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今日、私たちはかつてないほど多くの情報にアクセスできるようになりました。私たちはデジタルの世界に生きており、帯域幅こそがデジタル世界を実現する鍵です。様々な種類のネットワークが、様々な情報を伝送しています。しかし、これらのネットワークはすべて、パッシブとアクティブの2つのカテゴリに分けられます。パッシブネットワークは、信号をある場所から別の場所へ伝送するために電力を供給される機器やコンポーネントを使用しません。一方、アクティブネットワークは、電力を供給される機器やコンポーネントを使用して信号をある場所から別の場所へ伝送します。この記事では、パッシブとアクティブの両方の光ファイバー/銅線ネットワークについて簡単に説明します。
パッシブ銅線ネットワーク
パッシブ銅線ネットワークには多くの種類がありますが、ほとんどの人がよく知っているのは、自宅のケーブルテレビ ネットワークです。銅線ケーブルテレビ ネットワークでは、ケーブル プロバイダーが同軸ケーブルを介して信号を家庭に供給します。ケーブルは家庭に入り、1 台のテレビに配線されます。ただし、テレビが 1 台しかない家庭はほとんどありません。テレビが複数台ある家庭では、ケーブル プロバイダーからの信号を各テレビが受信できるように分割する必要があります。この分割は通常、スプリッターによって行われます。スプリッターには電力は不要です。通常は 1 つの入力があり、2 つ、3 つ、4 つ、またはそれ以上の出力があります。次の図は、1 つの入力と 4 つの出力を持つスプリッターの例です。スプリッターから各テレビには、個別のケーブルが配線されています。
このタイプのネットワークでは、信号強度の低下が発生します。ケーブルテレビ事業者からの信号が複数のテレビに分割されてルーティングされるため、各テレビへの信号強度が低下します。テレビの台数を増やすと、信号強度が低下し、どのテレビも正常に動作するために必要な信号強度を受信できなくなる可能性があります。このような状況が発生した場合は、アクティブケーブルテレビネットワークを設置する必要があります。
アクティブ銅線ネットワーク
パッシブ銅線ネットワークと同様に、アクティブ銅線ネットワークにも多くの種類があります。前のセクションでは、パッシブなホームケーブルテレビネットワークに焦点を当て、このタイプのネットワークに接続できるテレビの台数は限られていることを指摘しました。複数のテレビ（たとえば各部屋に1台ずつ）に十分な信号強度を確保するには、アクティブネットワークが必要です。アクティブなホームケーブルテレビネットワークでは、1本のケーブルが家屋に入り、分配増幅器に配線されます。分配増幅器は、ケーブルプロバイダーからの信号を増幅またはブーストして分割します。分配増幅器の各出力の信号強度は、ケーブルプロバイダーからの入力ケーブルの信号強度とほぼ同じです。分配増幅器から各テレビへは個別のケーブルが配線されます。
このタイプのアクティブネットワークは、パッシブネットワークに伴う信号強度の問題を解決します。ただし、複雑さが増し、電力も必要になります。分配増幅器が故障した場合、すべてのテレビが信号を受信できなくなります。分配増幅器のプラグが誤って抜かれた場合も同様で、家中のすべてのテレビが信号を受信できなくなります。
パッシブ光ネットワーク
パッシブ光ネットワーク（PON） には様々な種類があり、最も一般的なタイプの1つは、前述のパッシブケーブルテレビネットワークと非常によく似ています。ただし、同軸ケーブルの代わりに光ファイバーが使用されます。どのPONでも、カプラが中核を成しています。カプラは、2つ以上の光信号を1つの出力に結合したり、1つの光入力を2つ以上の別々の出力に分配したりすることができます。次の図は、7ポートカプラの例です。カプラは、1つの入力信号を6つの出力に分割しています。
多くのカプラは双方向動作用に設計されており、同じカプラを信号の結合と分割のどちらにも使用できます。双方向カプラでは、各ポートは入力または出力のどちらにもなります。ただし、PON アプリケーションでは、信号を分割するために使用されるカプラはスプリッタと呼ばれることがあります。PON では、上の図のカプラへの入力は 6 つの出力に均等に分割されます。カプラに入るデータは、ケーブル TV プロバイダーからの信号がパッシブ銅線ネットワークの各 TV に送信されるのと同じように、各出力に送信されます。各出力は入力と同じ情報を伝送しますが、信号強度は出力数に基づいて低下します。PON アプリケーションの出力数には制限があり、通常は 32 です。ただし、アプリケーションによってはそれ以上の数をサポートできる場合があります。
アクティブ光ネットワーク
アクティブ光ネットワークは、前述のアクティブホームケーブルテレビネットワークと非常によく似ています。1本の光ファイバーが分配増幅器ではなくスイッチに接続されます。スイッチはデータを各ユーザーに再ブロードキャストします。スイッチから各ユーザーへは別々のケーブルが配線されます。このタイプのアクティブネットワークは、パッシブネットワークに伴う信号強度の問題を解決します。ただし、複雑さが増し、電源も必要になります。スイッチに障害が発生した場合、すべてのユーザーは受信データにアクセスできなくなります。スイッチの電源が失われた場合も同様で、データの流れが停止します。
結論
この記事では、パッシブ銅線ネットワーク、アクティブ銅線ネットワーク、パッシブ光ネットワーク、アクティブ光ネットワークに関する基本情報を説明しました。それぞれのネットワークには独自の特徴があります。特定のネットワークを選択する前に、関連情報をすべて明確にしてからインストールしてください。
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