ファイバーからxへ

FTT X（ノード、カーブ、ビルディング、ホーム）アーキテクチャが、光ファイバーとエンドユーザー間の距離に応じてどのように変化するかを示す概略図。左側の建物は中央オフィス、右側の建物は中央オフィスがサービスを提供する建物の1つです。点線の長方形は、同じ建物内の独立した居住空間またはオフィス空間を表しています。

FTTX（Fiber to the x 、ファイバー・イン・ザ・ループとも表記）は、ラストマイル通信に使用されるローカルループの全部または一部を光ファイバーで提供するブロードバンドネットワークアーキテクチャの総称です。光ファイバーケーブルは、特に長距離において銅線ケーブルよりもはるかに多くのデータを伝送できるため、20世紀に構築された銅線電話網は光ファイバーに置き換えられつつあります。^{[ 1 ]} FTTxのキャリア機器は、多くの場合、「ファイバーハット」、Point of Presence ^{[ 2 ]}、または中央局に設置されます。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

FTTX は、ファイバー展開のいくつかの構成を一般化したものであって、FTTP/FTTH/FTTB (ファイバーが建物/家屋/建物まで敷設されている) と FTTC/N (ファイバーがキャビネット/ノードまで敷設され、銅線で接続が完了) の 2 つのグループに分けられます。

既に平衡対配線設備が整備されている住宅地域では、コストと容量のトレードオフが求められます。光ファイバーのヘッドが近いほど、建設コストは高くなり、チャネル容量も大きくなります。金属配線設備が整備されていない地域では、住宅まで光ファイバーを敷設しないことで得られるコスト削減効果はほとんどありません。

ファイバー・トゥ・ザ・クロスは、次世代アクセス（NGA ）を推進する上で重要な手段です。NGAとは、サービスの速度と品質を飛躍的に向上させることで、利用可能なブロードバンドを大幅にアップグレードすることを意味します。これは通常、ダウンロード速度が24Mbit/s以上の高速アップロード速度を備えている。^{[ 7 ]} Ofcomは超高速ブロードバンドを「最大ダウンロード速度が24Mbit/sを超えるブロードバンド製品」と定義している。24 Mbit/s  – この閾値は、現在の世代（銅線ベース）ネットワークでサポートできる最大速度であると一般的に考えられています。" ^{[ 8 ]}

ケーブルテレビ事業者は、ハイブリッド光ファイバー同軸（HFC）ネットワークと呼ばれる類似のネットワークを使用していますが、HFCネットワークでも同様の高度なサービスが提供されているにもかかわらず、通常は「ファイバー・イン・ザ・ループ」とは同義ではありません。Wi -Fi、WiMAX、3GPP Long Term Evolution （LTE）などの固定無線およびモバイル無線技術は、インターネットアクセスを提供するための代替手段です。

定義

通信業界では、FTTXの構成をいくつかの種類に区別しています。現在最も広く使用されている用語は次のとおりです。

• FTTE（Fiber-To-The-Edge）は、企業ビル（ホテル、コンベンションセンター、オフィスビル、病院、高齢者向けコミュニティ、集合住宅、スタジアムなど）で使用されるネットワーク構築手法です。光ファイバーは、建物の主配線盤からエッジデバイスまで直接配線されるため、中間配線盤は不要です。
• FTTP（ファイバー・トゥ・ザ・プレミス）：この用語は、FTTHとFTTBの両方を表す包括的な用語として、またはファイバーネットワークが家庭と中小企業の両方を含む場合に使用されます。
  • FTTH（ファイバー・トゥ・ザ・ホーム）：光ファイバーは、家の外壁にあるボックスなど、居住空間の境界まで届きます。パッシブ光ネットワークとポイントツーポイントイーサネットは、事業者の中央オフィスから直接FTTHネットワークを介してトリプルプレイサービスを提供できるアーキテクチャです。^{[ 9 ] [ 10 ]}通常、1～10 ギガビット/秒
  • FTTB（ファイバー・トゥ・ザ・ビルディング、ファイバー・トゥ・ザ・ビジネス、ファイバー・トゥ・ザ・ベースメント）：ファイバーは建物の境界（集合住宅の地下室など）まで到達し、個々の居住空間への最終的な接続は、縁石やポール技術に類似した代替手段によって行われます。現在、 G.mgfastを使用することで、対称的に10 Gbit/s の速度を実現できます。
  • FTTD には 2 つの異なる意味があります。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・デスクトップまたはデスク）：オフィスでは、メインのコンピュータルームからユーザーのデスクの近くにあるデスクまたはファイバーメディアコンバータまでファイバー接続が設置されます。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・ドア）：光ファイバーがアパートの外側まで届く
  • FTTR には 3 つの異なる意味があります。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・ラジオ）：ファイバーは基地局のトランシーバーまで配線される。
    • （ファイバー・ツー・ザ・ルータ）：ルータからISPの光ファイバーネットワークまで光ファイバー接続が設置されます。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・ルーム）：ルーターから建物内の各部屋までファイバー接続が延長される^{[ 11 ]}
  • FTTO（Fiber-To-The-Office）：メインコンピュータルーム／コアスイッチから、ユーザーのワークステーションまたはサービスポイントに設置された専用のミニスイッチ（FTTOスイッチ）まで光ファイバー接続が敷設されます。このミニスイッチは、標準のツイストペアパッチコードを介して、エンドユーザーのデバイスにイーサネットサービスを提供します。スイッチは分散配置されており、建物全体に設置されていますが、一元管理されています。
  • FTTF には 5 つの異なる意味があります。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・ファクトリー）：工場の建物まで光ファイバーが敷設されている
    • （ファイバー・トゥ・ザ・ファーム）：農場までファイバーが敷設される
    • （ファイバー・トゥ・ザ・フィーダー）：FTTNの同義語
    • （ファイバー・トゥ・ザ・フロア）：ファイバーが建物の階にある接続箱に到達する
    • （ファイバー・トゥ・ザ・フロントエイジ）：これはFTTBと非常によく似ています。ファイバー・トゥ・ザ・フロントヤードのシナリオでは、各ファイバーノードは単一の加入者にサービスを提供します。現在、G.mgfastにより対称10Gbit/sの速度を実現しています。ファイバーノードは加入者モデムから逆電力供給を受ける場合があります^{[ 12 ]。}
  • FTTM に は 4 つの異なる意味があります。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・マシン）：工場ではファイバーが機械まで配線される
    • （ファイバー・トゥ・ザ・マスト）：光ファイバーが無線マストまで配線される
    • （ファイバー・トゥ・ザ・モバイル）：光ファイバーが基地局まで配線される
    • （集合住宅への光ファイバー）：集合住宅へのFTTP
  • FTTT には 3 つの異なる意味があります。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・ターミナル）：オフィスでは、ファイバーはデスクトップ機器まで配線される。
    • （ファイバー・トゥ・ザ・タワー）：ファイバーが基地局に到達
    • （ファイバー・トゥ・ザ・テント）：例えば、デンマークのBornHackのようなハッカーキャンプなどです。^{[ 13 ]}
  • FTTW（ファイバー・トゥ・ザ・ウォールまたはワークグループ）：オフィスでは、光ファイバーはユーザーグループの近くにある小さなスイッチまで配線されます。
• FTTA には2 つの異なる意味があります。
  • （ファイバー・トゥ・ザ・アンプ）：ファイバーは路上のキャビネットまで配線される
  • （ファイバー・トゥ・ザ・アンテナ）：ファイバーはアンテナ塔まで伸びる
• FTTCS（Fiber-to-the-Cell-Site）：光ファイバーが基地局サイトに到達
• FTTE / FTTZ（fiber-to-the-telecom-enclosureまたはfiber-to-the-zone ）は、企業のローカルエリアネットワークで一般的に使用される構造化ケーブルの一種で、光ファイバーを使用してメインのコンピュータ機器室とデスクまたはワークステーションに近いエンクロージャを接続します。FTTEとFTTZは、名前が似ているにもかかわらず、FTTXグループの技術の一部とは見なされていません。^{[ 14 ]}
• FTTdp（Fiber-to-The-Distribution-Point）：これはFTTC/FTTNに非常に似ていますが、さらに一歩近づき、光ファイバーの終端を顧客敷地の境界から数メートル以内の「Distribution Point（分配点）」と呼ばれる最後の接続箱まで移動させます。これにより、ギガビットに近い速度が可能になります^{[ 15 ]。}
• FTTL（ファイバー・トゥ・ザ・ループ）：一般用語
• FTTN / FTTLA（ファイバー・トゥ・ザ・ノード、近隣、またはラスト・アンプ）：光ファイバーは、顧客宅から数マイル離れた路上のキャビネットに終端され、最終的な接続は銅線で行われます。FTTNは、完全なFTTH（ファイバー・トゥ・ザ・ホーム）への中間段階であることが多く、通常は「高度な」トリプルプレイ通信サービスを提供するために使用されます。
• FTTC / FTTK（ファイバー・トゥ・ザ・カーブ、クローゼット、キャビネット）：これはFTTNと非常に似ていますが、街頭のキャビネットまたはポールがユーザーの敷地からより近く、通常300メートル（1,000フィート）以内で、有線イーサネットやIEEE 1901電力線ネットワーク、無線Wi-Fi技術などの高帯域銅線技術の範囲内にあります。FTTCは時折、FTTP（ファイバー・トゥ・ザ・ポール）と曖昧に呼ばれ、異なるファイバー・トゥ・ザ・プレミスシステムと混同されることがあります。通常、最大100 メガビット/秒
• FTTS には 3 つの異なる意味があります。
  • （ファイバー・トゥ・ザ・スクリーンまたはファイバー・シート）：飛行機では、ファイバーがIFEスクリーンに届く。
  • （ファイバー・トゥ・ザ・ストリート）：顧客は建物の近くを通る光ファイバーに銅線で接続され、最大200メートル（700フィート）離れた場所まで接続されます。これはFTTBとFTTCの中間のものです。通常、最大500 メガビット/秒
  • （ファイバー・トゥ・ザ・サブスクライバー）：これはFTTPの同義語です

一貫性を促進するため、特に各国のFTTH普及率を比較するために、欧州、北米、アジア太平洋の3つのFTTH協議会は、2006年にFTTHとFTTBの定義に合意し、^{[ 16 ] 2009年、 [ 17 ]} 2011年^{[ 18 ]}、2015年^{[ 19 ]}に更新されました。FTTH協議会はFTTCとFTTNの正式な定義を持っていません。

利点

光ファイバーケーブルは長距離を高速で伝送できますが、従来の電話回線やADSLで使用されている銅線ケーブルでは高速伝送はできません。例えば、一般的なギガビットイーサネット（1 Gbit/s）は、比較的経済的なカテゴリー5e、カテゴリー6、または6Aのシールドなしツイストペア銅線ケーブルで伝送されますが、その距離は100m（300フィート）までです。しかし、光ファイバー経由の1ギガビット/秒イーサネットは、数十キロメートルの距離を容易に伝送できます。そのため、世界中の主要通信事業者は、長距離データ伝送にFTTPを採用しています。1 Gbit/sの対称接続を消費者の自宅に直接提供します。光ファイバーを建物内に直接引き込むFTTP構成では、残りのセグメントで標準のイーサネットケーブルまたは同軸ケーブルを使用できるため、最高速を実現できます。

光ファイバーは、接続データレートが光ファイバーではなく端末機器によって制限されることが多いため、「将来性がある」と言われることがよくあります。そのため、光ファイバー自体のアップグレードが必要になる前に、機器のアップグレードによって大幅な速度向上が可能です。しかしながら、マルチモードかシングルモードかといった光ファイバーの種類と長さの選択は、将来の1000Mbpsを超える接続への適用性にとって非常に重要です。1 ギガビット/秒。

YouTube、Netflix、Roku、Facebook LIVEなどの高解像度のオンデマンドビデオストリーミングアプリケーションやデバイスの人気が高まるにつれ、ますます多くの人々がこれらのサービスを利用するようになり、信頼性の高い帯域幅の需要が重要になっています。^{[ 20 ]}

FTTC（光ファイバーを街頭キャビネット内で銅線に変換する）は、既存の銅線ケーブルを介した標準的なイーサネット構成では、一般的にユーザーから遠すぎる。彼らは通常、下り速度が1.5Mbpsの超高速デジタル加入者線（VDSL）を使用している。最高速度は 80 Mbit/sですが、距離が 100 m (300 フィート) を超えると速度が急激に低下します。

建物内光ファイバー

FTTP（Fiber to the Pmises）は、光ファイバー通信回線の一形態であり、光配線ネットワークを通じて中央局から加入者の建物まで光ファイバーを敷設します。「FTTP」という用語は曖昧になっており、光ファイバーが建物に到達せずに 電柱で終端するFTTCを指す場合もあります。

ニューヨーク市の街路の下に敷設されている光ファイバーケーブル

FTTHサービスのある住宅の光ファイバージャック（カバーを外した状態）

FTTH用のISP機器。中央には、ISPと顧客に接続する屋外設備ケーブルを接続する光統合ラックがあります。左側には、PONネットワークの一部として顧客との間でデータを送受信する光回線終端装置があります。

光ファイバーの終端場所に応じて、建物内光ファイバーは次のように分類できます。

• FTTH（Fiber To The Home）は、光ファイバーを用いた通信回線の一形態であり、居住空間または職場空間にまで敷設されます。光ファイバーは、中央局から加入者の居住空間または職場空間まで敷設されます。^{[ 18 ]}加入者の居住空間または職場空間に到達すると、信号はツイストペアケーブル、同軸ケーブル、無線、電力線通信、光ファイバーなど、あらゆる手段を用いて空間全体に伝送されます。
• FTTB（Fiber-To-The-Building/Basement）は、光ファイバー通信回線の一種であり、複数の居住空間または作業空間を有する物件にのみ適用されます。光ファイバーは、加入者の居住空間または作業空間自体に到達する前に終端しますが、その居住空間または作業空間を含む物件まで延長されます。信号は、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、無線通信、電力線通信など、光以外の通信手段を用いて最終距離まで伝送されます。^{[ 18 ]}

FTTHとFTTBの違いを示す例として、マンションが挙げられます。光ファイバーが各加入者の住戸内のパネルまで配線されている場合はFTTHです。一方、光ファイバーがマンションの共用電気室（1階のみ、または各階）までしか配線されていない場合はFTTBです。

光ファイバー・トゥ・ザ・ホーム・ケーブル。

このケーブルは屋外仕様です。おおよその直径：外被：5 mm、外側の白い紙の包装：⌀2.5 mm、内側の白いプラスチックシース：⌀890 μm、青色鞘：⌀250 μm、光ファイバー：⌀150μm

縁石/キャビネット/ノードへの光ファイバー

FTTNまたはFTTC光ファイバーキャビネットの内部。左側には光ファイバーとDSLAMが収容され、右側にはVDSLなどのDSL用の銅線とパンチダウンブロックが収容されている。

FTTC（Fiber to the Curb/Cabinet）は、複数の顧客にサービスを提供するプラットフォームまで敷設された光ファイバーケーブルに基づく通信システムです。各顧客は、同軸ケーブルまたはツイストペアケーブルを介してこのプラットフォームに接続します。ここでの「カーブ」は抽象的な概念であり、柱上設置型装置、通信クローゼット、または小屋などを指すこともあります。通常、顧客宅内機器から300メートル（1,000フィート）以内で光ファイバーを終端するシステムはFTTCと呼ばれます。^{[ 21 ]}

FTTN（Fiber to the Node or Neighborhood）は、FTTC（Fiber to the Cabinet）と同一視される場合もあれば、区別される場合もある^{[ 22 ]}。これは、地域にサービスを提供するキャビネットまで敷設された光ファイバーケーブルに基づく通信アーキテクチャである。顧客は通常、従来の同軸ケーブルまたはツイストペアケーブルを使用してこのキャビネットに接続する。キャビネットのサービスエリアは通常、半径1マイル未満で、数百人の顧客を抱えることもある。

FTTNは、高速インターネットなどのブロードバンドサービスの提供を可能にします。キャビネットと顧客の間では、ブロードバンドケーブルアクセス（通常はDOCSIS）や何らかのデジタル加入者線（DSL）などの高速通信プロトコルが使用されます。データ速度は、使用されるプロトコルの種類と、顧客とキャビネットの距離によって異なります。

FTTPとは異なり、FTTNはラストマイルサービスを提供する際に既存の同軸ケーブルやツイストペアケーブルを利用することが多いため、導入コストが低く抑えられます。しかしながら、長期的には、光ファイバーを加入者により近い場所に配置した実装に比べて、FTTNの帯域幅の潜在能力は限られています。

ケーブルテレビ事業者向けのこの技術の派生形として、ハイブリッド光ファイバー同軸（HFC）システムが挙げられます。顧客（または顧客近隣）の直前のアナログ増幅器までを置き換えるため、 FTTLA（fiber-to-the-last-amplifier）という略語が用いられることもあります。

FTTCは、高速インターネットなどのブロードバンドサービスの提供を可能にします。通常、既存の回線は、ブロードバンドケーブルアクセス（通常はDOCSIS）やDSLなどの通信プロトコルと組み合わせて使用​​され、縁石/キャビネットと顧客を接続します。これらのプロトコルでは、データ速度は使用されるプロトコルの種類と、顧客とキャビネットの距離によって異なります。

新しいケーブルを敷設できる場合は、光ファイバーと銅線イーサネットの両方で「カーブ」を完全な接続で接続できます。100 Mbit/sまたは1Gbit/s接続。数百メートルにわたる比較的安価な屋外用カテゴリ5銅線でも、Power over Ethernet（PoE）を含むすべてのイーサネットプロトコルがサポートされます。ほとんどの固定無線技術はPoEに依存しており、Motorola Canopyは低電力無線で動作可能です。数十メートルのケーブルを介して供給される12 VDC電源。

電力線ネットワークの導入もFTTCに依存しています。IEEE P1901プロトコル（またはその前身であるHomePlug AV）を使用すると、既存の電力供給ケーブルは縁石/ポール/キャビネットから家庭内のすべての AC 電源コンセントまで1 Gbit/s の通信が可能。強力なWi-Fi実装と同等のカバレッジに加え、電源とデータに 1 本のケーブルで済むという利点もあります。

FTTCは新規ケーブルの敷設とそれに伴うコストや負債を回避するため、導入コストが低く抑えられます。しかしながら、FTTPに比べて帯域幅のポテンシャルは歴史的に低いものでした。実際には、光ファイバーの相対的な優位性は、バックホールに利用可能な帯域幅、ラストマイル機能の十分な活用を妨げる従量制課金の制約、顧客構内設備と保守の制約、そして地域や建物の種類によって大きく異なる光ファイバーの敷設コストによって左右されます。

米国とカナダでは、ベルサウス・テレコミュニケーションズがFTTCの最大の導入を実施しました。AT &Tによるベルサウスの買収により、FTTCの導入は終了します。今後の導入はFTTNまたはFTTPのいずれかに基づいて行われます。既存のFTTC設備は撤去され、FTTPに置き換えられる可能性があります。^{[ 23 ]}一方、ベライゾンは2010年3月にFiOSの拡張を縮小し、既にFiOSフランチャイズがある地域でのネットワーク完成に集中し、新規地域への展開は行わないと発表しました。^{[ 24 ]}これは、これらの地域以外ではFTTHが採算が取れないことを示唆しています。

ベライゾンはまた、CES 2010でスマートホームと電力会社データ管理分野への参入を発表し、P1901ベースのFTTCまたは他の既存の有線方式を使用して家庭にアクセスし、高度なメーターインフラに必要な安全なAES-128帯域幅から追加の収益を得ることを検討していることを示しました。しかし、最大のアメリカ合衆国テネシー州チャタヌーガにおける1Gbit/sの導入は、電力会社EPBによって実施されたにもかかわらず^{[ 25 ]}、FTTCではなくFTTHであり、600平方マイルの地域内のすべての加入者にサービスを提供しました。月額350ドルという価格は、この導入コストの高さを反映していました。しかし、チャタヌーガEPBは月額70ドルに値下げしました^{[ 26 ] 。}

歴史的に、電話会社とケーブル会社はどちらも、自社の拠点から顧客構内までの複数の異なる転送モードを使用するハイブリッド ネットワークを避けてきました。競争によるコスト圧力の高まり、3 つの異なる既存の有線ソリューションの利用可能性、スマート グリッド導入要件 (チャタヌーガなど)、ハイブリッド ネットワーク ツールの改善 (アルカテル ルーセントやクアルコム アセロスなどの大手ベンダー、エッジ ネットワーク向けWi-Fiソリューション、IEEE 1905およびIEEE 802.21プロトコルへの取り組み、SNMP の改善) により、FTTP/FTTH でサービスを提供するには経済的に不利な地域で FTTC が導入される可能性が高まっています。実質的に、FTTC は固定無線と FTTH の中間的な手段として機能し、既にPLCを使用しているスマート家電や電気自動車に特別な利点があります。

展開

世界中の通信事業者は、2000年代半ばから高速インターネットアクセスネットワークを展開してきました。一部の事業者は、アクティブ・イーサネット・ポイントツーポイントと呼ばれるネットワークトポロジを用いて、中央オフィスから加入者宅へ直接サービスを提供していました。光ファイバーの終端処理は、加入者宅内に設置されたアドバンスト・デジタル・ブロードキャスト社製のレジデンシャル・ゲートウェイによって行われ、他の家電製品（CE）と共有されていました。

2007年以来、イタリアのアクセスプロバイダであるFastweb、^{[ 27 ]} Vodafone、Windは、イタリア全土に光ファイバー網を構築することを目的としたFibre for Italyと呼ばれるプロジェクトに参加している。イタリアの首都ローマで実施されているパイロットプロジェクトでは、100 Mbit/sです​​。^{[ 28 ]}テレコム・イタリアはFiber for Italyイニシアチブへの参加を拒否しましたが、2018年までに138都市に光ファイバーを家庭や企業に引き込むというさらに野心的な計画を立てていました。^{[ 29 ]}

2010年12月末までに、光ファイバー接続に対応した世帯数は250万世帯を超え、加入者数は34万8000人を超えた。 ^{[ 29 ]}

2010年9月、欧州委員会は、高速ブロードバンドと次世代アクセスネットワークの導入を促進するための措置のリストとともに、新たな「NGAネットワークへの規制されたアクセスに関する勧告」を公表した。^{[ 30 ]}

ポルトガルテレコムは、2020年までにFTTH（光ファイバー・トゥ・ザ・ホーム）の全国展開を完了する計画である。同社の通信サービスは現在MEOブランドで運営されており、2025年にはXGS-PON技術を用いた最大10Gbit/sの速度の光ファイバー接続をポルトガルのほとんどの都市部で利用可能となる。^{[ 31 ]}

2017年9月から2019年3月の間に、欧州のFTTHおよびFTTB加入者数は約16%増加しました。2025年までに、FTTHおよびFTTBインフラが敷設されている建物の総数は、欧州全体で1億8,700万戸に達すると予想されています。^{[ 32 ]}

アクティブラインアクセスは、英国の規制当局であるOfcomによって提案され、ネットワーク相互運用性諮問委員会によって開発された、FTTPネットワークを介したサービスの提供のための進化する標準です。 ^{[ 33 ]}

FTTS、FTTH、FTTB

ほとんどのFTTH導入は、集中型スプリット、分散型スプリット、スター型アーキテクチャ、デイジーチェーンの4つの主要なアーキテクチャのいずれかを採用しています。光ファイバーネットワーク開発者は、地域環境の地理的条件、想定される加入者数、労働力のスキルなど、さまざまな要因に基づいてアーキテクチャを選択します。^{[ 34 ]}ケーブルと光ファイバーのアーキテクチャを区別することが重要です。ケーブル構造は特定のアーキテクチャに従うことができますが、内部の光ファイバーは全く異なるアーキテクチャに従うことができるためです。^{[ 35 ]}

FTTNとFTTC

ドイツでの設置中のFTTC

FTTN/Cは完全なFTTHへの中間ステップとみなされており、多くの場合、このアプローチを使用して最大約100Mbpsのトリプルプレイサービスが提供されます。100Mbit/sでは加入者数とARPUが大幅に増加することが証明されています^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]} FTTN/Cは現在、米国のAT&T 、ドイツのドイツテレコム、ギリシャのOTE、スイスコム、イタリアのテレコムイタリア、ベルギーのプロキシマス、オーストラリアのnbn™ 、カナダの通信事業者Telus、Cogeco、Bell Canadaなど、多くの通信事業者によって使用されています。

光配線ネットワーク

直接繊維

概念的に最も単純な光配線ネットワークアーキテクチャは、ダイレクトファイバーです。つまり、中央局から出ていく各ファイバーは、正確に1つの顧客に配線されます。このネットワークは非常に大きな帯域幅をサポートできますが、個々のファイバーの数と中央局に必要な機器の数が多いため、コストが高くなります。^{[ 39 ]}

ダイレクトファイバーは、新規参入企業や競争事業者に一般的に好まれています。その利点は、パッシブ光ネットワーク（PON）、アクティブ光ネットワーク（AON）、その他のレイヤー2ネットワーク技術が排除されないことです。このトポロジーを用いることで、あらゆる規制上の救済措置が可能です。^{[ 40 ]}

共有ファイバー

より一般的には、中央局から出ている各ファイバーは実際には多くの顧客によって共有されています。このようなファイバーは、顧客に比較的近い位置に到達した時点で初めて、顧客固有のファイバーに分割されます。AONとPONはどちらもこの分割を実現します。

アクティブ光ネットワーク

典型的な AON（マルチキャストが可能なスター型ネットワーク）が、典型的な PON（複数のスプリッタが同じキャビネットに収容されているスター型ネットワーク）とは異なる方法でダウンストリーム トラフィックを処理する方法の比較

AONは、スイッチやルーターなどの電力駆動型ネットワーク機器を利用して信号を分配します。通常、信号はAON内で光-電気-光変換されます。中央局から発信される各信号は、宛先の顧客にのみ送信されます。

交差点では、受電装置がバッファリング機能を提供するため、顧客からの入力信号は衝突を回避します。アクティブイーサネット（ファーストマイルイーサネットの一種）は、一般的なAONであり、光イーサネットスイッチを使用して信号を分配し、顧客の構内と中央オフィスを大規模なスイッチ型イーサネットネットワークに統合します。ファーストマイルイーサネットの展開は、ポイントツーポイントまたはスター型ネットワークトポロジを採用し、多くの場合、最大速度のファストイーサネットに基づいています。100 Mbit/ s ^{[ 41 ]}

このようなネットワークは、企業や学術機関で使用されているイーサネットコンピュータネットワークと全く同じですが、その目的は、特定の場所にあるコンピュータやプリンターを接続するのではなく、家庭や建物を中央オフィスに接続することです。各スイッチングキャビネットは最大1,000の顧客に対応しますが、通常は400～500の顧客に対応します。

この近隣設備は、レイヤ2スイッチングまたはレイヤ3スイッチングとルーティングを実行し、レイヤ3ルーティング全体をキャリアの中央オフィスにオフロードします。IEEE 802.3ah規格により、サービスプロバイダは最大でプロバイダーに応じて、 1本のシングルモード光ファイバーFTTP経由で1000 Mbit/s、全二重。

パッシブ光ネットワーク

パッシブ光ネットワーク（PON）は、ポイントツーマルチポイントFTTPネットワークアーキテクチャであり、無電源の光スプリッタを用いて1本の光ファイバで最大128の顧客にサービスを提供できます。PONは、ポイントツーポイントアーキテクチャと比較して、必要な光ファイバと中央局設備を削減します。このため、またISP施設を出てから顧客に到達するまで、電源付きスプリッタやその他のアクティブコンポーネントを必要としないため、多くのISPがこの技術を採用しています。^{[ 42 ]}

中央局から送られるダウンストリーム信号は、光ファイバーを共有する各顧客宅にブロードキャストされます。盗聴防止のため、暗号化が用いられます。アップストリーム信号は、通常、時分割多重アクセス（TDMA）などの多重アクセスプロトコルを用いて結合されます。

イーサネットポイントツーポイント

Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) は、光ファイバーネットワークと光ファイバー同軸ハイブリッド(HFC) ネットワークの両方で、トリプルプレイおよびクアッドプレイ（音声、動画、データ、モバイル）サービスを提供する一般的な方法です。アクティブPPPoEは、通信事業者の中央オフィスから加入者宅まで専用光ファイバーを使用します。一方、ハイブリッドネットワーク（多くの場合FTTN）では、ラストマイルの銅線接続で十分なスループットを確保するために、中間地点まで光ファイバー経由でデータを転送します。

このアプローチは近年、北米（AT&T、Telusなど）および欧州（ Fastweb、Telecom Italia、Telekom Austria、Deutsche Telekomなど）の通信サービスプロバイダーの間でますます普及しています。Googleも、米国のオープンアクセスネットワーク上で複数のサービスを提供する方法として、このアプローチを検討してきました。^{[ 43 ]}

電気ネットワーク

私有地に入ると、信号は通常、電気形式に変換されます。

光ネットワーク端末（ONT、ITU-T用語）またはユニット（ONU、IEEE用語）は、薄膜フィルタ技術を用いて光信号を電気信号に変換します。これらのユニットは動作に電力を必要とするため、一部のプロバイダは停電時に備えてバックアップバッテリーに接続し、緊急時の通信アクセスを確保しています。光回線端末は、光ネットワーク端末またはユニットを「レンジング」することで、上り通信用のTDMAタイムスロット割り当てを提供します。

FTTHおよび一部のFTTBでは、建物内の既存のイーサネット、電話、ケーブルテレビシステムを光ネットワーク端末またはユニットに直接接続するのが一般的です。3つのシステムすべてがユニットに直接接続できない場合は、信号を統合し、イーサネットなどの共通媒体を介して伝送することが可能です。エンドユーザーに近い場所では、ルーターやネットワークインターフェースコントローラーなどの機器が信号を分離し、適切なプロトコルに変換します。

FTTC および FTTN の場合、インターネット、ビデオ、電話の複合信号は、既存の電話またはケーブル配線を経由して建物内を移動し、エンドユーザーの居住空間に到達します。そこで、VDSL または DOCSIS モデムがデータとビデオ信号をイーサネット プロトコルに変換し、エンドユーザーのカテゴリ 5 ケーブルを介して送信されます。

参照

• 国家ブロードバンド計画

参考文献

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