PONモジュールがLCではなくSCコネクタを使用するのはなぜですか？

PONモジュールを選ぶ際に気付くことの1つは、GPONモジュールとEPONモジュールのどちらも、インターフェースにLCコネクタではなく、ほぼ必ずSCコネクタファイバーを使用していることです。では、なぜPONモジュールはLCではなくSCを使用するのでしょうか？この記事では、さまざまな観点からその理由を解説します。

SCコネクタとLCコネクタの違いは何ですか 

SCコネクタはプッシュプル構造を採用しており、抜き差しがより便利で、構造がより安定し、機械的強度も良好ですが、サイズはLCコネクタより大きくなります。LCコネクタはよりコンパクトで、SC光ファイバーコネクタの半分のサイズしかなく、ラッチ付きの抜き差し構造を採用しているため、高密度配線により適しています。LCコネクタはよりコンパクトで、サイズは SCパッチコード、またロック構造を備えているため、高密度配線により適しています。以下の表で、両者の具体的な違いを比較します。

PONモジュールがLCではなくSCを採用する理由 

まず、SC光ファイバーコネクタはプッシュプル構造を採用しており、より高い安定性を備えています。 PONネットワークの展開では、複雑な環境にある光スプリッターノードやODNボックスにおいて、コネクタには高い安定性が求められます。また屋外で接続されるため、SCコネクタには一定の機械的強度も必要です。 また屋外で接続されるため、機械的強度にも一定の要件があります。SCコネクタは大型で、接続面が平らなため、保守担当者が容易に識別できます。 対照的に、 LCコネクタ 小型で高密度実装に対応していますが、物理構造はSCコネクタほど安定しておらず、引張強度と耐圧縮性も比較的弱いため、屋外環境に導入する必要があるPONモジュールの場合、SC光ファイバーコネクタの方が間違いなく適しています。

次に、SCコネクタでは一般的にAPC研磨が使用されます。PONシステムでは、特に長距離伝送や多分岐の場合、光信号の反射制御が非常に重要です。APCはUPCと比べて反射損失が低いため、光パワーバジェットに制約がある環境での多段分岐や、OLT配下により多くのユーザーを収容する場合には、さらに重要になります。

第三に、PONモジュールでのSCコネクタの使用は業界標準であり、FTTHの初期の大規模展開時に確立されました。ほとんどのベンダーのGPON OLT機器ではSC/APCインターフェースが使用され、家庭用ONU機器も基本的にSCを採用しています。この統一規格により、異なるベンダーの機器間における相互接続性と相互運用性が確保され、機器メーカーと通信事業者間の調整コストも削減されます。SC光ファイバーコネクタは、ITU-T G.984やIEEE 802.3ahなどの業界標準でサポートされています。

最後に、PONネットワークでは一般に双方向データ伝送が使用されており、この伝送方式はモジュールインターフェースに大きな影響を与えます。単一の光ファイバー内で異なる波長を使用することにより、複数の信号をBiDi伝送します。SCインターフェースはLCインターフェースと比べて先端部分の構造が大きく、BiDi伝送に必要なコンポーネントを収容できるため、信号の安定性と信頼性が向上します。

PONネットワークが双方向伝送システムを使用する理由は何ですか？ 

PONネットワークがBiDi伝送システムの使用を選択する理由は、1本のファイバーでアップリンクとダウンリンクの両方のデータを伝送できるため、ファイバーリソースと導入コストを節約できるからです。言い換えれば、単一ファイバー双方向伝送システムを使用する主な理由は、そのコスト面での優位性にあります。

PONネットワークの中核は受動分岐です。つまり、OLTから複数のONUへの一対多の分配において、受動スプリッターを利用して同じ光リンクを共有します。ダウンストリーム方向ではブロードキャスト方式を採用し、OLTがすべてのONUに信号を送信し、各ONUが自分宛てのデータを識別します。アップリンク方向ではTDMAを使用し、信号の衝突を避けるため、複数のONUが時間に従ってデータを送信します。波長分割多重方式と時分割多重方式を組み合わせることで、双方向伝送の効率が向上します。

デュアルファイバー双方向伝送システムでは、各PONポートに2本の独立した光ファイバーを装備し、1本をアップリンク伝送用、もう1本をダウンリンク伝送用にする必要があります。シングルファイバー双方向方式と比較すると、2倍の光ファイバー資源、スプリッター、および設置スペースが必要となり、光配線ネットワークの導入コストが大幅に増加します。大規模なPON導入では、このような配線は費用対効果が低く、拡張性も劣ります。

2芯双方向システムのもう1つの欠点は、物理接続が複雑なことです。TxポートとRxポートを厳格な接続要件に従って対応させる必要があるため、導入過程で光ファイバーの交差が発生し、ネットワーク導入の複雑さが増します。また、接続ミスは通信障害や保守コストの増加につながります。

結論

結論として、SCコネクタがPONモジュールで広く使用されているのは、業界標準に準拠しているためだけではありません。LCコネクタと比較して、安定性とコストパフォーマンスに優れ、損失も低くなっています。また、PONモジュールの使用環境、特に屋外環境において、より高い信頼性を備えています。