ファイバー監視とは

ファイバー監視とは、統合ファイバー監視および管理システムを構成するソフトウェアツールとデバイスを使用したファイバー品質の継続的な評価を指します。これらの要素の統合により、障害、劣化、セキュリティ侵入を容易に検出でき、光ファイバーネットワークのインテグリティに対する脅威が発生したときにシステム管理者にリアルタイムで警告します。  

遠隔ファイバー テストシステム（RFTS）は、分析のためにテストからデータを収集および送信するための OTDR、スイッチ、およびプロセッサーを含む光ファイバーテストヘッドで構成されます。RFTS は、ネットワーク内の 1 つのケーブル位置をテストするために使用するスタンドアロンのファイバーテストヘッドを指すことも、ネットワーク全体のファイバーネットワーク分析、アラームを生成し、ネットワークドメイン、リージョンまたはチームのユーザーアクセスを管理する管理サーバーと連携してテストするデバイス群を指すこともあります。一連のテストコマンド、結果、分析には、通常、ラップトップまたはモバイルアプリケーション上の安全なウェブブラウザのアプリケーションを介してアクセスします。 

監視システムを使用して、経時的な減衰やその他の光ファイバー性能メトリックスをプロアクティブにトレンド評価・分析することもできます。

RFTS は、ファイバーライフサイクルのすべてのフェーズで使用できます。ネットワークが稼働つまり「点灯」される前に、こうしたシステムを使用して、PON、DWDM、または CWDM を使用したネットワークでボリュームベースのテストを行い、ファイバーケーブルとネットワーク構築をテストできます。RFTS は、PON ネットワークの交換局またはラージケーブルの端で接続され、すべてのファイバー障害を検出して場所を特定します。システムは、予想されるネットワークインベントリを維持し、ネットワークがテストされるにつれ、実際のインベントリを構築済みインベントリとして記録できます。それは、ネットワークがサービスを開始すると、サービスアクティベーションと監視に使用できます。VIAVI ONMS（光ネットワーク管理ソリューション）ファミリーは、単一のファイバーから、1 日に数百万のオンデマンドテスト、サービス認証試験、および自動監視トランザクションを実行するネットワーク全体のシステムまで、あらゆる種類の光ファイバー網に対応します。 

ファイバー監視の必要性

光ケーブルは、コネクテッドプラネットの通信インフラをサポートします。この同じ光ケーブルは本来的に脆く、水の浸入、掘削間違い、げっ歯動物の侵入、セキュリティ侵害、その他の多くの潜在的な危険の影響を受けやすくなっています。最適なファイバーの状態とパフォーマンスを維持するには、問題を迅速に特定して対応するための高度なファイバー監視手法が必要です。 

新しいテクノロジーとネットワークの拡張により、光ファイバー監視機能の限界が押し上げられ続けています。海底ケーブルは、海底の海溝に敷設された非常に長い光ファイバー路で、1日あたり200キロメートル以上の速度で特殊な船によって敷設されます。これらの光ファイバー回線の価値は明らかですが、それの敷設と保守にかかる費用は相当な額になる可能性があります。問題が発生した場合、欠陥を調査して修理するためにダイバーやロボット船が必要になる場合があります。信頼性の高いファイバー監視により、早期の検出と正確な位置特定機能が実現し、対応と修理時間が短縮されます。

光ファイバーは、従来の同軸ケーブルと電話線によってかつて支配されていた領域を奪い続けています。ファイバー・トゥ・ザ・ホーム（FTTH）は現在、より一般的になりつつあり、個々の家庭へ直接光ファイバー回線を接続することにより、ユーザーの利用できる帯域幅が広がり、データのインテグリティが向上します。光ファイバーの到達範囲を拡大することは避けられないため、光ファイバー監視システムは、ソースから加入者に至るまでのファイバー障害を正確に検出できる必要があります。 

すべてのファイバーは、データが光パルスを介して回線に送信されるライブトラフィックに使用されていない間、物理的に暗い（ダークな）ままになります。ケーブルに予備容量としての予備ファイバーがある場合や、サービスプロバイダーが PON 住宅ネットワークを敷設し、そのファイバーはサービスに使用できるが、一部のファイバーにはまだ顧客が加入してない場合があります。そのような場合、インターネットサービスへの加入契約が締結されるまで、ネットワークの一部のブランチは未使用で暗い（ダークな）ままになります。インターネットサービスプロバイダー（ISP）またはホールセールネットワーク事業者は、サービスの準備が整っていることを確認するために、テストパルスを使用して、未加入つまりダークなこのセクションを定期的にテストする必要があります。

電気通信におけるダークファイバーという用語は、敷設されたが使用されていないファイバーを意味していました。現在では、所有者がそれをデータ送信に使用するのではなく、別のサービスプロバイダー、インフラプロバイダー、またはユーザーにリースしていることを意味するようになっています。ダークファイバープロバイダービジネスは活況を呈しています。そうしたプロバイダーは、リース用の光ファイバー網を構築する場合があり、それをリースする会社がファイバーの使用を開始し、一般に DWDM 伝送波長チャネルを使用して容量を増やし、そのファイバー上の伝送を制御します。  

ファイバーは地下の場合と空中の場合がありますが、依然として天候、動物、人為的ミス、およびバックホー減衰としてよく知られているネットワーク構築のための掘削により損傷を受けます。リース時にサービスの準備ができ、ファイバーの健全性やパフォーマンス、レイテンシなどのサービス内容合意書（SLA）の仕様を満たすように、定期的にスキャンまたは監視する必要があります。

ダークファイバープロバイダーがファイバーを監視することも、顧客がファイバーを監視することもでき、これらの責任は契約に含まれます。しかしながら、多くの場合、ファイバーがダウンすると顧客の方が失うものが大きいため、顧客がファイバーの問題を監視し、SLA を履行します。ダークファイバーを使用している企業が伝送を制御できますが、ダークファイバーの所有者が複数の顧客のファイバー資産のメンテナンスを行っているときに、誰かがファイバーキャビネット内にいてファイバーを切断したり、ファイバを曲げたりすると、ファイバーが中断される可能性があります。 

境界設定：ダークファイバールートは、所有構成とリース構成が混在して結合されます。ダークファイバープロバイダーの顧客は、構築に何年もかかる可能性のあるファイバーネットワーク回線に既存のものを使用できるというメリットがあります。これらをサービスに使用する際には、それらが規格に準拠することを確認する必要があります。オレゴン、デンバー、バージニアのデータセンター間に全国を横断するルートを構築する企業の所有、リース、所有、リース、所有の構成を考えてみましょう。障害が発生したネットワークセクションを区分し、予防保守のために適切なチームをその場所に確実に派遣することが重要です。ネットワークが切断されて利用できなくなった場合、その場所を正確に特定し、復旧のために SLA を履行することがクリティカルです。ダークファイバーやイーサネットファイバー回線の故障に対する罰金は高額で、年間数百万ドルに達するため、監視はダークファイバープロバイダーの資産所有者とそのファイバーを使用させているリース会社の両方に ROI をもたらします。 

ダークファイバーテストと点灯ファイバーテストの物理過程の比較

1. ライブトラフィックがある場合とトラフィックがない場合で、テストはどのように異なるか？ 物理的に暗い（ダークの）未使用ネットワークにテスト光パルスを導入する場合、データを伝送するライブトラフィック光パルスとの干渉は発生しません。リスクなく任意の波長でテストできます。ただし、トラフィックを伝送するアクティブな光ファイバー網では、トラフィックのための容量を確保し、トラフィック波長での遅延や輻輳を回避するために、通信に使用されている帯域幅の外にある別の波長でテスト光パルスを注入する必要があります。PON P2MP ネットワークとアクティブ DWDM P2P ネットワークの両方では、トラフィックやレシーバー、アンプなどのアクティブデバイスへの干渉をなくすために、通常、テスト信号に 1625nm および 1650nm の波長が使用されます。 

2. 長距離ポイントツーポイントのアクティブネットワークでは、長距離で劣化する信号の自然減衰や損失を克服するために、トラフィック光パルスを距離全体わたって永続させるための増幅器とルーターが存在します。多くの場合、トラフィックの中断、テストのエラー、デバイスへの影響を防ぐために、テスト信号をジャンパーケーブルを使ってアクティブデバイスを迂回するように配線するか、信号を完全に除去するためにフィルターを使用することで、テスト信号をこれらのアクティブデバイスの周りで迂回させる必要があります。 

セキュリティ侵入に対するアクティブつまり点灯ファイバーの監視

毎年、不正侵入やデータ盗難事件の報告件数が増え続けており、光ファイバーのセキュリティに関する懸念はますます現実の問題となっています。光ファイバーケーブルは一般に、従来のケーブルよりも安全であると見なされていますが、ファイバータッピング事件が当局とファイバー監視システムの機能に挑戦し続けています。 

漏れを誘発するための光スプリッターの導入やファイバーの曲げなどのタッピング技術は、検出を逃れようとして進化し続けています。データの暗号化は、このような侵入に対する明らかな防御の第一線ですが、ファイバー監視テクノロジーを使用して、犯人が偽装しようとする光フィードバックの変化を特定することもできます。 

最小限のハードウェアインフラを追加するだけでセキュリティを強化できるファイバー監視への革新的なアプローチの 1 つが、アクティブファイバー監視（AFM）です。アクティブなファイバー回線間の光伝送の小さな変化を検出することにより、アラームを発生させて、適切なセキュリティ対策を講じることができるようにします。AFM を使用すると、優先度の高いデータをすでに伝送しているアクティブファイバーを戦略的に選択して監視できるため、監視目的に専用のファイバーを追加する必要はありません。 

遠隔ファイバー監視システム(RFTS)を使うと、中央場所からダークファイバーを含む光ファイバー網全体を監視できます。この包括的な方法を使用すると、ネットワークのパフォーマンスを継続的に評価でき、平均修理時間（MTTR）を最小限に抑えることができます。 

MTTR は、ファイバー監視および管理システムの全般的な有効性を最もよく網羅する指標です。これは単に、不具合のトラブルシューティングを行い、システムを正常な稼働状態に戻すために必要な平均時間です。修理とトラブルシューティングのプロセスは、「検出」つまり障害の特定プロセスと修理プロセスからなります。大きな破損または曲がりイベントが発生すると、多くの場合、修正を行う前に 4〜5 時間かけて 4〜5 人の作業者が問題を見つけるために派遣されます。リモート監視は、修理プロセスの位置特定部分を 5 分未満に短縮し、リモートで自動的に実行されます。これは通常、修理プロセスの全時間の 30〜40% に相当します。したがって、OTDR テクノロジーを利用した遠隔ファイバー監視がファイバーの障害を特定する精度は、MTTR を最小限に抑え、ユーザーの満足度を向上させるための 1 つの鍵です。 

遠隔光ファイバー監視システムによって生成される警告メッセージは、電子メールのほか、SMS または SNMP プロトコルを介して伝達できます。SMS メッセージは、アラームが発生したときに適切なユーザーに自動的にプッシュされるアウトバンドのテキストメッセージです。これにより、監視インターフェイスを常に監督する必要性を最小限に抑えることができます。簡易ネットワーク管理プロトコル（SNMP）は、デバイスをリモートで監視し、アラートを中央場所またはホストに中継するために一般的に使用される別の通信ツールです。 

ファイバー監視の制限

OTDR テクノロジーの有効性にもかかわらず、光ファイバーリンクにデッドゾーンが存在することは、ファイバー監視の不確実性の潜在的な原因となります。OTDR 測定のデッドゾーンは、ファイバー回線に高反射率のイベントが起こった場合に発生する可能性があります。これは、OTDR 検出器を一時的に飽和させるのに十分なレベルの反射率を生成するエアギャップ、スプライス、またはコネクターが原因で起こる可能性があります。 

検出器が飽和状態から回復している間のこの「ブラックアウト」期間中、OTDR はファイバー回線内の他の近くのイベントを正確に識別することができません。これは、既存のスプライスまたは接続の近くで障害状態が発生し、既存の反射源によって新しい問題が目立たなくなる場合に重要になります。 

課題にも機会にもつながる可能性のある光ファイバーネットワークのもう 1 つの一般的なコンポーネントは、ダークファイバーの普及です。不吉な響きの名前にもかかわらず、この用語は単に、ネットワーク内の未使用つまり「点灯されていない」ファイバーの存在を指します。これは、元のキャリアから別の当事者にリースされる光ファイバーケーブルに言及する場合にも使用されることがあります。 

このダークファイバーは、特にファイバーが将来の拡張の機会用に指定されている場合、インテグリティを保証するためにテストと監視が必要です。未使用の終端されたファイバーの存在は、監視に有利な場合があります。障害状態は通常、ケーブル内のすべてのファイバーに影響を与えるため、厳選されたダークファイバーを監視することは、アクティブなファイバーを中断することなくケーブルのインテグリティを継続的に検証するための効果的な方法です。

ファイバー監視の未来

光ファイバーケーブルの到達範囲と帯域幅が進歩し続けるにつれて、正確で包括的なファイバー監視システムの必要性も拡大します。パッシブ光ネットワーク（PON）を含む革新的な P2MP ネットワークアーキテクチャにより、少ない消費電力でかつ電気的干渉の可能性を低くして、より多くの FTTH を実現できます。光ファイバーネットワークの複雑さが増加することが予想されているため、ファイバー監視がこれまで以上に重要になります。 

短いケーブル配線で OTDR の精度とパフォーマンスを改善し続けるイノベーションは、本質的に光ファイバー監視システムに恩恵をもたらし、ファイバータッパーによって悪用される可能性のあるデッドゾーンやその他のアーティファクトの影響を軽減します。光ファイバーネットワークのセキュリティを維持することは不可欠であるため、将来のファイバー監視テクノロジーは、これらの課題の一歩先を行くために絶えず進化する必要があります。