10G-PON

10G-PON （ XG-PONまたはG.987とも呼ばれる）は、光ファイバーを介して最大10 Gbit/s（ギガビット/秒）の共有インターネットアクセス速度を提供できるデータリンク用の2010年のコンピュータネットワーク規格です。これは、GPONまたはギガビット対応PONに続くITU-Tの次世代規格です。光ファイバーは、 FTTxと呼ばれるネットワークで多くの加入者によって共有され、通信機器の大部分を集中管理し、多くの場合、建物と電話交換局を接続する銅線電話回線を置き換えます。パッシブ光ネットワーク（PON）アーキテクチャは、アクセスネットワークのパフォーマンス要求を満たすための費用対効果の高い方法となり、場合によっては、デスクまで光ファイバーを接続する大規模な光ローカルネットワークでも使用されています。^{[ 1 ]} 

パッシブ光ネットワークは、各中央送信機を多数の加入者に接続するスプリッタを備えた、家庭または施設への光ファイバー接続のラストマイル に使用されます。10 Gbit/s の共有容量は、同じ PON に接続されているすべてのユーザーにブロードキャストされる下り速度であり、2.5  Gbit/s の上り速度は、データフレームが互いに干渉しないように多重化技術を使用します。各ユーザーは、光信号とイーサネットや有線アナログ電話サービスなどの建物配線で使用される信号との間で変換するネットワーク デバイスを持っています。XGS-PON は、上りおよび下り (対称) 速度が最大 10  Gbit/s (ギガビット/秒) になる関連技術で、2016 年に G.9807.1 として初めて承認されました。^{[ 2 ] [ 3 ]} XGS-PON は、時分割多重(TDM) および時分割多重アクセス(TDMA) を使用します。^{[ 4 ]}

ITU-T G.987は10G-PONの標準規格です。^{[ 5 ]}

非対称10G-PONはXG-PON1として規定されており、 下り10 Gbit/s、 上り2.5 Gbit/s（公称回線速度は 下り9.95328 Gbit/s、 上り2.48832 Gbit/s）です。

対称型10G-PONは、上り10Gbit/sのXG-PON2としても提案されている が、上り伝送速度を実現するには、光ネットワーク端末（ONT）に高価なバーストモードレーザーが必要となる。もう一つの対称型10G-PON規格はXGS-PON（ITU-T G.9807.1、2016年6月22日承認）である。

フレーミングは「G-PONに似ている」が、G-PONとは異なる波長を使用する（WDMを使用して分離する）^{[ 6 ]}ため、GPONユーザーは元の光回線終端装置（OLT）を使い続けながら、G-PON加入者は段階的に10G-PONにアップグレードできる。G-PONの標準はG.984である。^{[ 7 ]}これは、イーサネットに基づく10G-EPONのIEEE 802.3av標準と比較される。IEEE 802.3av標準では、アップストリーム速度が1 Gbit/sと10 Gbit/sの両方で標準化されている。^{[ 8 ]} 10ギガビットPONの波長（下り1577 nm /上り1270 nm）は、GPONおよびEPON（下り1490 nm /上り1310 nm）とは異なるため、同じファイバー上でギガビットPONのいずれとも共存できる。^{[ 9 ]}      

光ネットワークユニット（ONU）は、PONから顧客宅までネットワークサービスを提供し、ホームゲートウェイやオフィスファイアウォールなどの顧客宅内機器を接続します。光ネットワーク端末（ONT）は、単一の加入者（住宅やオフィスなど）にサービスを提供する境界点として機能するONUです。ONUデバイスは、イーサネットやその他のサービスを、直接（ブリッジングによる）または住宅用ゲートウェイ、ファイアウォール、ルーターなどのゲートウェイデバイスを介して、POTS、 RFビデオ用に配線された建物へのCATV信号などを介してユーザーに提供します。また、一部のONUは、新たに登場したG.hnホームネットワーク規格と互換性がある場合もあります。

ONUはインターネットまたはプライベートネットワークから下りデータを受信し、OLTによって割り当てられたタイムスロットを使用して上りトラフィックをバーストモードで送信します。TDMAタイムスロットは、同じ物理PONを共有する他のユーザーからの上りトラフィックとの衝突を防ぎます。

光ファイバーを基地局まで直接接続する方式も新たな応用例として注目されていますが、同期に関する追加の要件があります。専用のセルラーバックホールユニット（CBU）を使用すれば、セルラーネットワークにPONアクセスを提供できます。

OLT（光回線終端装置）は、PONを集約されたバックホールアップリンクに接続し、ONUとONTがアップストリームデータを送信するためのタイムスロットを割り当て、共有ダウンストリームデータをPON経由でブロードキャストモードでユーザーに送信します。10GPONはGPONデバイスとの共存を前提に設計されているため、OLTをアップグレードし、必要に応じて個々のONUを移行することで、10GPON機能への移行が可能です。

通常、OLTは中央局（CO）のOLTシャーシに挿入されるカード上に搭載されており、中央局は専用のアップリンクカードを使用して、通信事業者のネットワークおよびインターネットへのイーサネットバックホール接続を行います。アクセス機器のアップリンクカードは複数のイーサネットインターフェースを使用すると思われますが、10GPONアクセスをサポートするためにメーカーがどのようなアップリンク速度を提供するかはまだ不明です。人口密度の低い地域をカバーする中央局の数を最小限に抑える方法として、OLTを屋外の設備キャビネットに設置することは、サービス範囲の拡張における選択肢の一つとなる可能性があります。

ITUとIEEEは、10Gの物理層における仕様の統合を計画しており、これによりチップ、光、ハードウェアプラットフォームを共有することが可能になり、ハードウェアメーカーのコスト削減につながる。^{[ 10 ]}

PON光分配ネットワークは、屋外設備、光スプリッタ、光分配フレームにシングルモード光ファイバを使用し、上りと下りで同じファイバーを別々の波長で共有するように二重化されています。10G-PONも例外ではなく、到達距離は以前の規格と同程度ですが、PONあたり128ユーザー、またはリーチエクステンダ/アンプを使用すればそれ以上のスプリット比をサポートしています。ポイントツーマルチポイントトポロジーを作成する光スプリッタも、他のPONシステムで使用されているものと同じ技術です。つまり、異なるコネクタを選択しない限り、ファイバー自体を変更することなく、両端のONTおよびOLT端末を変更するだけで、どのPONネットワークもアップグレードできるはずです。

「今日設置される光分配ネットワーク（ODN）は、予想される30～40年の寿命の間に4世代以上のPONをサポートする必要があるでしょう… ファイバーは、将来起こりうるあらゆる新しいPON技術をサポートする最大限の柔軟性を備え、設置が容易で信頼性の高い実績のあるケーブルで保護され、高度で低労力かつ低損失の接続で接続される必要があります。ODN材料（ファイバー、ケーブル、接続）のコストはわずか約8%で、ネットワーク全体のコストの驚くほど小さな部分を占めるにすぎません。」^{[ 9 ]}

128 人の加入者をサポートして範囲を拡大する取り組みとして、この規格は 29  dB から 31  dB までの光バジェットの範囲をサポートしています。規格のドラフト更新では、これをさらに 33  dB および 35  dB バジェット分類に拡張することが期待されています。35 dB の光バジェットを持つ PON は25 km 以上 に広がり、128 人の加入者で共有できます。 ^{[ 11 ]} XGS-PON は、最大 1:128 の分割比率もサポートしています。^{[ 12 ]} 

 ONTの中には、1480 nmから1580 nmまでの広範囲の光スペクトルを受信できるものもあり 、そのため10G-PONのダウンストリーム信号がG-PON受信機に見えてしまうことがあります。そのため、ONTは波長遮断フィルタ（WBF）と呼ばれる小型の受動光デバイスで不要なダウンストリーム信号を遮断する必要があります。^{[ 11 ]}

• 2010年10月、ポルトガル・テレコムは、XG-PON1の機能を使用して3Dテレビコンテンツを伝送する10G-PONのフィールドトライアルが成功したと報告した。^{[ 13 ]}
• Verizonはまた、下りおよび上りの両方で10 Gbit/sのブロードバンド接続を提供できる、規格化前のXG-PON2（同期10G-PON）のフィールドトライアルを成功裏に完了しました 。2010年10月、マサチューセッツ州トーントンにあるVerizonの顧客企業の事業所で、このXG-PON2トライアルは、その事業所に既存のFiOSネットワーク接続とサービスを提供しているのと同じ光ファイバーを使用して実施されました。
• 英国のBTは、XGPON技術を使用してコーンウォールの法人顧客に10Gbpsのブロードバンドサービスの試験運用を提供していると、2012年11月23日に発表した。^{[ 14 ]}
• ニュージーランドのChorusは、XGS-PON技術を使用して顧客に10Gbpsのブロードバンドサービスの試験運用を提供している。これは2019年11月18日に発表された。^{[ 15 ]}
• OpenFiber（イタリアの卸売専用FTTHキャリア）は 、ISP Fibra.cityと協力し、2019年3月14日にZTEのXGS-PON技術を使用して、同じファイバー上でGPONと共存する10 Gbitサービスの試験に成功した。^{[ 16 ] [ 17 ]}
  • 2021年3月26日にOpenStream製品（ビットストリームアクセス）の商用提供開始を発表した。^{[ 18 ]}
• Telecom Italiaは、イタリア国内の3つの交換局で、NokiaのXGS-PON機器を使用して、小売顧客と卸売顧客の両方に対して試験運用を開始しています。^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}
• 2025年半ば、南アフリカのOctotelはXGS-PON技術を使用したマルチギガビット接続の試験運用を開始した。 ^{[ 22 ]}

•  イタリア– TIM; ^{[ 23 ]}コンバージェンズ^{[ 24 ]} 
•  オランダ– DELTA、^{[ 25 ]} KPN ^{[ 26 ]} 
•  日本– So-net ^{[ 27 ]} 
•  マレーシア–タイム^{[ 28 ]} 
•  香港– PCCW-HKT ^{[ 29 ]} 
•  シンガポール–シングテル、^{[ 30 ]} M1 ^{[ 31 ]} 
•  スイス– Swisscom、Salt Fiber、^{[ 32 ]} Sunrise、Quickline 
•  ポーランド–イネア^{[ 33 ]} 
•  ニュージーランド–コーラス^{[ 34 ]} 
•  セルビア–オリオンテレコム^{[ 35 ]} 
•  スロバキア– Antik Telecom ^{[ 36 ]} 
•  スペイン– Digi、^{[ 37 ]} Movistar、Orange ^{[ 38 ] [ 39 ]} 
•  ルーマニア– Digi Romania、^{[ 40 ]} FiberX ^{[ 41 ]} 
•  スリランカ– SLT 
•  イギリス– Virgin Media、CityFibre、toob、G.Network、Community Fibre、YouFibre、Fibrus、FullFibre 
•  クロアチア–テレマチ 
•  米国– AT&T、^{[ 42 ]} Cox Communications、Frontier Communications、^{[ 43 ]} Lumen（CenturyLinkおよびQuantum Fiberとしても知られる）、^{[ 44 ]} Sonic、^{[ 45 ]} Glo Fiber、^{[ 46 ]} Summit Broadband、Ziply Fiber、^{[ 47 ]} Google Fiber ^{[ 48 ]} 
•  カナダ– Bell、^{[ 49 ]} Rogers、^{[ 50 ]} Telus、^{[ 51 ]} TBayTel、^{[ 52 ]} FibreTel、^{[ 53 ]} Beanfield、^{[ 54 ]} TelMAX Inc.、^{[ 55 ]} TelKel、^{[ 56 ]} TekSavvy Solutions、^{[ 57 ]} Hay Communications ^{[ 58 ]} 
• ブルガリア- Vivacom ^{[ 59 ]}
•  アイルランド– SIRO ^{[ 60 ]} 
•  フランス–ブイグ テレコム、^{[ 61 ]} SFR、^{[ 62 ]}オレンジ^{[ 63 ]} 

•  シンガポール– M1 ^{[ 64 ]} 
•  フランス– Sfr、ネタリス (フランス) ^{[ 65 ]} 
•  モナコ–モナコ・テレコム 
•  ニュージーランド–コーラス^{[ 34 ]} 
•  セルビア–オリオンテレコム^{[ 35 ]} 
•  スロバキア– Antik Telecom ^{[ 36 ]} 
•  クロアチア–テレマチ 
•  フィリピン– Converge ICT ^{[ 66 ]} 
•  イギリス– Zzoomm ^{[ 67 ]} 

• G.984、GPON、NG-PON2
• G.9804、高速PON
• ブロードバンドインターネットアクセス
• 光ファイバー通信
• 次世代アクセス
• ハイブリッドファイバー同軸
• ファイバーからxへ
• パッシブ光ネットワーク
• トリプルプレイ（電気通信）
• クラウドコンピューティング
• 事業継続性
• 波長分割多重化

• FTTH Council Europe - FTTHビジネスガイド（2011年10月9日時点のアーカイブ、Wayback Machineに保存）（2011年8月24日更新）
• FTTH Council Europe - FTTHハンドブック、第4版（2011年8月24日更新）
• ITU-T GPONの概要
• Benjamin Reboul、FTTH Council APAC、「FTTHのグローバル概要」、FTTH Council APAC年次会議、2010年5月25日（2010年11月8日取得）
• 10 Gbit/s PONとWDM-PONの比較
• 自治体および公共事業ガイドブック
• パッシブ光ネットワーク（PON）の技術と応用 - 中野幸雄
• 親譲りの技術：次世代PONのシステム要件、課題、および標準規格