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LWCネットワークケーブルおよびトランシーバ計画

LWC デバイスでサポートされるプラガブル トランシーバ

LWC デバイスのアップリンク モジュール ポートは、SFP および SFP+ トランシーバをサポートします。このトピックでは、これらのトランシーバーでサポートされている光インターフェイスについて説明します。また、SFP トランシーバーでサポートされている銅線インターフェイスも一覧表示します。

メモ:

ジュニパーネットワークスのデバイスと一緒に、ジュニパーネットワークスから購入した光トランシーバーと光コネクターのみを使用することをお勧めします。

注意:

ジュニパーネットワークス技術支援センター(JTAC)は、ジュニパーが提供する光モジュールとケーブルの包括的なサポートを提供します。ただし、JTACは、ジュニパーネットワークスが認定または提供していないサードパーティの光モジュールおよびケーブルについてはサポートしません。サードパーティ製の光モジュールまたはケーブルを使用するジュニパー製デバイスの動作で問題が発生した場合、JTACは、確認された問題がサードパーティ製の光モジュールまたはケーブルの使用に関連していないとJTACが判断した場合、ホスト関連の問題の診断に役立つことがあります。JTACエンジニアは、サードパーティ製の光モジュールまたはケーブルを確認し、必要に応じてジュニパーと同等の認定コンポーネントと交換するように依頼する可能性があります。

消費電力の高いサードパーティ製の光モジュール(コヒーレントZRやZR+など)を使用すると、ホスト機器に熱損傷を与えたり、ホスト機器の寿命を縮めたりする可能性があります。サードパーティの光モジュールまたはケーブルの使用によるホスト機器の損傷は、ユーザーの責任です。ジュニパーネットワークスは、これらの使用によって生じたいかなる損害についても責任を負いません。

このトピックの表では、シングルモード光ファイバー(SMF)およびマルチモード光ファイバー(MMF)ケーブルを介した光インターフェイスのサポートと、SFPトランシーバーの銅線インターフェイスについて説明します。

表1:LWCデバイスにおけるギガビットイーサネットSFPトランシーバの光インターフェイスサポートと銅線インターフェイスサポート

イーサネット規格

仕様

1000BASE-T

型番

CTP-SFP-1GE-T

10/100/1000Mbps 

コネクタータイプ

RJ-45

送信機の波長

最小発射力

最大発射力

最小受信感度

最大入力電力

コア/クラッディングサイズ

モード帯域幅

距離

100 メートル

必要なソフトウェア

ティッカー

1000BASE-LX

型番

EX-SFP-1GE-LX

1000Mbps 

コネクタータイプ

Lc

ファイバー数

デュアル

送信機の波長

1310 nm

最小発射力

-9.5 dBm

最大発射力

-3 dBm

最小受信感度

-25 dBm

最大入力電力

-3 dBm

ファイバータイプ

Smf

コア/クラッディングサイズ

9/125 μm

モード帯域幅

距離

10 キロ(6.2 マイル)

必要なソフトウェア

ティッカー

表2:LWCデバイスにおけるギガビットイーサネットSFP+トランシーバの光インターフェイスサポート

イーサネット規格

仕様

10GBASE-SR

型番

EX-SFP-10GE-SR

10Gbps 

コネクタータイプ

Lc

ファイバー数

デュアル

送信機の波長

850 nm

最小発射力

-7.3 dBm

最大発射力

-1 dBm

最小受信感度

-9.9 dBm

最大入力電力

-1 dBm

ファイバータイプ

Mmf

コア/クラッディングサイズ

62.5/125 μm

62.5/125 μm

50/125 μm

50/125 μm

50/125 μm

ファイバーグレード

Fddi

OM1

OM2

OM3

モード帯域幅

160 メガヘルツ/キロ

200 メガヘルツ/キロ

400 メガヘルツ/キロ

500 メガヘルツ/キロ

1500 メガヘルツ/キロ

距離

26 メートル

33 メートル

66 メートル

82 メートル

300 メートル

DOM のサポート

利用 可能

必要なソフトウェア

ティッカー

10GBASE-LR

型番

EX-SFP-10GE-LR

10Gbps 

コネクタータイプ

Lc

ファイバー数

デュアル

送信機の波長

1310 nm

最小発射力

-8.2 dBm

最大発射力

0.5 デシベルm

最小受信感度

-18 dBm

最大入力電力

0.5 デシベルm

ファイバータイプ

Smf

コア/クラッディングサイズ

9/125 μm

モード帯域幅

距離

10 キロ

DOM のサポート

利用 可能

必要なソフトウェア

ティッカー

LWCデバイスの理解 光ファイバー ケーブルの信号損失、減衰、分散

光ファイバ接続に必要な電力バジェットと電力マージンを決定するには、信号損失、減衰、分散が伝送にどのように影響するかを理解する必要があります。LWCデバイスは、マルチモードおよびシングルモードの光ファイバケーブルを含む、さまざまなタイプのネットワークケーブルを使用します。

マルチモードおよびシングルモード光ファイバーケーブルの信号損失

マルチモード光ファイバーは、直径が十分に大きいため、光線が内部で反射します(ファイバーの壁に当たって跳ね返る)。マルチモード光ファイバーのインターフェイスには、通常、光源として LED が使用されています。ただし、LEDはコヒーレントな光源ではありません。さまざまな波長の光をマルチモード光ファイバーに送り込むため、光はさまざまな角度で反射します。光はマルチモード光ファイバー内をジグザグに進み、それが信号分散の原因となります。ファイバコア内を進む光がファイバクラッド(高屈折率のコア材料に密着した低屈折率材料の層)に放射されると、高次モード損失が発生します。これらの要因が相まって、マルチモード光ファイバーの伝送距離はシングルモード光ファイバーの伝送距離よりも短くなります。

シングルモード光ファイバーは直径が小さく、光線は 1 つのレイヤーを通してのみ内部反射します。シングルモード光ファイバーのインターフェイスには、光源としてレーザーが使用されています。レーザーが生成する光の波長は単一であり、光はシングルモード光ファイバー内を直線状に進みます。シングルモード光ファイバーは、マルチモード光ファイバーと比較して帯域幅が広く、信号の伝搬距離が長くなります。その結果、より高価になります。

LWC デバイスに接続されているシングルモードおよびマルチモードの光ファイバケーブルのタイプの最大伝送距離とサポートされている波長範囲については、 LWC デバイスでサポートされているプラガブルトランシーバを参照してください。最大伝送距離を超えると、著しい信号損失が発生する可能性があり、伝送の信頼性が低下します。

光ファイバー ケーブル内の減衰と分散

光データリンクは、受信機に到達する変調光が正しく復調されるのに十分な電力を持っている場合、正しく機能します。 減衰 は、送信中の光信号の強度の低下です。ケーブル、ケーブル スプライス、コネクターなどのパッシブ メディア コンポーネントは減衰の原因となります。光ファイバーは他のメディアよりも減衰が著しく低下しますが、それでもマルチモードおよびシングルモード両方の伝送で減衰が発生します。効率的な光データ リンクを実現するには、減衰を克服するのに十分な光を送信する必要があります。

Dispersion は、時間の経過に伴う信号の拡散です。次の 2 種類の分散が、光データ リンクを介した信号伝送に影響を与える可能性があります。

  • 色分散は、光線の速度が異なることで、時間の経過に伴い信号が拡散することです。

  • モード分散は、ファイバーの伝搬モードが異なることで、時間の経過に伴い信号が分散することです。

マルチモード伝送の場合、通常、色分散や減衰ではなく、モード分散が最大ビット レートとリンクの長さを制限します。シングルモード伝送の場合、モード分散は要因となりません。ただし、ビット レートが高くなり、距離が長くなると、色分散によって最大リンク長が制限されます。

効率的な光データ リンクを実現するには、受信機が仕様通りに動作する上で最低限必要とする強度を超えた光が必要です。さらに、総分散は、Telcordia Technologies ドキュメント GR-253-CORE(Section 4.3)および ITU(International Telecommunications Union)ドキュメント G.957 のリンク タイプに指定された制限内でなければなりません。

色分散が許容限度に達した場合、その影響はパワー バジェット内のパワー ペナルティーと見なすことができます。光パワーバジェットでは、コンポーネント減衰、パワーペナルティー(分散によるペナルティーを含む)、予期しない損失に対する安全マージンの合計を考慮する必要があります。

LWC デバイスの光ファイバー ケーブル電力バジェットの計算

光ファイバケーブルのレイアウトと距離を計画する際には、リンクの電力バジェットを計算して、光ファイバ接続が正しく動作するために十分な電力を確保できるようにします。パワーバジェットは、リンクが送信できる最大電力量です。電力バジェットを計算するときは、実際のシステムのすべての部分がワーストケースのレベルで動作していなくても、ワーストケースの分析を使用して許容誤差を提供します。

リンクの光ファイバ ケーブル電力バジェット(PB)のワーストケースの推定値を計算するには:

  1. リンクの最小トランスミッタ電力(PT)と最小レシーバ感度(PR)の値を決定します。たとえば、ここでは(PT)と(PR)をデシベルで測定し、デシベルは1ミリワット(dBm)を基準としています。

    PT = -15 dBm

    PR = -28 dBm

    メモ:

    送信機と受信機の仕様を参照して、送信機の最小電力と受信機の最小感度を確認してください。

  2. (PT)から(PR)を引いて、電力予算(PB)を計算します。

    -15 dBm – (-28 dBm) = 13 dBm

LWC デバイスの光ファイバ ケーブル電力マージンの計算

電力マージンの計算を始める前に:

光ファイバー ケーブルのレイアウトと距離を計画する際には、リンクの電力マージンを計算する必要があります。適切な電力マージンがあれば、光ファイバー接続はシステム損失を克服するのに十分な信号電力を確保し、必要な性能レベルに対するレシーバの最小入力要件を満たします。電力マージン(PM)は、電力バジェット(PB)から減衰またはリンク損失(LL)を差し引いた後に利用可能な電力量です。

電力マージンを計算するときは、実際のシステムのすべての部分がワーストケースのレベルで動作していない場合でも、ワーストケース分析を使用して許容誤差を提供します。電力マージン(PM)がゼロより大きい場合は、電力バジェットがレシーバを動作させるのに十分であり、レシーバーの最大入力電力を超えないことを示します。これは、リンクが機能することを意味します。ゼロまたは負の電力マージン(PM)は、受信機を操作するのに十分な電力がないことを示します。受信機の最大入力電力を確認するには、受信機の仕様を参照してください。

リンクの電力マージン(PM)のワーストケースの推定値を計算するには:

  1. 適用可能なリンク損失係数の推定値を加算して、リンク損失(LL)の最大値を決定します。たとえば、表 3 に示すさまざまな要因のサンプル値を使用します(ここでは、リンクの長さは 2 km でマルチモード、(PB) は 13 dBm)。
    表 3: リンク損失の原因の推定値

    リンク損失係数

    推定リンク損失値

    リンク損失(LL)計算値の例

    高次モード損失

    マルチモード - 0.5 dBm

    0.5 デシベルm

    シングルモード - なし

     0 dBm

    モード分散と色分散

    マルチモード - 帯域幅と距離の積が 500 MHz/km 未満の 場合はなし。

     0 dBm

    シングルモード - なし

     0 dBm

    コネクタ

    0.5デシベルm

    この例では、5 つのコネクタを想定しています。5 つのコネクタでの損失: 5 (0.5 dBm) = 2.5   dBm

    スプライス

    0.5デシベルm

    この例では、2 つのスプライスを想定しています。2 つのスプライスの損失: 2 (0.5 dBm) = 1 dBm

    ファイバー減衰

    マルチモード - 1 dBm/km

    この例では、リンクの長さが 2 km であることを前提としています。2 kmでのファイバー減衰:2 km(1 dBm/km ) = 2 dBm。

    シングルモード - 0.5 dBm/km

    この例では、リンクの長さが 2 km であることを前提としています。2 kmでのファイバー減衰:2 km(0.5 dBm/km ) = 1 dBm。

    クロックリカバリモジュール(CRM)

    1dBm

    1dBm

    メモ:

    機器やその他の要因によって発生する信号損失の実際の量については、その機器のベンダーのドキュメントを参照してください。

  2. (PB)から(LL)を引いて(PM)を計算します。

    PB – LL = PM

    13 dBm – 0.5 dBm [HOL] – 5 (0.5 dBm) – 2 (0.5 dBm) – 2 km (1.0 dBm/km) – 1 dB [CRM] = PM

    13 dBm – 0.5 dBm – 2.5 dBm – 1 dBm – 2 dBm – 1 dBm = PM

    PM = 6デシベルm

    計算された電力マージンはゼロより大きく、リンクに送信に十分な電力があることを示しています。また、電力マージン値は、レシーバーの最大入力電力を超えません。受信機の最大入力電力を見つけるには、受信機の仕様を参照してください。