まず回線速度とユーザーが実際に得られる速度を区別する
EPONとGPONはいずれもポイント・ツー・マルチポイント型の光アクセスシステムです。局側のOLTは受動スプリッターを介して複数のONUまたはONTに接続し、端末は許可されたサービスをユーザー側の電気ポートに提供します。違いは速度だけではなく、光回線の規則、フレームのカプセル化、スケジューリング、管理方式も異なります。選定時には具体的な規格と世代を確認したうえで、同一PONポート上の共有負荷、アップリンク、端末インターフェースを確認する必要があります。すべての案件を単一の倍率で要約することはできません。
PONポートの回線速度は、その光チャネルが規格に従って信号を伝送する速度を表します。各ONU専用のアプリケーションスループットと同じではありません。符号化、カプセル化、制御、ガードインターバル、サービス制限は、いずれもリソースを消費または制約します。コンピューターのダウンロード通信も、局側のアップリンク、サービス網、ユーザーLANなどの各区間を通過するため、いずれかの輻輳がボトルネックになり得ます。公称値をそのまま各端末への保証帯域幅と見なすと、調達や受入試験で認識の不一致が生じます。
2種類のPONで複数端末が光経路を共有する仕組み
下り方向ではOLTが送信し、スプリッターが光パワーを複数の分岐に分配します。ONUは対応するプロトコルに従って自分に属するサービスを処理します。スプリッターはMACアドレスを認識せず、VLANを実行せず、ONU向けのデータを選択することもありません。上り方向では、各ONUがOLTへ戻る幹線を共有し、通常のサービス送信が無秩序に重ならないよう、局側で割り当てられたタイムスロットで送信する必要があります。OLTとONUはいずれも電源を必要とし、電源が不要なのは中間の受動光分配部品だけです。
EPONはイーサネット方式とマルチポイント制御機構MPCPを使用し、関連するレポートメッセージとグラントメッセージによって送信を調整します。GPONは独自の伝送コンバージェンス規則を使用し、一般にGEMでサービスを伝送し、対応する帯域幅マッピングによって上り送信を割り当てます。DBAは動的帯域幅割り当てを意味し、キューの需要と設定に応じてリソースを割り当てます。どちらも共有とスケジューリングを伴います。時分割送信をGPON固有のものと記述したり、EPONのONUはいつでも同時に送信できると説明したりすることはできません。
代表的な第1世代の速度をどう記述するか
従来の1G EPONを例にすると、8b/10b符号化での公称光回線速度は1.25Gb/s、その基礎となるイーサネットのデータ速度は1Gb/sで、一般に上り・下りは対称です。ここでの1Gb/sも、ネットワークとサービスのすべてのオーバーヘッドを差し引いたファイルダウンロード速度ではありません。10G-EPONは別世代の仕様に属するため、1G EPONと同じ行に混在させて、方式全体が常に遅いと断定することはできません。
GPONの一般的な構成は下り2.48832Gb/s、上り1.24416Gb/sです。G.984.2ではほかの回線速度の組み合わせも定義されているため、本記事では「すべてのGPON」ではなく「一般的な構成」と表現します。XG-PONやXGS-PONなどは後世代のシステムであり、「GPON 2.0は10ギガビット」と記述すべきではありません。比較時には、規格の完全な名称、上り・下りの回線速度、ユーザーポート、光パワーバジェットの区分を同じ表に記載し、回線速度、イーサネットインターフェース速度、実スループットを混同しないようにします。
同時通信の需要を算出し、ONU台数で機械的に割らない
複数のカメラが異なるONUを介して継続的にアップロードする場合を考えます。まず実効ビットレートのピーク値、バースト、管理トラフィックを集計し、次に上りリソースと局側のアップリンクを評価します。端末の電気ポートがギガビットでリンクを確立できても、すべてのONUが同時にギガビットの上り帯域を得られるとは限りません。また、総容量を端末数で割った値を固定の保証値とすることもできません。実際の設定、サービス保証、キュー、グラント、オーバーサブスクリプション方式によって、利用可能なリソースは変わります。この例は設計手法を示すものであり、顧客の試験結果ではありません。
映像サービスと制御サービスでは、通信方向や許容条件が異なります。映像では通常、継続的な上り伝送能力が重視されますが、制御用途では遅延、ジッター、異常からの復旧も重要です。優先度は競合時の処理順序を変えられますが、容量を新たに生み出すものではなく、QoS設定の切り替えだけで決定論的な制御能力を証明することはできません。全負荷時のアプリケーション指標を提示し、選定したOLT、ONU、ファームウェアの組み合わせで試験する必要があります。規格名を遅延ゼロの保証と見なすことはできません。
機器の規格を合わせた後も、サービスの相互接続確認が必要
EPON ONUは、光コネクターが同じというだけでGPON OLTに接続できるわけではありません。通常のイーサネット光モジュールも、PONの光送受信機能とプロトコル処理を代替できません。複数規格対応の端末では、実際の動作モード、ファームウェア、認証、局側の対応状況を確認する必要があります。光パワーが正常範囲内にあることは、光レイヤーの条件の1つを満たしていることを示すだけであり、登録、管理、ユーザーサービスが機能しない可能性は残ります。異なるベンダー間の相互接続には検証済みの組み合わせを使用し、「規格対応」を設定不要の汎用利用と解釈してはいけません。
サービスのチェックリストには、少なくともONU認証、VLANマッピング、マルチキャスト、速度制限、管理アクセス、必要なブリッジ機能またはルーティング機能を含める必要があります。OLTの管理インターフェースはユーザーサービス用アップリンクと同じではなく、端末がアドレスを取得しても、すべてのサービスの疎通が証明されたことにはなりません。通信事業者の回線を使用する場合、開通条件はサービス提供者が確認します。自営システムでも設定、バージョン、認可の記録を保管し、公開レポートに認証情報を露出させないようにします。
製品資料を宣伝文句として使うのではなく、条件付きチェックリストにまとめる
Feichang Technologyの公式サイトでは、EPON/GPONのOLTとONUを、局側と現場アクセス側の役割に対応させて個別に掲載しています。FCX-9001の項目ではEPONの局側機能、DBA、ONU管理機能を説明し、FCX-8001の項目ではPONアクセスと複数のギガビット電気ポートを記載し、オプションのPoE構成を案内しています。これらの資料は問い合わせの出発点にはなりますが、すべての端末がすべての規格に対応する、各電気ポートに専用容量がある、すべてのバージョンでPoEが標準搭載されている、と推測することはできません。
ウェブページ上でプロトコル、波長、分岐パラメーターが混在している場合は、発注時に納入モデルの正式仕様書とモジュール一覧を入手し、情報を独自につなぎ合わせて構成を確定しないようにします。必要な規格、OLTとONUのモデル、ファームウェア、分岐構成、光パワーバジェット、実際の負荷を供給元に書面で伝え、項目ごとの確認を求めます。総コストには機器室のポート、現場の電源、保守、拡張も含まれます。GPONという名称だけで、必ず高価になる、あるいは必ず費用対効果が高いと判断することはできません。
受入試験は光レイヤーからアプリケーションレイヤーまで実施する
まずスプリッター、光ケーブル、コネクターの損失を記録し、最遠および最近の分岐について、受信・送信の許容範囲と保守マージンを確認します。次にONU登録とサービステンプレートを確認し、VLAN、速度制限、管理権限をポートごとに検証します。最後に設計範囲内の端末を同時に稼働させ、双方向の実効スループット、キューイング遅延、ジッター、エラーを測定し、単一端末試験と同時稼働試験の比較を記録します。試験ではポート、時間、負荷、測定方法を明記する必要があります。
障害試験は保守時間帯に実施し、分岐線、共通幹線、機器電源の異常による影響と復旧をそれぞれ確認します。光ポートを直接のぞき込まず、1回の測定で速度が遅かったという理由だけでシステム全体の設定を繰り返し変更しないでください。最終的には、どの世代のPONを選んだか、どのリソースが共有されるか、対象サービスがどのインターフェースを通過するか、機器同士がどのように相互接続するかを明確に説明できる必要があります。このような納入記録は、「GPONはEPONの数倍」という一文よりも再利用性に優れています。
出典： IEEE 802.3ah ; ITU-T G.984.2 ; RFC 4837 ; Feichang FCX-9001 ; Feichang FCX-8001 。図は一般的な仕組みの模式図であり、特定モデルの写真、プリント基板、測定結果、顧客事例ではありません。選定は納入資料と現場での検証に基づいて行います。
現場でよくある質問
すべてのONUにギガビット電気ポートがあれば、それぞれに専用のギガビットPON上り帯域がありますか？
いいえ。複数のONUは該当するPONリソースを共有し、局側のアップリンク、スケジューリング、サービステンプレートも利用可能な容量に影響します。電気ポートのネゴシエーション速度は、各ONUが同時に得られるアプリケーションスループットと同じではありません。また、総速度をONU台数で機械的に割って固定の保証値とすることもできません。トラフィックの方向と最終的な同時負荷に応じて測定する必要があります。
EPONとGPONで光コネクターが同じで、光パワーも正常であれば、端末を混在させられますか？
これらの条件だけでは相互接続できません。光側の規則、登録、管理、サービスのカプセル化が異なるためです。複数規格対応の機器でも、実際の動作モード、ファームウェア、局側の対応状況を確認する必要があります。まず具体的なOLTとONUの組み合わせを検証し、次に認証、VLAN、ユーザーサービスを確認します。通常のイーサネットSFPもPONのプロトコル処理を代替できません。
EPONとGPONの比較を、固定の速度倍率1つで表せますか？
推奨できません。規格と世代を明記し、上り・下りの回線速度、ユーザーポート、実効スループットの条件を個別に記載する必要があります。従来の1G EPONでは符号化された回線速度とイーサネット速度が異なり、GPONにも異なる組み合わせが定義されています。10G-EPONやXGS-PONなどを同一世代の比較に混在させることはできません。最終的には、共有される上り帯域と実際のアプリケーション遅延も確認する必要があります。
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中国語の技術記事から翻訳。原文初公開日：2024-10-22。原文最終改訂日時：2026-10-15T22:31:43.863560+08:00。 中国語の原文を読む
