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上り方向の帯域幅計画戦略は、受動光ネットワーク（PON）の性能を最適化するために不可欠です。光ネットワークユニット（ONU）から光回線終端装置（OLT）へ送信される上りトラフィックを効率的に管理し、ユーザーの需要に応え、遅延を最小限に抑え、混雑を防止することが求められます。OLTからすべてのONUへ一斉送信される下り帯域とは異なり、上り帯域は時分割多元接続（TDMA）形式でONU間で共有されるため、衝突を回避し、公平なリソース配分を確保するためには注意深い割り当てが必要です。効果的な計画にはトラフィックパターンの理解、動的帯域幅割り当て（DBA）の活用、住宅インターネット、ビジネスサービス、IoTデバイスなど多様な用途におけるサービスレベル合意（SLA）との整合性が含まれます。主要な戦略はトラフィック分析と予測から始まります。運用者は過去の上りトラフィックデータを評価し、ピーク利用時間帯、通常のデータレート、アプリケーションの種類（例：テレビ会議、クラウドアップロード、VoIP）を特定する必要があります。住宅ネットワークでは夕方の時間帯に上りトラフィックのピークを迎えることが多く、ビジネスネットワークでは平日の作業時間中に一貫したトラフィックが発生します。このようなパターンを分析することで、OLTとPONアーキテクチャ（分岐比や光ファイバーインフラ）が予測される負荷をサポートできるよう、必要な帯域幅容量を算出できます。例えば、ピーク時にそれぞれ10Mbpsの上り帯域を必要とする100台のONUがある場合、オーバーヘッドや競合を考慮して最低1Gbpsの上り容量が必要です。動的帯域幅割り当て（DBA）は現代のOLT上り計画における核となる技術です。OLTに組み込まれたDBAアルゴリズムは、固定割り当てではなく、ONUからのリアルタイムなトラフィック需要に基づいて上りタイムスロットを割り当てます。この柔軟性により利用可能な帯域幅を効率的に使用できます。つまり、トラフィックが多いONUにはより大きなタイムスロットが割り当てられ、アイドル状態のONUは最小限のリソースしか使用しません。DBAは2つのモードで動作します。非保証帯域（ベストエフォートサービス向け）と保証帯域（最低限の帯域を保証するSLA向け）です。例えば、100Mbpsの保証上りレートを持つビジネス用ONUは、混雑時でもこのレートを満たすための十分な帯域幅を常に確保しますが、住宅用ONUは残りの帯域を共有します。計画者は、ポーリングサイクル（OLTがONUに帯域幅の必要量を照会する頻度）や最大／最小スロットサイズなどのDBAパラメータを設定し、遅延と効率のバランスを取る必要があります。短いポーリングサイクルはVoIPなどのリアルタイムアプリケーションにおける遅延を減らしますがオーバーヘッドが増加し、一方で長いサイクルは一括データ転送において効率を向上させます。分岐比の最適化もまた重要な戦略です。分岐比（例：1:16、1:32、1:64）は、1つのOLTポートを共有するONUの数を決定し、直接的にONUごとの上り帯域幅に影響を与えます。1:64の分岐比では、GPONにおけるOLTの上り容量（例：2.5Gbps）が64台のONUで分割され、理想的には1台あたり約39Mbpsの帯域が得られますが、競合によりこの値は減少します。計画者は、ビジネス地区など上りトラフィックが重い高密度エリアでは1:16のような低い分岐比を採用し、一方で利用が少ない住宅エリアでは1:64を使用する場合があります。さらに、波長分割多重（WDM）により、異なるONUグループに別々の波長を使用することで、分岐比を変えずに上り帯域を実質的に2倍または3倍に増やすことも可能です。サービス品質（QoS）の統合により、重要なトラフィックに優先順位を付けることができます。OLTはQoSクラス（例：VoIP用EF、ビデオ用AF、ベストエフォート用BE）に基づいて上りトラフィックをキューに分類し、優先度の高いキューに最初に帯域幅を割り当てます。これにより、大容量データ転送によって遅延に敏感なアプリケーションが妨げられるのを防ぎます。例えば、テレビ会議（EFクラス）は大容量ファイル転送（BEクラス）よりも先に帯域幅を確保し、通話品質を維持します。計画者はSLAに合わせてキューの重みやしきい値を設定し、ONUからOLTにかけてQoSポリシーがエンドツーエンドで実施されるようにする必要があります。キャパシティ拡張と将来性の確保も同様に重要です。4K／8K動画のアップロード、クラウドコンピューティング、IoTの普及に伴い帯域幅需要が増加する中、XGS-PON（上り10Gbps）やNG-PON2（上り40／100Gbps）といった高速PON規格を採用する必要があります。また、より多くのポートを備えたOLTを導入したり、既存のOLTをアップグレードしてより高いラインレートをサポートすることで、性能劣化することなくネットワークをスケーラブルに保つことができます。さらに、上り利用率、遅延、パケット損失を追跡する監視ツールにより、ボトルネックを特定し、DBA設定や分岐比を前向きに調整することが可能です。要約すると、OLT上り帯域幅の計画にはトラフィック分析、動的割り当て、分岐比の最適化、QoSの強制、スケーラビリティ対策の組み合わせが必要です。これらの戦略をユーザーのニーズや技術進化と整合させることで、運用者はPON全体にわたって信頼性があり高性能な上り接続を確保できます。