ファイバートランシーバーの種類の秘密を解き明かす: ネットワークに最適なものを選択してください

2024 年 5 月 27 日

ジェイソンリーブス

の選択 ファイバートランシーバー ネットワークの効率と有効性にとって不可欠です。今日の急速に変化するテクノロジーの世界では、ネットワークのパフォーマンスと信頼性を向上させる賢明な決定を下すために、さまざまなタイプのファイバートランシーバーを理解することが重要です。この記事では、その機能、用途、利点を概説することにより、市販されているさまざまな種類の光ファイバーモジュールを明らかにすることを目的としています。これらの詳細を把握することで、ネットワーク管理者や IT 専門家は、特定の運用ニーズに合わせて適切なタイプのトランシーバーを選択できるようになり、将来の拡張やスケーラビリティに備えてインフラストラクチャをセットアップできるようになります。

ファイバートランシーバーにはどのような種類がありますか?

光ファイバートランシーバーの種類を理解する

さまざまな種類の光ファイバートランシーバーが存在し、データレート、伝送距離、フォームファクターの観点からグループ化できます。これらは、Small Form-factor Pluggable (SFP)、Enhanced Small Form-factor Pluggable (SFP+)、Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP)、および QSFP28 です。 SFP トランシーバーは最大 1 Gbps の速度を達成でき、短距離から中距離のアプリケーションに使用されます。 SFP+ トランシーバーは最大 10 Gbps の速度をサポートするため、より要求の厳しいアプリケーション向けに到達距離を延長できます。逆に、QSFP トランシーバーは、高帯域幅のエンタープライズネットワーク向けに設計された最大 40 Gbps の速度をサポートできます。 QSFP28 は、主にデータセンターやハイパフォーマンスコンピューティング環境で使用される 100Gbps の速度レベルをサポートします。ただし、特定のタイプのファイバートランシーバーを選択する前に、ネットワークに何が必要かを知っておく必要があります。

ファイバートランシーバーの分類: モジュールのタイプとフォームファクター

ファイバートランシーバーは、それぞれの特性と用途に応じて、さまざまなモジュールタイプとフォームファクターに分類できます。主要なグループは次のとおりです。

SFP (Small Form-factor Pluggable): システム全体を中断することなく、簡単に接続または交換できる小型モジュールです。最大 1 Gbps のデータ速度をサポートしており、短距離または中距離の接続に適しています。
SFP+ (Enhanced Small Form-factor Pluggable): SFP と同じサイズですが、最大 10 Gbps の高速データレートをサポートし、より要求の厳しいネットワークでの到達範囲を拡大します。
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable): これは、最大 40 Gbps のデータレートをサポートできる大型のフォームファクタであり、大量のトラフィックが予想されるエンタープライズ環境に最適です。
QSFP28: ハイパフォーマンスコンピューティングおよびデータセンターアプリケーションを対象とした、最大 100 Gbps のデータレートをサポートする QSFP の高度なバージョン。

運用環境内の特定のニーズに基づいて最大のネットワークパフォーマンスと拡張性を確保するには、適切なモジュールタイプとフォームファクタを選択することが不可欠です。

SFP から QSFP へ: 主な違いの特定

SFP と QSFP トランシーバーを比較すると、いくつかの顕著な違いがあります。まず、それぞれでサポートされるデータ速度と容量が大きく異なります。一般に、SFP モジュールは最大 1 Gbps をサポートできますが、SFP+ モジュールはこれを 10 Gbps まで拡張できます。一方、QSFP モジュールははるかに高いデータレートをサポートしており、QSFP は最大 40 Gbps、QSFP28 は 100 Gbps の速度に達します。

第二に、物理的なフォームファクターが同じではありません。 SFP または SFP+ は小さいため、利用可能なスペースが限られている環境に適しています。一方、QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) とそのアップグレードバージョン、つまり QSFP28 は、より高い帯域幅と密度の要件をサポートするために設計されたサイズが大きくなります。

第三に、アプリケーションと拡張性も異なるため、さまざまな分野で使用されます。たとえば、通常、エンタープライズ環境内の短距離から中距離のネットワーク接続には sfp/sfp+ が使用されますが、逆に、Qsfp/qsfp28 は、拡張性を向上させながら大量のデータを処理できるため、高帯域幅の理想的な候補となります。これには、データセンターや高性能コンピューティングシステムに使用されるコンピュータネットワークで見られるようなアプリケーションが含まれます。

したがって、必要に応じてネットワークインフラストラクチャを効果的に最適化できるように、これらの差異を知ることが重要です。これは、パフォーマンス、容量、コストの間で適切なバランスを達成するのにも役立ちます。

ファイバートランシーバーでコネクタのタイプが重要な理由

LC、SC、MPO: 光ファイバーコネクタのタイプのナビゲート

ネットワークを効率的かつ確実に動作させるには、適切な種類の光ファイバーコネクタを選択することが非常に重要です。

サイズが小さい LC (Lucent Connector) コネクタは、高密度アプリケーションに最適です。 1.25 mm フェルールを備えており、接続が確実に行われるようにラッチ機構を使用しています。 LC コネクタは省スペースで取り付けが簡単なため、最新のデータセンターや通信環境で広く使用されています。

SC (加入者コネクタ) コネクタは、主にエンタープライズネットワークおよびデータ通信アプリケーション、特にシングルモードファイバを含むデータ通信アプリケーション向けに設計された 2.5 mm フェルールによる簡単な挿入と取り外しに役立つプッシュプルラッチ機構を備えています。LC コネクタとの比較SC コネクタはフォームファクタが大きいため、通常、高密度が必要なシナリオには最適ではありません。

MPO (マルチファイバープッシュオン) コネクタは、特に高密度環境を念頭に置いて作成されました。 12 つの物理接続内に多くのファイバー (通常は約 24 または 40 ストランド) を収容できます。そのため、100 Gbps を超え、最大 40 Gbps の速度で動作するイーサネットネットワークで使用されるものなど、速度が最も重要なデータセンター内のスパインリーフアーキテクチャで MPO が頻繁に採用されています。MPO は、さまざまなシステムで必要とされる高帯域幅機能とともに、迅速な導入を可能にします。 100G/XNUMXG イーサネットなどのアプリケーション。

これらのさまざまなタイプのコネクタを合わせてその特定の用途を認識すると、ネットワークインフラストラクチャの拡張を計画する際に適切な決定を下せるようになり、拡張性を確保しながら最大のパフォーマンスを確保できます。

コネクタの種類がネットワークパフォーマンスに与える影響

信号の完全性、挿入損失、リターンロスに関しては、選択したコネクタの種類がネットワークのパフォーマンスに大きく影響します。 LC コネクタは挿入損失が低く、精度が高いです。したがって、スペースが貴重な高密度環境に適しており、高速なデータ転送速度に追いつくために不可欠な信号の損失が少ないことが保証されます。これらのタイプは SC コネクタよりも大きいですが、適度な挿入損失で強力な接続を提供するため、コンパクトさはそれほど必要とされないものの、信頼性と使いやすさが必要な領域に十分な耐久性を備えています。これは特に MPO に当てはまります。MPO はマルチファイバー構成用に設計されており、迅速な導入を可能にしながら効率的にケーブルを管理できるため、高帯域幅アプリケーションで必要となります。さらに、これらはより高速で動作するイーサネットネットワークをサポートするため、システム内で信号が失われる可能性が減り、全体的なスループットが向上します。したがって、ネットワーク効率を最適化し、信号損失を最小限に抑えながら、良好に動作する信頼性の高い接続を確保するには、適切なコネクタタイプを選択することが重要です。

光トランシーバーに適したコネクタの選択

ネットワークが最高のパフォーマンスを発揮できるようにするには、光トランシーバーに適切なコネクタを選択することが重要です。これには、次のようなさまざまな信頼できる情報源からの熟考と分析が必要になります。

一致: コネクタのタイプがトランシーバーの仕様と一致していることを確認する必要があります。このコンパクトな設計は高密度エリア、つまり SFP や SFP + 一般に LC コネクタが使用されますが、SC コネクタはサイズが大きくなります。したがって、古いトランシーバーをまだサポートしているレガシーシステムでより適切に動作します。
パフォーマンス要件: ネットワークで信号損失を最小限に抑えながら、より多くの帯域幅が必要な場合は、MPO コネクタをお勧めします。多くのファイバを使用することで一方の端で非常に高いデータレートを実現できるため、複数のファイバが必要となる 40G イーサネットや 100G イーサネットでも必要になります。
アプリケーション環境: システムが設置されている環境は、使用するケーブルの種類に影響します。データセンターやエンタープライズネットワークの省スペースには LC コネクタが理想的ですが、強力な接続が必要な場所では SC コネクタが適していますが、迅速な設置とケーブルの管理が容易な場合は、MPO コネクタが適切であると考えられます。

これら 3 つの領域 (互換性、パフォーマンス要件、環境条件) を検討することで、ネットワーク設定におけるさまざまな光トランシーバーの完全な統合につながる決定を簡単に下すことができます。

光トランシーバーにおける波長の重要性を探る

データ伝送における波長の役割

光トランシーバーのデータ送信能力は波長によって異なります。通常、これらのデバイスは、さまざまな種類の光ファイバーや伝送距離に適した、850 nm、1310 nm、1550 nm などの特定の波長で動作します。これらの波長が選択されるのは、信号の減衰と分散が最小限に抑えられ、その結果、さまざまな範囲にわたるデータの整合性が向上するためです。たとえば、850 nm はマルチモードファイバを使用する短距離アプリケーションで広く使用されていますが、1310 nm または 1550 nm は損失が低いため、シングルモードファイバを使用する長距離に適しています。ネットワークのパフォーマンスを最適化し、エラーを最小限に抑え、効率的なデータ転送を確保するには、適切な波長を選択することが重要です。

850nm 対 1310nm: 波長をネットワークのニーズに適合させる

850 nm と 1310 nm のどちらの波長を使用するかは、ネットワークの要求によって異なります。マルチモードファイバーセットアップにおける短距離アプリケーションには通常、850 nm の波長が必要です。安価で、短距離での帯域幅が広く、データセンターや建物間のリンクで重要です。

一方、1310nm の波長は、シングルモードファイバーによる長距離伝送に使用されます。信号減衰が少ないため、メトロポリタンエリアネットワーク (MAN) や長距離通信システムなどの長距離アプリケーションに適しています。この周波数ではより高度な機器が必要になるため、初期コストが高くなる場合がありますが、長距離の接続ではパフォーマンスが向上します。

結論として、効果的なデータ転送とネットワークの信頼性を実現するには、ネットワークの距離のニーズ、予算の制限、パフォーマンスに関する望ましい結果を考慮する必要があります。

シングルモードファイバトランシーバとマルチモードファイバトランシーバ

ネットワークに最適なファイバーの種類を決定する

ネットワークに最適なファイバーの種類を選択する際には、特定のパフォーマンス要件と使用例についても考慮する必要があります。長距離通信では減衰を減らして信号の整合性を保つために、シングルモードファイバートランシーバーを使用するのが一般的です。これらは、WAN、MAN、または長距離にわたって広い帯域幅が必要なその他のアプリケーションに最適です。一方、マルチモードファイバートランシーバーは、LAN (ローカルエリアネットワーク)、データセンター、建物内の接続など、短距離で高帯域幅が求められる場合に適しています。マルチモードファイバートランシーバーはコスト効率が高く、設置が簡単なため、伝送距離がそれほど離れていない場合に便利です。したがって、適切なファイバーの種類を選択するには、距離、予算、ネットワークパフォーマンス要件などの要素を考慮して、データ伝送を最適化し、ネットワークの信頼性を確保する必要があります。

通信速度と通信距離を比較する

シングルモードファイバートランシーバーとマルチモードファイバートランシーバーの伝送速度と距離を比較すると、通常、シングルモードファイバーの方が長距離にわたってより高い伝送速度をサポートします。シングルモードファイバーは、信号品質を大幅に損なうことなく、10 キロメートルを超える距離でも 40 Gbps、100 Gbps、さらには 40 Gbps でデータを送信できます。このため、大規模なネットワークインフラストラクチャや長距離通信に適しています。

逆に、マルチモードファイバーは、通常は数キロメートル以内の短距離向けに設計されています。最大 10 Gbps の高速データレートをサポートしますが、シングルモードファイバと比較してはるかに短い距離でのみサポートされます。また、マルチモードファイバトランシーバは一般に安価で設置が簡単なため、必要な距離がファイバの能力を超えないデータセンターや LAN での使用に適しています。

要約すると、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を使用するべきかは、必要な伝送速度と必要な距離によって決まります。長距離および高速度を扱う場合にはシングルモードファイバーが推奨されますが、短距離アプリケーションで費用対効果が重要な場合にはマルチモードファイバーが検討される可能性があります。

シングルモードとマルチモードのどちらかを決定する方法

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を選択するかは、いくつかの要因に依存します。

距離要件: ネットワークが長距離 (40km 以上) をカバーする必要がある場合は、その範囲内で信号の整合性を維持できるシングルモードファイバーを使用することをお勧めします。一方、短距離 (通常は XNUMX キロメートル未満) の場合は、マルチモードファイバーが適しています。
予算の制約: 設置とメンテナンスのコスト効率の点では、マルチモードファイバーが有利になる傾向があるため、資金が限られているプロジェクトではこれが選択肢になります。ただし、シングルモードファイバーは高価ですが、長距離ではパフォーマンスが向上するため、特定のアプリケーションでは価格の高さが正当化されます。
帯域幅のニーズ: システムを介してデータが送信される速度を考慮してください。たとえば、メトロポリタンエリアネットワーク (MAN) やワイドエリアネットワーク (WAN) は、長距離にわたって最大 100 Gbps の高帯域幅を必要とするため、シングルモードファイバの使用が必要になりますが、ローカルエリアネットワーク (LAN) やデータセンターでは、これで十分な場合があります。マルチモードファイバーによって提供される低容量。
ネットワークの将来性: ネットワークの成長可能性を評価します。より広いエリアをカバーする大量のデータトラフィックが予想される場合は、シングルモードファイバーによって提供される拡張性に投資する方が長期的には安価になる可能性があります。

これらのことを考慮することによってのみ、現在および将来のネットワーク要件に対してマルチモードを使用する必要があるか、それとも単に 1 種類のケーブルを使用する必要があるかを決定できます。

適切なファイバートランシーバーによるネットワーク効率の最大化

高速データ転送に関する考慮事項: ギガビットイーサネットから 10 ギガビットイーサネットへ

ギガビットイーサネットから 10 ギガビットイーサネットに移行する場合、ネットワークの最高のパフォーマンスと効率を達成するために考慮すべき主な事項がいくつかあります。

ケーブルインフラストラクチャ: 使用されるケーブルの種類は大きな役割を果たします。 10 ギガビットイーサネットの場合、銅線ネットワークでは Cat6a または Cat7 ケーブルを使用することをお勧めしますが、より高いデータレートで長距離の場合はシングルモードまたはマルチモード光ファイバーを使用する必要があります。
ネットワークハードウェア: 10 ギガビットイーサネットによる高速データレートをサポートするには、スイッチ、ルーター、NIC をすべてアップグレードする必要があります。
消費電力: 10 ギガビットイーサネット機器の消費電力は増加することに注意することが重要です。現在のインフラストラクチャの冷却能力をエネルギー効率と比較して評価するときは、電力使用効率 (PUE) を考慮してください。
遅延とスループット: 遅延が 10 ギガビット/秒大幅に短縮され、スループットが大幅に向上します。これは、速度が最も重要なビデオストリーミング、クラウドコンピューティング、仮想環境などのリアルタイムアプリケーションには不可欠です。

これらの点を考慮すると、10 ギガビット/秒のイーサネットへの移行が完了し、より大きなデータ量や将来のテクノロジーの進歩に備えてネットワークを準備することができます。

既存のネットワーク機器との互換性を確保

10 ギガビットイーサネットのアップグレードが既存のネットワーク機器と互換性があることを確認するには、いくつかの重要な手順に従う必要があります。まず、スイッチ、ルーター、NIC などの現在のネットワークインフラストラクチャを完全に評価し、10GbE と互換性があるかどうか、またアップグレードが必要かどうかを特定する必要があります。次に、現在のケーブル配線が 10GbE 要件を満たしているかどうかを確認します。銅線ベースのネットワークでは Cat6a 以上のカテゴリにアップグレードする必要がありますが、必要に応じて適切な光ファイバーを使用する必要があります。最後に、10 Gbps 仕様をサポートするために、ネットワーク上のすべてのデバイスのファームウェアとソフトウェアのアップデートについても考慮する必要があります。これらの互換性の側面は体系的に処理できるため、高速ネットワークへのスムーズな移行が可能になります。

光ファイバーネットワークの将来: トレンドとテクノロジー

光ファイバーネットワークの将来は、多くの変化するトレンドと進歩するテクノロジーによって示されています。傾向の 1 つは、高密度波長分割多重 (DWDM) などの新しいテクノロジーにより、データ伝送速度が急速に向上し続けることです。この技術により、複数の光波長の使用が可能になり、単一のファイバーで大量のデータを伝送することにより帯域幅と効率が向上します。

もう 1 つの重要な技術は、曲げに影響されないファイバーの作成です。ファイバーがきつく曲げられたり、通常のケーブルが故障するような過酷な環境に設置されたりした場合でも、良好に機能します。これにより、耐久性と汎用性が高まるだけでなく、信号損失や劣化のリスクも軽減されます。

さらに、5G ネットワークと光ファイバーの融合は、通信業界に大きな影響を与えます。この場合、5G インフラストラクチャはバックボーンとして光ファイバーに依存しています。これは、モノのインターネット (IoT) に該当するスマートシティや自動運転車などの高度なアプリケーションには、低遅延の高速接続が必要だからです。これら XNUMX つのテクノロジーが連携すると、前例のない速度でデータを転送できるようになり、通信範囲が広がり、技術の進歩とデジタル変革の面で新たな機会が開かれます。

組織は、今後の展開に適切に備えるのに役立つため、このような動向について常に最新情報を入手する必要があります。ネットワークインフラストラクチャには、最先端のアプリケーションをサポートしながら、大量の情報を処理できる能力が必要です。

さまざまな用途に適したファイバートランシーバーの選択

データセンターのファイバートランシーバー: 速度、距離、接続性

データセンターの速度、距離、接続は主にファイバートランシーバーによって決まります。高速トランシーバーは、転送が必要な大量のデータを処理する現代のデータセンターにとって非常に重要です。これにより、大量の情報のスループットが可能になり、ネットワーク全体の効率が向上します。

ファイバトランシーバによって距離機能が異なり、シングルモードのトランシーバは長距離 (100 km 以上) でデータを送信できますが、マルチモードのトランシーバは 500 m などの短距離で最適に機能します。すべては、シングルモードトランシーバーを使用するかマルチモードトランシーバーを使用するかという点で、特定のインフラストラクチャに何が必要かによって異なります。

これらのデバイスは、スイッチ、ルーター、サーバーなど、さまざまなタイプのネットワーク機器と連携して動作するように作られているため、接続性も重要です。どのタイプを購入するかを選択する際には、互換性と相互運用性が非常に重要になるため、既存のネットワーク設定へのスムーズな統合が保証されます。正しく使用すると、パフォーマンスが最適化され、信頼性が強化されたスケーラビリティが実現されるため、テクノロジーがさらに進歩しても、データセンターから最大限のサポートを受けることができます。

Fiber to the Home (FTTH) ネットワークにおける光トランシーバーの役割

Fiber to the Home (FTTH) システムでは、光トランシーバーは信頼性の高い高速インターネット接続を可能にするため、ネットワークの重要なコンポーネントです。これらのトランシーバーは、家庭からの電気信号を光信号に変換し、光ファイバーケーブルを使用して長距離を伝送できます。 FTTH ネットワークでは、データは最小限の損失と最大限の効率で送信され、ビデオ会議、ゲーム、ストリーミングなどの帯域幅を大量に消費するアプリケーションをユーザーの敷地に直接配信できるようになります。

さらに、FTTH ネットワークで使用されるトランシーバーによって双方向通信がサポートされているため、上りと下りの同時データ送信が可能になります。このようなトランスミッターは、光回線端末 (OLT) や光ネットワークユニット (ONU) などのさまざまなネットワークデバイスと連携できるため、FTTH インフラストラクチャ内でのシームレスな接続と統合が保証されます。高度な光トランシーバ技術をこれらのタイプのネットワークに適用すると、ユーザーエクスペリエンスが向上し、ネットワークの信頼性が高まり、将来を見据えた拡張性が実現します。これは、常に信頼できる、より高速なホームインターネットサービスに対する高まる需要を満たすのにも役立ちます。

特定の光ファイバーネットワークに特化したトランシーバー

さまざまなタイプの専用トランシーバーが、さまざまな光ファイバーネットワーク向けに設計されています。さまざまなニーズに応えて誕生した、さまざまな種類。たとえば、長距離ネットワークや大都市圏ネットワークでは、単一ストランドを通じて多くのデータチャネルを送信できる高密度波長分割多重 (DWDM) トランシーバーが使用され、より多くの帯域幅を利用できます。 DWDM と比較して使用する波長が少ないため、CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) トランシーバーは短距離通信に適しており、コスト効率も高くなります。

BiDi トランシーバーは別のクラスに分類され、ファイバーの可用性が問題になる場合に役立ちます。ここでは、2 つの異なる波長がそれぞれ 1 本のファイバでのデータの送受信に利用され、それによって関連するインフラストラクチャのコストが削減されます。さらに、レガシーネットワークでの使用に特化して設計された MSPP (マルチサービスプロビジョニングプラットフォーム) トランシーバーもあり、既存のシステムと簡単に統合できると同時に、より高度なテクノロジーへのアップグレードの余地も残しています。

距離要件、帯域幅要件、さらには既存のネットワークインフラストラクチャによって、これらの特殊用途デバイスの選択が決まる場合があります。適切なタイプのトランシーバーを選択すると、将来の成長オプションを維持しながら、最小限のコストでネットワーク全体で最高のパフォーマンスを確保できるため、光ファイバーネットワークの設置時に考えられるすべての要件に対応できます。

参照ソース

1. 光ファイバーアソシエーション – ネットワーク最適化のためのファイバートランシーバーの種類を理解する

ソースの種類： オンラインリソース
概要ネットワークの最適化については、Fiber Optic Association がファイバートランシーバーの種類に関する包括的な記事を執筆しています。トランシーバーの機能や連携機能など、さまざまなタイプのトランシーバーが考慮されます。ネットワークのニーズに応じてどれを使用すべきかについての提案も行われます。これは、この主題に関する基本的な知識以上のものを必要とする人にとって役立つリソースです。

2. Journal of Lightwave Technology – ファイバートランシーバーテクノロジーの比較分析

ソースの種類： 学術誌
概要 Journal of Lightwave Technology に掲載された研究記事では、現在のネットワークで採用されているさまざまなファイバートランシーバーを比較しています。費用対効果やスケーラビリティなどのさまざまなパフォーマンス指標を評価する際に、ネットワークエンジニアやその他の研究者がネットワークで使用するデバイスを選択する際に適切な選択を行うのに役立ちます。したがって、この学術情報源は、光ファイバー伝送システムに関して利用可能なオプションについての理解を広げることに貢献します。

3. Cisco – ネットワークプロフェッショナル向けファイバトランシーバ製品ガイド

ソースの種類： メーカーのウェブサイト
概要 Cisco は、ネットワークプロフェッショナル向けに特別に設計された、ファイバートランシーバーの包括的な製品ガイドを公式 Web サイトで作成しました。このマニュアルには、互換性の問題、仕様、特定のインフラストラクチャ設定内で最も効果的に展開できる場所など、Cisco の SFP モジュールの詳細な説明が記載されています。さらに、Cisco は光ファイバー技術自体の最近の開発について説明し、これらの新機能によってネットワーク全体の信頼性とパフォーマンスレベルがどのように向上するかを概説しています。したがって、このメーカーの資料は、データ通信機器に関する業界最先端のソリューションを探している人にとって非常に貴重なものとなるでしょう。

よくある質問（FAQ）

Q: 光ファイバーネットワークのトランシーバーにはどのような種類がありますか?

A: SFP トランシーバー、QSFP28、およびスモールフォームファクタープラガブルモジュールは、光ファイバーネットワークで使用される基本的な種類のトランシーバーの一部です。これらは、電気信号を光信号に変換することによって機能し、光ファイバーケーブルを介して送信できます。タイプごとに異なるデータレートがサポートされており、シングルモードまたはマルチモードの光ファイバケーブルで使用できます。

Q: ネットワークに適した光ファイバーケーブルを選択するにはどうすればよいですか?

A: ネットワークのサイズ、速度、距離の要件によって、どの種類の光ファイバーケーブルが最適かが決まります。シングルモードファイバーはより高い帯域幅で信号を伝送できるため、長距離伝送に最適です。逆に、短距離内でより低いデータレートが必要な場合は、マルチモードファイバを使用する必要があります。適切なケーブルを選択する際には、ネットワークで使用するトランシーバーを選択したことも考慮してください。

Q: シングルモード光ファイバーケーブルとマルチモード光ファイバーケーブルの違いは何ですか?

A: コアのサイズと光の伝送方法の観点から、シングルモードファイバーとマルチモードファイバー (SMF/MMF) という 2 つの主要なカテゴリがあります。前者は、1 つの光伝播モードのみを促進する小さなコアを備えているため、CATV システムで使用されるような非常に長い波長で動作する長距離通信システムに適していますが、後者は、次の理由によりこの機能をサポートしていません。複数のモードをサポートするには、より大きなコアサイズが必要になります。

Q: ケーブルの種類の重要性と、光ファイバーネットワーク内での互換性について教えてください。

A: ケーブルの種類は、光信号を効果的に送信するシステムの能力に影響を与えるため、特定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ます。ネットワークのトランシーバーまたはデバイスに適合する適切なケーブルタイプを使用すると、可能な限り最高のスループットレート (データ)、最小限の信号減衰 (損失)、および最小限の EMI 漏洩が保証されます。コネクタ、フォームファクタなどが関係するため、互換性も重要であり、ケーブルとトランシーバーは互いに完全に一致する必要があります。

Q: SFP トランシーバーとは何ですか? QSFP28 との違いは何ですか?

A: Small Form-Factor Pluggable トランシーバまたは SFP トランシーバは、ネットワークデバイスに接続して、光ファイバケーブルを介してデータを送信できるようにするモジュールです。これらは小型のホットスワップ可能なデバイスであり、通信およびデータ通信ネットワークで幅広い用途に使用されます。一方、QSFP28 は、前世代よりも高いデータレート (最大 100 Gbps) をサポートするように設計された SFP モジュールのアップグレードバージョンです。シングルモードまたはマルチモードのファイバーを介して送信でき、さまざまなプロトコルをサポートしているため、高帯域幅の要件に適しています。

Q: 光ファイバートランシーバーはどのようにして電気信号を光信号に変換するのですか?

A: 光ファイバーケーブルを流れる電気信号は、レーザーダイオードまたは LED が組み込まれた光ファイバートランシーバーのトランスミッターコンポーネントによって光パルスに変換されます。電気信号は、ユニット内の光源への変調入力として機能し、伝送媒体として知られる光ファイバーケーブルによって伝送される変調された光波を生成します。一方、もう一方の端では、フォトダイオードが光波を元の形式に変換して変換を完了します。このようにして、空間を介して情報を送信するプロセス全体が行われます。

Q: 光ネットワーク設計で単一ファイバを使用するか、ファイバのペアを使用するかに影響を与える要因は何ですか?

A: 光ネットワークでシングルファイバーを使用するかデュアルファイバーを使用するかの選択は、主にコストの考慮事項と、どのような種類のデータを長距離伝送する必要があるかによって決まります。単一のファイバーは送信/受信ペアに異なる波長を使用する双方向通信を可能にするため帯域幅を節約でき、容量を効果的に 2 倍にしますが、個別のファイバーを使用しながら各エンドポイントでチャネルを多重化/逆多重化するための複雑な機器が必要になるため、新規システムと既存システム間の互換性の問題は軽減されますが、帯域幅は増加します。同じルートでより多くのケーブルストックを使用することで、設置の複雑さとコストを軽減します。したがって、ここでも予算と、利用可能なインフラストラクチャによって提供される拡張性オプションが重要な役割を果たします。

Q: 高速データ転送専用に作られたケーブルはありますか?

A: はい、特定のケーブルタイプは高速データレートを念頭に置いて設計されています。たとえば、シングルモード光ファイバーケーブルは、光信号の分散を低減する小さなコアを備えているため、より高いデータレートが必要な長距離通信ネットワークに適しています。一方、qsfp28 などのトランシーバーなどのハードウェアは、最大 100 Gbps 以上の高速速度をサポートできるため、適切に動作させるには、これらのコンポーネントを高速光ネットワーク設計に統合する必要があります。