光アクセスネットワークのコアである光ラインターミナル（OLT）

OLT光パワー予算管理は、受信機器（OLT）と光ネットワークユニット（ONU）の間でデータの完全性を維持するのに十分な強度で光信号がネットワーク内を伝送されることを保証し、信頼性の高いパッシブ光ネットワーク（PON）運用の要です。光パワー予算とは、OLTの送信ポートとONUの受信ポートの間に許容される最大損失を指し、OLTの最小送信出力とONUの最小受信感度の差に安全マージンを加えた値として算出されます。この予算の効果的な管理は、ネットワーク性能の最適化、サービス範囲の拡大、ダウンタイムの最小化において極めて重要です。この予算に影響を与える主な要素には、光ファイバーの減衰、スプライスやコネクター損失、分岐器、温度変化やファイバーへの物理的ストレスなどの環境要因が含まれます。光ファイバーの減衰は通常デシベル毎キロメートル（dB/km）で測定され、PONで使用されるシングルモードファイバー（SMF）はマルチモードファイバーよりも減衰が少なく、1310nmで約0.2dB/km、1550nmで0.18dB/kmであり、長距離伝送に適しています。各スプライスやコネクターは追加損失を生じ、機械式スプライスでは0.1～0.3dB、ファイナルスプライスでは0.05～0.1dBの損失が発生します。複数のONUに光信号を分配する分岐器は損失の大きな要因であり、例えば1:32分岐器では約16dBの損失を生じます。OLTのパワー予算管理はネットワーク設計時の正確な計算から始まります。エンジニアは、ケーブル全長×減衰係数、スプライス・コネクター数×それぞれの損失、分岐比に基づく分岐器損失など、あらゆる損失要因を考慮する必要があります。また、3～5dBの安全マージンを加えることで、部品の経年劣化、将来のネットワーク拡張、ファイバー曲げや劣化による予期せぬ損失に対応できます。例えば、一般的なGPON（ギガビットPON）システムでは、OLTの送信出力が+2～+7dBm、ONUの受信感度が-27dBmである場合、理論的な予算は29～34dBになりますが、3dBの安全マージン、1:32分岐器による16dB、SMF10km分の2dB、コネクター5個分の1dBを差し引いた残りの予算によって信頼性ある動作が保証されます。既設ネットワークにおける動的な管理も同様に重要です。電力監視機能を備えたOLTは、送信および受信電力レベルを継続的に測定し、損傷したスプライスやずれたコネクターによる損失増加などの異常を検出できるため、運用者は迅速に対応可能です。最新のOLTに搭載された自動電力調整機能により、微少損失を補償して送信電力を最適化し、予算の有効範囲を延長できます。また、定期的な光時域リフレクトメーター（OTDR）によるテストにより損失ポイントを特定し、予防的なメンテナンスを実施できます。パワー予算管理における課題には、カバレッジと容量のバランスを取ることがあります。より高い分岐比（例：1:64）は損失を増加させ、最大到達距離を短くするのに対し、低い分岐比（例：1:8）はより多くの予算を残して長距離伝送を可能にしますが、接続可能なONU数が制限されます。ネットワーク事業者は、PONが上り（1310nm）と下り（1550nm）で異なる波長を使用するため、波長ごとの損失特性も考慮する必要があります。極端な高温や低温ではファイバー減衰や分岐器性能に影響を受け、損失が増加するため、過酷な環境では温度補償設計が必要です。効果的なOLT光パワー予算管理はサービス品質に直接影響し、より高いデータレートの実現、OLTあたりのONU接続数の増加、高速インターネット、IPTV、VoIPなどのサービスにおける安定した接続を保証します。正確な設計計算、リアルタイム監視、予防的なメンテナンスを組み合わせることで、事業者はパワー予算の効率を最大化し、運用コストを削減し、PONネットワーク全体の信頼性を高めることができます。