最新の光ネットワークにおける光スプリッタの応用

光ネットワークは電気通信に革命をもたらし、高速で信頼性の高いデータ伝送を最小限の損失で長距離に提供しています。このようなネットワークの中で、スプリッターは光信号を導き、管理する重要な役割を担っている。スプリッターは、光信号を分割または結合する受動的な光デバイスで、パワースプリッター、不均等スプリッター、波長分割多重（WDM）スプリッターなど、さまざまなタイプがあります。それぞれのタイプは特定のアプリケーションに対応し、光インフラの効率的な利用を可能にする。ここでは、光ネットワークにおけるパワースプリッター、凹凸スプリッター、WDMスプリッターの機能、用途、メリットについて紹介する。

 

パワースプリッター (一般に「光スプリッタ」とも呼ばれる）は、光信号を複数の等強度の出力信号に分割する装置である。分割比は通常、1:2、1:4、1:8、最大1:32のような偶数である。その他のスプリット比も利用可能だが、用途が限られるため、通常は高コストとなる。入力信号の電力は各出力に均等に分配されるため、パワースプリッターはパッシブ光ネットワーク（PON）やFTTH（Fiber-to-the-Home）アプリケーションでよく使用される。パワースプリッターは、各加入者が同じ信号品質を受信できるようにしながら、この分岐を可能にします。FTTHの展開では、パワースプリッターは1つの入力から最大32または64の出力を扱うことができ、複数の家庭や企業にブロードバンドを配信するために必要なインフラストラクチャの量を大幅に削減することができます。パワー・スプリッターは双方向性で、どちらの方向へも信号を分割できる。しかし、そのトレードオフは信号強度であり、分割するごとに多少の信号損失が発生するため、ネットワーク設計において考慮する必要がある。

不均等なスプリッタータップスプリッターやアンバランススプリッターとも呼ばれ、光信号をパワーレベルの異なる複数の出力に分配します。スプリッターには、90/10や70/30などの出力比が表示されます。このタイプのスプリッターは、ハイブリッド・ファイバー同軸（HFC）ネットワークやファイバーが限られている場所など、特定の出力先が他の出力先よりも強い信号を必要とするネットワークでしばしば有用です。

低パワーの光出力はソースに近い場所でタップオフされ、高パワーの信号はより遠い場所に伝搬する。複数の不均等なスプリッタは、通常、大規模または様々な間隔のネットワークセグメント全体で効率的な電力管理のために直列にインストールされています。

もう一つの一般的な用途は、ネットワーク監視です。不均一なスプリッターを使用することで、主信号の整合性に大きな影響を与えることなく、信号の一部をタップオフして監視装置に送信することができます。このアプリケーションは、ネットワーク・パフォーマンスを評価するために継続的な監視が必要なネットワーク・オペレーション・センター（NOC）で有用です。

波長分割多重（WDM）スプリッタ は、光信号をその波長に基づいて分離または結合するために使用される特殊なスプリッタである。パワー・スプリッターやムラ・スプリッターとは異なり、WDMスプリッターは異なる波長の信号を多重化または非多重化することで機能し、複数のデータ・チャンネルが干渉することなく1本の光ファイバー・ケーブルを共有することを可能にする。

WDMスプリッタは、広帯域が要求される長距離光ファイバー通信、メトロネットワーク、データセンターにおいて不可欠なものです。これらのアプリケーションでは、WDMスプリッタが異なる波長の信号を分離または結合し、1本の光ファイバで複数の信号を同時に伝送することを可能にします。これにより、光ファイバの容量が劇的に増加し、WDMは需要の高いネットワーク環境の基礎技術となります。

ネットワークでよく使われるWDMには2種類ある：

• CWDM（コアースWDM）:CWDMはサポートするチャンネル数は少ないが（通常4～18チャンネル）、コスト効率が高く、メトロネットワークのような短距離のアプリケーションに最適である。
• DWDM（高密度WDM）:DWDMはより多くのチャネル数（最大80以上）をサポートし、長距離大容量ネットワークに適している。DWDMでは、チャネル間隔をより厳密に制御する必要があるため、コストは増加するが、データ・スループットは向上する。

WDMスプリッタは同一ファイバー上での双方向伝送をサポートし、ファイバーの使用効率を高めます。WDMスプリッターは、新たなファイバーを敷設することなく、必要に応じて波長を追加できるため、スケーラブルなネットワーク拡張に最適です。WDMスプリッターは、アクティブアンテナユニット（AAU）側にスプリッターを配置し、PONネットワークを使用して5Gフロントホールシステムをサポートする潜在的なソリューションとして認識されている。しかし、チャンネル間の干渉を避けるために、慎重な波長管理と正確な装置が必要である。

結論

パワースプリッター、凹凸スプリッター、WDMスプリッターを使用することで、光ネットワーク管理の柔軟性と効率性を高めることができます。各スプリッターは、シンプルな家庭用ブロードバンドアクセスから高度なデータセンターインフラまで、現代の電気通信の需要に応える特定の役割を果たします。

光ネットワークが進化し成長し続ける中、スプリッタの用途を理解することで、ネットワークエンジニアは性能を最大化し、コストを最小化し、さまざまなネットワーク環境での高速データ伝送をサポートすることができる。慎重な計画と応用により、スプリッタは今後も光通信の容量と信頼性を最適化するための基礎的なコンポーネントであり続けるだろう。