html 光伝送の用語:サービス、インターフェース、光パワー | FCTELE
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光伝送機器の基本用語を理解する:サービス、インターフェース、帯域幅、光パワー

閲覧数: 85 +4FCTELEによるオリジナル記事著者:FCTELE技術チーム
概要

対向機器を選定する前に、光機器に関するどの用語を区別すべきですか?

まず伝送するサービスを明確にし、次にその電気インターフェースと互換性のある光リンク両端の機器を確認します。コネクタの形状だけでは、信号の種類、ファイバーの種類、波長、回線速度は決まりません。絶対パワーと損失、デジタルのビットレートとアナログの周波数帯域幅を区別してください。距離の表記や光製品の一般名称から互換性や品質を推測するのではなく、文書化された入力条件の下で、復元された各サービスを検証してください。

3つの仕組みと検証の適用範囲信号の流れを追い、実際のサービスを検証する

01サービスを特定する

Identify the serviceVideo, E1, serial and Ethernet use different receiver processing.Video receiverSerial receiverFrameEthernet PHYConnector fit does not select the signal circuit

映像、E1、シリアル、Ethernetでは、受信側の処理が異なります。

02各構成要素を区別する

Separate component identitiesThe host, optical module and fiber have distinct compatibility conditions.Compatible powered hostHost dataSFPHost powerHost mode, firmware and optic must agree

ホスト、光モジュール、ファイバーには、それぞれ異なる互換性条件があります。

03パワーの単位を正しく使う

Keep power units meaningfulAbsolute optical power and relative path loss play different roles.TXFiberJointsRXReceive dBm = transmit dBm − loss dBCheck margin and overload in both directions

絶対光パワーと相対的な伝送路損失は、役割が異なります。

スワイプして3つの図を比較 →

概念を説明するための図であり、実測波形、設置配線図、特定製品の内部構成を示すものではありません。
  • サービスを特定する

    入力元の形式と必要な出力を記録します。

  • 各構成要素を区別する

    ホストの対応リストと光インターフェースの仕様全体を照合します。

  • パワーの単位を正しく使う

    両方向について受信感度と過負荷上限を確認します。

選定・検証チェックリスト確認項目と関連ガイドを展開する
対象サービスと実際の運用条件に関する確認事項
確認項目確認する内容検証方法
サービスを特定する映像、E1、シリアル、Ethernetでは、受信側の処理が異なります。入力元の形式と必要な出力を記録します。
各構成要素を区別するホスト、光モジュール、ファイバーには、それぞれ異なる互換性条件があります。ホストの対応リストと光インターフェースの仕様全体を照合します。
パワーの単位を正しく使う絶対光パワーと相対的な伝送路損失は、役割が異なります。両方向について受信感度と過負荷上限を確認します。

光伝送装置を選ぶ際は、まず何のサービスを伝送する必要があるかを明確にし、その後でインターフェースとパラメータを確認します。ファイバーはあくまで伝送媒体です。同じ種類のファイバーに接続できても、同じ種類の信号を伝送できるとは限りません。映像、電話、E1、シリアルポート、Ethernetにはそれぞれ異なる規則があり、すべて「光伝送装置」と呼ばれているからといって相互に置き換えることはできません。

1. 光伝送装置がサービスを遠端へ伝送する仕組み

光伝送装置は、サービス信号と光リンクの間に位置する端末と考えることができます。送信側は電気信号を受け取り、対応するサービスに応じてサンプリング、符号化、フレーム化、多重化などを行い、その後、光送信器で伝送可能な光信号を生成します。受信側は光信号を電気信号に戻し、対応する規則に従ってサービスを復元します。製品によって処理は異なるため、すべての光伝送装置を「複数のE1を光信号に変換する装置」と説明できるわけではありません。

例えば、E1光伝送装置はデジタル回線を処理しますが、映像光伝送装置はアナログ映像、SDI、またはその他の指定形式を処理する場合があります。シリアルポート光伝送装置はシリアル電気信号を伝送し、電話光伝送装置では電話側インターフェースの役割も適合させる必要があります。Ethernet光メディアコンバータはEthernetリンクを処理します。両端の機器をファイバーで接続する際は、シリーズ、サービス、光ポート仕様の点で対向接続可能な組み合わせであることを確認しなければなりません。

E1電気信号をフレーム化、多重化し、光信号に変換して遠端で復元する過程を示す図
図1:サービス処理と光電変換は異なる段階です。インターフェースの例はサービスを区別するためのものであり、各種インターフェースを直接相互に置き換えられることを意味するものではありません。

2. アナログ、デジタル、圧縮、非圧縮

アナログ伝送方式では通常、連続的に変化するサービス信号を光伝送に適した信号に変調し、受信側で復調します。デジタル方式では、サービスをデジタル系列で表現または搬送し、デジタル光リンクで伝送します。デジタル方式だからといって、「すべての入力がデジタルインターフェース」であるとは限りません。アナログ音声や映像も、まずサンプリングと量子化を行い、その後デジタルリンクで伝送できます。

圧縮とは、符号化方式を用いて必要なデータ量を削減することであり、処理遅延や画質とのトレードオフを伴う場合があります。非圧縮とは、この種の圧縮を使用しないことを意味しますが、サンプリング、フレーム化、同期などの処理は行われる場合があります。製品を比較する際は、具体的な入力形式、符号化方式、エンドツーエンド遅延、試験条件を確認してください。非圧縮というだけで遅延ゼロをうたったり、デジタル技術を使用しているというだけで、あらゆる距離でひずみが発生しないと保証したりすることはできません。

3. E1、PDH、SDHなどの略語は何を意味しますか?

E1は、公称回線速度が2.048 Mbit/sのデジタル回線の一種です。コネクタの名称ではなく、「Ethernet速度2メガビット」と同義でもありません。フレーム方式、クロック源、電気インターフェースをすべて適合させる必要があります。透過伝送、アラーム、ループバックに対応しているかどうかは、個別の製品マニュアルで確認してください。

PDHはPlesiochronous Digital Hierarchy(準同期デジタルハイアラーキ)、SDHはSynchronous Digital Hierarchy(同期デジタルハイアラーキ)の略です。どちらもデジタル伝送の構成方式を示すものであり、筐体やインターフェース数によって分けられる単純な製品等級ではありません。実際の機器が収容するE1の数やその他のサービスはさまざまであり、従来の「最小4チャネル、最大4,000チャネル超」という説明を、すべての光伝送装置の能力範囲として使用することはできません。

市場向け資料には、SPDHなどの名称が登場することもあります。これらの用語を見かけた場合は、光ポートの形式、収容サービス、対向機器との互換性、ネットワーク構成方式を重点的に確認してください。名称だけで、特定のSDHシステムに接続できるかどうかを判断すべきではありません。標準体系と個々の機器の実装は別々に確認する必要があり、プロトコル名が似ていても直接相互接続できるとは限りません。

4. コネクタの外観と電気的な規則は分けて考える

BNCは同軸信号の接続によく使用され、指定された映像またはE1インターフェースに使用できますが、2つのBNCが必ず送信ポートと受信ポートの対になっているとは限りません。TX、RX、IN、OUTなどの表示と、指定されたインピーダンスを確認する必要があります。映像信号とE1信号がどちらもBNCを使用していても、そのまま同じサービスとして扱うことはできません。75Ωまたは120Ωはインターフェースの電気的条件を示すものであり、「このコネクタの名称」ではありません。

一般にRJ45と呼ばれる8極モジュラーインターフェースはEthernet機器で広く使用されていますが、一部の通信機器では、類似した外観のインターフェースをE1やその他の信号の接続にも使用しています。ケーブルを差し込む前に、ピン配置、サービス、インピーダンスを確認してください。ネットワークケーブルを挿入できるというだけで、試験のためにコンピューターのネットワークポートへ接続してはいけません。不明なインターフェースを無造作に接続すると、異常や破損を招くおそれがあります。

RS232はシリアル電気インターフェースの規格であり、単一のプラグ形式ではありません。機器にはDB9、DB25、端子台などが使用される場合があり、ピン配置とDTE/DCEの役割を確認する必要があります。電話インターフェースではRJ11形状が一般的ですが、電話側にもFXSやFXOなどの異なる役割があります。インターフェースの外観、給電、呼出信号の供給能力を、すべてマニュアルに従って確認してください。

SC、FC、ST、LCなどは光コネクタの形状であり、シングルモード、マルチモード、波長、インターフェース速度とは別の概念です。端面の研磨形式も適合させる必要があり、異なる端面を無造作に接続してはいけません。2芯方式では、ローカル側の送信を遠端側の受信に接続する必要があります。1芯BiDi方式では、送受信波長が相補的である必要があり、両端が同じ型番でも必ず対になるとは限りません。

5. 距離と光パワー:公称のキロメートル値だけを見ない

「20キロメートル伝送可能」という表記は通常、指定された光モジュール、ファイバー、試験条件を前提としています。実際の設計では、ファイバーの減衰、コネクタ、融着接続点、光分岐器、確保すべきマージンをすべて考慮する必要があります。送信パワーはdBmで表されます。受信感度は、指定条件下で受信端が信号を識別できる下限値です。過負荷上限は、入力が強すぎても障害が生じ得ることを示します。

光信号がファイバー、コネクタ、融着接続の損失を受け、受信パワーを受信感度と過負荷上限の間に収める必要があることを示す図
図2:長距離ではパワー不足を防ぐ必要があり、短距離でも過負荷を確認する必要があります。図中の範囲は仕組みを説明するためのものであり、特定モデルのパラメータではありません。

設計時のパワーバジェット計算では、まず「最小送信パワーから受信感度を差し引く」ことで許容損失を求め、そこからリンク損失と設計マージンを差し引くことができます。この計算はパワーバジェットであり、分散、インターフェースの互換性、サービス性能が検証済みであることを意味しません。本稼働前には実際の受信パワーも測定し、両方向を個別に確認する必要があります。1芯方式では方向ごとに波長が異なり、減衰の基準値も異なる場合があります。

6. 帯域幅、信号対雑音比、ビット誤り率、レベル

アナログ音声や映像の帯域幅は、有効な周波数範囲としてHzで表されることが多く、デジタル伝送速度はbit/sで表されることが一般的です。両者を直接同一視することはできず、「帯域幅が広い」からといって、あらゆる映像規格を伝送できる保証にはなりません。比較する際は、まず対象となるサービスを確認し、その後、指定された周波数範囲内の振幅、ひずみ、その他の条件を確認してください。

信号対雑音比は、有効な信号と雑音の相対的な大きさを示し、通常はdBで表されます。測定帯域幅、入力レベル、重み付け方法が異なる場合、数値をそのまま横並びで比較することはできません。ビット誤り率は、試験した総ビット数に対する誤りビット数の比率です。観測時間、符号パターン、環境を併せて記録する必要があります。しばらく誤りが観測されなかったからといって、常に誤りがゼロであることを意味するわけではありません。

信号レベルには、対象、単位、基準値を明記する必要があります。dBは相対比を表し、dBmは1ミリワットを基準とします。また、電圧振幅はVやVppで表す場合もあり、これらを混同してはいけません。インピーダンス整合は信号の反射や波形に影響し、高速インターフェースの適合性は、直流抵抗を測定するだけでは証明できません。

7. 用語を選定・受入検査の質問に落とし込む

メーカーには、入力機器、出力機器、サービス形式、インターフェースのピン配置、距離、利用可能なファイバー心線、環境条件を伝えてください。両端をどのように組み合わせるのか、どのパラメータが代表値で、どれが保証範囲なのか、説明を求めてください。機器の受領後は、まず条件を管理した短距離リンク試験を行って光パワーを確認し、その後、現場に接続して実際のサービス、アラーム、復旧を検証します。

Feichang Technologyの製品センターでは、PDH、SDH、電話、専用サービス向けの光伝送装置をそれぞれ分けて掲載しています。選定時は、該当するカテゴリで具体的なモデルを確認してください。マルチサービス機器も、インターフェースごとに個別の検証が必要です。「サービス統合」という表現は、詳細仕様の代わりにはなりません。

参考資料:ITU-T G.703,ITU-T G.707,Feichang Technologyの製品カテゴリへのリンク。ここでは、1468、1403、2156に含まれるインターフェースとパラメータの内容を整理し、サービスの過度な一般化と計算式の誤用を訂正しています。模式図は一般的な説明用の図であり、実際の製品、測定結果、モデル仕様を示すものではありません。

中国語の技術記事から翻訳。原文初公開:2020-06-15。原文最終改訂:2026-10-13T19:28:50+08:00。 中国語の原文を読む

実務上のよくある質問

両方の製品がファイバーを使用しているという理由だけで、2つのBNCインターフェースを接続できますか?

いいえ。BNCは、指定の異なる信号やインピーダンスに使用される場合があります。光接続を検討する前に、両端の電気的形式、方向、サービス処理を確認してください。

LCコネクタであれば、シングルモードのギガビット光リンクであると判断できますか?

いいえ。LCが示すのはコネクタの形状です。ファイバーの種類、光規格、波長、速度、パワー制限、ホストの対応についても、両端の構成全体で適合させる必要があります。

dBmの測定値が大きくても、必ずしも光伝送の結果が良いとは限らないのはなぜですか?

受信器への入力は、指定された範囲内に収まる必要があります。過大なパワーは過負荷を引き起こす可能性があります。適切な波長と測定点で得られた値を受信感度および過負荷上限と比較し、その後、サービスを検証してください。

出典と適用範囲

これらの補足は一般的な仕組みを説明するものです。対応機能、接続の詳細、受入判定基準は、実際の機器、ソフトウェア、運用条件に合わせて検証する必要があります。図は測定結果や認証の証拠ではありません。

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