで抑えられます。さらに、コンパクトなMiniOLTはA4用紙サイズよりも小さく設計されており、MDFへの展開が容易です。壁掛けと据置の両方に対応し、1台のMiniOLTで最大64台の光アクセスポイントを接続できるため、大型集合住宅やホテルなど様々な環境に柔軟に対応します。
技術面では、Wi-Fi 6に対応した光APが最大2.4Gbpsの高速通信を実現します。また、JaCSクラウドによる統合管理システムにより、APの自動検出と設定送信が可能になり、複数のAPの日常管理が格段に簡素化されます。万が一APが故障した場合でも、クラウドからバックアップ設定を自動的に送信できるため、現場での手動設定が不要となり、運用保守の負荷を大幅に軽減します。
ファンレス設計で環境温度-10℃～55℃に対応しており、製品の故障率を抑え、安定した光ファイバーインターネット環境を提供します。さらに、将来の帯域幅拡張時には光ファイバー工事が不要で、設備のアップグレードだけで対応できる拡張性も備えています。
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次世代PONシステムによるOLT収容数の拡張性
PON技術の進化により、OLTユーザー収容数の大幅な拡張が実現しています。従来のTDM-PON技術に、コアネットワークで活用されていた波長多重（WDM）技術を組み合わせた「WDM/TDM-PON技術」が開発され、OLT収容数の限界を突破しました。この技術を用いた実証実験では、40kmの伝送距離と従来の40倍にあたる40Gbit/sの総伝送容量、さらに32倍のユーザー数にあたる1024ユーザーの収容に世界で初めて成功しています。
次世代PON技術の主な利点は、年々増加するブロードバンドユーザーのトラフィックに対応できる大容量化と、伝送距離を伸ばし収容ユーザー数を増やすことによる装置配置局舎数や局舎内装置数の削減にあります。この結果、効率的な運用と消費電力削減が実現できます。
技術面では、小型OLTがPONブリッジチップによりOLTの多様な機能を1個のASICに集約しています。このワンチップ化により、小型化と省電力化を同時に実現し、発熱も抑制されています。また、最先端のチップセットにより業界平均より20%以上電力消費を抑えることに成功しました。
さらに、XGS-PONシステムでは、OLTが高度なトラフィック管理機能、サービス品質の優先順位付け機能、高度なセキュリティ対策を備え、一部のONUモデルは最大10Gbpsの対称帯域幅をサポートしています。
将来に向けては、25G PONと50G PONという2つの新技術が前世代の10G PONからの大きな飛躍として登場しており、LitePONのようなソリューションと組み合わせることで、さらなるユーザー収容数の拡張が期待できます。
まとめ
現在のOLTユーザー収容数の限界は、日本のFTTHブロードバンドサービスの拡大に伴い、重要な課題となっています。したがって、次世代PONシステムは、この課題に対する効果的な解決策を提供します。特に集合住宅では、従来のアーキテクチャによる制約が顕著であり、通信速度の低下やコスト増加が避けられない状況でした。
LitePONソリューションは、これらの問題に対して革新的なアプローチを提示しています。確かに、設備購入コストを約60％削減し、コンパクトなMiniOLTにより簡単な施工を実現しました。さらに、ONU と無線LANアクセスポイントを一体化した設計は、管理の簡素化とコスト効率の向上に大きく貢献しています。
次世代PON技術の発展によって、ユーザー収容数は飛躍的に拡大しました。実際、WDM/TDM-PON技術の導入により、従来の32倍にあたる1024ユーザーの収容が可能になっています。同時に、小型OLTのワンチップ化は、省電力化と小型化を実現し、運用コストの削減にも寄与しています。
最終的に、LitePONソリューションのような革新的な技術は、将来の帯域幅要求にも柔軟に対応できる拡張性を備えています。それゆえ、増加し続けるインターネットトラフィックに対応しながら、効率的かつ経済的なネットワーク構築が可能になるでしょう。光ファイバーネットワークの未来は、より高速で、より多くのユーザーを収容できる次世代PONシステムによって形作られています。
