初級ではONUを「光と電気を変換する箱」と捉えました。中級では、PONによる共有・波長多重・ルーターとの役割分担を見ます。
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これは何をする係？
ONUの中心は、光ファイバの光信号と、宅内機器が扱う電気信号の変換です。担当するのは主に物理層〜変換で、IPアドレスを見た振り分け（ルーターの仕事）とは役割が別です。
- 外から中へ — 光信号 → 電気信号
- 中から外へ — 電気信号 → 光信号
多くの光回線はPON（受動光網） で構成され、局舎から延びた1本の光を、電源の要らない受動スプリッタで複数世帯に分岐して共有します。GE-PONなどが代表です。
アニメーション『ONU（光↔電気の変換）』を開く
登場人物メモ:
- ※1 PON — 1本の光を複数世帯で分岐共有する受動光網。局舎側のOLTと各家のONUで対になる
- ※2 波長多重 — 上りと下りに別々の波長を割り当て、1本の光に双方向を共存させる仕組み
この部分をもっと深く（上級）
初級・中級の「光⇔電気を変換する」を、上級では変換を担う素子まで下ろします。
- 送信（電気→光、E／O変換） — 発光素子※1 に電流を流し、電流の強弱を光の強弱（点滅）に変える。デジタルの0／1は、光を消す／点けるに対応する
- 伝送 — 光ファイバのコア（芯）の中を、光が全反射を繰り返して進む。金属線と違い電気抵抗による発熱がなく、遠距離でも減衰が小さい
- 受信（光→電気、O／E変換） — 受光素子（フォトダイオード）が届いた光の強弱を電流の強弱に戻す
- こうして「宅内は電気、宅外は光」という2つの世界を、ONUが両端で橋渡しする
登場人物メモ（※の説明）:
- ※1 発光素子 — 電気を光に変える部品。長距離・高速にはレーザーダイオード、短距離・安価な用途にはLEDが使われる。光の色（波長）はこの素子で決まる
⚠️ イレギュラー（変換ゆえの弱点）:
- 電源が要る — E／O・O／Eの変換には電力が必要。だからONUは停電で止まる（中級の「停電で使えない」の正体はこれ）
- 光は折り曲げに弱い — コア内の全反射は、ファイバを急角度で曲げると崩れて光が漏れ、損失（減衰）が増える
やさしく言うと（初級）
家の外から来る光ファイバを流れるのは、光の信号。でも家の中の機器が扱うのは電気の信号です。この間を変換するのがONUの仕事。
アニメーション『ONU（光↔電気の変換）』を開く
- 外から中へ — 光信号 → 電気信号
- 中から外へ — 電気信号 → 光信号
光回線の「終端（末端）」に置かれるので、光回線終端装置と呼ばれます。
共有をさばく工夫
1本の光を分け合うので、各家が勝手に送ると信号がぶつかります。そこでPONは、以下のように交通整理します。
- 下り（局舎→宅内） — 全世帯に同じ光が届き、自分宛てのぶんだけ取り出す
- 上り（宅内→局舎） — 各ONUに送信の時間枠を割り当て、順番に送る（時分割）
- 上り／下りの分離 — 波長を分ける（波長多重） ことで、1本の光ファイバに双方向を共存させる
ONUは、光回線特有の変換係。そのためルーターと一体（ホームゲートウェイ） になっていることが多く、1台で「光変換＋振り分け＋Wi-Fi」までこなします。ただし内部では、ONU部（物理層〜変換）とルーター部（IP処理）は役割が分かれています。
なお、従来のADSLなどの「モデム」も似た変換役ですが、ONUは光専用という違いがあります。
この部分をもっと深く（上級）
1本の光ファイバで、双方向かつ複数世帯を両立させる。PONはこれを3つの工夫で解きます。
- 上りと下りの分離（波長分割多重）※1 — 下り（局舎→宅内）と上り（宅内→局舎）に別々の波長を割り当て、同じ1本の中で色で分けて共存させる
- 下りは同報＋暗号 — 下りはスプリッタで全世帯へ同じ光を配る（ブロードキャスト）。各ONUは宛先の識別子で自分宛てだけ取り出すが、他家宛ても物理的に届くので暗号化が前提
- 上りは時分割（TDMA）※2 — 上りは全ONUが同じ波長を共有するので、そのまま送るとぶつかる。OLTが各ONUに送信の時間枠を割り当て、順番に送らせて衝突を防ぐ
- 距離差で枠がずれないよう、OLTは測距（レンジング）で各ONUの送信タイミングを微調整する
登場人物メモ（※の説明）:
- ※1 波長分割多重 — 1本の光ファイバに複数の波長（色）を同時に流し、色ごとに別チャネルとして使う多重化。上り／下りの分離に使う
- ※2 TDMA — Time Division Multiple Access。時間を細かく区切り、各ONUに送信してよい時間帯を割り当てて共有する方式。上りの衝突回避の中心
⚠️ イレギュラー（さばき方の非対称）:
- 下りと上りで方式が違う — 下りは「全員に配って選ばせる（暗号で守る）」、上りは「順番を決めて送らせる」。同じ1本でも向きで交通整理が別
- 上りは時間の奪い合い — 世帯が同時に多く送ると時間枠が足りず、上りが混みやすい（共有ゆえの混雑）
やさしく言うと（初級）
ONUは、光回線特有の変換係。そのため、ルーターと一体（ホームゲートウェイ） になっていることが多く、1台で「光変換＋振り分け＋Wi-Fi」までこなします。
なお、従来のADSLなどで使われた「モデム」も似た変換役ですが、ONUは光専用という違いがあります。
⚠️ うまくいかないとき
- 停電で使えない — ONUは電源が必要な機器。停電すると光変換ができず通信も止まる
- ランプの状態で判断 — 光が来ているか・認証（登録）できているかがランプ表示で分かる
- 光ケーブルの断・曲げ — 光ファイバは折れ曲げに弱く、無理な取り回しで損失が増える
- 共有ゆえの混雑 — PONは世帯で光を分け合うため、時間帯によっては上りが混みやすい
- 一体型の不調 — ルーター一体型なら、再起動で回復することも
この部分をもっと深く（上級）
- 「光だから無限に速い」という誤解 — 上りはTDMAの共有帯域。理論最大と、混雑時の実効は別物
- 暗号を軽視する — 下りは全世帯に同報される前提。暗号化があって初めて他家に覗かれない。方式を知らないと危険を過小評価しがち
- 分岐比を欲張る — 世帯を詰め込むほど光は弱まり距離が縮む。バジェットを超えると一部の遠い世帯だけ不安定になり、原因が見えにくい
- 曲げ・コネクタの損失を見落とす — 1か所の急な曲げや汚れた接続が、積み上がってバジェットを食い潰す。物理は正直で、少しずつ効いて最後に落ちる
- ONUとルーターの役割を混同する — 光の共有・変換はONU（物理層〜変換）、IPの振り分けはルーターの仕事。一体型（ホームゲートウェイ）でも内部の役割は別。詳しくは ゲートウェイ と ルーター を参照
まとめ——ONUの上級は、変換（E／O・O／E）／共有（PONと受動スプリッタ）／交通整理（波長分割＋下り同報＋上りTDMA）／限界（分岐数・距離・帯域・減衰）という4層で読めます。「1本を安く分け合う」という設計思想と、その代償が同じ物理から生まれている——ここが見えると、光アクセス網の速度表記や混雑の理由が、すべて地続きに理解できます。
やさしく言うと（初級）
- ランプの状態で判断 — ONUのランプ表示で、光が来ているか・認証できているかが分かる
- 光ケーブルの断・曲げ — 光ファイバは折れ曲げに弱い
- 一体型の不調 — ルーター一体型なら、再起動で回復することも
関連する知識
理解度チェック
そのまま解けます（成績は保存されません）。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. PONで上り（宅内から局舎）と下り（局舎から宅内）を1本の光ファイバで両立させる主な工夫は？
問2. 1本の光ファイバを複数世帯で分岐して共有し、電源を必要としない受動素子で分けるアクセス網の方式は？
問3. ONUが主に担当する仕事はどれ？
問4. PONの上り（宅内→局舎）で、複数世帯の信号がぶつからないようにする工夫はどれ？
問5. PONの下り（局舎→宅内）の説明として正しいのはどれ？
問6. ADSLなどの「モデム」とONUの違いとして正しいのはどれ？
問7. PONで多数のONUを束ねる、局舎側の親機を英字3文字で何と呼ぶ？
問8. ONUは電源が必要な機器のため、これが起きると光変換ができず通信も止まる。その状況を漢字2文字で何という？