マイクロウェーブ製品ダイジェストに掲載
RF over Fiber 通信システムにおける N+1 冗長性の重要な役割
CEO メイル・バルトゥール Optical Zonu
長距離通信能力は、近代文明の始まり以来、極めて重要でした。しかし、今日の通信はかつてないほど洗練され、イノベーションと国家安全保障にとって極めて重要になっています。24 時間 7 日稼働するデータ センターがクラウドとの間でエクサバイト単位のデータを定期的に送受信し、高周波数 (かつ簡単に中断される) の軍事通信や公共安全無線システムが拡大する中、通信インフラストラクチャでは、データと運用を深刻なリスクにさらすことなく、ナノ秒単位のダウンタイムさえ許容できません。
このため、企業や政府機関は、光ファイバー経由の無線周波数 (RFoF) システムに何らかのネットワーク冗長性を導入するしかありません。単一障害点に対する保護は複製によって実現できますが、コストがかかり、回復は必ずしも自動ではなく、運用が複雑であるため実用的ではありません。ほとんどの組織では、完全冗長性または半分の冗長性でさえ経済的に実現できない場合、N+1 冗長性は、通信システムを保護する最も効率的で合理的な方法であると考えられます。
RFoF とは何ですか? 組織が人員削減を避けるのはなぜですか?
RFoF は、従来の通信インフラストラクチャではサポートできない方法で、長距離にわたって RF 信号を高速かつ復元力のある方法で伝送するという、ネットワーク オペレータの課題に対する答えです。これは、同軸ケーブルではなく光ファイバー ケーブルを介して RF 信号を送信するテクノロジです。この方法は、信号損失の低さ、帯域幅の広さ、電磁干渉に対する耐性など、光ファイバーの利点を活用して、劣化を最小限に抑えながら長距離にわたって RF 信号を伝送します。
ただし、これらのハードウェア コンポーネントには、直接変調レーザー ダイオード、光検出器、統合アンプ、ファイバー、送信機、受信機、光スイッチが含まれることが多く、コストが高くなる可能性があります。これは、Ku バンドや Ka バンド、その他の高周波アプリケーションに特に当てはまります。ほとんどの RFoF リンクは、介入なしで長期間使用しても問題ない (つまり、信頼性が高い) ため、ほとんどの機関は冗長性に投資しません。ただし、発生する可能性のある問題によるダウンタイムは大きく、コストがかかる可能性があるため、ミッション クリティカルなビジネスには少なくとも 1 つのバックアップが必要です。信号切り替えを必要とする N+XNUMX 冗長性は、システム バックアップを提供し、高周波 RFoF ハードウェアのコスト上昇を適切に管理するために非常に魅力的です。
N+1 冗長性とさまざまな構成
N+1 冗長性は、複数のプライマリ コンポーネント (「N」コンポーネント) が、スペアとして機能する 1 つの追加コンポーネント (「+2」コンポーネント) によってバックアップされるシステムを指します。このアプローチでは、プライマリ コンポーネントの 2 つに障害が発生した場合でも、サービスを中断することなくバックアップが引き継ぐことができるため、システムの信頼性と可用性が向上します。これは、リンク ネットワークのミラー イメージ バックアップを作成して、すべてのリンクとコンポーネントに交換品があることを確認する XNUMXN 冗長性とは大きく異なります。XNUMXN 冗長性では、基本的に XNUMX つの RFoF ネットワークに投資しますが、使用するネットワークは XNUMX つだけです。完全な冗長性スペクトルの例については、この記事の最後にあるリファレンスを参照してください。
N+1 冗長性を構成する方法は複数あり、コストもさまざまです。各構成は、さまざまなアプリケーションに適しています。オペレータは、通信リンク全体にバックアップを追加するか、光トランシーバ、スイッチ、アンプ、追加のファイバーなど、リンクを構成する特定のコンポーネントのみにバックアップを追加するかを選択できます。N+1 冗長性を採用するには、システム コンポーネントが、光信号の欠落、RF 電力の不足、コンポーネントの機能に関連するシステム アラームなど、特定の領域での障害を検出できる必要があります。
これは、そのレベルの精度がなければ、障害点の周囲にコンポーネントを再ルーティングすることが不可能だからです。障害点で再ルーティングする手法はバイパス スイッチングと呼ばれ、2×2 光スイッチを使用して信号をバックアップ チャネル上の予備コンポーネントに転送し、適切なルートに戻します。さまざまな構成を次に説明します。
トランシーバーN+1冗長性: この構成では（図1) では、複数の RFoF トランシーバー (N) がアクティブで、それぞれが RF 信号を光信号に変換してファイバー経由で送信します。プライマリ トランシーバーの 1 つに障害が発生した場合は、XNUMX つのバックアップ トランシーバー (+XNUMX) がスタンバイ状態になり、その後はバックアップ トランシーバーが自動的に引き継ぎます。不適切なレーザー バイアス、電流消費など、システムの電子機器によって不良な送信機が検出されることがよくあります。これは、分散アンテナ システム (DAS) や放送などの複数の RF ソースをファイバー経由で送信する必要がある場合によく使用されます。
受信機N+1冗長性: この構成（図2) には、宛先で光信号を RF 信号に戻す複数の RFoF 受信機 (N) と、故障した受信機の代わりとして使用できる単一のバックアップ受信機 (+1) が含まれます。トランシーバーと同様に、故障した受信機もシステム エレクトロニクスによって検出されます。このタイプの冗長性は、大規模な通信ハブや衛星地上局など、さまざまな場所で RF 信号を受信する場合に最も役立ちます。
リンクN+1冗長性: この場合、複数の光ファイバーリンク (N) が、ある場所と別の場所の間で各ファイバー (複数のアンテナなど) を介して双方向 RF 信号を伝送し、2 つの追加のファイバーリンクがバックアップとして予約されます。これは、航空宇宙および防衛ネットワークや公共安全ネットワークなど、継続的な運用が不可欠で、ファイバーの損傷の可能性により重要なリンクが中断される可能性がある重要な通信ネットワークで一般的です。ファイバーは異なるパス (束ねられていない) を介してルーティングされ、2 つのファイバーの切断または切断が検出されます。XNUMX×XNUMX 光スイッチングにより、信号が予備のファイバーに再ルーティングされます。
実際には、上記の N+1 構成を任意に組み合わせて使用できます (それぞれを個別に使用するのではなく)。たとえば、ネットワーク オペレータは、XNUMX つ目のファイバーとレシーバーを導入したいが、トランシーバーは導入したくない場合があります。ただし、オペレータが投資する冗長性が少ないほど、壊滅的な障害が発生する可能性が高くなります。スマート光スイッチを備えた特定のプレミアム RFoF ハードウェアは、周波数を巧みに再ルーティングして、単一のトランシーバー、アンプ、またはスイッチを交換するだけの複雑さに適応できます。これにより、ファイバーの切断やコンポーネントの障害が発生した場合に、すべてのコンポーネントで冗長性を確保しなくても、これらのシステムに必要な保護を提供できます。
製品概要
シームレスで中断のない通信はイノベーションと国家安全保障に不可欠であるため、RFoF システムの N+1 冗長性は、法外なコストをかけずに重要な通信インフラストラクチャを保護する実用的なソリューションを提供します。戦略的に配置されたバックアップ コンポーネントを提供することで、N+1 冗長性は、ネットワーク障害が発生した場合でも重要な通信が中断されないことを保証します。
このアプローチは、完全な冗長性にかかる高コストと、信頼性の高い継続的なサービスの必要性とのバランスをとっており、ダウンタイムを許容できず、リソースを効率的に管理する必要のある組織にとって理想的な選択肢となっています。通信ハードウェアはコモディティであり、収益を追求する競争であるという信念にもかかわらず、ファイバーベースのシステム管理者は、最も熟練したインテグレーターと最高の RFoF 製品と連携して、コスト効率の高い N+1 冗長性を確保する必要があります。
Optical Zonu ネットワーク管理システムを強化
Optical Zonu は、ZONUConnectベーストランシーバステーションから分散アンテナシステム（DAS）への光ファイバー伝送ソリューション向けに、CloudViewネットワーク管理システム（NMS）を拡張し、光ファイバー障害の検出および位置特定機能を追加しました。このアップデートにより、通信事業者や企業は、RF over Fiber（RFoF）ネットワークのパフォーマンスをより詳細に把握できるようになり、光ファイバー障害をより迅速かつ正確に検出できるようになります。これにより、ネットワークの問題をより効果的に解決し、ダウンタイムを回避できます。
ZONUConnect プラットフォームには、プラグ可能なモジュール内に独自のマイクロ光時間領域反射計 (uOTDR) が組み込まれており、数メートル以内のファイバー障害を検出できます。ただし、ネットワークの問題解決のために uOTDR データにアクセスして利用することは、以前の NMS では完全には実現されていませんでした。最新の CloudView NMS アップグレードにより、オペレーターは地形図上でファイバー パスの視覚的表現を表示できるようになり、OTDR データは管理パネルに重ねて表示されます。これにより、正確なマップ位置でファイバー障害と反射イベントを正確に特定できます。
NMS では、ファイバーの破損だけでなく、コネクタやパッチ パネルの欠陥などの予防的なファイバー イベントも視覚化できるようになりました。コンポーネントの小さな欠陥でも、1 キロメートル以上のファイバーに相当する大きな損失が発生する可能性があるため、これらの問題に対処することは、RFoF ネットワークの信頼性を確保するために不可欠です。これらの欠陥を特定して修正すると、ファイバーの総損失が削減され、BTS から DAS へのリンク パフォーマンスが向上します。
英 文 名：SBC Medical Group Holdings, Inc. 上場市場：NASDAQ Global Market ティッカー (米国証券コード)：SBC 所 在 地：XNUMX Spectrum Center Drive Suite XNUMX Irvine, CA XNUMX USA C E O：相川 佳之 Optical Zonu at opticalzonu.com.