ホットタグ

人気のある検索

光ファイバーケーブルの究極ガイド: 基本、テクニック、実践、ヒント

光ファイバーケーブルは、電気通信、ネットワーク、アプリケーション間の接続のための高速データ伝送を可能にする物理インフラストラクチャを提供します。ファイバーテクノロジーの進歩により、サイズとコストを削減しながら帯域幅と距離の機能が向上し、長距離通信からデータセンターやスマートシティネットワークまで幅広い実装が可能になりました。

この詳細なリソースでは、光ファイバーケーブルを徹底的に説明しています。光を使用してデータ信号を伝送する光ファイバーの仕組み、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主な仕様、ファイバー数、直径、用途に基づいた一般的なケーブルの種類について説明します。帯域幅の需要が急激に増大する中、距離、データ速度、耐久性などのネットワーク要件に基づいて適切な光ファイバーケーブルを選択することが、将来も使い続けられる接続の鍵となります。

光ファイバーケーブルを理解するには、光ファイバーの素線、つまり内部全反射のプロセスを通じて光信号を導くガラスまたはプラスチックの細いフィラメントから始める必要があります。各ファイバーストランドを構成するコア、クラッド、およびコーティングによって、そのモード帯域幅と用途が決まります。エンドポイント間のファイバリンクをルーティングするために、複数のファイバストランドがルーズチューブ、タイトバッファ、または分配ケーブルに束ねられます。コネクタ、パネル、ハードウェアなどの接続コンポーネントは、機器へのインターフェイスと、必要に応じてファイバーネットワークを再構成する手段を提供します。

光ファイバーケーブルの適切な設置と終端には、損失を最小限に抑え、最適な信号伝送を確保するための精度とスキルが必要です。 LC、SC、ST、MPO などの一般的なコネクタタイプを使用したシングルモードファイバとマルチモードファイバの一般的な終端手順について説明します。ベストプラクティスを認識することで、新しい実務者は、高いパフォーマンスと拡張性を実現するファイバーネットワークを自信を持って設計および導入できます。

最後に、将来の帯域幅のニーズをサポートするために進化できる光ファイバーネットワークと経路を計画する際の考慮事項について説明します。業界の専門家からのガイダンスにより、通信、データセンター、スマートシティインフラストラクチャにおけるファイバーの成長に影響を与える現在および新たなトレンドについてのさらなる洞察が得られます。

よくある質問（FAQ）

Q1: 光ファイバーケーブルとは何ですか?

A1: 光ファイバーケーブルは XNUMX 本または複数の光ファイバーで構成されており、光信号を使用してデータを送信できるガラスまたはプラスチックの細いより線です。これらのケーブルは高速長距離通信に使用され、従来の銅線ケーブルと比較してより高速なデータ転送速度を実現します。

Q2: 光ファイバーケーブルはどのように機能しますか?

A2：光ファイバーケーブルは、光学的に純粋なガラスまたはプラスチックファイバーの細いストランドを通る光パルスを使用してデータを送信します。これらのファイバーは信号損失を最小限に抑えながら長距離にわたって光信号を伝送し、高速で信頼性の高い通信を実現します。

Q3: 光ファイバーケーブルはどのように設置されますか?

A3：光ファイバーケーブルは、電線管やダクトを通してケーブルを引っ張ったり押したりする方法、電柱や鉄塔を使用した空中設置、地面への直接埋設など、さまざまな方法で設置できます。設置方法は、環境、距離、プロジェクトの特定の要件などの要因によって異なります。光ファイバーケーブルの敷設には専門的な技術と設備が必要ですが、必ずしも難しいわけではありません。ファイバーの接続やコネクタの結線などの取り付け技術に関する適切なトレーニングと知識が不可欠です。適切な取り扱いと最適なパフォーマンスを確保するために、設置には経験豊富な専門家または認定技術者に依頼することをお勧めします。

Q4: 光ファイバーケーブルの寿命はどれくらいですか?

A4：光ファイバーケーブルの寿命は長く、通常は 20 年から 30 年、あるいはそれ以上です。耐久性があり、時間の経過とともに劣化しにくいことで知られています。

Q5: 光ファイバーケーブルはどこまでデータを伝送できますか?

A5：光ファイバーケーブルの伝送距離は、ファイバーの種類、データ速度、使用するネットワーク機器などのさまざまな要因によって異なります。シングルモードファイバーは、通常は数キロメートルから数百キロメートルの範囲の長距離にわたってデータを送信できますが、マルチモードファイバーは、通常は数百メートル以内の短距離に適しています。

Q6: 光ファイバーケーブルの接続や接続はできますか?

A6：はい、光ファイバーケーブルは接続または接続できます。融着接続と機械的接続は、XNUMX 本以上の光ファイバーケーブルを接続するために一般的に使用される技術です。スプライシングにより、ネットワークの拡張、ケーブルの接続、または損傷した部分の修復が可能になります。

Q7: 光ファイバーケーブルは音声伝送とデータ伝送の両方に使用できますか?

A7：はい、光ファイバーケーブルは音声信号とデータ信号の両方を同時に伝送できます。これらは一般に、高速インターネット接続、ビデオストリーミング、電気通信ネットワーク、および Voice-over-IP (VoIP) アプリケーションに使用されます。

Q8: 銅ケーブルと比較した光ファイバーケーブルの利点は何ですか?

A8：光ファイバーケーブルには、従来の銅線ケーブルに比べて、次のようないくつかの利点があります。

より広い帯域幅: 光ファイバーは、銅線ケーブルと比較して、より多くのデータを長距離にわたって送信できます。
電磁干渉に対する耐性: 光ファイバーケーブルは電磁場の影響を受けないため、信頼性の高いデータ伝送が保証されます。
セキュリティの強化: 光ファイバーは侵入が難しいため、機密情報の送信の安全性が高まります。
軽量かつ薄型: 光ファイバーケーブルは軽量かつ薄型なので、取り付けや取り扱いが容易になります。

Q9: 光ファイバーケーブルはどれも同じですか?

A9：いいえ、光ファイバーケーブルには、さまざまなアプリケーション要件を満たすためにさまざまなタイプと構成があります。 XNUMX つの主なタイプは、シングルモードケーブルとマルチモードケーブルです。シングルモードケーブルはより小さなコアを備えており、長距離にわたってデータを送信できます。一方、マルチモードケーブルはより大きなコアを備え、より短い距離をサポートします。さらに、ルーズチューブ、タイトバッファ、リボンケーブルなど、特定のニーズを満たすさまざまなケーブル設計があります。

Q10: 光ファイバーケーブルは安全に扱えますか?

A10：光ファイバーケーブルは通常、安全に取り扱うことができます。銅線ケーブルとは異なり、光ファイバーケーブルには電流が流れないため、感電の危険がありません。ただし、テストやメンテナンスに使用されるレーザー光源による目の損傷を防ぐために注意が必要です。光ファイバーケーブルを扱うときは、適切な個人用保護具 (PPE) を着用し、安全ガイドラインに従うことをお勧めします。

Q11: 古いネットワークインフラストラクチャを光ファイバーケーブルにアップグレードできますか?

A11：はい、既存のネットワークインフラストラクチャを光ファイバーケーブルにアップグレードできます。これには、銅ベースのシステムを光ファイバー機器に交換または改造することが含まれる場合があります。光ファイバーへの移行により、パフォーマンスが強化され、将来性のある機能が提供され、現代の通信システムの増大する帯域幅需要に確実に対応できるようになります。

Q12: 光ファイバーケーブルは環境要因の影響を受けませんか?

A12：光ファイバーケーブルは、さまざまな環境要因に耐えられるように設計されています。温度変動、湿気、さらには化学物質への暴露にも耐えることができます。ただし、過度の曲げや潰れなどの極端な環境条件は、ケーブルの性能に影響を与える可能性があります。

光ファイバーネットワーク用語集

減衰比 - 光ファイバーの長さに沿った信号強度の減少。 XNUMX キロメートルあたりのデシベル (dB/km) で測定されます。
帯域幅 - 一定時間内にネットワーク上で送信できるデータの最大量。帯域幅はメガビットまたはギガビット/秒で測定されます。
クラッド - 光ファイバーのコアを取り囲む外層。コアよりも屈折率が低いため、コア内で光が全反射します。
ボンジョイント - 光ファイバーケーブルをパッチパネル、機器、またはその他のケーブルに接続するために使用される機械的終端装置。例としては、LC、SC、ST、FC コネクタがあります。
基本 - 光が内部全反射を介して伝播する光ファイバーの中心。ガラスまたはプラスチックでできており、クラッドよりも高い屈折率を持っています。
dB（デシベル） - XNUMX つの信号レベルの対数比を表す測定単位。光ファイバーリンクにおける電力損失（減衰）を表現するために使用されます。
イーサネット - 光ファイバーケーブルを使用し、ツイストペアケーブルまたは同軸ケーブルを経由するローカルエリアネットワーク (LAN) 用のネットワーキングテクノロジ。規格には、100BASE-FX、1000BASE-SX、10GBASE-SR があります。
ジャンパー - 光ファイバーコンポーネントを接続したり、ケーブルシステムで相互接続を行ったりするために使用される短いパッチケーブル。パッチコードとも呼ばれます。
損失 - 光ファイバーリンクを介した伝送中の光信号パワーの減少。最大許容損失値を指定するほとんどのファイバーネットワーク標準で、デシベル (dB) 単位で測定されます。
モーダル帯域幅 - 複数のモードの光がマルチモードファイバー内を効果的に伝播できる最高の周波数。キロメートルあたりのメガヘルツ (MHz) で測定されます。
開口数 - 光ファイバーの受光角度の尺度。 NA が高いファイバーは、より広い角度で入射する光を受け入れることができますが、通常は減衰が高くなります。
屈折率 - 光が物質中を伝播する速度の尺度。屈折率が高いほど、光が材料を通過する速度は遅くなります。コアとクラッド間の屈折率の差により、全内部反射が可能になります。
シングルモードファイバ - コア径が小さく、単一モードの光のみを伝播する光ファイバー。損失が少ないため、高帯域幅の長距離伝送に使用されます。一般的なコアサイズは 8 ～ 10 ミクロンです。
スプライス - XNUMX 本の個別の光ファイバーまたは XNUMX 本の光ファイバーケーブル間の永久接合。損失を最小限に抑えた連続伝送経路を実現するには、ガラスコアを正確に接合するスプライスマシンが必要です。

また、 光ファイバーケーブル用語 101: 完全なリストと説明

光ファイバーケーブルとは何ですか?

光ファイバーケーブルは、超高純度ガラスの長くて細いストランドです。 デジタル情報を長距離にわたって送信する。これらは石英ガラスでできており、束またはバンドルに配置された光伝送ファイバーが含まれています。これらのファイバーは、光源から目的地までガラスを通して光信号を伝送します。ファイバのコア内の光は、コアとクラッドの間の境界で常に反射することによってファイバ中を進みます。

光ファイバーケーブルには、シングルモードとマルチモードの XNUMX つの主なタイプがあります。 シングルモードファイバー 単一モードの光の透過を可能にする狭いコアを持っていますが、 マルチモードファイバー 複数のモードの光を同時に送信できる幅広のコアを備えています。シングルモードファイバーは通常、長距離伝送に使用されますが、マルチモードファイバーは短距離の伝送に最適です。どちらのタイプのファイバーのコアも超高純度シリカガラスでできていますが、シングルモードファイバーの製造にはより厳しい公差が必要です。

分類は次のとおりです。

シングルモード光ファイバーケーブルの種類

OS1/OS2: 長距離にわたる高帯域幅のネットワーク向けに設計されています。一般的なコアサイズは 8.3 ミクロンです。通信/サービスプロバイダー、企業のバックボーンリンク、データセンターの相互接続に使用されます。
ゲルを充填したルースチューブ: 外側ジャケット内の色分けされたルースチューブに複数の 250um ファイバーが含まれています。屋外のプラント設置に使用します。
タイトバッファリング: ジャケットの下に保護層を備えた 250um ファイバー。屋外プラントの架空線、導管、ダクトにも使用されます。

マルチモード光ファイバーケーブルのタイプ:

OM1/OM2: 短距離の場合、帯域幅は低くなります。コアサイズは62.5ミクロン。主にレガシーネットワーク用です。
OM3: 10Gb イーサネットの場合は最大 300m。コアサイズは50ミクロン。データセンターやバックボーンの構築に使用されます。
OM4: 3m までの 100G イーサネットおよび 400G イーサネットの OM150 よりも高い帯域幅。こちらも50ミクロンコア。
OM5: 最短距離 (少なくとも 100m) で最高の帯域幅 (最大 100G イーサネット) を実現する最新の規格。 50G ワイヤレスおよびスマートシティネットワークにおける 5G PON などの新興アプリケーション向け。
配電ケーブル: 建物内の通信室/フロア間の接続用に 6 または 12 の 250um ファイバーが含まれています。

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両方を含む複合ケーブルは、両方のモダリティをサポートする必要があるインフラストラクチャバックボーンリンクにも一般的に使用されます。

また、 対決: マルチモード光ファイバケーブルとシングルモード光ファイバケーブル

光ファイバーケーブルには通常、強度と保護のために束ねられた多数の個別のファイバーが含まれています。ケーブルの内側では、各ファイバーは独自の保護プラスチックコーティングで覆われ、ファイバー間およびケーブル全体の外側に追加のシールドと絶縁が施され、外部の損傷や光からさらに保護されています。ケーブルによっては、水による損傷を防ぐために、防水または耐水性のコンポーネントが組み込まれているものもあります。適切に設置するには、長期間の使用での信号損失を最小限に抑えるために、ファイバーの接続と終端を慎重に行う必要もあります。

標準の金属銅ケーブルと比較して、光ファイバーケーブルには情報の伝送においていくつかの利点があります。帯域幅がはるかに広いため、より多くのデータを伝送できます。軽量で耐久性があり、長距離にわたって信号を送信できます。電磁干渉の影響を受けず、電気を通しません。また、火花が放出されず、銅ケーブルのように簡単に盗聴したり監視したりできないため、安全性も大幅に向上します。全体として、光ファイバーケーブルにより、インターネット接続の速度と信頼性が大幅に向上しました。

光ファイバーケーブルの代表的な種類

光ファイバーケーブルは、データや通信信号を長距離にわたって高速伝送するために広く使用されています。光ファイバーケーブルにはいくつかの種類があり、それぞれ特定の用途向けに設計されています。このセクションでは、空中光ファイバーケーブル、地下光ファイバーケーブル、海底光ファイバーケーブルの XNUMX つの一般的なタイプについて説明します。

1. 架空光ファイバーケーブル

架空光ファイバーケーブル 地上、通常は電柱や鉄塔に設置されるように設計されています。繊細な繊維ストランドを気象条件、紫外線、野生動物の干渉などの環境要因から保護する堅牢な外側シースによって保護されています。空中ケーブルは、農村部や都市間の長距離通信によく使用されます。費用対効果が高く、設置が比較的簡単なため、特定の地域の電気通信会社に人気があります。

また、 地上光ファイバーケーブルの総合ガイド

2. 光ファイバー地中ケーブル

名前が示すように、地中光ファイバーケーブルは 地面の下に埋もれている 安全で保護された伝送メディアを提供します。これらのケーブルは、湿気、温度変動、物理的ストレスなどの過酷な環境条件の影響に耐えるように設計されています。地下ケーブルはスペースが限られている都市部で一般的に使用されており、偶発的な損傷や破壊行為からの保護が不可欠です。多くの場合、地下導管を通じて設置されるか、溝に直接埋められます。

3. 海底光ファイバーケーブル

海底光ファイバーケーブルは敷設用に特別に設計されています 海底を越えて 大陸を結び、グローバルなコミュニケーションを可能にします。これらのケーブルは、水中環境の計り知れない圧力と過酷な条件に耐えるように設計されています。通常、これらは防水コーティングとともに、複数の層の鋼鉄またはポリエチレンの装甲によって保護されています。海底ケーブルは国際データ伝送に使用され、世界的なインターネット接続を促進する上で重要な役割を果たしています。距離は数千キロメートルに達する可能性があり、大容量のデータ転送とグローバル接続をサポートする大陸間通信に不可欠です。

4. 直接埋設光ファイバーケーブル

直接埋設光ファイバーケーブルは、電線管や保護カバーを使用せずに、地面に直接埋設されるように設計されています。これらは、地面の状態が適切で、損傷や干渉のリスクが低い用途でよく使用されます。これらのケーブルは、湿気、げっ歯類、機械的ストレスなどの潜在的な危険に耐えられるよう、頑丈なジャケットや外装などの追加の保護層で構築されています。

5. リボン光ファイバーケーブル

リボン光ファイバーケーブルは、平らなリボン状の構造に編成された複数の光ファイバーで構成されています。通常、ファイバーは互いに積み重ねられているため、XNUMX 本のケーブル内で多数のファイバーを使用できます。リボンケーブルは、データセンターや電気通信交換機など、高密度とコンパクトさが必要なアプリケーションで一般的に使用されます。取り扱い、接続、結線が容易なため、多数のファイバーが必要な設置に最適です。

6. ルースチューブ光ファイバーケーブル

ルースチューブ光ファイバケーブルは、保護バッファチューブに囲まれた XNUMX つまたは複数の光ファイバで構成されます。これらのバッファーチューブはファイバーの個別の保護ユニットとして機能し、湿気、機械的ストレス、環境要因に対する耐性を提供します。ルースチューブケーブルは主に屋外や、長距離通信ネットワークや温度変動が起こりやすい地域などの過酷な環境で使用されます。ルーズチューブ設計により、ファイバーの識別、分離、将来のアップグレードが容易になります。

7. 外装光ファイバーケーブル

外装された光ファイバーケーブルは、波形鋼鉄やアルミニウムのテープや編組などの追加の外装層で強化されています。この追加された層により、ケーブルが重機、げっ歯類、または過酷な産業条件などの外力にさらされる可能性がある困難な環境において、物理的損傷に対する保護が強化されます。外装ケーブルは、産業環境、鉱山作業、または偶発的な損傷の重大なリスクを伴う環境で一般的に使用されます。

これらの追加タイプの光ファイバーケーブルは、さまざまな設置要件や環境条件を満たす特殊な機能と保護を提供します。ケーブルの種類の選択は、使用シナリオ、必要な保護、設置方法、予想される危険などの要因によって異なります。直接埋設用途、高密度設置、屋外ネットワーク、または厳しい環境のいずれであっても、適切な光ファイバーケーブルを選択することで、信頼性が高く効率的なデータ伝送が保証されます。

8. 新しいタイプの光ファイバーケーブル

光ファイバー技術は進化し続けており、新しいファイバー設計と材料により追加のアプリケーションが可能になります。最新の光ファイバーケーブルのタイプには次のようなものがあります。

曲げに最適化されたファイバー - グレーデッドインデックスコアプロファイルを備えたファイバは、狭い角で曲げたりコイル状に巻いたときの光損失やコア/クラッド界面の損傷を防ぎます。曲げに最適化されたファイバーは、大幅な減衰なしに、シングルモードで最大 7.5 mm、マルチモードで 5 mm の曲げ半径に耐えることができます。これらのファイバを使用すると、高密度接続における大きな曲げ半径や終端には適さないスペースでもファイバを導入できます。
プラスチック光ファイバー (POF) - ガラスではなくプラスチックのコアとクラッドから作られた光ファイバー。 POF はガラス光ファイバよりも柔軟性があり、終端が容易で、コストが低くなります。ただし、POF は減衰が高く帯域幅が低いため、100 メートル未満のリンクに制限されます。 POF は、高性能が重要ではない家庭用電化製品、自動車ネットワーク、産業用制御に役立ちます。
マルチコアファイバー - 共通のクラッドとジャケット内に 6、12、または 19 個の個別のシングルモードまたはマルチモードコアを含む新しいファイバー設計。マルチコアファイバは、単一のファイバストランドと単一の終端または接続点を使用して複数の個別の信号を伝送し、より高密度のケーブル配線を実現できます。ただし、マルチコアファイバーには、マルチコアクリーバーや MPO コネクタなどのより複雑な接続機器が必要です。最大減衰と帯域幅も、従来のシングルコアファイバーやデュアルコアファイバーとは異なる場合があります。マルチコアファイバーは、通信ネットワークやデータセンターネットワークでの用途が検討されています。
中空コアファイバー - コアに中空チャネルがあり、中空コア内に光を閉じ込める微細構造クラッドで囲まれた新しいファイバータイプ。中空コアファイバーは待ち時間が短く、信号を歪ませる非線形効果が軽減されますが、製造が難しく、まだ技術開発が行われています。将来的には、中空コアファイバーにより、光が固体ガラスよりも空気中を伝わる速度が向上するため、より高速なネットワークが可能になる可能性があります。

新しいファイバタイプは依然として特殊製品ではありますが、光ファイバケーブルが実用的でコスト効率が高い用途を拡大し、より高速で、より狭いスペースで、より短い距離でネットワークを実行できるようになります。新しいファイバーが主流になるにつれて、パフォーマンスのニーズや設置要件に基づいてネットワークインフラストラクチャのさまざまな部分を最適化するオプションが提供されます。次世代ファイバーを使用することで、ネットワーク技術を常に最先端に保ちます。

光ファイバーケーブルの仕様と選択

光ファイバーケーブルには、さまざまな用途やネットワーク要件に合わせてさまざまなタイプがあります。光ファイバーケーブルを選択する際に考慮すべき主要な仕様は次のとおりです。

コアサイズ - コアの直径によって、送信できるデータ量が決まります。シングルモードファイバーはより小さなコア (8 ～ 10 ミクロン) を備えており、50 つのモードの光のみを伝播できるため、高帯域幅と長距離が可能になります。マルチモードファイバーはより大きなコア (62.5 ～ XNUMX ミクロン) を備えており、複数のモードの光の伝播を可能にし、短距離と低帯域幅に最適です。
クラッド - クラッドはコアを囲み、屈折率が低く、内部全反射によって光をコアに閉じ込めます。クラッドの直径は、コアのサイズに関係なく、通常 125 ミクロンです。
緩衝材 - 緩衝材が繊維ストランドを損傷や湿気から保護します。一般的なオプションには、テフロン、PVC、ポリエチレンなどがあります。屋外ケーブルには、耐水性、耐候性の緩衝材が必要です。
ジャケット - 外側のジャケットは、ケーブルに追加の物理的および環境的保護を提供します。ケーブルジャケットは、PVC、HDPE、装甲鋼などの素材で作られています。アウトドアジャケットは、幅広い温度範囲、紫外線暴露、摩耗に耐える必要があります。
屋内対屋外 - 異なるジャケットとバッファに加えて、屋内と屋外の光ファイバケーブルは異なる構造を持っています。屋外ケーブルは、個々のファイバーを中央エレメント内のルーズチューブまたはタイトなバッファチューブに分離し、湿気を排出します。屋内用リボンケーブルは、ファイバーをリボン化し、積み重ねて密度を高めます。屋外ケーブルには、適切な接地が必要であり、UV 保護、温度変化、風荷重に対する設置上の追加の考慮事項が必要です。

に 光ファイバーケーブルを選ぶ、アプリケーション、必要な帯域幅、設置環境を考慮してください。シングルモードケーブルは、ネットワークバックボーンのような長距離の高帯域幅通信に最適です。マルチモードケーブルは、建物内の短距離や低帯域幅のニーズに適しています。屋内ケーブルには高度なジャケットや防水性は必要ありませんが、屋外ケーブルには天候や損傷から保護するためにより強力な素材が使用されています。

ケーブル：

タイプ	ファイバ	バッファ	ジャケット	評価	申し込み
シングルモードOS2	9 /125μm	ルーズチューブ	PVC	屋内	構内バックボーン
マルチモードOM3/OM4	50 /125μm	タイトなバッファ	OFNR	アウトドア	データセンター/キャンパス
装甲	シングル/マルチモード	ルーズチューブ/タイトバッファー	PE/ポリウレタン/スチールワイヤー	屋外・直葬	過酷な環境
ADSS	シングルモード	バッファなし	自立	エアリアル	FTTA/電柱/ユーティリティ
OPGW	シングルモード	ルーズチューブ	自立型/鋼より線	空中静電気	架空送電線
ドロップケーブル	シングル/マルチモード	900μm/3mmサブユニット	PVC/プレナム	屋内/屋外	最終的な顧客とのつながり

接続：

タイプ	ファイバ	カップリング	ポーランド語	終了	申し込み
LC	シングル/マルチモード	PC/APC	物理的接触 (PC) または 8° 角度 (APC)	単心ファイバーまたは二重ファイバー	最も一般的なシングル/デュアルファイバーコネクタ、高密度アプリケーション
MPO / MTP	マルチモード (12/24 ファイバー)	PC/APC	物理的接触 (PC) または 8° 角度 (APC)	マルチファイバーアレイ	40/100G 接続、トランキング、データセンター
SC	シングル/マルチモード	PC/APC	物理的接触 (PC) または 8° 角度 (APC)	片面または両面	レガシーアプリケーション、一部の通信事業者ネットワーク
ST	シングル/マルチモード	PC/APC	物理的接触 (PC) または 8° 角度 (APC)	片面または両面	レガシーアプリケーション、一部の通信事業者ネットワーク
MU	シングルモード	PC/APC	物理的接触 (PC) または 8° 角度 (APC)	シンプレックス	過酷な環境、アンテナへのファイバー
スプライスエンクロージャ/トレイ	無し	NA	NA	フュージョンまたはメカニカル	移行、復元、またはミッドスパンアクセス

光ファイバー製品を選択する際には、このガイドを参照して、アプリケーションやネットワーク環境に適したタイプを決定してください。製品の詳細については、メーカーに直接お問い合わせいただくか、さらなる推奨事項や選択のサポートを提供できる方法をお知らせください。

光ファイバーケーブルは、アプリケーション、コアサイズ、ジャケット定格、設置場所などの重要な仕様に基づいて適切なタイプを選択すると、あらゆる環境のネットワークニーズに適合するバランスのとれた一連の特性を提供します。これらの特性を考慮することは、最大限の効率、保護、価値を確保するのに役立ちます。

光ファイバーケーブルの業界標準

光ファイバーケーブル業界は、さまざまなコンポーネントやシステム間の互換性、信頼性、相互運用性を確保するためにさまざまな規格に準拠しています。このセクションでは、光ファイバーケーブルを管理する主要な業界標準のいくつかと、シームレスな通信ネットワークを確保する上でのその重要性について説明します。

TIA/EIA-568: TIA/EIA-568 規格は、電気通信産業協会 (TIA) と電子産業同盟 (EIA) によって開発され、光ファイバーケーブルを含む構造化ケーブルシステムの設計と設置に関するガイドラインを提供します。ケーブルの種類、コネクタ、伝送性能、テスト要件など、さまざまな側面をカバーしています。この標準に準拠することで、さまざまなネットワーク環境で一貫した信頼性の高いパフォーマンスが保証されます。
ISO / IEC 11801： ISO/IEC 11801 規格は、商業施設内の光ファイバーケーブルを含む一般的なケーブルシステムの要件を定めています。伝送パフォーマンス、ケーブルカテゴリ、コネクタ、設置方法などの側面をカバーします。この規格に準拠することで、異なるケーブルシステム間での相互運用性とパフォーマンスの一貫性が保証されます。
ANSI/TIA-598: ANSI/TIA-598 規格は、光ファイバケーブルの色分けに関するガイドラインを提供し、さまざまな種類のファイバ、バッファコーティング、およびコネクタブーツの色の配色を指定します。この規格により均一性が確保され、設置、メンテナンス、トラブルシューティングの際の光ファイバーケーブルの識別と照合が容易になります。
ITU-T G.651: ITU-T G.651 規格は、マルチモード光ファイバーの特性と伝送パラメータを定義しています。コアサイズ、屈折率プロファイル、モード帯域幅などの側面をカバーします。この規格に準拠することで、さまざまなシステムやアプリケーションにわたるマルチモード光ファイバーケーブルの一貫したパフォーマンスと互換性が保証されます。
ITU-T G.652: ITU-T G.652 規格は、シングルモード光ファイバーの特性と伝送パラメータを規定しています。減衰、分散、カットオフ波長などの側面をカバーします。この規格に準拠することで、長距離通信用途向けのシングルモード光ファイバーケーブルの一貫した信頼性の高いパフォーマンスが保証されます。

これらの業界標準に準拠することは、光ファイバーケーブル敷設における互換性、信頼性、パフォーマンスを維持するために非常に重要です。コンプライアンスにより、さまざまなメーカーのケーブル、コネクタ、ネットワークコンポーネントがシームレスに連携できるようになり、ネットワークの設計、設置、メンテナンスのプロセスが簡素化されます。また、相互運用性が促進され、業界専門家間のコミュニケーションのための共通言語が提供されます。

これらは光ファイバーケーブルの業界標準のほんの一部ですが、その重要性はどれだけ強調してもしすぎることはありません。これらの標準に従うことで、ネットワーク設計者、設置者、および運用者は光ファイバーインフラストラクチャの完全性と品質を確保し、効率的で信頼性の高い通信ネットワークを促進できます。

また、 光ファイバーケーブル規格の謎を解く: 包括的なガイド

光ファイバーケーブルの構造と光伝送

光ファイバーケーブルは、透明度の高い超高純度のガラスである溶融シリカの XNUMX つの同心円層でできています。内部コアは外部クラッドよりも高い屈折率を持っており、光が内部全反射を通じてファイバーに沿って導かれることを可能にします。

光ファイバーケーブルアセンブリは次の部品で構成されます。

光ファイバーケーブルのコンポーネントと設計により、さまざまな用途や設置環境への適合性が決まります。ケーブル構造の主な側面は次のとおりです。

コアサイズ - 光信号を伝える内側のガラスフィラメント。一般的なサイズは9/125μm、50/125μm、62.5/125μmです。 9/125μm シングルモードファイバーは、長距離、高帯域幅の伝送に対応する狭いコアを備えています。 50/125μm および 62.5/125μm マルチモードファイバは、高帯域幅が必要ない場合に短いリンク用に幅広のコアを備えています。
バッファーチューブ - 保護のためにファイバーストランドを囲むプラスチックコーティング。ファイバーは、整理と分離のために個別のバッファーチューブにグループ化できます。バッファチューブはまた、繊維から湿気を遠ざけます。ルーズなチューブとタイトなバッファーチューブの設計が使用されます。
戦力メンバー - ケーブルコアにはアラミド糸、グラスファイバーロッド、またはスチールワイヤーが含まれており、引張強度を提供し、設置時や環境変化時のファイバーへのストレスを防ぎます。強度部材は伸びを低減し、ケーブルを取り付ける際に高い引っ張り張力を可能にします。
フィラー - クッション性を提供し、ケーブルを丸くするために、多くの場合グラスファイバーで作られた追加のパッドまたは詰め物がケーブルコアに追加されます。フィラーは単にスペースを取るだけで、強度や保護を追加するものではありません。最適なケーブル直径を実現するために必要な場合にのみ含まれます。
アウタージャケット - ケーブルコア、フィラー、および強度部材を囲むプラスチックの層。ジャケットは、湿気、摩耗、化学物質、その他の環境による損傷から保護します。一般的なジャケットの材質は、HDPE、MDPE、PVC、LSZH です。屋外定格ケーブルでは、ポリエチレンやポリウレタンなど、より厚い耐紫外線性のジャケットが使用されます。
鎧 - 機械的およびげっ歯類から最大限の保護を得るために、追加の金属カバー (通常はスチールまたはアルミニウム) がケーブルジャケット上に追加されます。外装された光ファイバーケーブルは、損傷を受ける可能性がある悪条件に設置される場合に使用されます。装甲により重量が大幅に増加し、柔軟性が低下するため、必要な場合にのみ推奨されます。
リプコード - 外側ジャケットの下にあるナイロンコードにより、成端やコネクタ接続時にジャケットを簡単に取り外すことができます。リップコードを引くだけで、下の繊維を傷つけることなくジャケットが裂けます。 Ripcord は、すべてのタイプの光ファイバーケーブルに含まれているわけではありません。

これらの構成コンポーネントの特定の組み合わせにより、意図された動作環境と性能要件に合わせて最適化された光ファイバーケーブルが生成されます。インテグレーターは、あらゆる光ファイバーネットワークに対応するさまざまなケーブルタイプから選択できます。

詳細情報 光ファイバーケーブルのコンポーネント: 完全なリストと説明

光が光ファイバーのコアに伝送されると、光は臨界角を超える角度でクラッド界面で反射し、ファイバー中を継続的に進みます。ファイバーの長さに沿ったこの内部反射により、長距離にわたる光の損失は無視できます。

開口数 (NA) によって測定されるコアとクラッドの屈折率の差により、どれだけの光がファイバーに入射できるか、また内部で反射される角度が決まります。 NA が高いと、光の受け入れ角度と反射角が大きくなり、短距離に最適です。一方、NA が低いと、光の受け入れは低くなりますが、長距離にわたって少ない減衰で透過できます。

光ファイバーケーブルの構造と伝送特性により、光ファイバーネットワークの比類のない速度、帯域幅、到達距離が可能になります。電気コンポーネントを使用しない光ファイバーは、デジタル通信に理想的なオープンアクセスプラットフォームを提供し、将来のテクノロジーを可能にします。人間の髪の毛ほどの細いグラスファイバー内を何マイルも伝わるように光を最適化する方法を理解することは、光ファイバーシステムの可能性を解き放つ鍵となります。

光ファイバーケーブルの歴史

光ファイバーケーブルの開発は、1960 年代にレーザーの発明とともに始まりました。科学者は、レーザー光が細いガラスの束を通って長距離を伝送できることを認識しました。 1966 年、チャールズカオとジョージホッカムは、グラスファイバーを使用すれば低損失で長距離に光を伝送できると理論化しました。彼らの研究は、現代の光ファイバー技術の基礎を築きました。

1970 年、コーニンググラスの研究者ロバートマウラー、ドナルドケック、ピーターシュルツは、通信用途に十分低い損失を備えた最初の光ファイバーを発明しました。このファイバーの作成により、光ファイバーを通信に使用する研究が可能になりました。次の XNUMX 年で、企業は商用光ファイバー通信システムの開発を開始しました。

1977 年、General Telephone and Electronics 社は、カリフォルニア州ロングビーチで光ファイバーケーブルを介して最初のライブ電話トラフィックを送信しました。この試験では、光ファイバー通信の実現可能性が実証されました。 1980 年代を通じて、企業は長距離光ファイバーネットワークの導入に取り組み、米国とヨーロッパの主要都市を接続しました。 1980 年代後半から 1990 年代前半までに、公衆電話会社は従来の銅線電話回線を光ファイバーケーブルに置き換え始めました。

光ファイバー技術の主要な革新者および先駆者には、ナリンダーシンカパニー、西沢潤一、ロバートマウラーが含まれます。カパニーは、1950 年代と 1960 年代に光ファイバー技術を開発および実装した功績により、「光ファイバーの父」として知られています。西沢は 1953 年に最初の光通信システムを発明しました。マウラーはコーニンググラスチームを率い、現代の光ファイバー通信を可能にする最初の低損失光ファイバーを発明しました。

光ファイバーケーブルの開発は世界的な通信に革命をもたらし、今日の高速インターネットと世界的な情報ネットワークを可能にしました。光ファイバー技術は、膨大な量のデータを数秒で世界中に送信できるようにすることで世界を結びました。

結論として、科学者や研究者による長年の研究を通じて、光ファイバーケーブルは長距離にわたって光信号を伝送するために開発され、最適化されました。彼らの発明と商品化は、グローバルなコミュニケーションと情報へのアクセスの新しい方法を可能にし、世界を変えました。

ファイバー接続の構成要素

光ファイバーネットワークの中核は、相互接続して光信号を介してデータを送受信するためのインフラストラクチャを作成するいくつかの基本的な部分で構成されています。基本的なコンポーネントには次のものが含まれます。

Unitube Light-Armored Cable (GYXS/GYXTW) や Unitube 非金属マイクロケーブル (JET) などの光ファイバーケーブルには、ガラスまたはプラスチックファイバー素材の細いストランドが含まれており、信号が伝わる経路を提供します。ケーブルの種類には、シングルモード、マルチモード、ハイブリッド光ファイバーケーブル、分配ケーブルなどがあります。選択要素は、ファイバーのモード/数、構造、設置方法、およびネットワークインターフェイスです。光ファイバーは、長距離にわたって光信号を伝送するための媒体として機能する、ガラスまたはプラスチックの細くて柔軟なストランドです。信号損失を最小限に抑え、送信データの整合性を維持するように設計されています。
光源: 光源、通常はレーザーまたは LED (発光ダイオード) は、光ファイバーを介して送信される光信号を生成するために使用されます。信頼性の高いデータ伝送を保証するには、光源は安定した一貫した光出力を生成できる必要があります。
接続コンポーネント: これらのコンポーネントはケーブルを機器に接続し、パッチ適用を可能にします。 LC、SC、MPO などのコネクタは、ファイバのストランドを機器のポートやケーブルに接続します。光ファイバーアダプター/カプラーフランジ/高速光コネクターなどのアダプターは、パッチパネルのコネクターを結合します。コネクタで事前に終端処理されたパッチコードは、一時的なリンクを作成します。接続により、リンクに沿ってケーブルのより線、機器、パッチコード間で光信号が転送されます。コネクタのタイプを設置のニーズと機器のポートに合わせます。
コネクタ: コネクタは、個々の光ファイバーを結合したり、ファイバーをスイッチやルーターなどの他のネットワークコンポーネントに接続したりするために使用されます。これらのコネクタは、安全で正確な接続を保証し、送信されるデータの整合性を維持します。
接続ハードウェア: これには、パッチパネル、スプライスエンクロージャ、終端ボックスなどのデバイスが含まれます。これらのハードウェアコンポーネントは、光ファイバーとその接続を管理および保護するための便利で組織的な方法を提供します。また、ネットワークのトラブルシューティングやメンテナンスも支援します。
スタンドアロンファイバキャビネット、ラックマウントファイバエンクロージャ、壁面ファイバエンクロージャなどのエンクロージャは、高密度用のオプションを備えたファイバの相互接続とたるみ/ループ状のファイバを保護します。スラックトレイとファイバーガイドは、余分なケーブル長を保管します。エンクロージャは環境上の危険から保護し、大量の繊維を組織します。
トランシーバー: トランシーバーは光モジュールとも呼ばれ、光ファイバーネットワークと、コンピューター、スイッチ、ルーターなどの他のネットワーキングデバイス間のインターフェイスとして機能します。電気信号を伝送用の光信号に変換したり、その逆に変換したりすることで、光ファイバーネットワークと従来の銅線ベースのネットワーク間のシームレスな統合が可能になります。
リピータ/アンプ: 光ファイバー信号は、長距離では減衰 (信号強度の損失) により劣化する可能性があります。リピータまたはアンプは、光信号を一定の間隔で再生成およびブーストし、その品質と信頼性を確保するために使用されます。
スイッチとルーター: これらのネットワークデバイスは、光ファイバーネットワーク内のデータフローを制御する役割を果たします。スイッチはローカルネットワーク内の通信を容易にし、ルーターは異なるネットワーク間のデータ交換を可能にします。これらはトラフィックを管理し、データの効率的な送信を保証するのに役立ちます。
保護メカニズム: 光ファイバーネットワークには、高可用性とデータの信頼性を確保するために、冗長パス、バックアップ電源、バックアップデータストレージなどのさまざまな保護メカニズムが組み込まれている場合があります。これらのメカニズムは、ネットワークのダウンタイムを最小限に抑え、障害や中断が発生した場合のデータ損失を防ぐのに役立ちます。
OTDR や光パワーメーターなどのテスト機器は、適切な信号伝送を保証するためにパフォーマンスを測定します。 OTDR はケーブルの設置を検証し、問題を特定します。パワーメーターは接続時の損失をチェックします。インフラストラクチャ管理製品は、文書化、ラベル付け、計画、トラブルシューティングを支援します。

これらのコンポーネントが連携して堅牢で高速な光ファイバーネットワークインフラストラクチャを構築し、長距離にわたる高速かつ信頼性の高いデータ伝送を可能にします。

コンポーネントを適切な取り付け、終端、接続、およびパッチ技術で結合することにより、キャンパス、建物、およびネットワーク機器全体でデータ、音声、ビデオの光信号転送が可能になります。データレート、損失バジェット、拡張性、および環境の要件を理解することで、あらゆるネットワーキングアプリケーションに必要なケーブル、接続、テスト、およびエンクロージャの組み合わせが決まります。

光ファイバーケーブルのオプション

光ファイバーケーブルは、短距離から長距離まで光信号をルーティングするための物理伝送媒体を提供します。ネットワーク機器、クライアントデバイス、通信インフラストラクチャの接続には、いくつかのタイプが用意されています。設置環境、ファイバーのモードと数、コネクタの種類、データ速度などの要因により、どの光ファイバーケーブルの構造が各アプリケーションに適しているかが決まります。

CAT5E データ銅線ケーブルや CAT6 データ銅線ケーブルなどの銅線ケーブルには、銅線のペアで束ねられたファイバのより線が含まれており、XNUMX つのケーブル配線でファイバと銅線の両方の接続が必要な場合に便利です。オプションには、単信/郵便コード、二重、分配ケーブル、ブレークアウトケーブルが含まれます。

外装ケーブルには、損傷や極端な環境から保護するために、さまざまな補強材が組み込まれています。タイプには、より線ルースチューブ、非金属強度メンバー、外装ケーブル（GYFTA53) またはより線ルースチューブ軽装ケーブル (GYTS/GYTA) キャンパスで使用するためのゲル充填チューブとスチール補強材を備えています。インターロッキングアーマーまたは波形スチールテープは、げっ歯類や雷から最大限の保護を提供します。

ドロップケーブルは、配電盤から拠点までの最終接続に使用されます。自立弓型ドロップケーブルなどのオプション (GJYXFCH）または 弓型ドロップケーブル（GJXFH） ストランドサポートを必要としません。 Strenat Bow 型ドロップケーブル (GJXFA) 強度部材が強化されています。ダクト用弓型ドロップケーブル（GJYXFHS) 電線管の設置用。航空オプションには以下が含まれます 図 8 ケーブル (GYTC8A) または全誘電体自立架空ケーブル (ADSS).

屋内で使用するためのその他のオプションには、Unitube ライトアーマーケーブル (GYXS/GYXTW)、Unitube非金属マイクロケーブル(ジェット) またはより線ルースチューブ非金属強度部材非外装ケーブル (ギフティ）。ハイブリッド光ファイバーケーブルには、XNUMX つのジャケットにファイバーと銅が含まれています。

自立型ボウ型ドロップケーブル (GJYXFCH) などの光ファイバーケーブルを選択するには、設置方法、環境、必要なファイバーの種類と本数を決定することから始まります。ケーブル構造、耐火炎/破砕定格、コネクタのタイプ、および引っ張り張力の仕様は、意図された用途と配線に一致する必要があります。

認定技術者による光ファイバーケーブルの適切な展開、終端、接続、設置、テストにより、FTTx、メトロ、長距離ネットワーク上での高帯域幅伝送が可能になります。新しいイノベーションによりファイバーの接続性が向上し、将来に向けてより小型で曲げに強い複合ケーブルのファイバー密度が向上します。

ハイブリッドケーブルには、音声、データ、および高速接続を必要とするアプリケーション向けに、XNUMX つのジャケットに銅線ペアとファイバ素線の両方が含まれています。銅/繊維の数はニーズに応じて異なります。ケーブル配線が XNUMX 本しかない MDU、病院、学校でのドロップ設置に使用されます。

8 の字ケーブルや円形架空ケーブルなどの他のオプションは、全誘電体であるか、鋼鉄補強を必要としない架空設置用のグラスファイバー/ポリマー強度部材を備えています。ルーズチューブ、中心コア、およびリボンファイバーケーブルの設計も使用できます。

光ファイバーケーブルの選択は、設置環境と必要な保護レベルを決定することから始まり、次に現在および将来の帯域幅需要をサポートするために必要なファイバーの数とタイプを決定します。コネクタのタイプ、ケーブル構造、難燃性、圧壊/衝撃性、引張り張力の仕様は、意図したルートと用途に適合する必要があります。信頼できる規格準拠のケーブルメーカーを選択し、すべての性能特性が設置環境に対して適切に評価されていることを確認することで、最適な信号伝送を備えた高品質のファイバーインフラストラクチャが確保されます。

光ファイバーケーブルは、高速ファイバーネットワークを構築するための基盤を提供しますが、適切な終端、接続、設置、テストを行うには、熟練した認定技術者が必要です。高品質の接続コンポーネントを適切に設計されたインフラストラクチャに導入すると、光ファイバーケーブルは地下鉄、長距離、FTTx ネットワーク上で高帯域幅の伝送を可能にし、世界中のデータ、音声、ビデオアプリケーションの通信に革命をもたらします。より小さなケーブル、より高いファイバー密度、複合設計、および曲げに影響されないファイバーに関する新しいイノベーションにより、ファイバーの接続性は将来にわたって向上し続けます。

あなたはまた興味があります：

光ファイバー接続

接続コンポーネントは、光ファイバーケーブルとネットワーク機器を接続し、パネルとカセットを介してパッチ接続を作成する手段を提供します。コネクタ、アダプタ、パッチコード、バルクヘッド、およびパッチパネルのオプションにより、機器間のリンクが可能になり、必要に応じてファイバインフラストラクチャの再構成が可能になります。接続を選択するには、コネクタのタイプをケーブルのより線のタイプおよび機器のポートに合わせて、損失と耐久性の仕様をネットワークの要件に合わせて、設置のニーズに合わせる必要があります。

コネクタ: コネクタはファイバのストランドを終端し、ケーブルを機器のポートまたは他のケーブルに接続します。一般的なタイプは次のとおりです。

LC (ルーセントコネクタ): 1.25mmジルコニアフェルール。パッチパネル、メディアコンバータ、トランシーバー用。低損失で高精度です。 LCコネクタと嵌合します。
SC (加入者コネクタ): 2.5mmフェルール。長いリンクに耐える堅牢性。 SCコネクタと嵌合します。キャンパスネットワーク、通信会社、産業用。
ST(ストレートチップ)： 2.5mmフェルール。片面クリップまたは両面クリップが利用可能です。電話会社の標準ですが、多少の損失があります。 STコネクタと嵌合します。
MPO (マルチファイバープッシュオン): パラレル光学系用のリボンファイバーオスコネクタ。 12 ファイバーまたは 24 ファイバーのオプション。高密度、データセンター、40G/100G イーサネット向け。 MPOメスコネクタと嵌合します。
MTP - US Conec による MPO のバリエーション。 MPOと互換性があります。
SMA (サブミニチュア A): 2.5mmフェルール。試験装置、計測器、医療機器用。データネットワークには一般的に使用されません。

また、 光ファイバーコネクタの総合ガイド

バルクヘッドは機器、パネル、壁コンセントに取り付けられ、コネクタを安全に接続します。オプションには、同じコネクタタイプのパッチコードまたはジャンパケーブルと嵌合するメスコネクタポートを備えたシンプレックス、デュプレックス、アレイ、またはカスタム構成が含まれます。

アダプタは、同じタイプの XNUMX つのコネクタを結合します。構成は、シンプレックス、デュプレックス、MPO、および高密度用のカスタムです。ファイバーパッチパネル、配電フレーム、または壁面コンセントハウジングに取り付けて、相互接続と再構成を容易にします。

コネクタで事前に終端処理されたパッチコードは、機器間またはパッチパネル内に一時的なリンクを作成します。さまざまな範囲に対応するシングルモード、マルチモード、または複合ケーブルが利用可能です。標準の長さは 0.5 ～ 5 メートルで、ご要望に応じてカスタムの長さもございます。設置のニーズに合わせて、ファイバーの種類、構造、コネクタの種類を選択してください。

パッチパネルは、集中的な場所でファイバストランドの接続を提供し、相互接続と移動/追加/変更を可能にします。オプションには次のものが含まれます。

標準パッチパネル: 1U ～ 4U、12 ～ 96 本以上のファイバを保持します。 LC、SC、MPO アダプターのオプション。データセンター向け、相互接続の構築。
角度付きパッチパネル: 標準と同じですが、視認性とアクセスしやすさを考慮して 45° の角度になっています。
MPO/MTP カセット: 1U ～ 4U パッチパネルにスライドさせます。それぞれに 12 心 MPO コネクタが搭載されており、LC/SC アダプタを使用して個々のファイバに分割したり、複数の MPO/MTP ハーネスを相互接続したりできます。高密度、40G/100G イーサネット向け。
光ファイバー分配ラックとフレーム: パッチパネルよりも設置面積が大きく、ポート数が多くなります。主要な相互接続、電話会社/ISP の中央局用。

ファイバーエンクロージャには、パッチパネル、たるみ管理、およびスプライストレイが収納されています。さまざまなポート数/設置面積を備えたラックマウント、ウォールマウント、スタンドアロンのオプション。環境管理されたバージョンまたは管理されていないバージョン。ファイバー相互接続を組織化し、保護します。

MTP/MPO ハーネス (トランク) は、40/100G ネットワークリンクでの並列伝送のために MPO コネクタに接続します。 12 ファイバーまたは 24 ファイバー構造のメス対メスおよびメス対オスのオプション。

熟練した技術者による高品質の接続コンポーネントの適切な導入は、ファイバーネットワークの最適なパフォーマンスと信頼性の鍵となります。設置ニーズとネットワーク機器に合ったコンポーネントを選択することで、従来のアプリケーションと新しいアプリケーションをサポートする高密度インフラストラクチャが可能になります。より小さなフォームファクタ、より高いファイバ/コネクタ密度、より高速なネットワークを中心とした新しいイノベーションにより、ファイバ接続に対する要求が増大し、スケーラブルなソリューションと適応可能な設計が必要となります。

接続は光ファイバーネットワークの基本的な構成要素であり、ケーブル配線、相互接続、およびネットワーク機器間のインターフェイスを可能にします。損失、耐久性、密度、データレートに関する仕様により、将来の帯域幅のニーズに合わせて拡張できるファイバーリンクを作成するためのコネクタ、アダプター、パッチコード、パネル、ハーネスの適切な組み合わせが決まります。

光ファイバー分配システム

光ファイバーケーブルには、ファイバーストランドを整理、保護し、アクセスを提供するためのエンクロージャー、キャビネット、およびフレームが必要です。ファイバー配線システムの主要コンポーネントには次のものがあります。

ファイバーエンクロージャ - 耐候性のボックスをケーブルルートに沿って配置し、スプライス、スラックケーブルの保管場所、終端またはアクセスポイントを収容します。エンクロージャは、継続的なアクセスを可能にしながら、要素を環境による損傷から保護します。壁取り付けエンクロージャとポール取り付けエンクロージャが一般的です。
光ファイバー配線盤 - キャビネットには、光ファイバー接続パネル、スプライストレイ、スラックファイバーストレージ、および相互接続ポイント用のパッチケーブルが含まれています。キャビネットは屋内または屋外/強化ユニットとして利用できます。屋外キャビネットは、過酷な条件下で敏感な機器に安定した環境を提供します。
ファイバー配線フレーム - 複数のファイバパッチパネル、垂直および水平ケーブル管理、スプライスキャビネット、および高密度ファイバ密度クロスコネクトアプリケーション用のケーブル配線を含む大型の分配ユニット。分散フレームはバックボーンとデータセンターをサポートします。
ファイバーパッチパネル - パネルには、ファイバーケーブルのストランドを終端し、パッチケーブルを接続するための複数のファイバーアダプターが含まれています。取り付けられたパネルは、ファイバーの相互接続と分配のためにファイバーキャビネットとフレームに滑り込みます。アダプターパネルとカセットパネルは XNUMX つの一般的なタイプです。
スプライストレイ - 保護と保管のために個々のファイバー・スプライスを整理するモジュラー・トレイ。複数のトレイがファイバーキャビネットとフレームに収納されています。スプライストレイを使用すると、スプライス後に余分なたるみファイバを残すことができるため、再接続することなく移動/追加/変更が柔軟に行えます。
スプールのたるみ - 余剰または予備のファイバーケーブル長を保管するためにファイバー分配ユニットに取り付けられた回転スプールまたはリール。スラックスプールにより、エンクロージャやキャビネットの狭いスペースを移動する場合でも、ファイバが最小曲げ半径を超えることがなくなります。
パッチケーブル - ファイバーコードの長さは、パッチパネル、機器ポート、およびその他の終端ポイント間の柔軟な相互接続を提供するために、両端がコネクタで永久的に終端されています。パッチケーブルを使用すると、必要に応じてファイバーリンクを迅速に変更できます。

光ファイバー接続コンポーネントは、保護エンクロージャおよびキャビネットとともに、ネットワーク機器、ユーザー、施設全体にファイバーを分散するための統合システムを作成します。ファイバーネットワークを設計する際、インテグレーターは光ファイバーケーブル自体に加えて、インフラストラクチャのニーズ全体を考慮する必要があります。適切に装備された分散システムは、ファイバーのパフォーマンスをサポートし、アクセスと柔軟性を提供し、ファイバーネットワークの寿命を延ばします。

光ファイバーケーブルの応用

光ファイバーネットワークは現代の電気通信システムのバックボーンとなっており、非常に多くの分野で高速データ伝送と接続を提供しています。

光ファイバーケーブルの最も重要な用途の XNUMX つは通信インフラストラクチャです。光ファイバーネットワークにより、世界中のインターネットや電話サービスに高速ブロードバンド接続が可能になりました。光ファイバーケーブルの高帯域幅により、音声、データ、ビデオの高速伝送が可能になります。大手通信会社は、世界的な光ファイバーネットワークの構築に多額の投資を行ってきました。

光ファイバーセンサーは医学やヘルスケアで多くの用途があります。これらを外科用ツールに統合して、精度、視覚化、および制御を向上させることができます。光ファイバーセンサーは、重症患者のバイタルサインを監視するためにも使用されており、人間の感覚では感知できない変化を検出できます。医師たちは、光ファイバーセンサーを使用して、患者の組織を通過する光の特性を分析することで非侵襲的に病気を検出することを研究しています。

軍は、安全な通信およびセンシング技術のために光ファイバーケーブルを採用しています。航空機や車両では、重量と電気的干渉を軽減するために光ファイバーが使用されることがよくあります。光ファイバージャイロスコープは、誘導システムに正確なナビゲーションデータを提供します。軍はまた、分散型光ファイバーセンシングを使用して、敵の活動や構造的損傷を示す可能性のある妨害がないか、土地や構造物の広範囲を監視しています。一部の戦闘機や高度な兵器システムは光ファイバーに依存しています。

光ファイバー照明は、光ファイバーケーブルを使用して、家庭のムード照明や美術館のスポットライトなどの装飾用途に光を伝送します。明るくエネルギー効率の高い光は、フィルターやレンズを使用してさまざまな色、形、その他の効果に操作できます。また、光ファイバー照明は標準照明と比較して熱の発生が非常に少なく、メンテナンスコストが削減され、寿命がはるかに長くなります。

構造健全性モニタリングでは、光ファイバーセンサーを使用して、建物、橋、ダム、トンネル、その他のインフラストラクチャの変化や損傷を検出します。センサーは、人間の検査員には目に見えない振動、音、温度変化、微細な動きを測定し、完全に故障する前に潜在的な問題を特定します。この監視は、壊滅的な構造崩壊を防止することで公共の安全を向上させることを目的としています。光ファイバーセンサーは、精度が高く、干渉がなく、腐食などの環境要因に強いため、この用途に最適です。

上記のアプリケーションに加えて、光ファイバーがさまざまな業界や環境で優れた使用例が数多くあります。

キャンパスディストリビューターネットワーク
データセンターネットワーク
産業用ファイバーネットワーク
ファイバーからアンテナまで (FTTA)
FTTxネットワーク
5Gワイヤレスネットワーク
電気通信ネットワーク
ケーブルテレビネットワーク
等々

さらに興味がある場合は、この記事にアクセスしてください。 光ファイバーケーブルのアプリケーション: 完全なリストと説明 (2023)

光ファイバーケーブルと銅線ケーブル

光ファイバーケーブルが提供するもの 従来の銅線ケーブルに比べて大きな利点 情報発信のため。最も注目すべき利点は、より高い帯域幅とより高速な速度です。光ファイバー伝送路は、同じサイズの銅線ケーブルよりもはるかに多くのデータを伝送できます。 XNUMX 本の光ファイバーケーブルで XNUMX 秒あたり数テラビットのデータを送信できます。これは、一度に何千もの高解像度映画をストリーミングするのに十分な帯域幅です。これらの機能により、光ファイバーはデータ、音声、ビデオ通信に対する需要の増大に対応できます。

光ファイバーケーブルを使用すると、家庭や企業のインターネット接続とダウンロード速度も高速になります。銅ケーブルの最大ダウンロード速度は毎秒約 100 メガビットに制限されていますが、光ファイバー接続は住宅サービスの場合、毎秒 2 ギガビットを超える可能性があり、その 20 倍の速度になります。光ファイバーにより、超高速ブロードバンドインターネットアクセスが世界の多くの地域で広く利用できるようになりました。

光ファイバーケーブルは、銅線ケーブルよりも軽量、コンパクト、耐久性、耐候性に優れています。電磁干渉の影響を受けず、長距離伝送のために信号をブーストする必要もありません。また、光ファイバーネットワークの耐用年数は 25 年以上で、10 ～ 15 年で交換が必要となる銅線ネットワークよりもはるかに長いです。光ファイバーケーブルは非導電性かつ不燃性であるため、安全性や火災の危険性が低くなります。

光ファイバーケーブルは初期費用が高くなる傾向がありますが、多くの場合、ネットワークの耐用年数にわたってメンテナンスと運用の支出が削減され、信頼性も向上します。光ファイバーのコンポーネントと接続のコストも過去数十年で大幅に低下しており、光ファイバーネットワークは大規模と小規模の両方の通信ニーズに対して経済的に実行可能な選択肢となっています。

要約すると、従来の銅線やその他の伝送媒体と比較して、光ファイバーケーブルは、高速、長距離、大容量の情報伝送において大きな技術的利点を備えているだけでなく、通信ネットワークとアプリケーションにとって経済的かつ実用的な利点を誇っています。これらの優れた特性により、多くのテクノロジー業界で銅インフラストラクチャが光ファイバーに広く置き換えられるようになりました。

光ファイバーケーブルの設置

光ファイバーケーブルの設置には、信号損失を最小限に抑え、信頼性の高いパフォーマンスを確保するために、適切な取り扱い、接続、接続、テストが必要です。光ファイバーのスプライシングでは、XNUMX 本のファイバーを溶かし、完全に位置合わせして融合することで光を伝送し続けます。メカニカルスプライスと融着接続は XNUMX つの一般的な方法であり、融着接続の方が光損失が低くなります。光ファイバー増幅器は、光を電気信号に変換することなく信号を増強するために、長距離にわたって使用されます。

光ファイバーコネクタ 接続部や機器のインターフェースでケーブルを接続したり切断したりするために使用されます。後方反射と電力損失を最小限に抑えるには、コネクタを適切に取り付けることが重要です。一般的なタイプの光ファイバーコネクタには、ST、SC、LC、MPO コネクタなどがあります。光ファイバーの送信機、受信機、スイッチ、フィルター、スプリッターも、光信号を送信して処理するために光ファイバーネットワーク全体に設置されています。

光ファイバーコンポーネントを設置する際には、安全性を考慮することが重要です。光ファイバーケーブルを介して伝送されるレーザー光は、目に永久的な損傷を引き起こす可能性があります。適切な目の保護と慎重な取り扱い手順に従う必要があります。ケーブルが使用できなくなる可能性のあるもつれ、よじれ、または破損を避けるために、ケーブルは適切に固定および保護する必要があります。屋外ケーブルには特別な耐候性絶縁が施されていますが、環境へのダメージを避けるために適切な設置仕様が必要です。

光ファイバーの設置では、展開前にすべてのコンポーネントを徹底的に洗浄、検査、テストする必要があります。コネクタ、接続点、またはケーブルジャケットに小さな欠陥や汚染物があると、信号が中断されたり、環境要因が侵入したりする可能性があります。設置プロセス全体にわたる光損失テストとパワーメーターテストにより、システムが必要な距離とビットレートに対して適切なパワーマージンで機能することが保証されます。

光ファイバーインフラストラクチャの設置には、高い信頼性を確保し、将来の問題を最小限に抑えながら適切に完了するための技術的スキルと経験が必要です。多くのテクノロジー企業やケーブル配線請負業者は、大規模および小規模の光ファイバーネットワークをセットアップするためのこれらの困難で技術的な要件に対処するために、光ファイバー設置サービスを提供しています。適切な技術と専門知識があれば、光ファイバーケーブルは正しく設置されれば、長年にわたりクリアな信号伝送を提供できます。

光ファイバーケーブルの終端処理

光ファイバーケーブルの終端処理 ネットワーク機器間またはパッチパネル内でのリンクを可能にするために、コネクタをケーブルのより線に取り付けることが含まれます。接続の損失を最小限に抑え、パフォーマンスを最適化するために、終端手順には正確さと適切な技術が必要です。一般的な終了手順は次のとおりです。

ケーブルのジャケットと補強材をすべて取り外し、裸のファイバーのストランドを露出させます。必要な長さを正確に測定し、湿気や汚染物質への暴露を避けるために未使用のファイバーをしっかりと再封してください。
ファイバーのタイプ (シングルモード/マルチモード) とサイズ仕様 (SMF-28、OM1 など) を決定します。シングルモードまたはマルチモード用に設計された LC、SC、ST、MPO などの互換性のあるコネクタを選択してください。コネクタのフェルールのサイズをファイバの直径に合わせます。
ファイバーを清掃し、コネクターのタイプに必要な正確な長さに剥がします。繊維を傷つけないように慎重にカットしてください。繊維表面を再洗浄して汚染物質を除去します。
エポキシまたは研磨可能なファイバーコンパウンド (マルチファイバー MPO 用) をコネクタフェルール端面に塗布します。気泡が見えてはいけません。研磨済みのコネクタの場合は、フェルール端面を洗浄して検査するだけです。
適切な倍率で慎重にファイバをコネクタフェルールに挿入します。フェルールはファイバ端を端面でサポートする必要があります。ファイバは端面から突き出てはいけません。
指示に従ってエポキシまたは研磨剤を硬化させます。エポキシの場合、ほとんどの場合は 10 ～ 15 分かかります。製品仕様に応じて、熱硬化または UV 硬化が必要になる場合もあります。
高倍率で端面を検査し、ファイバが中心にあり、フェルールの端からわずかに突き出ていることを確認します。研磨済みのコネクタの場合は、嵌合前に端面に汚れや損傷がないか再検査してください。
導入前に完了した終端をテストして、最適なパフォーマンスを確認します。新しい接続を介した信号伝送を確認するには、少なくとも視覚的なファイバー導通テスターを使用してください。 OTDR は、損失を測定し、問題を特定するために使用することもできます。
信号損失や汚染物質による機器の損傷を避けるために、嵌合後のコネクタ端面の適切な洗浄と検査を維持してください。キャップは嵌合されていないコネクタを保護する必要があります。

練習と適切なツール/材料を使用すれば、低損失の終端を迅速かつ一貫して達成できるようになります。ただし、必要な精度を考慮すると、最大のパフォーマンスとシステム稼働時間を確保するために、可能な限り、認定されたファイバー技術者が重要な高帯域幅ネットワークリンクの終端を完了することをお勧めします。ファイバー接続にはスキルと経験が重要です。

光ファイバーケーブルの接続

光ファイバーネットワークでは、スプライシングとは、XNUMX つ以上の光ファイバーケーブルを結合するプロセスを指します。この技術により、 光信号のシームレスな伝送 ケーブル間の接続により、光ファイバーネットワークの拡張または修復が可能になります。光ファイバーのスプライシングは、新しく敷設したケーブルを接続したり、既存のネットワークを拡張したり、損傷した部分を修復したりするときに一般的に実行されます。これは、信頼性が高く効率的なデータ送信を保証する上で基本的な役割を果たします。

光ファイバーケーブルを接続するには、主に XNUMX つの方法があります。

1. 融着接続:

融着接続では、XNUMX 本の光ファイバーケーブルの端面を溶かして融着させることにより、これらのケーブルを永久的に接合します。この技術では、ファイバーを正確に位置合わせして溶かす特殊な機械である融着接続機を使用する必要があります。溶けると繊維は融合し、連続的な接続が形成されます。融着接続は挿入損失が低く、長期安定性に優れているため、高性能接続に推奨される方法です。

融着接続プロセスには通常、次の手順が含まれます。

繊維の準備: 最適な接続条件を確保するために、ファイバーの保護コーティングが剥がされ、裸のファイバーが洗浄されます。
ファイバーの位置合わせ: 融着接続機は、コア、クラッド、およびコーティングを正確に一致させることにより、ファイバの位置を調整します。
ファイバーフュージョン: スプライサーは、電気アークまたはレーザービームを生成して、ファイバーを溶かして融着させます。
スプライス保護: 機械的強度を提供し、環境要因からスプライスを保護するために、保護スリーブまたはエンクロージャがスプライス領域に適用されます。

2. 機械的スプライシング:

機械的スプライシングでは、機械的な位置合わせデバイスまたはコネクタを使用して光ファイバーケーブルを結合します。融着接続とは異なり、メカニカルスプライスはファイバを溶かして融着させません。代わりに、正確な位置合わせと物理コネクタに依存して光の連続性を確立します。メカニカルスプライスは、挿入損失がわずかに高く、融着接続よりも堅牢性に劣る可能性があるため、通常、一時的な修理や迅速な修理に適しています。

メカニカルスプライシングのプロセスには通常、次の手順が含まれます。

繊維の準備: ファイバは、保護コーティングを剥がし、平らで垂直な端面を得るためにそれらを劈開することによって準備されます。
ファイバーの位置合わせ: ファイバは、位置合わせデバイス、スプライススリーブ、またはコネクタを使用して正確に位置合わせされ、一緒に保持されます。
スプライス保護: 融着接続と同様に、接続領域を外部要因から保護するために保護スリーブまたはエンクロージャが使用されます。

融着接続とメカニカル接続には両方とも、光ファイバーネットワークの特定の要件に基づいた利点と適用性があります。融着接続は、挿入損失が低く、より永続的で信頼性の高い接続を提供するため、長期の設置や高速通信に最適です。一方、メカニカルスプライシングは、一時的な接続や、頻繁な変更やアップグレードが予想される状況に対して、より迅速かつ柔軟なソリューションを提供します。

要約すると、光ファイバーケーブルの接続は、光ファイバーネットワークの拡張、修復、接続に重要な技術です。恒久的な接続に融着接続を使用する場合でも、一時的な修理に機械的接続を使用する場合でも、これらの方法は光信号のシームレスな伝送を保証し、さまざまなアプリケーションで効率的で信頼性の高いデータ通信を可能にします。

屋内と屋外の光ファイバーケーブル

1. 屋内光ファイバーケーブルとは何か、またその仕組み

屋内光ファイバーケーブルは、使用するために特別に設計されています。 建物内や限られた空間内。これらのケーブルは、オフィス、データセンター、住宅の建物などのインフラストラクチャ内で高速データ伝送と接続を提供する上で重要な役割を果たします。屋内光ファイバーケーブルについて議論する際に考慮すべき重要なポイントをいくつか示します。

設計・施工： 屋内光ファイバーケーブルは、軽量で柔軟性があり、屋内環境に簡単に設置できるように設計されています。通常、それらは中心コア、クラッド、および保護用の外側ジャケットで構成されます。ガラスまたはプラスチックでできたコアは光信号の伝送を可能にし、クラッドは光をコアに反射して信号損失を最小限に抑えます。外側のジャケットは、物理的損傷や環境要因から保護します。
屋内光ファイバーケーブルの種類: タイトバッファケーブル、ルースチューブケーブル、リボンケーブルなど、さまざまな種類の屋内光ファイバケーブルが利用可能です。タイトバッファケーブルはファイバストランドを直接コーティングしているため、短距離用途や屋内設置に適しています。ルースチューブケーブルには、ファイバーのストランドを包むゲルが充填されたチューブがあり、屋外および屋内/屋外の用途に追加の保護を提供します。リボンケーブルは、平らなリボン状の構成で積み重ねられた複数のファイバストランドで構成されており、コンパクトな形状で多数のファイバを実現できます。
アプリケーション： 屋内光ファイバーケーブルは、建物内のさまざまな用途に広く使用されています。これらは通常、コンピュータ、サーバー、およびその他のネットワークデバイスを接続するためにローカルエリアネットワーク (LAN) に導入されます。これらにより、ビデオストリーミング、クラウドコンピューティング、大容量ファイル転送などの高帯域幅データを最小限の遅延で送信できます。屋内光ファイバーケーブルは、電気通信、インターネット接続、および音声サービスをサポートするための構造化ケーブルシステムでも使用されます。
Advantages: 屋内光ファイバーケーブルには、従来の銅線ケーブルに比べていくつかの利点があります。帯域幅容量がはるかに大きいため、データ伝送速度が向上し、ネットワークパフォーマンスが向上します。これらは電気信号ではなく光信号を送信するため、電磁干渉 (EMI) や無線周波数干渉 (RFI) の影響を受けません。光ファイバーケーブルは、顕著な信号損失を引き起こすことなく侵入したり傍受したりすることが難しいため、より安全です。
インストールに関する考慮事項: 屋内光ファイバーケーブルの最適なパフォーマンスには、適切な設置技術が不可欠です。推奨される曲げ半径を超えて曲げたりねじったりしないように、ケーブルを慎重に取り扱うことが重要です。汚染物質は信号品質に影響を与える可能性があるため、設置およびメンテナンス中は清潔でほこりのない環境が望ましいです。さらに、ケーブルの配線、ラベル付け、固定などの適切なケーブル管理により、メンテナンスと拡張性が容易になります。

全体として、屋内光ファイバーケーブルは建物内で信頼性が高く効率的なデータ伝送手段を提供し、現代の環境における高速接続に対する増え続ける需要をサポートします。

2. 屋外用光ファイバーケーブルとは何か、またその仕組み

屋外光ファイバーケーブルは次のように設計されています。 過酷な環境条件に耐える 長距離にわたって信頼性の高いデータ伝送を提供します。これらのケーブルは主に、建物間、キャンパス間、または広大な地理的領域にわたるネットワークインフラストラクチャを接続するために使用されます。屋外光ファイバーケーブルについて議論する際に考慮すべき重要なポイントをいくつか示します。

構造と保護: 屋外用光ファイバーケーブルは、環境要因に対する耐性を確保するために、耐久性のある素材と保護層を使用して設計されています。これらは通常、中心コア、クラッド、緩衝チューブ、強度部材、および外側ジャケットで構成されます。コアとクラッドはガラスまたはプラスチックでできており、光信号の伝送を可能にします。緩衝チューブは個々の繊維ストランドを保護し、水の浸透を防ぐためにゲルまたは水を遮断する材料を充填することができます。アラミド糸やグラスファイバーロッドなどの強度部材が機械的サポートを提供し、外側のジャケットが紫外線、湿気、温度変動、物理的損傷からケーブルを保護します。
屋外用光ファイバーケーブルの種類: さまざまな設置要件に合わせて、さまざまな種類の屋外光ファイバケーブルを利用できます。ルースチューブケーブルは、屋外の長距離設置によく使用されます。湿気や機械的ストレスから保護するために、バッファーチューブ内に個々のファイバーストランドが配置されています。リボンケーブルは、屋内用のケーブルと同様に、フラットリボン構成で積み重ねられた複数のファイバストランドを含んでおり、コンパクトな形状でファイバ密度を高めることができます。架空ケーブルは柱に設置するように設計されていますが、直接埋設ケーブルは追加の保護導管を必要とせずに地下に埋められるように設計されています。
屋外設置用途: 屋外光ファイバーケーブルは、長距離電気通信ネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク (MAN)、ファイバーツーザホーム (FTTH) の導入など、幅広い用途に導入されています。これらは、建物、キャンパス、データセンター間の接続を提供し、遠隔地をリンクしたり、無線ネットワークの大容量バックホール接続を確立したりするためにも使用できます。屋外の光ファイバーケーブルを使用すると、長距離にわたる高速データ伝送、ビデオストリーミング、インターネットアクセスが可能になります。
環境への配慮: 屋外光ファイバーケーブルは、さまざまな環境上の課題に耐える必要があります。極端な温度、湿気、紫外線、化学物質に耐えるように設計されています。これらは、優れた引張強度と、衝撃、摩耗、げっ歯類による損傷に対する耐性を持つように特別に設計されています。特別な外装ケーブルまたはメッセンジャーワイヤ付き架空ケーブルは、物理的ストレスを受けやすい場所、または設置に柱からの頭上吊り下げが必要な場所で使用されます。
補修： 屋外光ファイバーケーブルは、最適なパフォーマンスを確保するために定期的な検査とメンテナンスが必要です。コネクタ、スプライス、終端点の定期的な清掃と検査が不可欠です。潜在的な問題を検出するには、定期的な浸水テストや信号損失の監視などの保護措置を実行する必要があります。ケーブルが損傷した場合、光ファイバーの導通を回復するために、融着接続または機械的接続を含む修復プロセスが使用される場合があります。

屋外の光ファイバーケーブルは、長距離にわたって堅牢で信頼性の高いネットワーク接続を確立する上で重要な役割を果たします。過酷な環境条件に耐え、信号の整合性を維持する能力により、ネットワーク接続を建物を超えて広大な屋外エリアに拡張するために不可欠なものとなっています。

3. 屋内と屋外の光ファイバーケーブル: 選択方法

設置環境に適したタイプの光ファイバーケーブルを選択することは、ネットワークのパフォーマンス、信頼性、寿命にとって非常に重要です。屋内ケーブルと屋外ケーブルに関する主な考慮事項は次のとおりです。

インストール条件 - 屋外用ケーブルは、天候、日光、湿気、極端な温度への曝露に対して定格が定められています。水の浸透を防ぐために、より厚い耐紫外線ジャケットとジェルまたはグリースが使用されています。屋内ケーブルにはこれらの特性は必要なく、より薄い非定格ジャケットが付いています。屋内ケーブルを屋外で使用すると、ケーブルがすぐに損傷します。
コンポーネントの定格 - 屋外用ケーブルには、ステンレス鋼の強度部材、防水アラミド糸、ゲルシール付きのコネクタ/スプライスなど、過酷な環境向けに特別に評価されたコンポーネントが使用されています。これらのコンポーネントは屋内設置には不要であり、屋外設定で省略するとケーブルの寿命が大幅に短くなります。
導管 vs 直接埋葬 - 地中に設置される屋外ケーブルは、電線管を通過するか、直接埋設される場合があります。直接埋設ケーブルには、より重いポリエチレン (PE) ジャケットがあり、多くの場合、土壌と直接接触した場合に最大限の保護を得るために全体的な外装層が含まれています。電線管定格ケーブルは、電線管が環境による損傷からケーブルを保護するため、ジャケットが軽量で外装がありません。
空中 vs 地下 - 空中設置用に設計されたケーブルは、ポール間で自立する 8 の字のデザインになっています。耐紫外線性、耐候性のジャケットは必要ですが、鎧は必要ありません。地下ケーブルは丸くてコンパクトな設計を採用しており、多くの場合、溝やトンネルに設置するための外装や防水コンポーネントが含まれています。架空ケーブルは地下設置時の応力に耐えることができません。
火災評価 - 一部の屋内ケーブル、特に空気処理スペースのケーブルには、火災時の炎や有毒ガスの延焼を避けるために、耐火性および非毒性のジャケットが必要です。これらの低煙、ゼロハロゲン (LSZH) または難燃性、アスベストフリー (FR-A) ケーブルは、火にさらされた場合でもほとんど煙を放出せず、有害な副生成物を生成しません。標準ケーブルは有毒ガスを放出する可能性があるため、大勢の人が影響を受ける可能性がある場所では耐火性ケーブルの方が安全です。

関連項目： 屋内と屋外の光ファイバーケーブル: 基本、違い、および選択方法

設置環境に適したタイプのケーブルを選択すると、ネットワークの稼働時間とパフォーマンスが維持され、誤って選択されたコンポーネントの高価な交換が回避されます。また、屋外定格コンポーネントは通常コストが高くなるため、ケーブルの屋外セクションに使用を制限することで、ネットワーク全体の予算を最適化することができます。環境条件ごとに適切なケーブルを使用すれば、信頼性の高い光ファイバーネットワークを必要な場所に展開できます。

光ファイバーネットワークの設計

光ファイバーネットワークは、現在のニーズに適合しながら将来の成長に合わせて拡張し、冗長性による回復力を提供するコンポーネントを選択するための慎重な設計が必要です。ファイバーシステム設計における重要な要素は次のとおりです。

繊維のタイプ： シングルモードファイバーまたはマルチモードファイバーを選択します。 10 Gbps を超える長距離のシングルモード。 10 Gbps 未満のマルチモード、短期実行。マルチモードファイバーの場合は OM3、OM4、または OM5、シングルモードの場合は OS2 または OS1 を検討してください。接続と機器のポートに適合するファイバー直径を選択してください。距離、帯域幅、損失バジェットのニーズに応じてファイバーの種類を計画します。
ネットワークトポロジー： 一般的なオプションは、ポイントツーポイント (直接リンク)、バス (マルチポイント: エンドポイント間のケーブルにデータを接続)、リング (マルチポイント: エンドポイントのある円)、ツリー/ブランチ (階層的な分岐線)、およびメッシュ (多数の交差リンク) です。。接続要件、利用可能な経路、冗長性レベルに基づいてトポロジを選択します。リングおよびメッシュトポロジは、多くの潜在的なパスに対して最大限の復元力を提供します。
繊維数： 現在の需要と将来の帯域幅/増加予測に基づいて、各ケーブル配線、エンクロージャ、パネルのファイバ素線数を選択します。後でより多くのストランドが必要になった場合、ファイバの接続と再配線が複雑になるため、予算が許す限り最大数のケーブル/コンポーネントを設置する方が拡張性が高くなります。主要なバックボーンリンクについては、2 ～ 4 年間の推定帯域幅要件の約 10 ～ 15 倍のファイバー数を計画します。
スケーラビリティ： 将来の帯域幅需要を念頭に置いて、ファイバーインフラストラクチャを設計します。実用的な最大のファイバー容量を持つコンポーネントを選択し、エンクロージャー、ラック、経路に拡張の余地を残してください。現在のニーズに必要なアダプタタイプとポート数を備えたパッチパネル、カセット、ハーネスのみを購入してください。ただし、高価な交換を避けるために、帯域幅の拡大に応じてポートを追加できるスペースのあるモジュラー機器を選択してください。
冗長性： ダウンタイムが許容できない場所 (病院、データセンター、公共施設) のケーブル/ファイバーインフラストラクチャに冗長リンクを組み込みます。物理リングトポロジ上でメッシュトポロジ、デュアルホーミング (サイトからネットワークへのデュアルリンク)、またはスパニングツリープロトコルを使用して、冗長リンクをブロックし、自動フェイルオーバーを有効にします。あるいは、別のケーブル配線ルートと経路を計画して、主要なサイト/建物間に完全な冗長接続オプションを提供します。
実装： ファイバーネットワーク導入の経験を持つ認定デザイナーおよび設置業者と連携します。最適なパフォーマンスを達成するには、光ファイバーケーブルの終端と接続、リンクのテスト、およびコンポーネントの試運転に関するスキルが必要です。管理とトラブルシューティングの目的でインフラストラクチャを明確に文書化します。

効果的な長期ファイバー接続のためには、デジタル通信テクノロジーとともに進化できるスケーラブルな設計と大容量システムを計画することが重要です。光ファイバーケーブル、接続コンポーネント、経路、機器を選択する際には、現在と将来の両方のニーズを考慮して、インフラストラクチャの耐用年数にわたって帯域幅の需要が増加するにつれて、コストのかかる再設計やネットワークのボトルネックを回避してください。経験豊富な専門家によって回復力があり、将来性のある設計が適切に実装されると、光ファイバーネットワークは大きな投資収益率をもたらす戦略的資産になります。

光ファイバーケーブルの構築: ベストヒントと実践

光ファイバーのベストプラクティスに関するヒントをいくつか紹介します。

特定の光ファイバーケーブルタイプの推奨曲げ半径制限に従ってください。ファイバーをきつく曲げすぎると、ガラスが損傷し、光路が破損する可能性があります。
光ファイバーのコネクタとアダプターを清潔に保ちます。汚れた接続や傷のある接続は光を散乱させ、信号強度を低下させます。多くの場合、信号損失の最大の原因と考えられます。
承認された洗浄製品のみを使用してください。イソプロピルアルコールと特殊な光ファイバー洗浄液は、適切に使用すればほとんどのファイバー接続に対して安全です。他の化学物質は繊維の表面やコーティングを損傷する可能性があります。
光ファイバーケーブルを衝撃や粉砕から保護します。ファイバーを落としたり挟んだりすると、ガラスが割れたり、コーティングが破損したり、ケーブルが圧縮されて変形したりする可能性があり、これらはすべて永久的な損傷を引き起こす可能性があります。
二重ファイバーストランドと MPO トランクで適切な極性を維持します。間違った極性を使用すると、適切にペアになったファイバー間の光の伝達が妨げられます。接続のための A、B ピン配置スキームと多位置図をマスターしてください。
すべての光ファイバーケーブルに明確かつ一貫したラベルを付けます。「Rack4-PatchPanel12-Port6」のようなスキームにより、各ファイバーリンクを簡単に識別できます。ラベルはドキュメントと関連付けられている必要があります。
損失を測定し、設置されているすべてのファイバーを OTDR でテストします。運用を開始する前に、損失がメーカーの仕様以下であることを確認してください。修正が必要な損傷、不十分なスプライス、または不適切なコネクタを示す異常を探します。
技術者に適切な融着接続技術を訓練します。融着接続では、損失を最適化するために、ファイバコアを正確に位置合わせし、接続点で適切な切断ジオメトリを持たせる必要があります。技術が不十分だと、損失が増加し、ネットワークパフォーマンスが低下します。
ファイバー分配ユニットとスラックスプールを使用して、責任を持ってスラックファイバーを管理します。過剰なたるみのファイバがエンクロージャに詰まると、コネクタ/アダプタに負担がかかり、後で移動/追加/変更する場合にアクセスしたり追跡したりすることが困難になります。
テスト結果、緩みの位置、コネクタの種類/クラス、極性など、取り付けられたすべてのファイバを文書化します。ドキュメントにより、トラブルシューティング、メンテナンス、ネットワークの安全なアップグレード/変更が容易になります。記録が不足していると、多くの場合、ゼロからのスタートが必要になります。
将来の拡張とより高い帯域幅を計画します。現在必要とされているよりも多くのファイバーストランドを設置し、プルストリング/ガイドワイヤーを備えたコンジットを使用することで、将来的にネットワーク速度/容量をコスト効率よくアップグレードできます。

MPO/MTP 光ファイバーケーブル配線

MPO/MTP コネクタおよびアセンブリは、100G+ イーサネットや FTTA リンクなど、個々のファイバ/コネクタの管理が難しいファイバ数の多いネットワークで使用されます。主要な MPO コンポーネントには次のものが含まれます。

1.幹線ケーブル

各端に 12 つの MPO/MTP コネクタで終端された 72 ～ XNUMX 本のファイバが含まれています。 FTTA は、データセンター内の機器間の相互接続に使用され、タワーや通信事業者のコロケーション施設を稼働させます。単一のプラグイン可能なユニットで高いファイバー密度を実現します。

2. ハーネスケーブル

一方の端には XNUMX つの MPO/MTP コネクタがあり、もう一方の端には複数の単信/二重コネクタ (LC/SC) があります。マルチファイバー接続から個別ファイバー接続への移行を提供します。トランクベースのシステムとディスクリートポートコネクタを備えた機器の間に設置されます。

3. カセット

MPO/MTP および/または単信/二重コネクタを受け入れてモジュラー相互接続を提供するアダプターモジュールが搭載されています。カセットは、ファイバー分配ユニット、フレーム、およびパッチパネルに取り付けられます。相互接続ネットワークと相互接続ネットワークの両方に使用されます。従来のアダプターパネルよりもはるかに高い密度。

4. トランクスプリッター

入力端に 24 つの MPO 出力を備えた MPO コネクタを備え、12 つのファイバ数の多いトランクを XNUMX つのファイバ数の少ないトランクに分割します。たとえば、XNUMX 本のファイバの入力が、それぞれ XNUMX 本のファイバからなる XNUMX つの出力に分割されます。 MPO トランキングネットワークを効率的に再構成できるようにします。

5. MEPPIアダプターモジュール

カセットとロードされたパネルにスライドさせます。 XNUMX つ以上の MPO 接続を受け入れるための MPO アダプターが後部に含まれ、前部には MPO リンク内の各ファイバーを分割する複数の LC/SC アダプターが含まれています。 MPO トランキングと機器上の LC/SC 接続間のインターフェイスを提供します。

6. 極性に関する考慮事項

MPO/MTP ケーブル接続では、正しい光経路でのエンドツーエンド接続のために、チャネル全体で正しいファイバーの位置と極性を維持する必要があります。 MPO には XNUMX つの極性タイプが用意されています: タイプ A - キーアップからキーアップ、タイプ B - キーダウンからキーダウン、タイプ C - 中心列のファイバー、中心列以外のファイバーがトランスポーズされます。ケーブル配線インフラストラクチャにおける適切な極性が不可欠です。そうしないと、接続された機器間で信号が正しく通過できません。

7. 文書化とラベル表示

ファイバー数が多く複雑であるため、MPO の設置には誤った構成が発生し、トラブルシューティングの問題につながる重大なリスクが伴います。トランク経路、ハーネス終端ポイント、カセットスロットの割り当て、トランクスプリッターの方向、および極性の種類を慎重に文書化して、後で参照できるように構築時に記録する必要があります。包括的なラベル付けも重要です。

光ファイバーケーブルのテスト

光ファイバーケーブルが設置され、適切に機能していることを確認するには、導通テスト、端面検査、光損失テストなどのいくつかのテストを実行する必要があります。これらのテストでは、ファイバーが損傷していないこと、コネクタが高品質であること、光損失が効率的な信号伝送の許容レベル内であることを検証します。

導通テスト - 視覚的障害探知器 (VFL) を使用して、ファイバーを通して可視赤色レーザー光を送信し、破損、曲がり、その他の問題をチェックします。遠端の赤い輝きは、無傷の連続繊維を示しています。
端面検査 - ファイバー顕微鏡プローブを使用して、ファイバーやコネクターの端面に傷、穴、または汚染物質がないか検査します。端面の品質は、挿入損失と後方反射を最小限に抑えるために重要です。ファイバの端面は適切に研磨、洗浄され、損傷を受けていない必要があります。
光損失試験 - ファイバーとコンポーネント間の光損失をデシベル (dB) 単位で測定し、最大許容値を下回っていることを確認します。光損失テストセット (OLTS) には、損失を測定するための光源とパワーメーターが含まれています。損失レベルは、ケーブルの種類、波長、距離、ネットワーク規格などの要素に基づいて指定されます。損失が大きすぎると、信号強度と帯域幅が減少します。

光ファイバーケーブルのテストには、次のようないくつかのツールが必要です。

ビジュアルフォルトロケーター (VFL) - 可視赤色レーザー光を放射して、ファイバーの導通をチェックし、ファイバーの経路を追跡します。
ファイバー顕微鏡プローブ - 検査のためにファイバー端面を 200 倍から 400 倍に拡大して照明します。
光損失テストセット（OLTS） - 安定化光源と、ファイバー、コネクタ、スプライス間の損失をdB単位で測定するパワーメーターが含まれています。
ファイバークリーニング用品 - テストまたは接続の前に、ファイバーと端面を適切に清掃するための柔らかい布、クリーニングワイプ、溶剤、綿棒。汚染物質は損失や損害の主な原因です。
リファレンステストケーブル - テスト機器をテスト対象のケーブルに接続するための短いパッチケーブル。基準ケーブルは、測定への干渉を避けるために高品質でなければなりません。
外観検査ツール - 懐中電灯、ボアスコープ、検査ミラーは、ファイバーケーブルのコンポーネントと取り付けに損傷や問題がないか確認するために使用されます。

適切なパフォーマンスと業界標準への準拠を維持するには、光ファイバーのリンクとネットワークの厳格なテストが必要です。テスト、検査、およびクリーニングは、最初の設置時、変更が行われたとき、または損失や帯域幅の問題が発生した場合に実行する必要があります。すべてのテストに合格したファイバーは、高速で信頼性の高いサービスを長年にわたって提供します。

リンク損失バジェットの計算とケーブルの選択

光ファイバーネットワークを設計する場合、総リンク損失を計算して、受信側で光を検出するのに十分なパワーがあることを確認することが重要です。リンク損失バジェットは、ファイバーケーブル損失、コネクタ損失、スプライス損失、その他のコンポーネント損失を含む、リンク内のすべての減衰を考慮します。合計リンク損失は、「パワーバジェット」として知られる適切な信号強度を維持しながら許容できる損失よりも小さくなければなりません。

リンク損失は、使用される特定のファイバーと光源の波長について、XNUMX キロメートルあたりのデシベル (dB/km) で測定されます。一般的なファイバおよび波長タイプの一般的な損失値は次のとおりです。

シングルモード (SM) ファイバー @ 1310 nm - 0.32 ～ 0.4 dB/km
シングルモード (SM) ファイバー @ 1550 nm - 0.25 dB/km
マルチモード (MM) ファイバー @ 850 nm - 2.5 ～ 3.5 dB/km

コネクタとスプライスの損失はすべてのリンクの固定値で、嵌合されたコネクタペアまたはスプライスジョイントごとに約 -0.5 dB です。コネクタの数はリンクの長さに依存します。リンクが長い場合は、ファイバの複数のセクションを結合する必要がある場合があります。

リンクの電力バジェットでは、送信機と受信機の電力範囲、電力安全マージン、およびパッチケーブル、ファイバー減衰器、またはアクティブコンポーネントからの追加損失を考慮する必要があります。リンクがある程度の安全マージン (通常は総バジェットの約 10%) で効率的に動作するには、適切な送信電力と受信感度が必要です。

リンク損失のバジェットと電力要件に基づいて、適切なファイバーの種類と送信機/受信機を選択する必要があります。シングルモードファイバは損失が少ないため、長距離または高帯域幅に使用する必要がありますが、マルチモードは低コストが優先される場合、短いリンクに使用できます。光源と受信機は、互換性のあるファイバーコアのサイズと波長を指定します。

屋外ケーブルの損失仕様も高いため、屋外ケーブル部分を使用する場合は、リンク損失バジェットを調整して補償する必要があります。これらのリンクの湿気や天候による損傷を避けるために、屋外定格のアクティブ機器とコネクタを選択してください。

光ファイバーリンクは、受信機に読み取り可能な信号を送信するのに十分な電力を供給しながら、有限量の損失のみをサポートできます。すべての減衰係数から合計リンク損失を計算し、互換性のある損失値を持つコンポーネントを選択することで、効率的で信頼性の高い光ファイバーネットワークを設計および展開できます。電力バジェットを超える損失は、信号の劣化、ビットエラー、または完全なリンク障害を引き起こします。

光ファイバー業界標準

光ファイバー技術の規格 以下を含むいくつかの組織によって開発および保守されています。

1. 電気通信工業会 (TIA)

光ファイバーケーブル、コネクタ、スプライス、テスト機器などの接続製品の標準を作成します。 TIA 規格は、性能、信頼性、安全性の要件を規定しています。主要なファイバー規格には、TIA-492、TIA-568、TIA-606、TIA-942 などがあります。

TIA-568 - TIA の商業ビル電気通信ケーブル配線標準は、企業環境における銅線およびファイバーケーブルのテストと設置要件をカバーしています。 TIA-568 は、ファイバーリンクのケーブルタイプ、距離、パフォーマンス、および極性を指定します。 ISO/IEC 11801 規格を参照。
TIA-604-5-D - 光ファイバーコネクタ相互互換性標準 (FOCIS) は、ソースとケーブル配線間の相互運用性を実現するための MPO コネクタの形状、物理的寸法、性能パラメータを指定します。 FOCIS-10 は 12 心 MPO を参照し、FOCIS-5 は 24/40G 並列光および MPO システムケーブルで使用される 100 心 MPO コネクタを参照します。

2. 国際電気標準会議 (IEC)

パフォーマンス、信頼性、安全性、テストに重点を置いた国際的な光ファイバー規格を開発します。 IEC 60794 および IEC 61280 は、光ファイバーケーブルとコネクタの仕様をカバーしています。

ISO / IEC 11801 - 顧客構内標準の国際汎用ケーブル配線。さまざまなグレードのファイバー (OM1 ～ OM5 マルチモード、OS1 ～ OS2 シングルモード) のパフォーマンス仕様を定義します。 11801 の仕様は世界的に採用され、TIA-568 によって参照されます。
IEC 61753-1 - 光ファイバー相互接続デバイスおよび受動部品の性能基準。ファイバーリンクで使用されるファイバーコネクタ、アダプター、スプライスプロテクター、およびその他のパッシブ接続の光学性能を評価するためのテストとテスト手順を規定します。 Telcordia GR-20-CORE およびケーブル規格によって参照されます。

3. 国際電気通信連合 (ITU)

光ファイバーを含む電気通信技術の標準を確立する国連機関。 ITU-T G.651-G.657 は、シングルモードファイバーのタイプと特性の仕様を規定しています。

4. 電気電子学会 (IEEE)

データセンター、ネットワーキング機器、トランスポートシステムに関連する光ファイバー技術の規格を発行します。 IEEE 802.3 は、光ファイバーイーサネットネットワークの標準を定義します。

IEEE 802.3 - 光ファイバーケーブルとインターフェースを利用する IEEE のイーサネット標準。 10GBASE-SR、10GBASE-LRM、10GBASE-LR、40GBASE-SR4、100GBASE-SR10、および 100GBASE-LR4 のファイバーメディア仕様は、OM3、OM4、および OS2 ファイバータイプに基づいて概説されています。一部のファイバーメディアに指定された MPO/MTP 接続。

5. 電子工業会 (EIA)

TIA と協力して、光ファイバーコネクタと接地に焦点を当てた EIA-455 および EIA/TIA-598 による接続製品の標準を開発しています。

6. テルコーディア/ベルコア

米国におけるネットワーク機器、屋外の工場配線、および中央オフィスの光ファイバーの標準を作成します。 GR-20 は、光ファイバーケーブルの信頼性基準を提供します。

テルコーディア GR-20-CORE - Telcordia (旧 Bellcore) 標準は、キャリアネットワーク、中央局、および屋外プラントで使用される光ファイバーケーブルの要件を指定します。 TIA および ISO/IEC 規格を参照していますが、温度範囲、寿命、ドロップケーブル構造、および性能テストに関する追加の認定も含まれています。ネットワーク機器メーカーと通信事業者に、信頼性の高いファイバーインフラストラクチャに関する共通のガイドラインを提供します。

7. RUS 速報

RUS 速報 1715E-810 - Rural Utilities Service (RUS) の光ファイバー仕様。公共事業向けの光ファイバーシステムの設計、設置、テストのガイドラインを提供します。業界標準に基づいていますが、エンクロージャハウジングの接合、取り付けハードウェア、ラベル貼り付け、ユーティリティネットワーク環境の接着/接地に関する追加要件が含まれています

光ファイバーネットワークにとって規格は次のような理由から重要です。

相互運用性（インターオペラビリティ） - 同じ規格を満たすコンポーネントは、メーカーに関係なく互換性を持って連携できます。規格により、送信機、ケーブル、受信機が統合システムとして機能することが保証されています。
信頼性の向上 - 規格では、ファイバーネットワークとコンポーネントに一定レベルの信頼性を提供するための性能基準、テスト方法、安全係数を指定しています。製品が規格に準拠するには、最小曲げ半径、引張り張力、温度範囲、その他の仕様を満たしている必要があります。
品質 - 製造業者は、準拠した製品を作成するために、設計、材料、製造基準を遵守する必要があります。これにより、光ファイバー製品の品質がより高く、より安定したものになります。
サポート - 広く採用されている標準に基づく機器とネットワークにより、長期サポートが強化され、互換性のある交換部品が入手可能になります。独自のテクノロジーまたは非標準のテクノロジーは時代遅れになる可能性があります。

光ファイバーのネットワークとテクノロジーが世界的に拡大し続ける中、標準規格は相互運用性、品質、信頼性の向上、ライフサイクルサポートを通じて成長を加速することを目指しています。高性能のミッションクリティカルなネットワークには、標準ベースの光ファイバーコンポーネントが不可欠です。

光ファイバーネットワークの冗長性オプション

最大の稼働時間を必要とする重要なネットワークには、冗長性が不可欠です。光ファイバーネットワークに冗長性を組み込むためのいくつかのオプションは次のとおりです。

自己修復ネットワークリング - 各ノード間に XNUMX つの独立したファイバーパスを備えたリングトポロジでネットワークノードを接続します。 XNUMX つのファイバパスが切断または損傷した場合、トラフィックはリング上で反対方向に自動的に再ルーティングされます。メトロネットワークやデータセンターで最も一般的です。
メッシュトポロジ - 各ネットワークノードは周囲の複数のノードに接続され、冗長接続パスが作成されます。いずれかのパスに障害が発生した場合、トラフィックは他のノードを経由して再ルーティングされる可能性があります。ダウンタイムのニーズが高いキャンパスネットワークに最適です。
多様なルーティング - プライマリデータトラフィックとバックアップデータトラフィックは、送信元から宛先まで物理的に異なる XNUMX つのパスを通過します。プライマリパスに障害が発生すると、トラフィックはすぐにバックアップパスに切り替わります。最大限の冗長性を実現するために、さまざまな機器、ケーブル配線ルート、さらには地理的な経路も使用されます。
設備の重複 - スイッチやルーターなどの重要なネットワーク機器は、ミラー構成の並列セットで導入されます。 XNUMX つのデバイスに障害が発生した場合、またはメンテナンスが必要になった場合、複製ユニットが直ちに引き継ぎ、ネットワーク動作を維持します。デュアル電源と慎重な構成管理が必要です。
ファイバーパスの多様性 - 可能であれば、プライマリルートとバックアップルートの光ファイバーケーブルは、拠点間の分離されたケーブル経路をたどります。これにより、損傷や環境問題による XNUMX つのパス内の単一障害点から保護されます。建物への個別の入口設備と、キャンパスのさまざまな部分でのケーブル配線が使用されます。
トランスポンダーの二重化 - 長距離をカバーするファイバーネットワークの場合、信号強度を維持するために増幅トランスポンダーまたはリジェネレーターが約 50 ～ 100 km ごとに配置されます。冗長トランスポンダ (1+1 保護)、または各パスに個別のトランスポンダを備えた並列ルートにより、トラフィックが遮断されるアンプの障害からリンクが保護されます。

冗長設計では、障害シナリオでサービスを迅速に復元するために、バックアップコンポーネントへの自動フェイルオーバーが必要です。ネットワーク管理ソフトウェアはプライマリパスと機器をアクティブに監視し、障害が検出された場合は即座にバックアップリソースをトリガーします。冗長性を確保するには追加投資が必要ですが、音声、データ、ビデオを伝送するミッションクリティカルな光ファイバーネットワークに最大の稼働時間と回復力を提供します。

ほとんどのネットワークでは、冗長戦略の組み合わせがうまく機能します。ファイバーリングにはメッシュ接続があり、さまざまな電源に二重のルーターとスイッチが接続されている場合があります。トランスポンダは、都市間の長距離リンクに冗長性を提供できます。ネットワーク内の戦略的なポイントでの包括的な冗長性により、全体的な信頼性と稼働時間が最適化され、厳しい要件にも対応します。

光ファイバーネットワークのコスト見積もり

光ファイバーネットワークは銅線ケーブルよりも多額の先行投資を必要としますが、ファイバーはより高いパフォーマンス、信頼性、寿命を通じて長期的に大きな価値をもたらします。光ファイバーネットワークのコストには次のものが含まれます。

材料費 - 光ファイバーネットワークに必要なケーブル、コネクタ、スプライスエンクロージャ、ネットワーク機器およびコンポーネント。光ファイバーケーブルは銅線よりも 0.15 フィートあたりのコストが高く、タイプに応じて 5 フィートあたり 2 ドルから 3 ドル以上の範囲です。ファイバー用に設計されたパッチパネル、スイッチ、ルーターのコストも、通常は同等の銅線ユニットの XNUMX ～ XNUMX 倍になります。
設置費用 - ケーブルの引き込み、接続、終端、テスト、トラブルシューティングを含む、光ファイバーケーブルインフラストラクチャを設置するための労力とサービス。設置費用は、ファイバー終端あたり 150 ～ 500 ドル、ケーブル接続あたり 750 ～ 2000 ドル、屋外ケーブル設置の場合は 15,000 マイルあたり XNUMX ドルです。混雑したエリアや空中設置における複雑なネットワークはコストを増加させます。
継続的な費用 - 商用電力、アクティブな機器の冷却要件、用地アクセスの賃貸料、およびネットワーク監視/管理システムのコストを含む、光ファイバーネットワークの運用、管理、維持にかかる費用。重要なインフラストラクチャをサポートするための年間保守契約の範囲は、初期機器コストの 10 ～ 15% です。

ファイバーの材料と設置のコストは高くなりますが、光ファイバーシステムのライフサイクルは大幅に長くなります。光ファイバーケーブルは、交換せずに 25 ～ 40 年間動作しますが、銅線ケーブルではわずか 10 ～ 15 年間動作し、全体的なメンテナンスの必要性が少なくなります。帯域幅も 2 ～ 3 年ごとに XNUMX 倍にする必要があるため、銅線ベースのネットワークは、使用可能なライフサイクル内で容量をアップグレードするには完全な交換が必要になります。

以下の表は、さまざまなタイプの企業光ファイバーネットワークのコストを比較したものです。

ネットワーク型	材料コスト/フィート	設置コスト/フィート	予想寿命
シングルモードOS2	$ 0.50-$ 2	$5	25-40年
OM3 マルチモード	$ 0.15-$ 0.75	$ 1-$ 3	10-15年
OS2 12 ストランドファイバー付き	$ 1.50-$ 5	$ 10-$ 20	25-40年
冗長ネットワーク	2～3x 標準	2～3x 標準	25-40年

光ファイバーシステムはより大きな初期資本を必要としますが、パフォーマンス、安定性、コスト効率における長期的な利点により、ファイバーは 10 ～ 20 年先を見据えた組織にとって優れた選択肢となります。将来を見据えた接続、稼働時間の最大化、早期陳腐化の回避を実現する光ファイバーは、時間の経過とともにネットワークの速度と容量が拡大するにつれて、総所有コストが低くなり、高い投資収益率を実現します。

光ファイバーケーブルの将来

光ファイバー技術は急速に進歩し続けており、新しいコンポーネントやアプリケーションが可能になっています。現在のトレンドには、5G ワイヤレスネットワークの拡大、Fiber to the Home (FTTH) 接続の普及、データセンターインフラストラクチャの成長が含まれます。これらの傾向は高速、大容量の光ファイバーネットワークに依存しており、増大する帯域幅需要に対応するために光ファイバーコンポーネントとモジュールのさらなる革新を推進するでしょう。

より高速なデータレートとより高い接続密度に対応するために、新しい光ファイバーコネクタ、スイッチ、送信機、および受信機が開発されています。光増幅器と代替レーザー源は、中継器なしで長距離にわたって信号を増強するために最適化されています。 XNUMX 本のケーブル内のファイバーが細くなり、マルチコアファイバーが使用されると、帯域幅とデータ容量が増加します。光ファイバーの接続、テスト、およびクリーニング技術の進歩により、信号損失をさらに削減して、より信頼性の高いパフォーマンスを実現することを目指しています。

光ファイバー技術の潜在的な将来の応用は刺激的で多様です。統合された光ファイバーセンサーにより、継続的な健康状態の監視、正確なナビゲーション、スマートホームオートメーションが可能になる可能性があります。 Li-Fi テクノロジーは、光ファイバーと LED からの光を使用して、データをワイヤレスで高速に送信します。新しい生物医学機器は、光ファイバーを利用して、体内の到達しにくい領域にアクセスしたり、神経や組織を刺激したりする可能性があります。量子コンピューティングでは、ノード間の光ファイバーリンクを活用することもできます。

自動運転車は、道路を移動するために光ファイバーのジャイロスコープとセンサーを使用する場合があります。ファイバーレーザー技術の進歩により、レーザー兵器だけでなく、切断、溶接、マーキングなどのさまざまな製造技術も向上する可能性があります。ウェアラブル技術と仮想/拡張現実システムには、完全に没入型の体験を実現するために、光ファイバーディスプレイと入力デバイスを組み込むことができます。簡単に言うと、光ファイバーの機能は、ほぼすべての技術分野でイノベーションを推進するのに役立っています。

世界中で光ファイバーネットワークの接続とインフラストラクチャへの統合が進むにつれて、将来の可能性は変革的かつほぼ無限大です。コスト、効率、機能の継続的な改善により、光ファイバー技術は引き続き変化を促進し、世界中の先進地域と発展途上地域の両方で生活を向上させることができます。光ファイバーの可能性はまだ最大限に発揮されていません。

専門家からの洞察

光ファイバーの専門家へのインタビューでは、技術トレンド、一般的な慣行、長年の経験から得た教訓に関する豊富な知識が得られます。次のインタビューでは、業界の初心者やデータ接続システムを設計するテクノロジーマネージャーへのアドバイスに焦点を当てています。

コーニング社シニアコンサルタント、RCDD、ジョン・スミス氏へのインタビュー

Q: ファイバーネットワークに影響を与える技術トレンドは何ですか?

A: データセンター、ワイヤレスインフラストラクチャ、スマートシティにおけるファイバーの需要は増加していると考えられます。 5G、IoT、4K/8K ビデオによる帯域幅の増加により、ファイバーの導入が促進されています...

Q: よく見られる間違いは何ですか?

A: ネットワークドキュメントの可視性が低いことはよくある問題です。ファイバーパッチパネル、インターコネクト、エンドポイントに適切にラベルを付けて追跡しないと、移動/追加/変更に時間がかかり、リスクが高くなります...

Q: 業界の初心者にどのようなヒントを提供しますか?

A: 継続的な学習に焦点を当てます。初心者レベルを超えた認定資格を取得してスキルを向上させます。プラント内とプラント外の両方のファイバー導入の経験を積んでみてください。技術的なキャリアにとって、強力なコミュニケーションと文書化のスキルも同様に重要です。より多くのキャリアの機会を提供するために、データセンターと通信事業者/サービスプロバイダーの両方の専門分野を検討してください...

Q: すべての技術者が従うべきベストプラクティスは何ですか?

A: すべての設置およびテスト手順については、業界標準に従ってください。適切な安全慣行を維持してください。すべてのステップで慎重に作業にラベルを付け、文書化してください。作業に適した高品質のツールとテスト機器を使用してください。ファイバーのストランドとコネクターを細心の注意を払って清潔に保ちます。たとえ小さな汚染物でも大きな問題を引き起こします。システムを設計するときは、現在のニーズと将来の拡張性の両方を考慮してください。

まとめ

光ファイバーケーブルは、ますますつながる世界を可能にする高速データ伝送の物理的基盤を提供します。光ファイバーとコンポーネント技術の進歩により、コストを削減しながら帯域幅と拡張性が向上し、長距離通信、データセンター、スマートシティネットワーク全体での実装の拡大が可能になりました。

このリソースは、基本的な概念から設置方法、将来の傾向に至るまで、光ファイバー接続の本質について読者を教育することを目的としています。光ファイバーの仕組み、利用可能な規格と種類、一般的なケーブル構成を説明することで、この分野に不慣れなユーザーでも、さまざまなネットワークニーズに対応するオプションを理解できます。終端、スプライシング、および経路設計に関する議論により、実装と管理に関する実際的な考慮事項が提供されます。

業界の視点では、キャリアを推進するためのスキルや戦略とともに、5G ワイヤレス、IoT、ビデオ向けのファイバーの新たなアプリケーションに焦点を当てています。光ファイバーネットワークの設計と展開には高度な技術的知識と精度が必要ですが、より長距離でより多くのデータに高速にアクセスできるというメリットにより、ファイバーの重要性は今後も高まる一方です。

最適なファイバーネットワークパフォーマンスを実現するには、帯域幅と距離の需要に適したコンポーネントを選択し、信号の損失や損傷を避けるために注意して設置し、インフラストラクチャを完全に文書化し、容量の増加と新しいケーブル規格に備えて事前に計画する必要があります。ただし、その複雑さを理解する忍耐力と適性がある人であれば、光ファイバー接続に焦点を当てたキャリアは、ネットワーク運用、製品設計、または急成長している業界全体の新しい人材のトレーニングに及ぶことができます。

要約すると、ネットワークとスキルの要件に合った光ファイバーケーブルソリューションを選択してください。ファイバーリンクを適切に設置、管理、拡張して、最小限の中断で大きなメリットを得ることができます。技術革新とアプリケーション革新について学び続けて、戦略的価値を構築してください。ファイバーは私たちの未来を支え、これまで以上に多くの人、場所、物の間での瞬時の情報交換を可能にします。グローバル通信における高速データ配信には、現在も今後数十年もファイバーが最高の地位を占めています。