MX480ネットワークケーブルおよびトランシーバの計画
光ファイバー ケーブルの電力バジェットと電力マージンの計算
このトピックの情報と光インターフェイスの仕様を使用して、光ファイバー ケーブルの電力予算と電力マージンを計算します。
ハードウェア互換性ツールを使用して、Juniper Networks 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に関する情報を見つけることができます。
電力バジェットと電力マージンを計算するには、次のタスクを実行します。
光ファイバー ケーブルの電力バジェットの計算
光ファイバー接続が正しく動作するために十分な電力を確保するには、リンクが送信できる最大電力量である電力バジェット(PB)を計算する必要があります。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。PBのワーストケースの推定値を計算するには、最小トランスミッタ電力(PT)と最小レシーバ感度(PR)を仮定します。
PB = PT – PR
次の架空の電力バジェットの式では、デシベル(dB)とデシベル(1ミリワット(dBm)で測定された値を使用しています。
PB = PT – PR
PB = -15 dBm – (-28 dBm)
PB = 13デシベル
光ファイバーケーブルの電力マージンの計算方法
リンクのPBを計算した後、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を表す電力マージン(KM)を計算できます。PMの最悪の場合の推定値は、最大LLを前提としています。
PM = PB – LL
PMが ゼロより大きいことは、電力バジェットが受信機を動作させるのに十分であることを示します。
リンク損失を引き起こす要因には、高次モード損失、モード分散と色分散、コネクター、スプライス、ファイバー減衰などがあります。 表1 は、次のサンプル計算で使用される係数の推定損失量を示しています。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、ベンダーのドキュメントを参照してください。
リンク損失係数 |
推定リンク損失値 |
---|---|
高次モード損失 |
シングル モード - なし マルチモード - 0.5 dB |
モード分散と色分散 |
シングル モード - なし 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。 |
コネクタの不良 |
0.5デシベル |
スプライス |
0.5デシベル |
ファイバー減衰 |
シングル モード - 0.5 dB/km マルチモード - 1 dB/km |
PBが13dBである長さ2kmのマルチモードリンクの以下の計算例では、表1の推定値を使用しています。この例では、5 つのコネクタ(コネクタあたり 0.5 dB、つまり 2.5 dB)と 2 つのスプライス(スプライスあたり 0.5 dB、または 1 dB)、および高次モード損失(0.5 dB)のファイバ減衰(2 km @ 1 dB/km、または 2 dB)の合計として LL を計算します。PMは次のように計算されます。
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 2 km (1 デシベル/キロ) – 5 (0.5 デシベル) – 2 (0.5 デシベル) – 0.5 デシベル
PM = 13デシベル – 2デシベル – 2.5デシベル – 1デシベル – 0.5デシベル
PM = 7デシベル
PBが 13dBの8kmのシングルモードリンクの以下の計算例では、 表1の推定値を使用しています。この例では、7 つのコネクタのファイバ減衰(8 km @ 0.5 dB/km、つまり 4 dB)と損失(コネクタあたり 0.5 dB、つまり 3.5 dB)の合計として LL を計算します。pPM は次のように計算されます。
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 8 km (0.5 dB/km) – 7(0.5 dB)
PM = 13デシベル – 4デシベル – 3.5デシベル
PM = 5.5デシベル
両方の例で、計算されたPM はゼロより大きく、リンクが送信に十分な電力を有し、最大受信機入力電力を超えないことを示しています。
光ファイバー ケーブルの信号損失、減衰、分散の理解
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。MX10008 ルーターは、マルチモードおよびシングルモード光ファイバー ケーブルなど、さまざまな種類のネットワーク 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。
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。
MXシリーズルーターのルーティングエンジンインターフェイスケーブルおよびワイヤ仕様
表 2 に、管理ポートに接続するケーブルとアラーム リレー接点に接続するワイヤの仕様を示します。
ルーティングエンジン(RE)とコントロールボード(CB)が1つのボードに統合されたルーターでは、CB-REはルーティングおよびコントロールボード(RCB)として知られています。RCB は、RE および CB 機能を提供する単一の FRU です。
港 |
ケーブル仕様 |
最大長 |
ルーターレセプタクル |
---|---|---|---|
ルーティングエンジンコンソールまたは補助インターフェイス |
RS-232(EIA-232)シリアルケーブル |
1.83メートル |
RJ-45 ソケット |
ルーティング エンジン イーサネット インターフェイス |
100Base-T動作に適したカテゴリ5ケーブルまたは同等のケーブル |
100メートル |
RJ-45 自動センシング |
アラームリレー接点 |
ゲージが 28 AWG から 14 AWG のワイヤ(0.08 から 2.08 mm2) |
何一つ |
— |
デバイス パッケージの一部として、DB-9 アダプターに RJ-45 コンソール ケーブルを含めることはなくなりました。コンソール ケーブルとアダプターがデバイス パッケージに含まれていない場合、または別の種類のアダプターが必要な場合は、次のものを別途注文できます。
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RJ-45 - DB-9 アダプタ(JNP-CBL-RJ45-DB9)
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RJ-45 ー USB-A アダプター(JNP-CBL-RJ45-USBA)
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RJ-45 - USB-C アダプタ(JNP-CBL-RJ45-USBC)
RJ-45 to USB-A または RJ-45 to USB-C アダプターを使用する場合は、PC に X64 (64 ビット) 仮想 COM ポート (VCP) ドライバーがインストールされている必要があります。ドライバをダウンロードするには、 https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/ を参照してください。