ガラス越しの無線周波数

電気通信分野において、 RFoG ( Radio Frequency Over Glass ) は、ハイブリッド光ファイバー同軸(HFC) ネットワークの同軸部分をシングルファイバーパッシブ光ネットワーク(PON) に置き換えたディープファイバーネットワーク設計です。ダウンストリーム伝送とリターンパス伝送では、同じファイバーを共有するために異なる波長が使用されます (通常、ダウンストリームは 1550 nm、アップストリームは 1310 nm または 1590/1610 nm)。リターンパス波長の標準は 1610 nm になると予想されていますが、初期の導入では 1590 nm が使用されていました。リターンパスに 1590/1610 nm を使用すると、ファイバーインフラストラクチャは、1490 nm のダウンストリームと 1310 nm のリターンパス波長で動作し、RFoG と標準ベースの PON の両方を同時にサポートできます。

利点

RFoGは、 RF / DOCSIS / HFCネットワークと同じサービスを提供しますが、ノイズ性能の向上と、ダウンストリームおよびリターンパス方向の両方で利用可能なRFスペクトルの拡大という利点も備えています。RFoGとHFCシステムは、同じヘッドエンド/ハブから同時に動作できるため、RFoGは既存ネットワークのノード分割と容量増加に適したソリューションです。

RFoGにより、サービスプロバイダーは従来のHFC機器とバックオフィスアプリケーションを、新たなFTTP導入においても引き続き活用できます。ケーブル事業者は、既存のプロビジョニング・課金システム、ケーブルモデム終端システム（CMTS）プラットフォーム、ヘッドエンド機器、セットトップボックス、限定アクセス技術、ケーブルモデムを引き続き活用しながら、RFoGとFTTx固有のメリットを享受できます。

RFoG は、従来のネットワーク アーキテクチャに比べて次のようないくつかの利点があります。

  • より多くのダウンストリームスペクトル、RFoGシステムは1GHz以上をサポートし、ビデオやダウンストリームデータサービスのサポートの増加に直接相関します。
  • アップストリーム帯域幅の拡大：RFoGのノイズ特性の改善により、5～42MHzのリターンパススペクトル全体を活用できます。さらに、高性能RFoGシステムは、ボンディングによるDOCSIS 3.0のサポートだけでなく、DOCSIS 3.0ボンディングチャネルで64直交振幅変調（QAM）アップストリーム伝送も可能にし、リターンパス帯域幅を大幅に拡大します。
  • 運用コストの削減：RFoGはパッシブファイバートポロジーの利点をもたらします。アクセスネットワークからアクティブデバイスを削除することで、全体的な電力要件が削減されるだけでなく、ノードやアンプなどのアクティブデバイスに通常必要となる継続的なメンテナンスコストも削減されます。

コスト削減と新しいサービスのための容量増加（収益創出および/または競争上の優位性）の両方により、100 パーセント PON ベースのアクセス ネットワークへの道におけるコスト効率の高いステップとして RFoG が受け入れられつつあります。

実装

HFCアーキテクチャと同様に、ビデオコントローラとデータネットワーキングサービスはCMTS /エッジルーターを介して供給されます。これらの電気信号は光信号に変換され、波長分割多重（WDM）プラットフォームとパッシブスプリッタを介して1550nmの波長で顧客構内に設置された光ファイバーマイクロノードに伝送されます。必要に応じて、光増幅器を使用してダウンストリーム光信号を増幅し、より長い距離をカバーすることもできます。

光ファイバーマイクロノード（RFoG 光ネットワーキングユニット (R-ONU) とも呼ばれる）は、ファイバー接続を終端し、トラフィックを変換して家庭内ネットワーク経由で配信します。ビデオトラフィックは同軸ケーブルでセットトップボックスに送ることができ、音声とデータトラフィックは、加入者の内部電話配線を介してアナログ電話回線に接続し、イーサネットまたはWiFiを介して PC に接続する組み込みマルチメディアターミナルアダプタ(eMTA) に配信できます。音声、データ、ビデオトラフィックのリターンパスは、1310 または 1590/1610 nm の波長でリターンパスレシーバーに送られ、ここで光信号が RF に変換され、CMTS とビデオコントローラにフィードバックされます。RFoG は容量の増加をもたらしますが、システムの望ましくない効果の 1 つは、複数の R-ONU の光リターンパスが同時に同じ波長でアクティブ化される可能性があることです (たとえば、1 つの R-ONU が入力によって誤ってトリガーされるなど)。そのため、光衝突（光ビート）が発生する可能性があります。

R-ONUは光信号を電気信号に変換します。これは、従来HFCネットワークの上位サービスエリアノードで行われていた機能の代替として行われます。RFインフラはそのまま残りますが、光ファイバー終端が光ファイバーノードから顧客宅内に移設される点が異なります。R-ONUは、住宅、事業所、集合住宅（MTU/MDU）、MTU内のアパートなど、あらゆるタイプの建物に設置できます。

ネットワークがアップグレードされると、プロバイダーが完全な PON 実装に必要なコンポーネント (OLT および ONT) を展開する間、RFoG 要素はそのまま残ります。

標準

米国ケーブル電気通信技術者協会（SCTE）は、RFoGの規格であるSCTE 174 2010を承認しました。この規格は、米国規格協会（ANSI）によって承認されています。

状態

ケーブルサービスプロバイダー（MSO ）は、この技術とそれが自社のネットワークにもたらすメリットに概ね好意的に反応しています。多くの事業者がこの技術を試用し、一部の事業者はRFoGの導入を開始しています。新築住宅への小規模導入で良好な結果が得られ、規格が最終決定されたことで、RFoGはさらに広く採用されることが期待されます。

参考文献

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