stm-pds方式とは？光ファイバーアクセスネットワーク技術の基本構造

stm-pds方式は光ファイバーを利用して、設備センタと各ユーザ間を効率的に結ぶアクセスネットワーク技術です。

1.3μmの同一波長を使い、ピンポン伝送で双方向通信を実現します。

SDHの規格に基づく125μ秒のフレームで多重化され、低速から中速の通信サービスに適しています。

また、波長多重化により高速通信にも対応が可能な点が魅力です。

技術背景と導入の必要性

光ファイバーアクセスネットワークの進化

光ファイバー技術が進展する中、通信速度や信頼性の向上に大きく貢献しています。

• 高速データ伝送が求められる現代のネットワークで効果を発揮
• 設備や維持管理の簡易化が実現され、導入のハードルが下がりました

通信環境の多様化による新技術の必要性

利用者の多様な通信ニーズに応えるため、従来のシステムでは十分な柔軟性が得られにくい状況があります。

• 固定された伝送方式では対応が難しい複数のサービスに柔軟なネットワークが求められます
• 高速化だけでなく、低コストでの維持管理が可能な技術が重視されています

stm-pds方式の基本構造

設備センタと各ユーザ間の接続方式

STM-PDS方式は、設備センタから各ユーザへの光信号分配に受動素子を活用する構成です。

• 光スプリッタなどの受動素子により、信号の分岐がシンプルに実現
• ネットワーク全体の構成がコンパクトになり、設置スペースや運用コストが軽減

同一波長利用とピンポン伝送の仕組み

一方の波長を上下方向の通信に使用し、ピンポン伝送により効率的なデータの往復を可能にしています。

• 通信用の一方向のみならず、双方向の通信もシンプルな仕組みで実現
• 信号の往復がスムーズに行われ、伝送途中の遅延が最小限に抑えられるメリットがある

3μm波長の選定理由

特定の波長を選ぶことで伝送損失が抑えられる工夫が取り入れられています。

• 適切な波長選定により、背景雑音や損失が低減し、安定した通信が可能
• 環境に応じた波長設定が、各拠点間の品質維持に繋がっています

125μ秒周期フレームの役割

125μ秒ごとのフレーム送信が、タイミング調整とデータの多重化に重要な役割を果たしています。

• 定期的なフレーム送出により、データが均等に分配される仕組み
• SDHフレーム構造の利用で、各転送モジュールの管理がスムーズに行える設計になっています

動作原理と技術的詳細

SDHフレームを用いたデータ多重化

SDHフレームの利用により、タイムスロット単位でのデータ分割と多重化が実現されています。

• 125μ秒周期で送出される各フレームが、複数の転送モジュールに効率的に割り当てられます
• 誤り訂正や同期機能が組み込まれ、安定して情報が伝送される仕組みが整えられています

波長多重化による通信容量拡大

波長多重化技術が、光ファイバー上での同時伝送を可能にし、通信容量の拡大に寄与している仕組みです。

• 単一の光ファイバー上で複数の波長が同時に利用できるため、帯域幅の効率的な活用が実現
• 今後の大容量通信需要に対応するため、技術進化の鍵として注目されています

複数波長の伝送プロセス

複数の波長が並行して伝送されるプロセスについては、以下のようなステップで行われます。

• 各波長ごとに異なるデータ信号が生成される
• 波長分割多重装置で各データ信号が一つの光ファイバーに統合
• 受信側で再度波長分離が行われ、各ユーザへ適切に配信される

適用事例と実用環境

電話回線や専用線での活用例

STM-PDS方式は、64kbpsから数Mbpsまでの専用線や電話回線への応用が広く進んでいます。

• 小規模なオフィスやマンションなど、従来の電話回線ネットワークで効果的に運用
• シンプルな構成で、設置や保守の面でもメリットが享受できる仕組みになっています

インターネットサービスとの連携事例

インターネットアクセス機能付きのシステムに応用され、従来の映像伝送システムと連携してサービスが提供されています。

• 高速のIPサービスと映像伝送が一体となったシステムで、幅広いユーザに対応
• 受動素子の利用により、ネットワーク全体の運用がシンプルかつ柔軟になっています

まとめ

STM-PDS方式は、効率的でシンプルな光ファイバーアクセスネットワークの構築に貢献する技術です。

• 受動素子を活用したネットワーク設計が、信号の分岐や結合を容易に管理
• 同一波長のピンポン伝送によって、双方向通信がスムーズに行える仕組みを提供
• SDHフレームや波長多重化の工夫により、通信容量の拡大が柔軟に実現
• 実用環境において、専用線や電話回線、さらにはインターネットサービスとの連携を通じた幅広い利用が進んでいる

以上の点から、STM-PDS方式は今後の安定したネットワーク運用に貢献する可能性が高い技術であることが示唆されます。