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光ファイバ リンクでの最大減衰量の計算

2005 年 3 月 30 日 - ライター翻訳版
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目次

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
光リンク上での減衰の計算
関連するシスコ サポート コミュニティ ディスカッション
関連情報

概要

この文書では、光ファイバの最大減衰量を計算する方法について説明します。 この方法論はすべてのタイプの光ファイバに適用でき、光システムで使用される最大距離を計算するために使用できます。

注:減衰の測定は常に実際の現場で行う必要があります。

前提条件

要件

この文書に関する特別な要件はありません。

使用するコンポーネント

この文書は、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。

表記法

文書表記の詳細は、『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

減衰とは、光パルスがマルチモードまたはシングルモード ファイバで伝播されるときに失われる信号強度または光パワーの損失の測定基準です。 単位は一般的にデシベルまたは dB/km で表されます。

波長

一般的なピーク波長は、780 nm、850 nm、1,310 nm、1,550 nm、および 1,625 nm です。 850 nm の領域はファースト ウィンドウとも呼ばれており、初期の LED や検出テクノロジーをサポートしていたことから、この波長が最初に使用されました。 現在では、損失率と分散率が非常に低い 1,310 nm の領域がよく使用されています。

1,550 nm も現在よく使用されている領域で、リピータが不要になります。 通常、波長が長くなるとパフォーマンスとコストも高くなります。

マルチモード ファイバとシングルモード ファイバでは、ファイバの種類やサイズが異なります。 たとえば、シングルモードでは 9/125 um、マルチモードでは 62.5/125 または 50/125 のファイバを使用します。ファイバのサイズが異なると、光の損失を表す dB/km の値にも差が出ます。 ファイバの損失率は使用する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、まず、表 1 と表 2 について確認します。

表 1:波長が 1,310 nm の場合

 

減衰/Km(dB/Km)

減衰/光コネクタ(dB)

減衰/接合部(dB)

 

最小

0.3

0.4

0.02

最適

平均

0.38

0.6

0.1

通常

最大

0.5

1

0.2

最悪な状態

表 2:波長が 1,550 nm の場合

 

減衰/Km(dB/Km)

減衰/光コネクタ(dB)

減衰/接合部(dB)

 

最小

0.17

0.2

0.01

最適

平均

0.22

0.35

0.05

通常

最大

0.4

0.7

0.1

最悪な状態

実際の現場では、次のような状況が一般的です。

max_att_27042.gif

光リンク上での減衰の計算

これで、このリンクの減衰を計算する準備ができました。 基本ケーブル セクションにおける減衰の合計(TA)は、次の式で計算できます。

TA = n x C + c x J + L x a + M

各項の意味は次のとおりです。

  • n:コネクタの数

  • C:1 つの光コネクタでの減衰(dB)

  • c:基本ケーブル セクション内の接合部の数

  • J:1 つの接合部での減衰(dB)

  • M:システムのマージン値(パッチ コード、ケーブルの屈曲、想定外の光減衰イベントなど。3dB 程度を想定)

  • a:光ケーブルの減衰(dB/Km)

  • L:光ケーブルの全長

この式を例に適用し、特定の値を光カードの値として代入した場合、次のような結果が得られます。

1,310 nm の波長の場合:通常

TA = n x C + c x J + L x a + M = 2 x 0.6dB + 4x 0.1dB + 20.5Km x 0.38dB/Km + 3dB = 12.39dB

1,310 nm の波長の場合: 最悪な状態

TA = n x C + c x J + L x a + M = 2 x 1dB + 4x 0.2dB + 20.5Km x 0.5dB/Km + 3dB = 16.05dB

1,550 nm の波長の場合:通常

TA = n x C + c x J + L x a + M = 2 x 0.35dB+ 4x 0.05dB+ 20.5Km x 0.22dB/Km+ 3dB = 8.41dB

1,550 nm の波長の場合: 最悪な状態

TA = n x C + c x J + L x a + M = 2 x 0.7dB+ 4x 0.1dB+ 20.5Km x 0.4dB/Km+ 3dB = 13dB

次の仕様の光カードを想定しています。

Tx = - 3 dB 〜 0dB(1,310 nm の場合)

Rx = -20 dB 〜 -27 dB(1,310 nm の場合)

この場合、パワー バジェットは、27 dB 〜 17 dB です。

最悪条件のカード(1,310 nm で 17 db のパワー バジェット)について考えた場合、光リンクの減衰は 1,310 nm で最大 16.05 dB となり、この光リンクは問題なく使用できると想定できます。 これを確認するためには、リンクの測定が重要です。


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