光ファイバーケーブルにはどのような種類がありますか?適切なケーブルを選択するにはどうすればよいですか?
2 つのコア ファイバ タイプ: シングルモードとマルチモード
ジャケットのスタイルと設置環境について検討する前に、光ファイバーの決定はすべて、シングルモードかマルチモードかという 1 つの基本的な質問から始まります。これら 2 つのファイバー カテゴリはガラス レベルで異なり、伝送距離、帯域幅の上限、およびシステム全体のコストを決定します。
- クラッド直径: 125 μm
- 通常の到達距離: 10 km ～ 100 km
- 波長: 1310 nm および 1550 nm
- トランシーバー: レーザーベース、高コスト
- 用途: 通信バックボーン、長距離 WAN
- クラッド直径: 125 μm
- 通常の到達距離: 300メートル ～ 2,000 m
- 波長: 850 nm および 1300 nm
- トランシーバー: VCSEL ベース、低コスト
- 用途: データセンター、企業LAN、SAN
マルチモードファイバーグレード: OM1 ～ OM5
TIA-568 規格では次のように分類されています。 マルチモード光ファイバオプ光ファイバケーブルの種類と適切なケーブルの選び方 5 つの光マルチモード (OM) グレードに分かれています。連続するグレードごとに帯域幅が向上し、長距離でのより高いデータ レートがサポートされます。
OM5 では短波長分割多重 (SWDM) が導入されており、1 本のファイバー ストランドで複数の波長を使用できるようになります。これにより、ケーブルを交換せずにチャネルを増やすことで、既存の OM5 インフラストラクチャ上で 400G、さらには 1T アプリケーションへの道が開かれます。
設置環境：屋内、屋外、直埋
ファイバーグラス自体だけでなく、外側のジャケットと内部構造も物理的環境に適合する必要があります。屋外ケーブルを屋内で使用すると火災の危険が生じます。屋内ケーブルを屋外で使用すると、ジャケットの早期劣化が発生します。 4 つの主要な環境カテゴリの概要を以下に示します。
ゲルを充填したルーズチューブ、波形鋼鉄装甲、厚いポリエチレンの外側ジャケットを組み合わせて、地面の湿気、凍上、土圧に何十年も耐えます。一般的な埋設深さ: 地表下 60 ～ 90 cm。
プレナムまたはライザーの定格を満たす耐紫外線性の外側ジャケットと難燃性の内側層の両方を備えています。建物入口の接続ボックスを廃止し、挿入損失と長期メンテナンスポイントを削減します。
光ファイバーケーブルのサイズ表
物理的寸法は、導管充填の計算、トレイ管理、および曲げ半径の計画時に重要です。以下の表に代表的なものを示します。 光ファイバーケーブルのサイズ表 標準のシングルジャケット丸型ケーブル設計で一般的なファイバー数をカバーします。
| 繊維数 | 約外径(mm) | 分。曲げ半径(mm) | 重量 (kg/km) | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3.0～4.0 | 25～30 | 10～15 | パッチコード/ピグテール |
| 6 | 5.5～6.5 | 50–55 | 30～40 | 屋内での短い配布 |
| 12 | 7.0～8.5 | 60～70 | 55～75 | ライザー/キャンパスバックボーン |
| 24 | 9.5～11.0 | 80–95 | 90～120 | データセンターの分散 |
| 48 | 12.0～14.0 | 100～120 | 160～200 | キャンパスフィーダー/OSP |
| 96 | 15.5～18.0 | 130～150 | 280～340 | 高密度トランク |
| 144 | 18.0～22.0 | 150～180 | 400～500 | 通信バックボーン |
| 288 | 23.0～27.0 | 180～220 | 700～850 | 中央局/MSOトランク |
100 フィートの光ファイバー ケーブル アセンブリの使用
A 100フィートの光ファイバーケーブル (約 30.5 メートル) は、データ センター、AV 設備、エンタープライズ パッチ エリアで導入される最も一般的な事前終端処理された長さの 1 つです。この距離では、すべてのファイバ タイプ (OM1 から OM5 およびすべてのシングルモード バリアント) がその性能範囲内で良好に動作します。
100 フィート スケールのコネクタ タイプ
30 メートルでの挿入損失バジェット
0.1～0.3dB
<0.1dB
>0.6dB
一般的な 30 m OM4 デュプレックス LC アセンブリの場合、総挿入損失は 1 dB 未満に留まり、10G および 25G アプリケーションでのパッチ パネル接続とトランシーバ感度に十分なマージンが残されています。
ケーブル構造スタイル: タイトバッファ、ルーズチューブ、リボン
光ファイバー ケーブルの内部アーキテクチャによって、その柔軟性、密度、設置方法、および中間スパンへのアクセスの容易さが決まります。 3 つの主要な構造スタイルで大部分のアプリケーションをカバーします。
250 ミクロンのコーティングされたファイバー上に直接適用された 900 ミクロンの熱可塑性層。取り扱い、剥離、終結が容易な、硬くて堅牢なユニットを生成します。
ファイバーは、機械的歪みや温度変化から切り離された、特大のゲルで満たされたバッファーチューブ内に収まります。工場外や長距離走行のスタンダード。
複数のファイバーを結合してフラット アレイ (幅 4、6、8、または 12) にします。一括融着接続が可能になります。1 つのリボン内の 12 本のファイバすべてが同時に接続されるのに対し、ファイバごとに個別に 3 ～ 5 分かかるのに対し、最大 30 秒で接続されます。
特殊な光ファイバーケーブルのタイプ
標準カテゴリを超えて、さまざまな特殊ケーブルが特定の性能、安全性、または環境要件に対応します。特殊製品が必要な場合に標準ケーブルの指定を誤ると、コンプライアンス違反やシステムの早期劣化につながります。
内側のコアと外側のジャケットの間にある波形スチールテープまたはアルミニウムの金属外装をかみ合わせます。剛性導管なしでも 2,200 N 以上の耐圧壊性と耐齧歯動物性を実現します。研究室、機械室、産業施設などで人気です。
標準的な PVC ジャケットが燃焼すると有毒なハロゲンガスを放出するトンネル、船舶、病院、公共交通機関では義務化されています。 LSZH コンパウンドは煙の発生が最小限で、腐食性ガスも発生しません。ヨーロッパの多くの建築基準法で必須となっており、北米の医療および輸送プロジェクトでも指定が増えています。
トレンチ支援またはナノ構造のクラッド屈折率プロファイルを使用して、測定可能な信号損失を発生させることなく、7.5 mm という小さな曲げ半径で光を閉じ込めます。 ITU-T グレード G.657.A1 および G.657.A2 は、FTTH ドロップ設置および緊密な建物内のシングルモード実行において標準です。
非円形またはストレスロッドコア設計により、長距離にわたって単一の偏光軸が維持されます。標準的なファイバーの制御されていない偏光状態が許容できない光ファイバー ジャイロスコープ、干渉センサー、コヒーレント DWDM システムで使用されます。
耐久性の高い熱可塑性エラストマー ジャケットは、-40 °C ～ 85 °C の定格、最大 2,700 N の引張荷重に対応し、現場環境での巻き取りと巻き戻しを繰り返すように設計されています。通常、耐久性の高いフィールド終端可能なコネクタを備えた心線数は 2 ～ 12 です。
適切な光ファイバーケーブルを選択する方法
正しいケーブルを選択するには、複数の変数を必要とするプロセスが必要です。以下のフローチャートは、アプリケーション要件から最終仕様までの構造化された意思決定パスを示しています。
主要な選択基準
テストと規格への準拠
すべての光ファイバー ケーブルの設置は、使用が認められる前に、認知された基準に照らして検証される必要があります。主な試験方法と適用される規格の概要を以下に示します。
ファイバーにパルスを発射し、時間の経過に伴う反射を測定して、全長に沿った接続損失、コネクター イベント、ファイバーの破損をマッピングします。 OSP リンク、長いライザーの実行、および試運転後に中間スパンのアクセスが困難になるルートを認証するための主要なツール。
TIA-526-14 (マルチモード) および TIA-526-7 (シングルモード) は、エンドツーエンドの挿入損失と反射損失の測定方法を定義します。認定されたテスト セットは、チャネルの計算された損失バジェットに対する実際の損失を測定します。失敗した場合は、サインオフ前に高損失イベントを特定して修正する必要があります。
適用規格の参照先
| 標準 | 範囲 | 地域 |
|---|---|---|
| TIA-568.3-D | 光ファイバーケーブルコンポーネント - 構造化されたケーブル | 北アメリカ |
| ISO/IEC 11801 | 汎用ケーブル配線 — クラス OF-300、OF-500、OF-2000 | インターナショナル |
| IEC 60794 | 屋内用、屋外用、ダクト用ケーブルの製品仕様 | インターナショナル |
| ITU-T G.652 / G.657 | 標準 and bend-insensitive single-mode fiber | インターナショナル |
| UL 1666 / NFPA 262 | ライザー定格およびプレナム定格ケーブルの耐火試験 | 北アメリカ |
よくある質問
Q1: OM3 と OM4 マルチモード ファイバーの違いは何ですか?
どちらも 50 µm のレーザー最適化コアを使用していますが、OM4 のオーバーフィル発射帯域幅はより高く、OM3 の 2,000 MHz/km に対して 4,700 MHz/km です。実際には、OM3 の 100 メートルと比較して、OM4 は 150 メートルで 100G をサポートします。新しいデータセンターの構築では、OM4 が推奨される最小値です。これは、OM3 が提供する範囲の拡大と高いアップグレードのヘッドルームに比べて、OM3 に対する増分コストが小さいためです。
Q2: 屋外の光ファイバーケーブルを屋内で使用できますか?
ほとんどの管轄区域では、定格屋内ケーブルに移行することなく、屋外ケーブルを短い移行距離 (通常は建物の入口点から 15 メートル以内) を超えて建物内に配線することはできません。屋外用 HDPE ジャケットはライザーまたはプレナムの消防法を満たしておらず、燃焼すると有毒なフュームを放出します。配線の屋内部分に適切な耐火定格を備えた二重定格の屋内/屋外ケーブルを使用してください。
Q3: 光ファイバー ケーブルのサイズ表はどうやって読めばよいですか?
まず必要なファイバー数を特定し、次に外径 (OD) がコンジットの充填率 (通常は 1 本のケーブルのコンジット内部断面の 40%) 内に適合することを確認します。ルート内の最もきつい曲がり角に対する最小曲げ半径を確認してください。これを超えると永久的な信号損失が発生します。最後に、ケーブル トレイまたはサポート システムの引っ張り張力とスパン定格に対する 1 キロメートルあたりの重量を確認します。
Q4: 100 フィートの光ファイバー ケーブル アセンブリにはどのコネクタを使用する必要がありますか?
LC デュプレックスは、1G、10G、および 25G 機器で使用される SFP、SFP、および SFP28 トランシーバの標準です。 SC は、古い通信機器やパッシブ分配フレームで一般的です。並列光モジュール (QSFP 40G、QSFP28 100G) の場合、1 つのフェルールに 8 または 12 のファイバーを搭載した MPO/MTP コネクタが必要です。終端処理済みアセンブリを注文する前に、必ずトランシーバの光インターフェイス仕様を確認してください。
Q5: キャンパス ネットワークにはシングルモード ファイバーとマルチモード ファイバーのどちらが適していますか?
現在の速度が 10G または 40G である 500 メートル未満の建物間リンクの場合、VCSEL トランシーバーは同等のシングルモード トランシーバーよりも大幅に安価であるため、OM4 マルチモードはコスト効率が高くなります。 500 メートルを超えるリンク、または 100G 直接接続が計画されている場合は、シングルモード OS2 が長期的な選択肢として適しています。多くのキャンパスでは、屋外のプラント バックボーンにシングルモードを導入し、水平およびライザー分散のために各建物内にマルチモードを導入しています。
Q6: OFNP とは何を意味しますか?また、いつ必要になりますか?
OFNP は、Optical Fiber Non-conductive Plenum の略で、屋内ファイバー ケーブルの最高の耐火性評価です。これは、吊り天井の上や上げ床の下のオープン スペースなど、HVAC システムの空気循環に使用されるプレナム スペースで必要です。 OFNP ケーブルは、NFPA 262 を満たす低煙ジャケット材料を使用しています。プレナム スペースで低定格のケーブルを使用すると、建築基準法に違反し、人命の安全に重大な危険が生じます。
Q7: どれくらいの予備のファイバー容量を設置すればよいですか?
ベスト プラクティスでは、現在必要なファイバー ストランドより少なくとも 50% 多いファイバー ストランドを推奨します。設計に 12 ファイバーが必要な場合は、24 ファイバー ケーブルを指定します。初期設置時の追加ストランドの追加コストは、後で占有建物内に 2 本目のケーブルを引き込む労力と中断に比べて最小限です。トレンチを伴うキャンパスのバックボーン ルートの場合、土木建設コストがプロジェクトの総予算の大半を占めるため、一部のネットワーク アーキテクトは最大 100% の予備を提供します。
住所：中国、江蘇省蘇州市、プーザンタウン、Zhong'an Road
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