SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28、QSFP56、QSFP-DD、QSFP112 と OSFP の違いは何ですか?

SFP SFP28 QSFP QSFP28 トランシーバー

光トランシーバーは、現代の光ファイバーネットワークにおいて重要な役割を果たしています。市場には、  SFP+、  SFP28、  QSFP+、  QSFP28、QSFP56、QSFP112、  QSFP-DD、OSFP など、さまざまな高速トランシーバー タイプが存在します。それらの違いは何でしょうか? この記事では、これらの光トランシーバーの主な違いを探り、適切なものを選択できるようにお手伝いします。

彼らは何ですか?

スピーピー

SFP は Small Form-Factor Pluggable の略です。ミニ GBIC (ギガビット インターフェイス コンバータ) と呼ばれることもあります。2001 年に導入され、小型でポート密度に優れていることから、すぐに GBIC に取って代わりました。最も成功したトランシーバー タイプとして、現在でも何百万ものスイッチやその他のネットワーク デバイスに使用されています。理解を深めるために、最も一般的な SFP 用語である SFP モジュール、  SFP ポート、SFP コネクタを挙げました。

イーサネット

SFP+ は SFP のプラス バージョンで、より高速 (通常は 8G および 10G) をサポートします。2006 年頃に SFP をベースに導入されました。名前が示すように、SFP とまったく同じ寸法なので、既存のインフラストラクチャに簡単に統合できます。SFP+ について詳しく知るには、SFP+ トランシーバー、SFP+ ポート、SFP+ ポートなどの最も一般的な用語を知っておく必要があります。

アプリケーションに応じて、SFP+ トランシーバーは、 通常の SFP+、  BiDi SFP+、 銅線 SFP + 、  CWDM SFP+ 、 チューナブル SFP + 、  DWDM SFP+、  SFP+ DAC、  SFP+ AOCの 5 つの大まかなカテゴリに分類できます。

詳細:  SFP+ トランシーバーとは何ですか? 

SFP SFP28 QSFP QSFP28 トランシーバー P2
画像: SFP vs SFP28 vs QSFP vs QSFP28 トランシーバー

SFP28

SFP28 は SFP+ の利点と外観をすべて継承していますが、最大 25Gbps ~ 28Gbps の拡張データ レートをサポートします。これは、IEEE 802.3by 仕様 (25GBASE-CR) に従って 25G スループット用に構築された SFP 接続システムの第 3 世代です。SFP28 は、通常、25G イーサネット、CPRI、およびワイヤレス ベース ステーション アプリケーションを対象としています。

アプリケーションに応じて、  SFP28 トランシーバーは、通常の SFP28、BiDi SFP28、CWDM SFP28、DWDM SFP28、  SFP28 DAC、および SFP28 AOC の 6 つの大まかなカテゴリに分類できます 。

詳細:  SFP+ と SFP28 トランシーバーの違いを理解する

QSFP+

QSFP+ は、QSFP とも呼ばれ、クアッド (4 チャネル) SFP+ の略称です。SFP+ とは異なり、QSFP+ は同じモジュールに 4 つのデータ レーンを備え、40Gbps または 56Gbps というはるかに高い速度をサポートします。簡単に言えば、4x10G または 4x14G SFP+ データ レートをサポートし、帯域幅機能の向上を可能にします。したがって、SFP+ と直接接続することはできません。高速データ センターとストレージ ネットワークを対象としています。

QSFP-40G-SR4

QSFP28

QSFP28 は、SFF 委員会仕様 SFF-8636 および SFF-8665 で定義された新しいフォーム ファクタです。単一モジュールに 4 つのデータ レーン (クアッド) の機能を備えた QSFP28 は、100 Gbps または 128 Gbps の集約データ速度を提供します。QSFP+ と同じ原理を共有していますが、重要な違いはデータ レートです。一般的に、100 ギガビット イーサネットEDR InfiniBand、または 32G ファイバー チャネル ネットワークを対象としています。

QSA アダプタを使用すると、100G QSFP28 ポートを SFP28 ポートに変換することもできます。

100G 光学市場では、QSFP28 トランシーバーは CFP、CFP2、CFP4 フォーム ファクターよりも人気があります。

QSFP-DD

Quad Small Form Factor Pluggable Double Density (QSFP-DD) は、QSFP56-DD とも呼ばれます。QSFP-DD トランシーバーは、現在の QSFP に匹敵する新しい光モジュールですが、8 レーンの電気インターフェイス用に接点の列が追加されています。40G から 200G までのすべての QSFP-DD ベースのトランシーバーは、QSFP+ と下位互換性があります。1 つのラック ユニット (RU) で、QSFP-DD は 36 個の 400GbE ポートをサポートし、合計帯域幅は約 14Tb/s になります。

QSFP112

QSFP112 は QSFP28 の改良版で、400G システムでレーンあたり 112Gbps というはるかに高速な速度をサポートします。2021 年に QSFP-DD MSA ( www.qsfp-dd.com ) によって導入されました。QSFP+/QSFP28 モジュールおよびコネクタと同様に、QSFP112 の寸法は同じです。400G ネットワークへのスムーズかつ迅速なアップグレードを目指す従来の QSFP/QSFP28 ユーザーを対象としています。

詳細:  QSFP112 MSA 作業グループが Rev 1.0 仕様をリリース

OSFP

OSFP は Octal Small Form-factor Pluggable の略で、革新的なプラグ可能なフォーム ファクタです。Arista Networks と II-VI が先頭に立って OSFP MSA によって設計され、400 Gbps (8x50G または 4x100G) の高速電気チャネルを 8 つ提供します。クラウド データ センター向けに信号整合性と熱性能が向上した OSFP 光学部品です。

詳細:  400G OSFPトランシーバーの概要

違いは何ですか?

フォーム 標準 データレート 波長 繊維の種類 最大距離 一般的なコネクタ DOM サイズ 消費電力 応用 価格
スピーピー SFPMSA 155M
622M
1.25G
2.125G
2.5G
3G
4.25G
6G
850nm
1310nm
1550nm
CWDM
DWDM
BiDi
銅線
MMFSMF
180km LC
RJ-45
はい/いいえ 最小 低い イーサネット
ファイバーチャネル
CPRI
$
イーサネット SFP+ マルチレベルSA
8.5G
10G
850nm
1310nm
1550nm
CWDM
DWDM
BiDi
銅線
OM3
OM4
SMF
120km LC
RJ-45
はい SFPに類似 SFPより少し大きい イーサネット
ファイバー チャネル
CPRI
データセンター
$$
QSFP+ IEEE 802.3ba
QSFP+ MSA
SFF-8436
SFF-8636
Infiniband 40G QDR
40G
56G
850nm
1310nm
832-918nm
OM3
OM4
SMF
80km LC
MTP/MPO-12
はい SFPの2倍の大きさ SFP+より大きい データセンター
クラウドコンピューティング
$$
SFP28 IEEE 802.3by
SFP28 MSA
SFF-8472
SFF-8432
25G
32G
850nm
1310nm
CWDM
DWDM
BiDi
OM3
OM4
SMF
10km LC はい SFPに類似 SFP+より少し大きい データセンター
クラウドコンピューティング
$$
QSFP28 IEEE 802.3bm
QSFP28 MSA
SFF-8665
SFF-8636
100G
112G
850nm
1310nm
CWDM4
OM3
OM4
SMF
80km LC
MTP/MPO-12
はい QSFP+に類似 最大6W データセンター
クラウドコンピューティング
$$$
QSFPP-DD QSFP-DDMSA 200G
400G
800G
850nm
1310nm
CWDM4
OM3
OM4
SMF
10km LC
MTP/MPO
CS
はい QSFP+に類似 最大12W データセンター
クラウドコンピューティング
$$$
OSFP OSFP MSA 400G
800G
850nm
1310nm
CWDM4
OM3
OM4
SMF
10km LC
MTP/MPO
CS
はい QSFP28より少し大きい 最大15W データセンター
クラウドコンピューティング
$$$$
表 1: SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28、QSFP-DD と OSFP の比較

SFP+ と QSFP+

SFP+ と QSFP+ の最も重要な違いは以下のとおりです。

  • フォーム ファクター:  QSFP+ は SFP+ の約 1.5 倍の大きさです。QSFP+ は QSFP+ MSA に準拠し、SFP+ は SFP+ MSA に準拠します。
  • データ レート:  SFP+ は標準速度 10 Gbps のシングル レーン データのみをサポートしますが、QSFP+ は標準速度 40 Gbps のマルチ レーン (クアッド) をサポートします。
  • コネクタ:  QSFP+ はパラレル ファイバー コネクタ (MPO) または WDM モジュール (LAN-WDM) を使用して 4x10G の速度を実現しますが、SFP+ は通常、最も一般的な LC コネクタのみを使用します。  
  • 全体的なコスト:  QSFP+ は SFP+ よりも高いポート密度を提供するため、システム設計者は同じスペースで約 3 倍のデータを実現でき、全体的なシステム コストを節約できます。
  • システムの複雑さ:  QSFP+ はマルチレーン光学技術を採用しているため、システム展開の複雑さと難しさが増します。対照的に、SFP+ はシングルまたはデュプレックス ファイバーを使用するため、理解と保守が容易です。

SFP28 と QSFP28

SFP28 と QSFP28 の違いは、SFP+ と QSFP+ の違いと非常に似ています。要約すると、次のようになります。

  • フォーム ファクター:  QSFP28 は QSFP28 MSA 標準に準拠し、SFP+ は SFP28 MSA に準拠します。
  • データレート:  SFP28 は、標準速度 25Gbps または 28Gbps のシングルレーンデータのみをサポートしますが、QSFP28 は、標準速度 100Gbps (4x25Gbps) のマルチレーン (クアッド) をサポートします。
  • コネクタ:  QSFP28 はパラレル ファイバー コネクタ (MPO) または WDM モジュール (LAN-WDM) を使用して 4x25G の速度を実現しますが、SFP28 は通常、LC コネクタを使用してシングル レーン 25G の速度を実現します。
  • 用途:  SFP28 は主に 25G イーサネットおよび 5G フロントホール ネットワークに適しており、QSFP28 は主にデータ センターの 100G イーサネットに使用されます。
  • コスト: パラレル ファイバー コネクタと光コンポーネントにより、QSFP28 のコストが増加します。そのため、SFP28 の方が価格が安いように見えます。ただし、システムの総コストを計算すると、これは当てはまりません。

QSFP+ と QSFP28

QSFP+ と QSFP28 はフォーム ファクターとサイズが同一です。どちらも 4 つのチャネル (4x10G または 4x25G) 信号を備えており、より高い総合速度を実現します。

最も重要な違いは最大サポート速度です。QSFP+ は 40Gbps (4x10G) をサポートしますが、QSFP28 は 100Gbps (4X25G) をサポートします。

さらに、相対的なコスト上の利点により、より多くのオペレータがデータセンターに QSFP28 オプティクスを導入しています。これにより、QSFP28 は QSFP+ よりも人気があります。

OSFP と QSFP-DD

それらの違いは次のとおりです。

  • フォーム ファクター:  OSFP は Arista が主導する OSFP MSA ( www.osfpmsa.org ) に準拠していますが、QSFP-DD は Cisco が主導する QSFP-DD MSA ( www.qsfp-dd.com ) に準拠しています。また、OSFP は QSFP-DD よりもわずかに大きいです。
  • 下位互換性:  QSFP-DD は、QSFP28 および QSFP56 と下位互換性があります。ただし、OSFP は、通常はアダプターを介して間接的にのみ下位互換性があります。
  • 消費電力:  OSFP 仕様では、QSFP-DD (~12W) よりも高い消費電力 (~15W) が提供されます。

どうやって選びますか?

SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28、QSFP56、QSFP-DD、QSFP112 と OSFP のどちらを選択すればよいでしょうか?

適切なコネクタ タイプを選択するのは、明確にする必要があるタイプが非常に多いため複雑です。ただし、次のヒントは、どのコネクタを使用するかを決定するのに役立ちます。

ヒント 1: ネットワークにはどの程度の速度が必要ですか?

カプセル化形式が異なればサポートされるデータ レートも異なり、さまざまなアプリケーション シナリオがあります。SFP+ は通常 10Gbps をサポートし、QSFP+ は通常 40Gbps をサポートします。

小規模ビジネス ネットワークでは SFP+ で十分です。ただし、大量のトラフィックを処理する必要があるデータ センターやバックボーンの場合は、より高速な QSFP+、QSFP28、さらには QSFP-DD を検討する必要があります。

同時に、今後数年間のネットワークのトラフィック需要を考慮し、一定量の拡張可能なスペースを確保する必要があります。これにより、将来ユーザートラフィックが急増したときに新しいネットワークを展開する必要がなくなり、システムコストを節約できます。

ヒント 2: スイッチにはどのようなポートが装備されていますか?

多くの場合、イーサネット スイッチ モデルはすでに決定されている可能性があります。スイッチ ポートも識別されているため、スイッチ ポートに一致するタイプのみを選択できます。通常、SFP+ モジュールを QSFP+ ポートで直接使用することはできず、QSFP+ モジュールを SFP+ ポートに接続することはできません。

ヒント 3: ネットワークはどのくらいの距離まで送信する必要がありますか?

導入データレートとポートを決定した後、ネットワーク伝送距離を考慮する必要があります。マルチモードの短距離伝送の場合は、従来のマルチモード モジュールで十分ですが、長距離伝送の場合は光モジュールを選択する必要があります。

結論

トランシーバー モジュールは、高性能ネットワークで最も重要なコンポーネントの 1 つです。現代の高性能データ ネットワーク シナリオでは、高密度、コスト効率に優れた低電力の光トランシーバーの開発が必要であり、その結果、パフォーマンスが向上します。SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28、QSFP-DD、OSFP の違いを理解していれば、正しい決定を下すことができます。

SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28、QSFP-DD、QSFP112、OSFP の違いについてまだ混乱していますか? ファイバー ケーブル プロジェクトに最適なプラグ可能なトランシーバーがどれなのかまだわかりませんか? 当社のトランシーバー スペシャリストに問い合わせて、適切なトランシーバーの選択をお手伝いします。

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光トランシーバーとは?初心者ガイド (2024)

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光トランシーバーとは?

光トランシーバーまたは光モジュールとも呼ばれる光トランシーバーは、光ファイバー技術を使用してデータを送受信する小型のパッケージ・デバイスです。

トランシーバー」とは、「トランスミッター」と「レシーバー」を組み合わせたものです。つまり、光トランシーバーは通常、光送信器と光受信器から構成され、それらが組み合わされ、共通の回路または単一の筐体を共有します。

光トランシーバーは、光ネットワーク機器に不可欠な部品である。データを光パルスに変換し、エンコード/デコードし、電気信号として相手側に送るための電子部品です。

データを光として送るには、電子部品によって制御されるVSCEL、FP、DFB、EMLレーザーなどの光源を使い、PinやAPDなどの光パルスを受け取るにはフォトダイオード半導体を使う。

光トランシーバー decomposition diagram

図1:光トランシーバーの分解図

光トランシーバーの種類

光トランシーバーは、多様な要件を満たすために、さまざまな方法に基づいて様々なタイプに分類されます。しかし、ほとんどの場合、我々はフォームファクターに基づいてそれらを分類します。

トランシーバー・フォームファクターによる分類

フォームファクターの違いにより、以下のタイプに分類される:

  • 1×9トランシーバー: 1×9」という名前の通り、9本のピンが1列に並んでいるのが最大の特徴だ。ほとんどのメーカーは1×9トランシーバーの使用をやめ、SFPやSFP+など、より一般的なタイプを選んでいる。
  • GBICトランシーバー: ギガビット・インターフェイスコンバーターの略で、ホットプラグ可能なフォーム・ファクターだが、サイズが大きいため、現在では古代のスイッチや機器にしか見られない。
  • SFFトランシーバーはスモール・フォーム・ファクターの略です。通常、2×5 または 2×7 ピンを持ちますが、1×9 トランシーバーより小さいです。SFFはホットプラガブルをサポートしていないことに注意してください。
  • SFP (mini-GBIC)トランシーバー:スモールフォームプラガブルの略で、現在までに最も成功したフォームファクターです。そのため、トランシーバー業界で最も普及しているタイプである。このため、トランシーバー業界では最も普及しているタイプです。後発のトランシーバーのほとんどは、これをベースに開発され、より高速でコンパクトなフォーム・バリエーションにアップグレードされています。
  • SFP+トランシーバー: これらの強化されたSFPは、8Gや10Gなどの高速をサポートします。ほとんどの場合、ユーザーは10G SFP+と呼ぶかもしれません。
  • XFPトランシーバー:これは10ギガビットのスモールフォームファクタープラガブルの略で、この単語の「X」は10Gを意味します。
  • SFP28  トランシーバー:これは、25Gから28Gbpsの速度をサポートするSFP +のアップグレード版です。これは、静電気によって発生し得る損傷からマザーボードとその他のパーツを守る効果があります。
  • QSFPトランシーバー:クアッド・スモール・フォーム・プラガブルの略で、4レーンの信号を提供し、合計40Gbpsの速度を実現します。
  • QSFP28  トランシーバー:QSFP設計を基盤にしたこれらのトランシーバーは、4x25Gまたは4x28Gの速度をサポートし、最新のデータセンターアプリケーションにおいて多用途で強力なツールとなります:CFPトランシーバー:CFP MSAで定義されたこのトランシーバーは、40G/100Gの速度をサポートし、82 mm×13.6 mm×144.8 mmです。
  • CFP2トランシーバー:CFPに似ていますが、41.5 mm×12.4 mm×107.5 mmと小型で、消費電力も低くなっています。
  • CFP4トランシーバー: CFP4は、CFP2をベースに高密度化と低消費電力化を図ったもので、標準サイズは21.5 mm×9.5 mm×92 mmです。
  • CFP8トランシーバー
  • CXPモジュール: CXPは120Gb/s 12x Small Form-factor Pluggableで、12x10Gレーンをサポートし、合計120Gbpsの速度に達します。
  • CSFPトランシーバー:これらは、SFPサイズに2つのBOSAを搭載し、ある程度のポート密度で2倍の帯域幅容量を提供するコンパクトな小型フォームファクター・プラガブル・デバイスです。
  • QSFP56トランシーバ
  • QSFP-DDトランシーバー
  • OSFPトランシーバー
  • CDFPトランシーバー
  • X2トランシーバー
  • XENPAKトランシーバ
  • XPAKトランシーバ
  • SFP56トランシーバ
  • SFP56-DDトランシーバ
  • ミニSFPトランシーバ
  • COBO (Consortium for On-Board Optics)

多くのトランシーバー・フォーム・ファクターが利用可能ですが、その多くは時間の経過とともに更新が必要になります。例えば、より一般的に使用されているSFP+やQSFPポートの代わりにXpak、X2、XENPAKポートを備えたスイッチの供給は、ほとんどのメーカーが停止している。そのため、これらのトランシーバーをまだ提供しているサプライヤーを見つけるのは難しいことです。

実際、いくつかのフォーム・ファクタは、メーカーがほとんど注意を払わなくても、まだ使用されている。その一例が1×9 SIPパッケージで、一部の産業用イーサネットスイッチやメディアコンバーターでファイバーI/Oインターフェースとして使用されている。そのため、一般のエンドユーザーはその存在を知らないのかもしれない。

インターネットへの依存度が高まるにつれ、信頼性の高い高速接続の必要性も高まっている。そのため、高速光トランシーバーに依存するファイバー・ケーブルが大幅に増加しました。その結果、SFP+、QSFP+、QSFP28、QSFP-DDといった新しいフォームファクターが人気を集め、市場を席巻しています。

トランシーバーの伝送速度による分類

伝送速度は1秒間に伝送されるビット数。伝送速度の単位はMbps(メガビット/秒)またはGbps(ギガビット/秒)。

伝送速度によって、光ファイバートランシーバーは以下のタイプに分類される:


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ファイバーモードの種類による分類

光ファイバーは次のように分けられる:シングルモードファイバ(SMF)とマルチモードファイバ(MMF)に分けられます。そのため、光トランシーバーもシングルモードトランシーバーとマルチモードトランシーバーに分類されます。

シングルモード・トランシーバの伝送距離は通常10kmから160kmである。シングルモード・ファイバーは、1310nm、1490nm、1550nmの中心波長で動作する。したがって、長距離伝送や大容量伝送に適している。

マルチモード・トランシーバは、0.5kmから2kmの短い伝送距離に利用される。マルチモード・ファイバー上の中心波長850nmで動作し、低コストの短距離伝送に適しています。

トランシーバー用途による分類

トランシーバーには様々な用途に対応したものがある。用途別に分類すると、以下のようになる。

光トランシーバーの構造

最もポピュラーなSFP/SFP+を例にとると、光トランシーバーは以下の部品で構成されている。他のQSFP-DD、QSFP28、XFP、QSFP、CFP、CFP2、GBICトランシーバーも同様の構造です。

Structure of A Fiber Optic Transceiver
1 ラッチ
2 光レシーバー
3 光送信機
4 トランシーバー・シェル
5 ラベル
6 ダストプラグ
7
表1:典型的なトランシーバーの構造

光トランシーバー・アプリケーション

光ファイバートランシーバーは、イーサネットファイバーチャネルSONET/SDH/ONT、CPRI、FTTx、InfiniBandなどの有線ネットワーキング・アプリケーションで広く使用されている。プラットフォームには、イーサネット・スイッチ、ルーターファイアウォール、ネットワーク・インターフェース・カード、ファイバー・メディア・コンバーターなどがあります。

HBAまたはファイバー・チャネル・ストレージ・スイッチと呼ばれるストレージ・インターフェース・カードは、2Gb、4Gb、8Gb、16Gbなどの速度で光ファイバートランシーバーを使用する。

光トランシーバーの主なパラメータ

• データ・レート:1秒間に送信されるビット数。

伝送距離:光信号が伝送できる最大距離。光ファイバーの分散や減衰などの悪影響により、異なる種類の光源から送信された光信号は、異なる距離で伝送される可能性があります。光インタフェースを接続する際には、最大信号伝送距離に基づいて光モジュールと光ファイバを選択してください。

– 中心波長:中心波長は光信号伝送の波長帯域を表す。現在、標準的な光ファイバートランシーバーモジュールの中心波長は主に3種類あります:それぞれ850nm、1310nm、1550nmで、3つの波長帯を表しています。

• 光送信パワー: 光トランシーバーが正常に動作したときの出力光パワー。2つの光トランシーバーを接続する場合、一方の送信光パワーが他方の受信光パワーの範囲内である必要があります。

• 受信感度:光ファイバー・トランシーバーの受信機が、ビット誤り率(BER = 10-12)の範囲内で光信号を受信できる電力のことで、単位はdBm。

• 光ファイバのモード 光ファイバのモードは、光ファイバのコア径と特徴に基づいて定義される。光ファイバはシングルモード(SMF)とマルチモード(MMF)に分類されます。マルチモードファイバーはコア径が大きく、複数のモードで光を伝送できる。しかし、モード間の分散が大きいため、短距離の光信号伝送に使用される。シングルモード・ファイバー(SMF)は、コア径が小さく、1つのモードのみで光を伝送でき、分散も小さいため、長距離通信用の光信号を伝送することができる。

• ネクター・タイプ ファイバーを収容するための光トランシーバー上のインターフェース。一般的に使用されるコネクタ タイプは、LC コネクタ(QSFP、SFP、SFP+、SFF、および XFP トランシーバーに適用)、SC コネクタ(BIDI SFP、GBIC、X2、XENPAK、および 1×9 トランシーバーに適用)、ST および FC コネクタ(1×9 トランシーバーに適用)、および MPO コネクタ(QSFP+、 SR4、および CXP モジュールに適用)です。

Transceiver Eye diagram

• 消光比:完全変調モードにおいて、信号が伝送されている平均光パワーと、信号が伝送されていない平均光パワーの最小比。消光比は、光モジュールが信号0と信号1を識別する能力を示す。このパラメータは、光ファイバートランシーバーの品質指標となる。

• アイ・ダイアグラム:受信機からのデジタル信号が繰り返しサンプリングされ、垂直入力に印加されるオシロスコープ表示。同時に、データ・レートは水平掃引のトリガーとして使用される。

よくある質問

Q: 光トランシーバーはどうやって掃除するのですか?

トランシーバーの光インターフェイスが汚れていると、パワーが低下し、光信号が劣化する。そのため、トランシーバーのクリーニングは非常に重要です。フィールド・エンジニアの方は、以下の手順で光ファイバー・クリーナー・ツールを使用してください。

  • 端面チェッカーでトランシーバーコネクターの端面をチェックする。
  • ワンクリックファイバークリーナーを使用し、送信機側に挿入します。
  • ボタンをクリックすると素早く振動し、端面の汚れを除去します。

Q: マルチモード・トランシーバーでシングルモードを使用できますか?

できません。なぜなら、シングルモードのトランシーバーは通常1310nmか1550nmのレーザーを使うのに対し、マルチモードのモジュールは通常850nmのレーザーを使うからです。汎用のトランシーバーは異なる波長で動作することはできません。

Q: 光トランシーバーHSコードとは何ですか?

ほとんどの米国のお客様に最も広く使用されているHSコードは8517.62.0090ですが、他の国では異なるコードを使用する場合があります。詳細は現地の税関にご確認ください。

もっと読む:

GLC-SX-MM と GLC-SX-MMD と GLC-SX-MM-RGD と SFP-GE-S の違いは何ですか?

 

GLC-SX-MM、GLC-SX-MMDGLC-SX-MM-RGD、および SFP-GE-S は、1G 接続用の一般的なマルチモード SFP トランシーバーです。これらは、短距離アプリケーション用の Cisco ネットワーク デバイスでよく使用されます。ただし、これらは非常によく似ているため、多くの IT 管理者は仕様と違いについて明確にする必要があります。

もしあなたがその一人なら、あなたは正しい場所に来ました。この記事では、これらのトランシーバーを比較して、それらを区別できるようにします。ここで提供する情報は参考用であることにご注意ください。  オリジナルの SFP モジュールを購入する場合は、Ciscoまたはその販売代理店に直接注文することをお勧めします。

ただし、オリジナルの SFP トランシーバーに高額を支払うことを避けたい場合は、  Optcoreなどの信頼できるサプライヤーから、サードパーティ製の互換性のある SFP トランシーバーを購入してください。その高い価格対コスト比に驚かされるかもしれません。

比較に入る前に、まず違いを分類するのに役立つ基本的な情報を理解しましょう。

GLC-SX-MMとは何ですか?

GLC-SX-MM は 、通常、Cisco 1000BASE-SX 短波長 SFP モジュールを表します。これは、他の多くのサードパーティ ベンダーによって提供される、同じ機能とパフォーマンスを備えた互換性のある 1000BASE-SX SFP トランシーバの部品番号でもあります。GLC-SX-MM を使用すると、50/125 OM2 MMF で最大 550 m、62.5/125 OM1 MMF で最大 220 m、50/125 OM3 ファイバー ケーブルで最大 1 km の距離の既存のケーブル配線を使用できます。

GLC-SX-MM には DOM/DDM 機能がないことにご注意ください。つまり、電圧、電流、温度、送信電力、受信機値など、トランシーバーのリアルタイム パラメータにアクセスすることはできません。

GLC-SX-MMDとは何ですか?

GLC-SX-MMD は 、最も一般的に使用されている標準 Cisco SFP モジュールの 1 つです。これは、ギガビット イーサネット ポートに差し込むホットスワップ可能な入出力デバイスです。これは、トランシーバの状態を監視するためのデジタル光モニタリング (DOM) を含む、GLC-SX-MM の改良版です。GLC-SX-MMD は、マルチモード ファイバ (MMF) を介して動作し、最大 550 メートルの距離まで到達できます。

GLC-SX-MM と GLC-SX-MMD の唯一の違いは DOM 機能です。GLC-SX-MMD には、ネットワーク管理者がトランシーバーをインテリジェントかつ効率的に管理および診断できる組み込みの DOM 機能が備わっています。

GLC-SX-MM-RGDとは何ですか?

GLC-SX-MM-RGD は、  GLC-SX-MMD の堅牢バージョンです。この場合、「RGD」は堅牢グレードの略で、  40~85°Cの産業用動作温度をサポートします。また、堅牢な環境向けに動作温度範囲が広い 1000BASE-SX SFP モジュールで、産業用イーサネット スイッチやルーターでの使用をターゲットとしています。

GLC-SX-MM-RGD は産業グレードの環境をサポートしているため、特殊な材料で製造され、信頼性を確保するために厳格なテストを受けています。そのため、価格は標準の GLC-SX-MMD よりも高価です。Cisco 産業用スイッチを使用する場合は、必ず GLC-SX-MM-RGD を選択してください。それ以外の場合は、GLC-SX-MMD の方がコスト効率の高いオプションになる可能性があります。

SFP-GE-Sとは何ですか?

SFP-GE-S も DOM をサポートしていますが、厳しい環境でのファイバー接続アプリケーション向けに温度範囲が -5 ~ 85°C に拡張されており、コストが高くなります。GLC-SX-MM-RGD と比較すると、コストは低くなりますが、  85°C の 温度をサポートします。

GLC-SX-MM と GLC-SX-MMDGLC-SX-MM-RGD と SFP-GE-S の違いは何ですか?

特徴 GLC-SX-MMD GLC-SX-MM GLC-SX-MM-RGD SFP-GE-S
外観 同じ 同じ 同じ 同じ
トランシーバータイプ SFPモジュール SFPモジュール SFPモジュール SFPモジュール
波長 850 nm 850 nm 850 nm 850 nm
到着 550メートル 550メートル 550メートル 550メートル
繊維の種類 マルチモードファイバー (MMF) マルチモードファイバー (MMF) マルチモードファイバー (MMF) マルチモードファイバー (MMF)
コネクタタイプ LCデュプレックス LCデュプレックス LCデュプレックス LCデュプレックス
データレート 1.25Gbps 1.25Gbps 1.25Gbps 1.25Gbps
ケーブルタイプ イーサネット 1000Base-SX イーサネット 1000Base-SX イーサネット 1000Base-SX イーサネット 1000Base-SX
DOM サポート はい いいえ はい はい
動作温度 0°C ~ 70°C (商用グレード) 0°C ~ 70°C (商用グレード) -40°C ~ 85°C (工業グレード) -5°C ~ 85°C (拡張グレード)
保管温度 -40°C ~ 85°C -40°C ~ 85°C -40°C ~ 85°C -40°C ~ 85°C
互換性
消費電力 0.8W 0.8W 0.8W 0.8W
重さ 0.025キログラム 0.025キログラム 0.025キログラム 0.025キログラム
価格(サードパーティ交換品) 6.00米ドル  6.00米ドル  7.00米ドル  7.00米ドル 
表 1: GLC-SX-MM と GLC-SX-MMDGLC-SX-MM-RGD と SFP-GE-S の比較

上記の表は、これら 4 つのモデルが同じプロトコル、フォーム ファクター、データ速度、互換性、外観、ファイバー タイプ、波長、重量に準拠している点で類似していることを示しています。

主な違いは DOM機能と動作温度です。

GLC-SX-MM は DOM 機能をサポートしていませんが、他の製品は DOM をサポートしています。

GLC-SX-MM および GLC-SX-MMD は、標準イーサネット スイッチ用の商用トランシーバーです。SFP-GE-S は拡張温度トランシーバーであり、GLC-SX-MM-RGD は産業用温度トランシーバーです。

新しい SFP トランシーバーを購入する前に、既存のネットワーク デバイス、リンク距離の要件、予算を把握しておく必要があります。その後、最適なものを決定します。

結論

上記の比較から、  GLC-SX-MM は DOM 機能のない古い 1000BASE-SX SFP トランシーバーであることがわかります。DOM 機能がなく、インテリジェント光モジュールのトレンドに沿っていないため、販売終了となり、現在は DOM 機能を備えた GLC-SX-MMD にアップグレードされています。

GLC  -SX-MMD は、 低コストのファイバー ネットワーキング向けの最も人気のあるマルチモード 1G SFP トランシーバーです。

適切なマルチモード SFP モジュールを選択するための簡単なヒントをいくつか紹介します。

Optcore は、GLC-SX-MM、GLC-SX-MMDGLC-SX-MM-RGD、および SFP-GE-S と 100% 互換性のあるサードパーティの SFP トランシーバーを提供しています。すべての SFP は、対象スイッチでの互換性テストに合格しており、最良の価格と高品質で提供されます。

それらの違いと類似点が明確になりましたか? まだ質問がある場合は、下のセクションにコメントを残してください。喜んでお手伝いいたします。

注: この記事は 2019 年 4 月に最初に公開され、網羅性を高めるために更新されました。

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テストファイバーリンクバジェット:初心者のための簡単なガイド

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はじめに

光ファイバー・システムの設計は、バランスを取る作業です。他のシステムと同様に、性能基準を設定し、その基準を満たす方法を決定する必要があります。重要なことは、我々は、その部分の総和であるシステムについて話していることを覚えておくことです。ファイバーリンクバジェットは、光ファイバーシステムにとって非常に重要です。これは、ファイバーケーブルプラントが持つべき損失を指します。本稿では、ファイバーリンクバジェットの決定方法について説明します。

ファイバー・リンクのバジェットをテストするには?

特定の光ファイバー・リンク・システムのリンク・バジェットを決定する問題に取り組むには、多くの方法があります。最も簡単で正確な方法は、光ファイバー・リンクの OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) トレースを実行することです。これにより、リンク内のすべてのイベント(コネクタ、スプライス、およびファイバー損失)の実際の損失値が得られます。実際の OTDR トレースがない場合、リンク・バジェットを推定するために 2 つの選択肢が使用できます。

  • ファイバー長が既知で、損失変数が既知の既存の光ファイバーリンク全体のリンク損失を推定する。
  • 光バジェットと損失変数が既知の場合、最大ファイバ距離を推定する。

ファイバー・リンク・バジェットの計算方法

光ファイバー・システムのリンク・バジェットは、長い要素のリストに基づいて計算されます。以下は、一般的な伝送システムのパフォーマンスを決定するために使用される必須項目のリストです:

  • ファイバー損失係数 – 一般に、ファイバー損失はシステム全体の性能に最も大きな影響を与えます。ファイバー素線メーカーは、1 キロメートルあたりの dB の損失係数を提供しています。総ファイバー損失の計算は、距離 x 損失係数に基づいています。この場合の距離とは、マップ距離だけでなく、ファイバーケーブルの全長のことです。
  • ファイバーの種類 ケーブル – ほとんどのシングルモード・ファイバーの損失係数は、0.25 (@ 1550nm) ~ 0.35 (@ 1310nm) dB/km です。マルチモード・ファイバーの損失係数は約2.5(@ 850nm)と0.8(@ 1300nm)dB/kmです。使用するファイバーの種類は非常に重要です。マルチモード・ファイバーはLEDトランスミッターに使用されます。シングルモード・ファイバーは、DFB FPのような「長い到達距離」や「短い到達距離」の基準に合わせてさまざまな出力があるLASERトランスミッターで使用されます。
  • トランスミッタ – 光ファイバーシステムでは、主に2種類のトランスミッタが使用されます。LASERには、高、中、低の3種類があります(延長リーチ、中リーチ、短リーチ)。全体として、どのタイプを使用するかはシステム設計によって決まります。LEDトランスミッターはマルチモードファイバーで使用される。ただし、「高出力」LEDはシングルモード・ファイバーで使用できます。トランスミッターは、コネクタでの光出力(-5dBなど)で評価されます。トランスミッターは通常、”エミッター “と呼ばれる。
  • 受信感度 – 光ファイバー受信機が光源を見る能力。受信装置が仕様の範囲内で機能するためには、ある最小量の受信光が必要です。レシーバーは、-27dBなど、必要な受信光の最低レベルで評価されます。レシーバーは「ディテクター」とも呼ばれます。
  • スプライスの数とタイプ – スプライスには2つのタイプがあります。ファイバの端にコネクタを使用する機械的なものと、ファイバの端を物理的に直接嵌合する融着です。メカニカルスプライスの損失は、一般的にコネクタあたり0.7~1.5dBと計算されます。融着接続の損失は、0.1~0.5 dB と計算されます。損失係数が限られているため、融着接続が好まれます。
  • マージン – これは不可欠な要素です。システムは、単に必要最小限の光でレシーバーに到達することを基準に設計することはできません。ライトパワーバジェットマージンは、ファイバーの経年劣化、トランスミッターとレシーバーのコンポーネントの経年劣化、ケーブルパスに沿ったデバイスの追加、ファイバーケーブルの偶発的なねじれや曲がり、ケーブルの断線を修復するための追加スプライスなどを考慮します。ほとんどのシステム設計者は、3 dB から 10 dB のロス・バジェット・マージンを追加します。

以下の表は、これらの計算において一般的に受け入れられている損失額である:

ファイバーの種類 波長 ファイバーの減衰/km コネクタ損失 接続損失
マルチモード 50/150μm 850nm1310nm 2.5dB0.8dB 0.75dB0.75dB 0.1dB
マルチモード 62.5/125μm 850nm1310nm 3.0dB0.7dB 0.75dB0.75dB 0.1dB
シングルモード 9μm 1310nm 0.35dB 0.75dB 0.1dB
シングルモード 9μm 1550nm 0.22dB 0.75dB 0.1dB
リンクバジェット= [ファイバー長(km)×kmあたりのファイバー減衰] + [スプライスロス×スプライス数] + [コネクターロス×コネクター数] + [安全マージン] 

例えば、1310nm で 10km のシングルモード・ファイバー・リンクを 2 つのコネクター・ペアと 2 つのスプライスで想定する。 リンク予算= [10km × 0.35dB/km] + [0.1dB × 2] + [0.75dB × 2] + [3.0dB] = 8.2dB

この例では、このリンクで送信するには推定8.2dBの電力が必要となる。もちろん、リンクが確立された後にリンク損失の値を測定して検証することは、潜在的な性能の問題を特定するために非常に重要です。

ファイバー距離の見積もり

この計算では、光リンクのバジェット、リンクに含まれるコネクタとスプライスの数を指定すると、特定の光ファイバーリンクの最大距離を推定します:

ファイバ長 = ([光バジェット] – [リンクバジェット]) / [ファイバロス/km]
ファイバ長 = {[(最小TX PWR) – (RX感度)]- [スプライスロス×スプライス数]- [コネクタロス×コネクタ数]- [セーフティマージン]}÷[ファイバロス/km]。

たとえば、1G SFP LX モジュール(PN: OSP1250-3120DCR)のリンクが1310nmで、2つのコネクタペアと2つのスプライスがあるとします:ファイバ長 = {[(-9.0dB)-(-21.0dB)] – [0.1dB × 2] – [0.75dB × 2] – [3.0dB]} ÷ [0.35dB/km] = 20.8km./ [0.35dB/km] = 20.8km..

この例では、Rx感度を下回る値まで光パワーを散逸させる前に、推定20.8kmの距離が可能である。いつものように、潜在的な性能問題を特定するために、リンクが確立された後に実際のリンク損失値を測定し、検証することは非常に重要です。実際の最大距離は以下によって異なります:

光ファイバーリンクの損失を減らすには?

上記の説明は、光ファイバーリンクの損失が多くの側面に依存することを示しています。その中には、吸収損失、原子欠陥吸収損失、散乱損失など、変更が難しいものもあります;

しかし、光ファイバーリンクの損失を低減し、より良いリンク性能を得るために、以下の技術によってさらに損失を低減することができる。

  • 高品質の光ファイバーを選び、光ファイバーの端面を平らできれいな状態に保つ。
  • 光ファイバー・ケーブルのシース摩耗や過度の曲げ、巻き付け、引き伸ばしを防止するため、工事担当者の技術レベルを確保する。
  • 高品質の光トランシーバーを選択することで、より安定したパワーバジェットと長寿命を実現できる。
  • 接続損失を浅いレベルに保ちながら、不要なファイバー接続と融着接続ポイントの数を減らします。そのため、融着接続や多点接続による追加損失を最小限に抑えることができます。

よくある質問

ファイバーの減衰とは?

減衰とは、光パルスが光ファイバーを伝搬する際の信号強度や光パワーの損失を示す値である。この値の単位は通常dBまたはdB/kmである。信号損失が小さいほど、dB値は小さくなります。

ファイバーリンクの損失を測定するための高速な方法はありますか?

一般に、OTDR がない場合。光パワー・メーターと光源を使用して、リンクのファイバー損失を測定できます。光ファイバー・ケーブルの一方の端に光源(LS)を接続し、もう一方の端に光パワー・メーター(OPM)を接続します。次に、基準ケーブルを外し、両端を測定するケーブルに直接接続します。2つの光パワー値の差が、回線の全損失となります。

 
 

DWDM とは? 初心者向けガイド (2023)

ブログの質問チュートリアル

目次

DWDM とは何ですか?

DWDM は高密度波長分割多重化の略です。この技術は、1 本のファイバー ストランドで複数の光波長を多重伝送することをサポートします。CWDM と同様に、DWDM も WDM 技術の一種です。ただし、波長間隔を狭く定義することで、最大数のチャネルを提供できるため、全体的な容量が大きくなります。したがって、高密度波長分割多重化により、既存のファイバー ネットワークの帯域幅容量を急速に増やすことができます。 

言い換えれば、DWDM は複数の仮想光ファイバーを作成し、既存の光ファイバー バックボーンの帯域幅を拡大します。より具体的には、この技術は、特定のファイバー内の単一のファイバー キャリアの狭いスペクトル間隔を多重化して、達成可能な伝送パフォーマンス (たとえば、分散や減衰を最小限に抑える) を活用します。 

DWDMの主な利点

#1 超大容量

現在のシングルモード光ファイバーは、1Gbps、10Gbps、100Gbpsの伝送速度に対応しています。DWDMを使用すると、新しい光ファイバーを敷設することなく、帯域幅を数十倍、数百倍に拡大できます。ビットレートのアップグレードを考慮すると、帯域幅を拡張する余地は膨大です。

#2 投資保護

DWDM システムの場合、ユーザーは新しい光ファイバー ケーブルを敷設することなく、対応する光モジュールを追加することで帯域幅ネットワークを拡張および増加できます。新しいサービスや容量を運ぶときは、新しい波長チャネルを追加するだけです。これにより、既存のネットワーク設備に対する最高の投資保護が実現します。 

#3 波長ルーティング

DWDM ネットワークでは、波長選択スイッチを介してルーティングが実現され、異なる波長を持つノード間のトポロジ接続が確立されます。

#4 再構成可能性

DWDM 光トランスポート ネットワークは、光クロスコネクト (OXC) および光アドドロップ 多重化 (OADM) テクノロジを通じて、光波長チャネルの動的な再構成を実現できます。同時に、送信デバイスの障害、回線の中断、ノード障害が発生した場合でも、波長チャネルを再構成することで障害が発生したチャネルを再ルーティングできるため、ネットワークは迅速に自己修復または回復し、上位層サービスが影響を受けないようにすることができます。したがって、高密度波長分割多重化光トランスポート ネットワークは、光パス層で直接強力な生存性を提供できます。

#5 費用対効果

DWDM システムは、システムの総所有コストが低く抑えられます。これは主に、シングル ストランド ファイバーの使用効率が大幅に最適化され、サプライヤーが新しいファイバーを敷設する必要がなくなるためです。その結果、新しいファイバーを敷設するための材料費が大幅に削減され、人件費も大幅に削減されます。

#6 スケーラビリティ

DWDM は、多くの大都市圏や企業ネットワークに豊富に存在するダーク ファイバーを利用して、ポイントツーポイント リンクや既存の SONET/SDH リングのスパンの容量需要に迅速に対応できます。

#7 透明性

DWDM の主な利点は、プロトコルと転送速度が無関係であることです。DWDM ベースのネットワークは、IP プロトコル、ATM、SONET/SDH、および Ethernet プロトコルを使用してデータを送信し、100Mbps、1.25Gbps、および 10Gbps のデータ トラフィックを処理できます。このようにして、これらのネットワークは、さまざまな速度でレーザー チャネル上でさまざまな種類のデータ トラフィックを送信できます。QoS (Quality of Service) の観点から見ると、高密度波長分割多重ベースのネットワークは、顧客の帯域幅のニーズとプロトコルの変更にコスト効率よく迅速に対応します。

DWDM の欠点は何ですか?

DWDM には多くの利点がありますが、欠点もいくつかあります。以下にその欠点をまとめます。

#1 チャンネル数が少ないとコストが高くなる

DWDM レーザー エミッターは、維持される周波数ウィンドウが非常に狭いため、中心周波数の「ドリフト」を防ぐためにレーザー エミッターの正確な温度制御が必要です。その結果、高密度波長分割多重システムのコストは CWDM システムよりも大幅に高くなります。18 チャネル未満のネットワーク伝送シナリオでは、CWDM で十分対応できます。この場合、DWDM を使用するには、多くの場合、より大きな予算が必要になります。

#2 システムの複雑さ

通常の光ファイバー システムと比較すると、DWDM では長距離伝送のために Mux/Demux、光増幅器、OADM などの追加コンポーネントが必要になります。これにより、システムの複雑さが増し、管理が容易ではなくなります。

DWDM システムコンポーネント

DWDM ネットワーク コンポーネント (画像ソース: packetlight.com)

#1 DWDMトランシーバー

DWDM トランシーバーは、高密度波長分割多重システムの最も重要なコンポーネントの 1 つです。波長空間が狭いため、DWDM システムでは、チャネル間の歪みやクロストークなしで動作するために、正確な光波長が必要です。高密度波長分割多重トランシーバーには、固定波長レーザーまたは調整可能なレーザーが組み込まれているため、さまざまな動作波長を放射します。 

2.5G DWDM SFPトランシーバー OPD2488-xxxxDxR

また、異なる波長空間のサイズとチャネル数に応じて、200GHz、100GHz、50GHzなどに分類できます。現在、100GHzと50GHzのトランシーバーが最も一般的です。 

100GHz は通常 80 チャネルをサポートしますが、50GHz は 160 チャネルをサポートします。詳細については、 こちらの記事をお読みください。

DWDM トランシーバーは、DWDM システム全体のパフォーマンスとコストの中核です。したがって、適切なベンダーを選択することが重要です。トランシーバーがサポートするレートとリンク バジェット、およびその波長安定性と温度特性を考慮してください。これは長距離バックボーン伝送にとって重要です。

現在、最も一般的な DWDM トランシーバーには、DWDM SFP、XFP+、SFP+、SFP28、QSFP28 などがあります。 

#2 DWDM マルチプレクサとデマルチプレクサ 

DWDM システムは、単一のファイバーを介して複数の信号を送信します。したがって、信号がファイバーに入る前に、送信前にマルチプレクサによって異なる波長を単一のビームに収束する必要があります。 

受信側では、光検出器が対応する光信号を検出できるように、単一のファイバー上の異なる波長を分離するためのデマルチプレクサが必要です。

したがって、完全な DWDM 片方向システムには、送信側にマルチプレクサ、受信側にデマルチプレクサが含まれている必要があります。双方向通信システムの場合、両端にマルチプレクサとデマルチプレクサが含まれ、2 本の別々のファイバーを介して光信号を送受信します。

#3 光アド/ドロップマルチプレクサ

OADM は、特定の波長で波長を挿入または削除するように設計されています。OADM はすべての波長を結合または分離するのではなく、一部の波長を削除し、他の波長を通過させます。OADM は、従来の SDH (電気的同期デジタル階層) デマルチプレクサが時間領域で行うことを光領域で実行し、あらゆる形式と速度の信号を処理できるほど透過的です。

#4 光増幅器

光信号の減衰により、再生されていないファイバー セグメントは、限られた距離 (80 km または 120 km) しかそのまま伝送できません。この距離は、主にバックボーン ネットワーク伝送に使用される DWDM システムには不十分です。そこで光増幅器 (OA) が役立ちます。 

増幅器を導入することで、OA はすべてのチャネルの波長信号を同時に増幅することができ、光電気光 (OEO) 変換は不要になります。したがって、DWDM システムは伝送距離を数百キロメートル、さらには 1500 キロメートルまで延長できます。

光リンクの他に、多重化後または多重分離前に光増幅器を使用して信号強度を高めることもできますが、どちらの場合もシステムに損失をもたらす可能性があります。

最も一般的な光増幅器は EDFA とラマン増幅器です。ここで、これらについて簡単に紹介しましょう。

  • EDFA は、エルビウムドープ光ファイバー増幅器の略です。光ファイバーコアにエルビウムイオンを添加した光増幅器の一種です。一般的には、1530~1565nm の C バンドと L バンドで使用されます。ただし、EDFA は 1525nm より短い波長を増幅することはできません。
  • ラマン増幅器は、任意の波長で信号を増幅できる別の光増幅器です。動作の基本は、誘導ラマン散乱 (SRS) に基づいています。光ファイバーは非ドープです。挿入された光子が電子を刺激し、電子を振動させます。次に、電子は光ファイバー内のガラス分子の振動状態を脱励起し、誘導放出を引き起こします。

DWDM ネットワークをテストするにはどうすればいいですか?

DWDM ネットワークは現在、データ センター相互接続 (DCI)、アクセス、メトロ、コア/長距離ネットワークで広く使用されています。DWDM のスムーズな動作を確保するには、光パワー、感度、損失、コネクタの清浄度、分散、スペクトル品質のテストが頻繁に必要になります。これらのテストでは、通常、次のツールを使用する必要があります。

  • OTDR: 光テストリンクのパフォーマンスを検証して、サービスの中断を回避し、物理層の問題を特定します。
  • チャネル チェッカー: リアルタイム ファイバー リンク上のチャネル パフォーマンスと波長構成を確認します。 
  • 光パワーメーター: 光送信機の光パワーをテストして仕様に適合させます。
  • 光スペクトルアナライザ(OSA): 中心波長、OSNR、チャネルパワー、SMSRなどの特性を測定します。
  • ファイバー端面顕微鏡: トランシーバーとファイバーコネクタの端面の清潔さを目視で確認します。

Optcore の DWDM ソリューション

ファイバー相互接続の先駆者として、Optcore はほぼすべての通信、エンタープライズ、データ センター アプリケーションに対応する完全な DWDM トランシーバー ソリューションを提供しています。当社の高密度波長分割多重トランシーバーには、以下のカテゴリが含まれます。

最も重要なことは、迅速な納品のために大量の在庫を保有し、最大限の柔軟性でエンドユーザーの在庫レベルを削減できるように支援することです。 

よくある質問 

Q: WDM と DWDM の違いは何ですか?

A: DWDM は WDM テクノロジーの 1 つです。ただし、DWDM は近接したチャネルを利用するため、同じファイバー上ではるかに広い帯域幅が提供されます。通常、WDM テクノロジーには BiDi、CWDM、および DWDM が含まれます。 

Q: DWDM はシングルモードですか、それともマルチモードですか?

A: シングルモードです。DWDM は通常、S バンド、C バンド、L バンドのスペクトルを使用しますが、これはシングルモード ファイバーにのみ適しています。 

Q: DWDM にはいくつのチャネルがありますか?

A: 100GHz 間隔では 80 チャネルをサポートします。50GHz 間隔では 160 チャネルを提供します。 

Q: DWDM を使用するか、ファイバーを増やす方がよいでしょうか?

A: ほとんどの場合、DWDM の方が優れています。新しいファイバーを導入する必要がないため、トランシーバー、マルチプレクサ、デマルチプレクサを追加すると、すぐに帯域幅を増やすことができます。さらに、ファイバーが切断された場合、50 本以上のストランドを接合するよりも、ペアを修復する方がはるかに高速です。 

最後の言葉

この記事では、2023 年の高密度波長分割多重の初心者向けガイドを提供します。定義、利点、欠点、および主なシステム コンポーネントについて説明しました。

では、皆さんのご意見をお聞かせください。

DWDM ベースのネットワークはありますか?

CWDM と DWDM のどちらを好みますか?

いずれにせよ、今すぐに下記にコメントを残して私に知らせてください。

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パッシブ光ネットワーク (PON) とは? 知っておくべきことすべて

 

FTTH ファイバーケーブル

多くの読者は自宅で PON ベースの高速ネットワークを楽しんでいますが、それについてさらに詳しく知る必要があるかもしれません。この投稿は PON のトピックに焦点を当て、大切な読者にすべてを共有します。この完全なガイドは、PON についてさらに詳しく知るのに役立ちます。

さっそく始めましょう。

目次

PONとは何ですか?

PON は、ポイントツーマルチポイント (P2MP) トポロジと光スプリッタを使用して、単一のソースから複数のユーザー端末にデータを送信するパッシブ光ネットワークです。この場合、「パッシブ」とは、ファイバーと分割/結合コンポーネントの電源がオフの状態を指します。

アクティブ光ネットワーク (AON) とは異なり、パッシブ光ネットワークでは送信ポイントと受信ポイントでのみ電力が必要です。それでも、信号がネットワークを介して送信されると、光伝送には電力が必要なくなるため、PON ではシステム コストを大幅に削減できます。 

PON の種類

PON テクノロジーは 1990 年代に誕生して以来、進化を続けてきました。PON テクノロジーはいくつかの段階を経てきました。次に、これらの用語について簡単に見てみましょう。 

  • APON (155Mbps ダウン / 155Mbps アップ): 非同期転送モード (ATM) パッシブ光ネットワークの略。最も古い PON テクノロジです。ATM はセルベースの伝送プロトコルです。アクセス ネットワークに動的な帯域幅割り当てを提供できます。
  • BPON (下り 622Mbps / 上り 155Mbps):  Broadband Passive Optical Network の略。APON をベースにしていますが、伝送速度が 622Mbps に向上しています。同時に、動的な帯域幅割り当て、保護などの機能を提供し、イーサネット アクセス、ビデオ伝送、高速専用回線などのサービスも提供します。
  • EPON (1.25G ダウン / 1.25G アップ):  Ethernet Passive Optical Network の略。IEEE 802.3 標準で提案されており、Ethernet ネットワーク機器とシームレスに互換性があります。従来の EPON は、最大 1.25 Gbps の対称的なアップストリームおよびダウンストリーム速度をサポートできます。
  • 10G-EPON(10Gダウン/10Gアップ、10Gダウン/1.25Gアップ):10G Ethernet Passive Optical Networkの略。対称型(双方向10Gbps)と非対称型(ダウンストリーム10Gbps、アップストリーム1.25Gbps)の2種類があります。 
  • GPON (2.5G ダウン / 2.5G アップ):  Gigabit Passive Optical Network の略で、2.5 Gbps の高速をサポートします。GPON でのエンコードは、IP と ATM、または GPON カプセル化方式 (GEM) を介して行われます。
  • XG-PON (10G ダウン / 2.5G アップ):  XG-PON は、単に GPON のより高速なバージョンです。GPON と同じ特性を持ち、同じファイバーを共有できます。XG-PON は、現在まで導入されていません。
  • XGS-PON (10G ダウン / 10G アップ):  XGS-PON は、GPON の対称型で帯域幅が大きい (4 倍高速) バージョンです。GPON と同じ特性を持ち、同じファイバー上で共存できます。 
  • NG-PON2 (10G ダウン / 10G アップ、10G ダウン / 2.5G アップ):  NG-PON2 は、単に GPON の帯域幅を拡大したバージョンであるだけでなく、波長モビリティやチャネル ボンディングなどの新しい特性も実現します。NG-PON2 は、GPON、XG-PON、XGS-PON と併用すると効果的です。
  • 25G-PON(下り25G / 上り10Gまたは25G):  非対称型、対称型を含み、住宅、ビジネス、モバイルバック/ミッドホール、その他の光ファイバーアプリケーションに適しています。25GS-PON、G-PON、XG-PON、XGS-PON、NG-PON2との共存が可能です。
  • 50G-PON(下り50G / 上り10Gまたは25Gまたは50G): 下り速度50Gの次期PON規格で、複数の実際の10Gサービス、5Gフロントホール、住宅サービスを 単一のファイバーで提供します。この規格はリリースされていますが、サプライヤーはまず必要なチップと製品を開発する必要があります。

PONコンポーネント

  • 光回線端末:  OLTとも呼ばれ、パッシブ光ネットワークの心臓部であり、エントリポイントとして機能します。主な役割は、FiOSサービスプロバイダーの標準信号をPONシステムの周波数とフレームに変換することと、光ネットワーク端末(ONT)上の変換ハードウェアの多重化を調整することです。PONネットワークのコアセクターとして、その価格はONTよりもはるかに高くなります。GPONを例にとると、GPON  OLTの価格は59.0ドルですが、  GPON ONTの価格は35.0ドルです
  • 光ネットワーク端末:  ONT とも呼ばれますが、ONU と呼ばれることもあります。エンド ユーザー側で光信号を電気信号に変換する特殊なモデムです。そのため、WiFi、テレビ、デスクトップなどのデバイスのブロードバンド アクセスをサポートします。また、ONT は、集約され最適化されたデータをエンド ユーザーから OLT に送り返します。
  • 光ファイバー スプリッター:  PON ネットワークでは、光スプリッターは 1 つのポイントツーマルチポイント (P2MP) 物理ファイバー ネットワークを分割するために不可欠です。OLT および ONT に接続することで、ファイバー スプリッターは 1:2、1:4、1:8、1:16、1:32 などの分割比を実現できます。

PONの利点

  • 総コストが低い:  PON はコスト効率に優れたテクノロジーです。PON テクノロジーは 1 本のファイバーを使用して複数のユーザー (ポイントツーマルチポイント) をサポートするため、アクティブなポイントツーポイント システムよりもインフラストラクチャと材料のコストが低くなります。
  • 信頼性の高いパフォーマンス: 光ファイバー技術を使用する PON は、他の技術よりも信頼性が高くなります。その理由の 1 つは、光ファイバー ケーブルが他の種類のケーブルよりも小型、軽量、柔軟性に優れているため、家や建物内を移動しやすいことです。 
  • メンテナンスの容易さ: 従来の銅線ネットワークと比較すると、PON ネットワークは電磁干渉やノイズの影響を受けにくくなっています。その結果、計画された距離にわたって信号の整合性が良好に維持されます。PON 要素 (OLT、ONT、ファイバー スプリッター) の障害は簡単に確認して特定できるため、これらのネットワークはメンテナンスやトラブルシューティングが容易です。
  • 電力の効率的な使用:  PON ネットワークに必要な電力が削減されるため、メンテナンス作業が減り、電源装置の故障の可能性も減ります。
  • 柔軟性と拡張性: PON の ポイントツーマルチポイント構造は、ビジネス オーナーにとって大きな利点となります。最高の柔軟性と拡張性を提供するため、ビジネスとネットワークの成長に合わせて、変化する帯域幅のニーズに対応できるサポートが得られます。

PONの限界

パッシブ光ネットワークには多くの利点がありますが、それでもいくつかの制限があります。簡単にそれらを見てみましょう。

  • 距離: アクティブ光ネットワークとは異なり、パッシブ光ネットワークには多くの利点があるにもかかわらず、欠点もあります。アクティブ光ネットワークの範囲は最大 120 km ですが、PON の範囲は 20 ~ 40 km に限られます。そのため、長距離を必要とする一部のアプリケーションでは使用が制限されます。
  • 診断の課題: 技術者が診断を行う必要がある場合、ONT (ホーム機器) が取り外されることがあります。さらに、故障した機器が PON 全体の一部の動作に支障をきたし、複数のクライアントに影響を与える可能性があります。
  • 時間がかかります: ポイントツーポイント (P2P) アクティブ ネットワークと比較すると、パッシブ光ネットワークでは、最適なシステムを提供するために設計されたスプリッターの場所でより多くの時間を必要とします。 

パッシブ光LAN(POL)とは

パッシブ光ローカル エリア ネットワーク (略して POL) は、新しい PON ベースの LAN ネットワーキング ソリューションです。光ファイバーと P2MP を使用することで、POL は単一の中央ポイント (OLT) を介して最大 32 のエンド ユーザーに TV、電話、インターネット アクセス サービスを伝送できます。光 LAN は、屋内およびキャンパス接続とモバイル バックホール用の将来性のある大容量の常時接続ネットワークです。100 メートルごとに通信室、スイッチ、電源を設置することなく、最大 20 キロメートルをカバーできます。

よくある質問

Q: PONの最大速度はどれくらいですか?

A: 状況によります。PON 技術によってサポートされる速度は異なります。たとえば、GPON は 2.5Gbps をサポートし、XGS-PON は 10Gbps をサポートします。現在、50G-PON の最大速度は 50Gbps です。

Q: PON と GPON の違いは何ですか?

A:  GPON は、PON に属する特定のパッシブ光ネットワークの 1 つです。標準的なデータ レートは 2.5Gbps です。 

Q: 電源供給には ONT が必要ですか?

A: 正しく機能させるには ONT に電源を入れたままにしておく必要がありますので、電源を切らないでください。 

Q: PON ONT を WIFI ルーターにリンクするにはどうすればよいですか?

A: 一般的には、イーサネット ケーブルを介して ONT を WIFI ルーターに接続できます。    

APCとUPCとPCファイバーコネクタ、違いは何ですか?

UPC-vs-APC-Fiber-Adapter

光ファイバーケーブルシステムを見ると、光ファイバーコネクタや 光ファイバーケーブルなどの重要な機器が見つかる場合があります。 端面の研磨やカラーコードが異なる場合があります。 多くの人は、APCUPC、PCポリッシュファイバコネクタの違いに慣れる必要があるかもしれません。 この記事を読んで、それらがどのように異なるかの詳細を理解するために時間をかけてください。

図1:フラット、PC、UPCAPCコネクタ

フラットファイバーコネクタとは

フラットファイバーコネクタは上の図のようです。最も明白な特徴は、フラットな端面です。 2つのフラットファイバー接続を結合すると、2つのフェルールの間に自然に小さなエアギャップができ、これが主な問題です。 これは、コネクタの端面が比較的広いため、表面に軽微ではあるが目立つ欠陥が多数蓄積していることが一因です。 コアサイズがわずか8〜9μmであるため、 シングルモードファイバーケーブルにはあまり役に立たず、フィジカルコンタクト(PC)コネクタの開発が必要です。

PCファイバーコネクタとは何ですか?

PCとは「フィジカルコンタクト」の略称です。 PCファイバーコネクタとは、物理的な接点が研磨されたコネクタを指します。 1980年代に、元のフラットファイバーコネクタの欠点を克服するために最初に作成されました。

フラットファイバコネクタとは異なり、物理コンタクトコネクタはエンドポイントの周囲がわずかに先細りになっています。 ファイバ端部を研磨してできる円筒形のテーパーは、フラットコネクタでよく発生するファイバ端部間のエアギャップを低減します。 これに対応して、この小さなエアギャップは光リターンロス(ORL)を低減し、電源に戻る光の量を減らし、全体的な信号品質を向上させます。

一般に、シングル・モード・アプリケーションにおける標準的なリターン・ロスは約-40dBで、元のフラット・ポリッシュ・スタイル(-14dBまたは約4%)よりも高くなります。 これらは、マルチモードおよびシングルモードのアプリケーションで一般的に使用されます。 しかし、時代の変化とともに、この研磨スタイルは時代遅れになり、徐々にUPC研磨スタイルに取って代わられています。

UPCファイバーコネクタとは何ですか?

UPC は 超物理的接触 を表します。 実際、これはPCファイバーコネクタの拡張バージョンです。 PCの凸面特性に基づいて、コネクタは拡張研磨方法を利用して、ファイバーの表面仕上げを向上させます。

標準的なPCコネクタと比較して、この拡張研磨により、光リターンロス(ORL)が低くなります。 挿入損失とリターンロス性能に優れているため、デジタルTV、電話、データシステムなどの多くのネットワークで使用されています。

APCファイバーコネクタとは何ですか?

APC は 角度付き物理的接触 を表します。 APCの繊維光学のコネクターの出現は低い背部反射のための必要性を達成することです。 ファイバフェルールの端面の半径を8°の角度に研削することで、後方反射を最小限に抑えることができます。 大したことではないように思えるかもしれませんが、角度の付いたエッジは、光が跳ね返るピッチを変えます。 そのため、APC端面から反射された光は、光ファイバーコアに直接戻るのではなく、光ファイバーケーブルを囲むクラッドに向けられます。

APCファイバコネクタの挿入損失は、UPCファイバコネクタの挿入損失に匹敵します。 それでも、他のコネクタよりも優れた光反射減衰量(-60dB以下)を達成できます。

ただし、フラット、PC、およびUPCファイバコネクタとは異なり、APCコネクタのこのわずかな角度は回転の問題を引き起こすことを忘れないでください。 したがって、他の開先研磨コネクタとのみ嵌合でき、通常のPCコネクタとUPCコネクタをペアにすると、挿入損失が非常に大きくなります。

APCコネクタは、ネットワーク内のコネクタからの反射に敏感であるため、RFビデオまたはFiber-to-the-Home(FTTP)ネットワークに展開されるパッシブ光ネットワーク(PON)で一般的に使用されます。

APC vs. UPC vs. PC:その違いは何ですか?

APCUPC、および PC ファイバー・コネクターの定義から学ぶと、最も明白な違いは、ファイバー端面、リターン・ロス、および全体的な性能です。 次のグラフの決定的な違いを見てみましょう。

名前 端面角度(Endface Angle) 挿入損失 リターンロス コネクタのカラーコード Application コネクタ システムコスト
APC 8°の角度 0.3dB -60デシベル RFビデオ、FTTX LC、SC、ST、FC、E2000、MPO / MTP 高い
UPC 0°の角度 0.3dB -50 dB マルチモード:ベージュ
シングルモード:青
テレコム、データコム LC、SC、ST、FC、E2000、MPO / MTP
パソコン 0°の角度 0.3dB -40デシベル マルチモード:ベージュ
シングルモード:青
テレコム、データコム LC、SC、ST、FC、E2000 Lowest
表1:APCUPC、PCコネクタの比較

外見

  • 最初の明らかな違いは、フェルールの端面です。 UPCおよびPCフェルール端面半径は0°の角度で研磨され、APC端面半径は8°の角度で研磨されます。
  • 2つ目の外観の違いは、コネクタのカラーコードです。 通常、APCコネクタは緑色で色分けされていましたが、PCコネクタとUPCコネクタはマルチモードまたは青のシングルモードの場合はベージュでした。 これらのカラーコードは、光ファイバーアダプタ、アッテネータ、およびジャンパーアセンブリにも適用されます。 ファイバコネクタ本体の色で、どのタイプのポリッシュスタイルを簡単に区別できます。
図2:UPCAPCファイバーコネクターの色

パフォーマンス

挿入損失 (IL)

まず、挿入損失がAPCUPC、PC端面に及ぼす影響を見てみましょう。 挿入損失とは、ペアのコネクタを測定することによって失われる光パワーを指します。 従来、角度の付いた物理的接触コネクタの挿入損失は、頂点オフセットのエアギャップによって大きな損失が発生するため、通常高くなっていました。

しかし、コネクタの設計と製造プロセスの改善により、APCコネクタの挿入損失は大幅に減少し、最終的にはUPCコネクタの低挿入損失に匹敵します。

したがって、今日の実務では、これらのコネクタの挿入損失を無視できます。

リターンロス(RL)

リターンロスは、光源が光接点で反射する光の量です。 これは、APCUPC、およびPCコネクタの最も大きな違いです。

注:RL= -10xLog(PR/P)ここで、PR =コネクタインターフェイスで反映される電力

この記事の冒頭で紹介したところ、APCコネクタは8°の角度で研磨された端面を使用しているため、リターンロスが最も低いことがわかっています。 業界標準によると、そのリターンロス値は通常-60dB以上ですが、UPCコネクタは通常-50dB、PCコネクタは通常-40dBです。

Application

リターンロスの影響を受けやすい特定の用途では、APCコネクタが推奨されます。 これらの特定のシステムは、ネットワーク内のどのコネクタからでも後方反射の影響を受けやすいため、反射光が信号に悪影響を与える可能性があります。 これらの分野には、RF ビデオ信号伝送システム、FTTx アプリケーション、パッシブ光ネットワーク、およびシングルモード ファイバーで高波長を使用するその他の WDM システムが含まれます。

次に、リターンロスの影響を受けにくいアプリケーションには、UPCまたはPCコネクタが好まれます。 PC コネクタは一般に通信伝送用途で使用され、UPC コネクタはデジタル TV、電話、およびデータ システムで一般的です。

FAQ

Q: 光トランシーバーとはどのようなタイプの接続ですか?

A:ほとんどの場合、UPC研磨された端面を備えたほとんどのSFPトランシーバーと同様に、UPCです。 APCファイバーケーブルをSFPトランシーバーに接続しようとしないでください。

Q:APCUPCよりも優れていますか?

A: 角度付きフィジカルコンタクトは、リターンロスに対する性能が優れています。 ただし、より良いリターンロスが必要な場所だけです。 したがって、それはあなたの特定のニーズに依存し、どちらが良いかを決定します。

Q:UPCAPCに接続できますか?

A:ファイバコネクタの場合、答えはNOTです。 互換性がないため、光伝送が損傷する可能性があります。

ただし、ファイバーアダプターの場合、それらの唯一の違いは色であり、UPCアダプターを介して2つのAPCコネクタを接続できることを意味するため、無視してください。

Q:UPCはPCに接続できますか?

A:はい、できます。 なぜなら、この2つのファイバーコネクタは互換性があるからです。

SFP モジュールは APCUPC、および PC ファイバをサポートしていますか。

いいえ、そうではありません。 UPCコネクタとPCコネクタは互換性があるため、ほとんどのSFPモジュールは両方をサポートしますが、APCタイプはサポートできません。

SFP で APC を使用すると、コネクタを物理的に損傷し、フェール送信が発生するリスクがあります。 使用する必要がある場合は、UPC から APC へのパッチ ケーブルを Rember に追加してください。

最後の言葉

APCUPC、PCコネクタの違いを知っていますか?

ネットワークではどのタイプのファイバーコネクタが使用されていますか?

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記事出典: https://www.optcore.net/ja/apc-vs-upc-vs-pc-fiber-connector/