内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

減衰とは

波長

最大ホップの計算

光学的バジェット損失の均等化

関連情報

概要

このドキュメントでは、光ファイバ、特にCisco ONS 15454の最大ホップ距離を計算する方法について説明します。この方法は、あらゆるタイプの光ファイバに適用して、光システムが使用する最大距離を推定できます。

前提条件

要件

このドキュメントに特有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのようなコマンドについても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

減衰とは

このセクションでは減衰の意味について説明し、さまざまな波長に基づいて光リンクの最大距離を計算するためのガイドラインを提供します。

減衰は、光パルスがマルチモードまたはシングルモード ファイバの配線を通って伝播するときに発生する信号強度や光パワーの損失の測定値です。この測定値は、通常、デシベルまたは dB/km で定義されます。

波長

最も一般的なピーク波長は、780nm、850nm、1310nm、1550nm、および 1625nm です。第一窓と呼ばれる 850nm 領域は元来の LED および検知器の技術に対応していたため、当初はこの波長が使用されていました。今日では損失と分散が非常に小さい 1310 nm の領域が一般的です。

また、1550nm 領域もリピータを使用せずに済むため、今日広く利用されています。一般に、波長が長くなるほど性能が向上しますが、費用が高くなります。

マルチモード ファイバとシングルモード ファイバは、別々のファイバ タイプまたはサイズを使用します。たとえば、シングルモードファイバは9/125 umを使用し、マルチモードは62.5/125または50/125を使用します。異なるサイズのファイバは、異なる光損失dB/km値を持ちます。ファイバの損失は動作波長に大きく依存します。一般的に使用されるファイバでは、物理的なファイバのサイズ（たとえば、9/125 や 62.5/125）に関係なく、1,550 nm の波長で損失が最も低くなり、780 nm の波長で損失が最も高くなります。

光リンクの最大距離を計算するには、表 1 と表 2 の詳細を考慮します。

表1 – 波長1310nmの場合

減衰/km（dB/km）

減衰/光コネクタ（dB）

減衰/接合（dB）

条件

最小

0.30

0.40

0.02

最良の条件

平均

0.38

0.60

0.10

Normal

最大 VLAN

0.50

1.00

0.20

最悪な状態

表2 – 波長1550nmの場合

減衰/km（dB/km）

減衰/光コネクタ（dB）

減衰/接合（dB）

条件

最小

0.17

0.20

0.01

最良の条件

平均

0.22

0.35

0.05

Normal

最大 VLAN

0.04

0.70

0.10

最悪な状態

ここで、現場の一般的な状況の例を示します。

表 3 - ONS 15454 の場合

カード

ファイバの光のレベル

Rx レベル 最大値 ～ 最小値

Tx レベル 最大値 ～ 最小値

OC3

-8 ～ -28

-8 ～ -15

OC12

-8 ～ -28

-8 ～ -15

OC12

-8 ～ -28

+2 ～ -3

OC12

-8 ～ -28

+2 ～ -3

OC48

0 ～ -18

0 ～ -5

OC48

-8 ～ -28

+3 ～ -2

OC48

-8 ～ -28

0 ～ -2

表4 - OC192 LRおよびSTM64 LH 1550の場合

Tx/Rx

最大 VLAN

最小

トランスミッタ（Tx）の出力電力：

最大+10 dBm

最小.+7 dBm

レシーバ（Rx）レベル：

最大-10 dBm

最小値：-19 dBm

このカードでは、電力バジェットは次の範囲です。29 dB ～ 17 dB

最大ホップの計算

「減衰とは」のセクションで提供されている情報を使用して、Cisco ONS 15454 の最大ホップ距離を含む、あらゆる SPAN のすべての減衰を計算できます。

光学的バジェット損失の均等化

Atotal =（波長 λ 損失 dB/km X ファイバ長）+（コネクタ損失 X コネクタ数）+（スプライス損失 X スプライス数）

キロメートルからマイルへの変換

Km X .6214 = マイル（1 マイル = 1.60 km）

OC48 LR 1550 カードの最大ホップ距離を計算する例を示します。このカードの場合：

- 最小 Rx レベルは -28 dB、最小 Tx レベルは -2 dB

- 最大 Rx レベルは -8 dB、最大 Tx レベルは +3 dB

このカードでは、電力バジェットは次の範囲です。31 dB ～ 6 dB

最大 Rx レベルが -8 dB であれば、レーザー電源が「より熱ければ」、ボードが損害を受ける可能性があることを意味します。また、最小 Rx レベルは -28 dB なので、この限度を超えて受信できません。

これを踏まえて、次のように想定します。

- 回線の最小減衰は、少なくとも次の値である必要があります。

A（最小）= 最大 Tx レベル - 最大 Rx レベル = +3 dB - (- 8 dB) = 11 dB

- 回線の最大減衰は次の値である必要があります。

A（最大）= 最小 Tx レベル - 最小 Rx レベル = -2 dB - (- 28 dB) = 26 dB

またシステム マージンも考慮する必要があります。パッチ コード、ケーブル ベンド、予測不能な光減衰イベントなどに、約 3 dB MB が必要です。また、基本ケーブルにある多くのスプライスは、一部の外部コネクタを分断します（少なくとも 2 箇所で 0.7 dB を想定すると、これを約 1.5 dB と考慮できます）。

この情報に基づくと、計算で次のような新しい値を予測できます。

A（最小）= 11 dB - 4.5 dB = 6.5 dB

A（最大）= 26 dB - 4.5 dB = 21.5 dB

これらの結果により、光ケーブル（TA）の最大減衰は、OC48 LR 1550 との 1 リンクで最大 26 dB である必要があり、11 dB 未満にはできないという結論になります。

ここでは、次の条件が考慮されます。

- ケーブル上の光ファイバの最小長は次のとおりです。

L（最小）= A（最小）/ a= 6.5 dB/ 0.22 dB/km = 29.5 km

- ケーブル上の光ファイバの最大長は次のとおりです。

L（最大）= A（最大）/ a = 21.5 dB/ 0.22 dB/km = 97.72 km

ここで、a は光ケーブルの減衰です（dB/km）。

この計算に基づくと、OC48 LR 1550 カードの最大ホップ距離は 29.5 km ～ 97.72 km です。

この手順を基礎として、他のすべての SPAN を計算できます。

関連情報

- テクニカル サポートとドキュメント – Cisco Systems