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帯域幅の需要が拡大し続ける中、ポイントツーポイントアーキテクチャよりも低コストで光ファイバーの利点を提供するため、FTTx PON（パッシブ光ネットワーク）の導入が進んでいます。しかし、FTTx PONネットワークの設置と保守には、特有のテスト課題があります。どうすれば解決できるでしょうか？この記事では、FTTx PONのテストに関する情報を参考までにご紹介します。
FTTx PONテストに関する基本情報
適切なテストは、PON のインストール、有効化、および保守の重要な部分です。ほとんどのコンポーネントは製造工程でもテストされますが、スプライシング、スプリッタおよびアクセス ターミナルのインストール後に再度テストされます。設置されたファイバーのマイクロベンド、不良なスプライス、スプライス クロージャまたはアクセス ターミナルのマクロベンド、または汚れた、損傷した、あるいは不適切に設置されたコネクタによって過剰な損失や反射が生じていないことを確認するために、フィールド テストが必要です。過剰な損失や反射が検出され修正されない場合、多くの場合、ネットワーク パフォーマンスが低下します。最初はパフォーマンスが許容範囲内に見えるかもしれませんが、時間の経過とともに、メンテナンス アクティビティが必要になるよりもずっと前に伝送エラーが増加し始めることがあります。通常、光リンクを検証するために、コネクタ検査、挿入損失テスト、光リターン ロス テスト、および OTDR (光時間領域反射率測定) テストの 4 つのテストが行われます。
コネクタ検査
設置および保守中のコネクタの検査と清掃は、光ネットワークの期待されるパフォーマンスを確保するための最も効果的な方法の一つです。通常、下図に示すように、光学顕微鏡を用いてコネクタを検査します。通電中の可能性のある光ファイバーを検査する際に、誤って目を損傷するのを防ぐため、ビデオ顕微鏡でコネクタ端面を撮影し、拡大画像をハンドヘルドディスプレイに表示します。これにより、汚れ、破片、損傷を容易に検出できます。清掃前後の画像を取得し、比較することで、違いがないか確認できます。コネクタの汚れや損傷は、光ネットワークのパフォーマンス低下の最も一般的な原因です。
挿入損失テスト
挿入損失試験は、設置されたリンクのエンドツーエンド損失を測定する試験です。片方の端に既知の出力レベルと波長の光を入射し、もう一方の端から出力される受信出力レベルを測定します。測定された送信出力レベルと受信出力レベルの差は、ネットワークを通じた光損失を示します。測定された損失レベルが予算上の損失レベルよりも低い場合、挿入損失は許容範囲内とみなされます。
光リターンロステスト
光リターンロス試験では、波長と出力レベルが既知の光を一端に注入し、同じ端に戻ってくる出力レベルを測定します。注入した出力レベルと測定された戻り光のレベルの差がリターンロスです。リターンロスは、予算上のリターンロス目標値よりも高い場合に許容範囲内とみなされます。リターンロス値が低い場合（35dB未満）、多くの場合、試験対象ネットワーク内に過剰な反射源が1つ以上存在することが示唆されます。これは通常、コネクタの汚れや損傷、あるいは光ファイバーの断線などが原因です。
光ネットワークの損失は波長に依存するため、挿入損失およびリターンロスのテストは通常、ネットワーク運用中に使用される波長またはその近傍の波長を使用して実施されます。FTTx PONの場合、上り方向では1310 nm、下り方向では1490 nmと1550 nmの波長が使用されます。したがって、1310 nm、1490 nm、1550 nmでの挿入損失およびリターンロスのテストが必要になる場合があります。各波長で測定された挿入損失およびリターンロスがリンクの予算レベル内であれば、光ネットワークは運用開始の準備が整ったと判断できます。しかし、多くの場合、ネットワーク事業者はOTDRを用いてネットワークをより詳細に文書化することを要求します。
どのテストを、いつ、どこで実施しますか?
光テストは通常、ネットワークのライフサイクルの様々な時点で実施されます。設置検証テストは、ネットワークの構築中、またはネットワークの設置完了後、ネットワークが稼働する前に実施されます。通常、この段階で最も包括的なテストが実施され、挿入損失テスト、反射減衰量テスト、OTDRテストなどが含まれる場合があります。保守トラブルシューティングは、サービス停止が発生した際に実施され、通常、サービスを可能な限り迅速に復旧させるため、迅速な対応が求められます。
挿入損失テストは、主にFTTx PONの敷設中の試験に使用されます。挿入損失テストは、敷設中の個々の光ファイバセグメントに対して実施できます。また、FTTx PONが部分的または完全に敷設された後に、エンドツーエンドの挿入損失テストを実施することもできます。挿入損失を測定するには、安定した光源と光パワーメータが必要です。試験対象光ファイバの両端にアクセスする必要があります。そのため、通常は運用停止中のテストとなります。
OTDRテストは通常、FTTx PONの導入時に実施されます。OTDRを用いた配線ファイバーのテストは、通常、敷設後およびスプリッターへの接続後に行われます。スプリッターに接続されたこれらのファイバーは、下流のアクセスポイントまたは加入者宅内からのみテストできます。FTTx PON敷設テスト中のOTDRテストは、通常、1310 nmと1550 nmのみで実施されます。運用中、FTTx PONは常に下流方向に1490 nm、上流方向に1310 nmを使用します。さらに、1550 nmを2番目の下流波長として使用する場合もあります。ファイバー損失は1310 nmで最大、1550 nmで最小となります。一方、曲げ損失は1550 nmで最大となります。
結論
PONは、よりコスト効率よく高帯域幅のブロードバンドサービスを加入者に提供するために、世界中で導入されています。FTTx PONには、特有のテスト上の課題があります。この記事で紹介するテスト方法は、FTTx PONの検証やトラブルシューティングに推奨されます。お役に立てれば幸いです。
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