通信分野に携わっている人なら、最近 FTTA がノンストップで飛び交っているのを聞いたことがあるでしょう。Fiber to the Antenna の略で、5G、小型セル、および混雑した場所でも通話とデータのスムーズな実行を維持する携帯電話塔に電力を供給するバックボーンです。しかし、人々が FTTA のパフォーマンスについて話すとき、単に仕事を問題なく実行したいだけの人にとっては、必要以上によく出てくる用語があります。それは、シグナルインテグリティです。今日は、専門用語を徹底的に理解し、FTTA ケーブルのシグナル インテグリティが実際に何を意味するのか、FTTA ケーブル サプライヤーとしてそれが交渉の余地のない理由、そして常にそれを実現するために当社の製品がどのように構築されているのかを詳しく説明しましょう。
まず最初に、この文脈におけるシグナル インテグリティ (SI) とは何なのかを理解しましょう。 SI の核心は、信号が携帯電話基地局のベースバンド ユニット (BBU) を出た瞬間からアンテナ上のリモート無線ユニット (RRU) に至るまで、どれだけクリーンな状態を維持できるかということです。ドロップアウト、奇妙な信号劣化、データ速度を台無しにするノイズはありません。 FTTA にとって、それは単にあればいいというだけではなく、一か八かの勝負です。 5G には超低遅延が必要ですよね? SI がオフの場合、以前は正常に動作していた場所で遅延が発生したり、通話が切断されたり、デッド ゾーンが発生したりすることがあります。コンサート中のダウンタウンのスタジアムを思い浮かべてください。何千人もの人々が同時にストリーミング、テキストメッセージ、電話をかけています。そこの FTTA ケーブルの SI が悪い場合、すべてが停止してしまいます。それは私たちが避けたいと思って生きているような問題です。
では、FTTA シグナル インテグリティが、たとえば家庭の Wi-Fi に使用するケーブルと異なるのはなぜでしょうか? FTTA ケーブルは屋外で、凍てつく冬、うだるような夏、雨、埃、時には氷が積もるなど、あらゆる種類の悪天候の中で使用されます。また、光ファイバーは電気の代わりに光を使用するため、従来の銅ケーブルよりもはるかに細いです。ちょっと待ってください、でも光と電気、つまり FTTA には同じ信号の問題がないということですか?正確には違います。光ファイバーケーブルでさえ、SI を混乱させるものに遭遇する可能性があり、5G の速度でデータを送信している場合は、小さな問題でも爆発する可能性があります。 FTTA SI の不良の主な原因は何ですか? FTTA を使用している場合は、これらのことを知っておく必要があるため、大きな問題を見ていきましょう。
まずは挿入損失です。これは基本的に、信号 (ファイバー用語では光) がケーブルと接続を通過する際にどれだけ減衰するかを表します。コネクタを接続するたびに、わずかな光を遮る小さな隙間や塵の粒子が発生します。 FTTA の場合、BBU と RRU の間で 100 メートル以上の距離を実行する場合があり、0.1 dB の余分な挿入損失であっても時間の経過とともに増加します。安価なケーブルや低品質のコネクタを選択すると、損失が急増し、突然、強力な信号を供給するのに十分な光が RRU に供給されなくなります。だから弊社ではコネクタをいじることはしません。たとえば、当社の Huawei Mini SC APC-SC APC 光ファイバ ケーブルをチェックしてください。当社のコネクタには最高級のセラミック フェルールが仕様されているため、嵌合は毎回完璧で、何度抜き差ししても挿入損失は業界の限界をはるかに下回ります。当社はこれらのケーブルを何千回もテストし、1,000 回の嵌合サイクル後でも、挿入損失は依然として合計 0.2 dB 未満です。それが FTTA に必要な一貫性です。
次に、リターンロス（反射損失とも呼ばれます）があります。これは挿入損失の裏返しです。リターンロスは、ケーブルの接続部または端部から反射する光の量です。バウンスバックが多すぎると、その信号がオリジナルの信号に干渉し、クリーンな信号を混乱させる「ノイズ」を生成します。高周波数帯域を使用する 5G では、リターンロスは 4G よりもはるかに敏感です。数 dB の余分なリターンロスにより、信号エラー率が飛躍的に上昇する可能性があります。当社のケーブルは APC (Angled Physical Contact) コネクタを使用して構築されていますね。この角度の付いた端により、UPC (物理接触) コネクタよりも反射が大幅に削減されます。先ほど述べた Huawei Mini SC APC-SC APC 光ファイバーケーブルのリターンロスは 60 dB 以上で、FTTA の標準要件である 50 dB をはるかに上回っています。つまり、反射する光はほとんどないため、信号はずっと鮮明なままです。
さらに、屋外の FTTA 設置にとって最大の悩みである環境悪化もあります。これらのケーブルは屋外に設置されており、紫外線、温度変化、湿気、さらにはげっ歯類の齧りにさらされています。ケーブルのジャケットに亀裂が入ったり、コネクタが正しく密閉されていない場合、水が侵入し、埃が蓄積し、時間の経過とともに挿入損失と反射損失の両方が損なわれます。設置業者が屋外の FTTA 用に安価な「屋内」ケーブルを選んだために、多くのプロジェクトが失敗に終わったのを見てきました。年末までに、ジャケットは日光にさらされてもろくなり、コネクターの中に水が入り、SI はゴミになりました。そのため、当社のすべての FTTA ケーブルは屋外用に作られています。たとえば、FULLAXS 屋外光ファイバー パッチ コードを考えてみましょう。これには、UV および -40 °C ～ 85 °C の温度に耐える耐裂性ジャケットが付いています。また、IP67 定格の光ファイバー防水 Hoptic コネクターも備えているため、完全に水に浸しても湿気の侵入を防ぐことができます。毎年春に洪水が起こる地域で設置業者がこれらを使用しているのを見てきましたが、1 年経った今でも、彼らの SI テストは完璧です。不良ケーブルを交換するために暴風雨の最中にタワーに登る必要はもうありません。私たちは長持ちするようにケーブルを構築しています。
FTTA にとって特に大きなもう 1 つの問題はクロストークです。待ってください、クロストークは通常、銅線ケーブルの問題ですよね?ファイバーの場合、光はコアの中を進むので、そこは隔離されるべきではないでしょうか？常にそうとは限りません。特に、FTTA の設置では非常に一般的な、多数のファイバー ケーブルが束ねられている場合は、1 つのケーブル配線に 24、48、さらには 96 のファイバーが存在する可能性があります。コアの製造が不十分だと、あるコアから別のコアに光が漏れ、信号間のクロストークが発生する可能性があります。これは、複数の通信事業者が同じタワーを使用している高密度の 5G 導入にとって大きな問題です。当社のケーブルは、クラッド公差が厳しい超高純度のシングルモード ファイバー コアを使用しているため、光は正確に本来の位置に留まり、漏れやクロストークがありません。ケーブルの各バッチについて、FTTA で最も一般的な速度である 10 Gbps および 25 Gbps でクロストークをテストし、すべて見事に合格しました。
また、お待ちください。高密度 FTTA 用のコネクタについて話しましょう。これは、SI とはまったく別の悩みの種だからです。最新の FTTA BBU および RRU の多くは、MPO/MPT 接続を使用して、小さなスペースに 12 または 24 のファイバーを詰め込んでいます。 MPO コネクタが正しく配置されていない場合、大量の挿入損失とクロストークが発生します。弊社では、高密度 FTTA インストール向けに特別に設計された IP シリーズ MPO MTP アセンブリを用意しています。これらの MPO コネクタのピンは数ミクロン以内で精密加工されているため、差し込むとすべてのファイバーが完璧に位置合わせされます。これらのアセンブリを 96 ファイバのバックボーンでテストしたところ、すべてのファイバをしっかりと詰め込んだ場合でも、挿入損失はファイバあたり 0.3 dB 未満であり、0.5 dB 以上に達する競合製品よりもはるかに優れています。それが、正常に動作している 5G ネットワークと、誰かが携帯電話の電源を入れるたびに通話が切断されるネットワークとの違いです。
そして、嵌合の互換性など、積み重ねられる小さなことも忘れないでください。異なるブランドのコネクタを組み合わせて使用すると、たとえ同じタイプであっても、SI に支障をきたす小さな位置ずれが発生する可能性があります。当社ではすべてのコネクタが相互にシームレスに動作するように設計しているため、Huawei Mini SC APC コネクタ、AARC LC メス光ファイバケーブル アセンブリ、MPO MTP アセンブリのいずれを使用している場合でも、常に完璧に嵌合します。変なギャップも、余分な損失も、驚きもありません。競合他社のケーブルを一度使用したところ、コネクタが正しく装着されずに配線全体をやり直す必要があったと設置業者から言われましたが、当社のケーブルではそのような問題は一度もありませんでした。
さて、あなたはこう思っているかもしれません。「それは素晴らしいことですが、通信業界で働く私にとってなぜこれが重要なのでしょうか?」現実世界の言葉に置き換えてみましょう。昨年、私たちは主要都市で 5G を展開している地域通信会社と協力しました。彼らは別のサプライヤーの安価な FTTA ケーブルを使用していましたが、SI テストでは 1 回あたりの挿入損失が標準の 2 倍である 0.8 dB であることがわかりました。密集したエリアでは 10 ～ 15% のパケット損失が発生しており、顧客からはあちこちから不満の声が上がっていました。彼らは、FULLAXS 屋外光ファイバ パッチ コードと光ファイバ防水 Hoptic コネクタに切り替えました。1 か月以内に、挿入損失は 0.3 dB に低下し、パケット損失は 1% 未満に低下し、顧客からの苦情はなくなりました。これは単なる数字ではありません。人々が重要な電話を逃さず、仕事の会議中にバッファリングされたビデオを見る必要がないということです。これが、優れた FTTA シグナル インテグリティの実現です。
別の例: 冬には気温が -30°C まで下がる小さな町まで FTTA を拡張する必要がある地方の通信事業者です。古いケーブルは寒さで硬くなり、コネクタが緩んでリターンロスのスパイクを引き起こしていました。彼らは、氷点下でも柔軟性を保つ柔軟なジャケットを備えた Huawei Mini SC APC-SC APC 光ファイバーケーブルと、緩まないようにしっかりとロックされる IP シリーズ MPO MTP アセンブリを試しました。現在、彼らの FTTA の実行は 3 つの厳しい冬を通じて安定しており、SI の問題はありません。それが長期的なパートナーシップを築く信頼性です。
待ってください、でも SI はハードウェアだけのことではありませんよね?ケーブルの設置方法も重要です。ファイバー ケーブルをきつく曲げすぎると、マイクロベンドまたはマクロベンドが生じ、光が漏れて SI が機能しなくなります。そのため、当社はお客様に対して適切な設置方法を常に強調していますが、より寛容になるようにケーブルも製造しています。当社の FTTA ケーブルは、きつめに曲げたときの曲げ半径が 30 mm で、これは基本的なファイバ ケーブルの標準の 10 mm をはるかに上回ります。つまり、設置者は、ケーブルを塔の上に上ったり、狭い導管を通ったりするときに、誤ってケーブルがねじれてしまうことを心配する必要がありません。競合他社のケーブルの多くは、少しでも曲げると亀裂が入ったり、挿入損失が大きくなったりしますが、当社のケーブルはその余分な応力に対処し、SI を無傷に保ちます。
つまり、FTTA ケーブルの信号整合性とは、低い挿入損失、高いリターン ロス、ノイズやクロストークのないこと、および時間の経過とともに劣化することなく屋外条件に耐えられる能力の組み合わせです。ファイバーコア、コネクタ、ジャケット、それらの組み立て方法など、すべてのコンポーネントが重要です。 FTTA ケーブルのサプライヤーとして、私たちが重視しているのは、手抜きや安価な部品を一切使用せず、必要なときに機能する製品だけです。
新しい FTTA の展開に取り組んでいる場合、既存のネットワークをアップグレードしている場合、またはダウンタイムや顧客からの苦情を引き起こす SI 問題に対処することにうんざりしている場合は、当社がお手伝いします。私たちのチームは、地域の通信事業者から全国規模の通信事業者に至るまで、あらゆる規模の通信事業者と協力して、特定のニーズに適した FTTA ケーブル ソリューションを見つけてきました。小規模セル サイト用の高密度 MPO アセンブリが必要な場合でも、屋外での実行用の防水コネクタが必要な場合でも、極端な天候にも対応できる頑丈なパッチ コードが必要な場合でも、当社が対応します。当社では製品のすべてのバッチをテストして、最も厳格な SI 規格を満たしていることを確認しています。その必要はありません。
重要なときに信号がドロップアウトしてしまう FTTA ケーブルで満足しないでください。当社のチームに連絡してプロジェクトの要件について話し合ってください。FTTA ネットワークを最高のパフォーマンスで実行し続けるための適切な製品を見つけるお手伝いをいたします。
参考文献
- Telecommunications Industry Association (TIA) 568.3-D: 電気通信用光ファイバーケーブル規格、2021
- Huawei Technologies Co., Ltd. FTTA ソリューション技術白書、2022 年
- 光ファイバー通信カンファレンス (OFC): 5G FTTA ネットワークのシグナル インテグリティの最適化、2023 年
