ガラス越しの無線周波数

電気通信において、ガラス上の無線周波数(RFoG) 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が単一光ファイバーのパッシブ光ネットワーク(PON) に置き換えられたディープファイバーネットワーク設計です。ダウンストリームとリターンパスの伝送では、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)。リターンパスの波長標準は 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、ダウンストリーム 1490 nm、リターンパス 1310 nm の波長で動作し、RFoG と標準ベースの PON の両方を同時にサポートできます。

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 パフォーマンスが向上し、ダウンストリームとリターン パスの両方向で使用可能な RF スペクトルが増加するという利点も加わります。RFoG システムと HFC システムの両方が同じヘッドエンド/ハブから同時に動作できるため、RFoG は既存のネットワークでのノード分割と容量増加に適したソリューションとなります。

RFoG により、サービス プロバイダーは、新しいFTTP展開で従来の HFC 機器とバックオフィス アプリケーションを引き続き活用できます。ケーブル オペレーターは、既存のプロビジョニングおよび課金システム、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、条件付きアクセス技術、ケーブル モデムを引き続き利用しながら、RFoG と FTTx に固有の利点を得ることができます。

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 1 GHz 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関連しています。
• 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、5～42 MHz のリターンパススペクトル全体を使用できるようになりました。さらに、高性能の RFoG システムは、ボンディングによる DOCSIS 3.0 をサポートするだけでなく、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と、全体的な電力要件が削減されるだけでなく、アクティブ要素 (ノードやアンプなど) 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 (収益創出および/または競争上のポジショニング) の容量増加の両方が、100% PON ベースのアクセス ネットワークへの道のりにおけるコスト効率の高いステップとして RFoG の採用を促進しています。

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 1550 nm の波長で顧客構内にある光ファイバー マイクロ ノードに転送されます。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ができます。

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経由でセットトップ 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経由でアナログ電話回線に接続し、イーサネットまたはWiFi経由で 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、およびビデオ トラフィックのリターン パスは、1310 または 1590/1610 nm の波長経由でリターン 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、HFC ネットワークの上位レベルのサービス エリア ノードで従来実行されていた同じ機能の代わりに行われます。RF インフラストラクチャはそのまま残りますが、違いは、ファイバー終端がファイバー ノードから顧客の敷地内に移動されていることです。R-ONU は、住宅、企業、マルチテナント住宅 (MTU/MDU)、または MTU 内のアパートなど、あらゆるタイプの敷地内に設置できます。

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。

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

ケーブル サービス プロバイダー ( MSOとも呼ばれる) 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。多くのプロバイダーがこの技術を試し、RFoG の導入を開始したプロバイダーもいます。新築住宅での小規模な導入で良好な結果が得られ、標準規格が完成したことで、RFoG は今後さらに広く採用されるようになると予想されます。

• RFoG を活用してファイバー経由で DOCSIS および GPON サービスを提供する (Motorola ホワイトペーパー、2008 年 9 月)
• 「RFoG for Business Services」マイケル・エメンドルファー著
• ガラス上の無線周波数 (RFoG) は CATV 事業者にとってのソリューションとなるか (PBN ホワイトペーパー、2009 年 8 月)
• グラスファイバー経由無線周波数-to-the-Home 仕様 (ANSI SCTE 174 2010 文書)

• 電気通信技術者協会