データを光に変換: 光ファイバートランシーバーの究極ガイド

2024 年 6 月 3 日

キャサリン

光通信エンジニア

光ファイバートランシーバーは、最新の電気通信またはデータ通信システムの最も重要な部品の 1 つです。ネットワーク機器からの電気信号を、光ファイバーケーブルに沿って伝送できる光信号に変換することにより、重要な役割を果たします。その後、さらに使用できるように電流に変換して目的地に戻します。この双方向機能により、これらのデバイスは長距離にわたって高速でデータを送信でき、速度、容量、および電磁干渉 (EMI) に対する耐性の点で、従来の銅線ベースのシステムよりも顕著な優位性を備えています。

光ファイバートランシーバーとは何ですか?

光ファイバー技術を理解する

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データ伝送におけるトランシーバーの役割

データは、信号をある媒体から別の媒体に変更することによって、トランシーバーを介して送信されます。光ファイバーシステムでは、トランシーバーはネットワークデバイスからの電気信号を光信号に変換し、光ファイバーケーブルを介して送信し、受信側に送り返します。これにより、長距離にわたるデータの整合性と速度が保証されます。

光ファイバートランシーバーは、技術的には、光源としてレーザーまたは発光ダイオード (LED) を使用して電気信号を光に変換する送信機と、光検出器を使用して光信号を電気信号に変換する受信機で構成されています。光ファイバートランシーバーの重要な技術パラメータの一部は次のとおりです。

データレート: 通常、1Gbps、10Gbps、25Gbps、40Gbps、100Gbps などの規格で Gbps 単位で指定されます。

波長: 850 nm、1310 nm、1550 nm などのさまざまな波長が、さまざまな距離や伝送シナリオに使用されます。
伝送距離: 範囲は、短距離 850 nm マルチモードファイバーの数十メートルから、約 100 nm の長距離シングルモードファイバーの 1550 キロメートル以上まで、大きく異なります。
フォームファクター: SFP (Small Form-factor Pluggable)、SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable)、QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable)、QSFP+、QSFP28、CFP (C Form-factor Pluggable) などのさまざまなタイプがあります。 )、それぞれに独自のサポートされるデータレートと物理構成があります。

特定のネットワークアプリケーションに適切なトランシーバーを選択し、ネットワークシステムのさまざまな部分間の互換性を確保し、パフォーマンスレベルを最適化するには、これらのパラメーターに関する深い知識が必要です。

光トランシーバーの主要コンポーネント

光トランシーバモジュールはいくつかの重要なコンポーネントから作成されており、それらはすべて変換および送信プロセスで役割を果たします。以下に重要な部分をいくつか示します。

送信機: 電気信号を光信号に変換する光源、通常はレーザーダイオード (LD) または発光ダイオード (LED) を備えています。この光源の選択により、トランシーバーのデータレート、距離能力、波長が決まります。
受信機: 受信機は、光信号を電気信号に変換する光検出器で構成されます。この部分の感度によって、トランシーバーが全体的にどの程度うまく機能するかが決まります。
マルチプレクサ/デマルチプレクサ (Mux/Demux): これらのデバイスは、波長分割多重 (WDM) システムで使用されます。マルチプレクサは、異なる波長の光信号を 1 つのファイバに結合します。もう一方の端では、デマルチプレクサがそれらを再び分離します。
マイクロコントローラー - 統合されたマイクロコントローラーユニット (MCU) は、指定された制限に達するまで特定のパラメーターに対するパフォーマンスを測定することによってそのようなデバイスを制御します。これにより、制限内での機能が保証され、デジタル診断モニタリング (DDM) が可能になります。

光インターフェイス: トランシーバーの光インターフェイスは、トランシーバーを光ファイバーネットワークに接続します。このコンポーネントは、光信号をファイバーに調整して結合するため、光信号がファイバー中を伝播する際のエネルギー損失が少なく、あまり散乱しないため、信号の完全性が維持されます。

光ファイバートランシーバーはどのように機能しますか?

光信号によるデータの送信

データを送信する際、光ファイバートランシーバーは電気信号を光信号に変換します。これは送信モジュールで行われ、ネットワークデバイスからの電気信号がレーザーまたは LED 光源に送られます。光源によって生成される変調光パルスは、送信されるバイナリデータに対応します。これらのパルスは、正確に調整され、信号損失を最小限に抑えるように設計された光ファイバーケーブルを介して、光インターフェースを介して送信されます。

光ファイバー材料の低損失特性により、光パルスは光ファイバー内であまり減衰することなく長距離を移動します。受信端に到達すると、受信モジュールに入り、そこでフォトダイオードまたはアバランシェフォトダイオード (APD) によって検出されます。この要素はそれらを再び電気信号に戻します。次に、マイクロコントローラーがこれらの電気信号を処理し、出力として送信する前に正しいタイミングとフォーマットを確保し、受信ネットワークデバイス用の最終的な読み取り可能なデータを作成します。これらすべてにより高速化が可能になります。最新の通信システムに必要な光ファイバーネットワークを介した高帯域幅の情報伝送。

変換プロセス: 電気から光へ

光ファイバートランシーバーで電気信号を光信号に変換するには、さまざまな重要な手順が必要です。最初に、ネットワークデバイスは、送信するデータを表す電気信号をトランシーバーの送信モジュールに送信します。この時点で、送信機にあるレーザーダイオードまたは発光ダイオード (LED) が電気信号を光パルスに変換します。これらのパルスは、電流を使用して通信されるバイナリデータを表すために慎重に生成されます。その後、変調された光パルスは、信号強度をあまり失わないよう、正確に位置合わせされた光インターフェースを介して光ファイバーのコアに到達し、光ファイバーとインターフェースする必要があります。

現在の光信号ケーブルは、長距離にわたってデータの整合性を維持する低減衰や高帯域幅などの光ファイバー特性を備えています。これらの光パルスが目的地に到達すると、トランシーバーの受信モジュールによって捕捉され、フォトダイオードを使用して電気の形に変換されます。フォトダイオードは、同様の光検出器として機能します。それ以降、選択したネットワーク接続内の受信側エンドユーザーデバイスに向けて読み取り可能な出力が得られるまで、さらなる処理によってタイミング精度とフォーマットの正確さが保証され、翻訳の必要なく直接理解できるため、このテクノロジーは常に有益です。結局のところ、光ファイバーを介してエンドユーザーの通信を高速化することが重要です。

光トランシーバーの背後にある科学

高速で安定したデータ伝送を可能にするために、光トランシーバーは多くの科学的原理と技術的パラメータを使用します。その 1 つの原理は、電気信号を光信号に変換し、その逆も行う必要があるということです。このプロセスは、半導体内の電子と正孔の再結合現象に基づいており、この現象によってレーザーダイオードまたは LED が光を発します。

重要な技術パラメータ:

波長: 光の波長は、伝送の帯域幅と品質を決定します。一般的なものには、マルチモードファイバーの 850 nm、シングルモードファイバーの 1310 nm または 1550 nm などがあります。
変調フォーマットとは、データが光パルスにどのようにエンコードされるかを指します。例としては、ノンリターンツーゼロ (NRZ) またはパルス振幅変調 (PAM) があります。
光パワー: 特定のファイバタイプに対して、光源の出力パワーを最適化する必要があります。通常はミリワット (mW) または dBm で測定されます。
受信機感度: これは、受信機が光を電気信号に正確に変換するために必要な最小光パワーを示し、通常は dBm で表されます。
データレート光トランシーバは、アプリケーションに応じて、1 Gbps、10 Gbps、40 Gbps、さらには 100 Gbps などの特定のデータレート向けに設計されています。

その他の検討事項：

分散波長分散やモード分散を含む分散は、距離にわたる信号品質に影響を与えるため、トランシーバーの設計時に考慮する必要があります。
前方誤り訂正 (FEC): 追加の処理を使用して、受信データ内の誤りを検出および修正し、その整合性を向上させます。

これらの効率パラメータにより、最新の通信ネットワークに必要な速度を維持しながら、光トランシーバーが正しく動作することが保証されます。これらすべての技術的要素が正しく調整されると、光ファイバー通信はシームレスになり、信頼性が保証されます。

光ファイバートランシーバーにはどのような種類がありますか?

SFP、SFP+、および XFP トランシーバー

SFP (Small Form-Factor Pluggable): mini-GBIC (ギガビットインターフェイスコンバータ) とも呼ばれる SFP トランシーバーは、最大 4.25 Gbps のデータレートを処理できる小型のホットスワップ可能なモジュールです。シングルモードおよびマルチモードのファイバー接続で動作するため、ネットワーク設計者は柔軟に対応できます。 SFP モジュールがサポートするさまざまな通信規格により、リンクはさまざまな距離をカバーできます。

SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable): より高いデータレート (通常は最大 10 Gbps) を可能にするために、SFP+ トランシーバーは SFP フォームファクターに基づいて開発されました。これらは SFP モジュールと下位互換性を持つように設計されているため、ダウンタイムやサービス継続性の喪失がなく、アップグレード中に既存のネットワークインフラストラクチャに簡単に統合できると同時に、陳腐化に対する将来の保証も保証されます。これらのデバイスは主に、10 ギガビットイーサネットなどの高速接続が必要なデータセンターで使用されます。

XFP (10 ギガビットスモールフォームファクタープラガブル): このトランシーバーは、使用されているプロトコルに関係なく最大 10 Gbps の速度で動作するため、プロトコルに依存しません。 SFP や SFP+ などの他の同様のデバイスと比較すると、XFPS は主に 10 ギガビットイーサネットおよび SONET/SDH アプリケーションで使用するために作成されただけでなく、高速機能によりファイバチャネル環境内でも一般的に使用されるため、寸法が大きくなります。とりわけ。このモジュール内に実装された電気インターフェイスの複雑さと高レベルのデータ処理機能により、過酷な条件下で展開されるネットワークに必要な優れた信頼性機能が実現します。

これらのコンポーネントにより、ネットワーク設計時の拡張性とモジュール性が可能になるため、企業はインフラストラクチャを変革することで時間の経過とともに技術の進歩に歩調を合わせながら、特定の需要に応じて光接続を調整できます。

CWDM および DWDM トランシーバー

CWDM (粗い波長分割多重) および DWDM (密な波長分割多重) トランシーバーは、多くの波長を使用してデータを送信することにより光ファイバーネットワークの容量を増やすために不可欠です。

CWDM トランシーバー: CWDM テクノロジーは、より広いチャネル間隔 (通常は 20 nm) を使用し、18 つのファイバーに最大 1270 チャネルを収容できます。これは、メトロポリタンエリアネットワーク (MAN) やスペクトル効率がそれほど重要ではないその他のアプリケーションにとって経済的です。 1610 nm ～ 80 nm の波長範囲で動作し、使用するファイバーの種類に応じて、到達距離は約 XNUMX km になります。

DWDM トランシーバー: 一方、DWDM テクノロジーは非常に狭いチャネル間隔 (約 0.8nm) を採用しており、最大 96 チャネル以上を XNUMX 本のファイバーに詰め込むことができます。この高密度化により、DWDM トランシーバーは、長距離 (光アンプや分散補償モジュールが使用される場合には数百キロメートルに及ぶ場合もあります) にわたって、はるかに高いデータレートをサポートできるようになります。長距離伝送リンクや大容量データセンターの相互接続に最適です。

要約すると、CWDM と DWDM トランシーバデバイスは両方とも、使用可能なファイバ帯域幅を最大化するスケーラブルなソリューションであるため、増え続けるデータ需要によって引き起こされる現在のネットワークインフラストラクチャの成長に対処する上で重要な役割を果たします。

マルチモードファイバトランシーバとシングルモードファイバトランシーバ

マルチモードファイバートランシーバー: これらは、約 50 または 62.5 ミクロンのより大きなコア直径を持つマルチモードファイバーケーブルで使用するように設計されています。この種のケーブルでは多くの光パスを同時に伝送できるため、500 Gbps 接続で最大 10 メートルの短距離伝送に最適です。これらは、LAN (ローカルエリアネットワーク)、データセンター、および通信が短距離のみをカバーするその他のネットワークで広く使用されています。マルチモードファイバートランシーバーは、短距離をカバーする必要がある場合に最も費用対効果の高いオプションです。それでも、シングルモードソリューションと比較すると、高速ではモード分散によってパフォーマンスが大幅に低下します。.

シングルモードファイバートランシーバー: マルチモードファイバーとは異なり、シングルモードファイバーのコア直径は約 9 ミクロンと小さくなります。したがって、シングルパス性。これにより、光の経路を 9 つだけ許可することでモード分散が低減され、主に光増幅器と併用した場合に、数百キロメートルを超える長距離伝送が可能になります。メトロポリタンエリアネットワーク (MAN)、ワイドエリアネットワーク (WAN)、およびその他のシングルモードファイバトランシーバ: マルチモードファイバとは異なり、シングルモードファイバトランシーバのコア直径は約 XNUMX ミクロンと小さいです。したがって、シングルパス性。長距離高速通信システムでは、通常、このタイプの送信機が使用されます。シングルモード光ファイバーモジュールは、相互接続されている各ポイントから非常に離れた場所に高帯域幅のデータ信号を送信できますが、製造プロセス中にマルチモードを扱う場合に必要となる精度よりも高い精度が必要になるため、この機能にはコストがかかります。デバイス。

マルチモードファイバーとシングルモードファイバーは両方とも、特定のアプリケーションに関係する距離、帯域幅、コスト要因に基づいてさまざまなニーズに応えるため、現代の光通信インフラストラクチャ内で重要な役割を果たしています。

適切な光ファイバートランシーバーを選択するには?

考慮すべき要素: 波長、データレート、距離

最適な光ファイバートランシーバーを選択するときは、互換性の理由と最大のパフォーマンスのためにいくつかの要素を考慮する必要があります。
波の長さ
トランシーバーの波長によって、使用できるファイバーケーブルの種類とその伝送範囲が決まります。標準的な光トランシーバ波長には、マルチモードファイバ (短距離) に使用される 850nm が含まれ、一方、シングルモードファイバ (長距離) には 1310nm または 1550nm が使用されます。波長は信号の減衰と分散に影響するため、波長の選択は重要です。
速度
帯域幅とも呼ばれるデータレートは、情報を送信または受信できる最大速度です。これらのデバイスでは、1Gbps、10Gbps、100Gbps、またはそれ以上などのさまざまなレートが利用可能です。速度はネットワーク機器の要件と一致する必要があります。そうしないと、ボトルネックが発生してデータフローが中断されてしまいます。
レンジ
トランシーバーには、短距離通信用に設計されたものと長距離エリアで送信できるものがあるため、さまざまな通信可能距離があります。たとえば、マルチモードトランシーバーは、モード分散が高いため、最大 1 ～ 2 キロメートルをカバーできます。対照的に、シングルモードトランシーバーは、途中で信号を失うことなく、最大 100 キロメートル以上まで信号を送信できるため、送信全体にわたって完全性が維持されます。
これらの側面、つまり波長、速度、範囲を考慮すると、ネットワークインフラストラクチャのニーズに適した光ファイバートランシーバーを選択できるようになります。

既存のネットワークインフラストラクチャとの互換性

光ファイバートランシーバーを選択する際に最も重要なことは、既存のネットワークインフラストラクチャとの互換性です。まず、このデバイスが現在のスイッチ、ルーター、その他のハードウェアユニットで動作できることを確認してください。動作できない場合は、通信に問題が発生します。また、イーサネット、ファイバーチャネル、InfiniBand など、ネットワークで使用されているものと同じプロトコルと標準をサポートする必要があります。もう 1 つ考慮すべき点はフォームファクターです。これは、SFP (スモールフォームファクタープラガブル)、SFP+ (拡張スモールフォームファクタープラガブルプラス)、または QSFP (クワッドスモールフォームファクタープラガブル) と互換性があるかどうかを意味します。相互に適切に相互作用するだけでなく、既存の機器に挿入した場合も正しく機能します。最後に、一部のベンダーはサードパーティ製トランシーバーの使用を制限または推奨している場合があるため、メーカーの互換性を考慮する必要があります。これらの互換性の点に従うと、ネットワーク内の安定性とパフォーマンスが向上します。

コネクタタイプと光ファイバケーブルの適合

ネットワークが最適かつ確実に機能するには、光ファイバーケーブルを適切なタイプのコネクタと組み合わせる必要があります。光ファイバーケーブルの一般的なコネクタタイプには、SC (加入者コネクタ)、LC (ルーセントコネクタ)、ST (ストレートチップ)、MTP/MPO (マルチファイバープッシュオン/プルオフ) などがあります。

SC コネクタ: これらのコネクタは、簡単かつ迅速に接続/切断ができるため、データ通信/電気通信で広く使用されています。プッシュプル機構のおかげで。これらは通常、繰り返し接続/切断が必要なネットワークで見られます。
LC コネクタ: コンパクトなサイズで高密度アプリケーションに適しており、LC コネクタで使用されるラッチスタイルのメカニズムにより、データセンターや LAN 内に見られるような最新の大容量ネットワークで普及しています。
ST コネクタ: キャンパスなどの屋外環境で長距離の設置が必要な場合は、バヨネットスタイルのカップリングメカニズムを備えたこのタイプが適しています。ただし、ST コネクタは堅牢性を備えているため、信頼性が最も重要となる屋内でも使用できます。さまざまな産業用途でも信頼性が保たれます。
MTP/MPO コネクタ: これらのコネクタは、それ自体で最大 24 本のファイバを保持できるため、マルチファイバコネクタと呼ばれ、主に多数のトランクケーブルがすぐに必要になるデータセンターなどの高密度環境での使用、バックボーンケーブルシステムを必要とするように設計されています。迅速な展開の拡張性も、このタイプから大きな恩恵を受けるでしょう。

システムインテグレーターは、特定の光ファイバーケーブルの種類と適切なコネクタを正しく適合させることによってのみ、シームレスな適合を実現し、ネットワークインフラストラクチャ全体で最大限の持続的なパフォーマンスを実現します。

光ファイバートランシーバーの一般的な用途は何ですか?

データセンターとクラウドコンピューティング

データセンターとクラウドコンピューティング環境は、光ファイバートランシーバーに大きく依存しています。このようなガジェットは、電気信号を光信号に変換するのに役立ち、情報が損失なく長距離にわたって高速に伝達されるようにします。データセンターでは、これらの機器は、サーバー間、ストレージシステム、その他のネットワークデバイス間でのデータの迅速な転送を可能にする高帯域幅アプリケーションを促進します。これは、世界中からアクセスされるアプリケーションやサービスをサポートするために情報を迅速に送信する必要があるクラウドコンピューティングに共通する大量のデータを処理するために必要です。さらに、このような施設内のネットワークの拡張性も向上し、変化する技術標準に迅速に準拠しながら、データ処理のニーズの増加に対応できるようになります。

電気通信とブロードバンドネットワーク

電気通信およびブロードバンドネットワークにおいて、光ファイバートランシーバーは欠かすことのできないコンポーネントです。電気信号を光信号に変換し、ほとんど減衰せずに長距離にわたってデータを送信します。電気通信では、これらのガジェットにより、迅速なインターネット接続、音声通話、マルチメディアサービスの普及が容易になります。これらは、現代の高速インターネット接続の広帯域幅の需要に対応できるため、エンドユーザーへの信頼性の高いサービス配信が保証されます。さらに、ネットワークパフォーマンスやその他の機能の向上とともに世界中で経験しているデータ増加率によってもたらされるトラフィック量の増加に対処できるように、通信インフラストラクチャの堅牢性を高めながら、通信インフラストラクチャのスケールアップにも役立ちます。大容量でのデータ送信効率により、グローバル通信システムの運用の継続性も確保されます。

エンタープライズネットワークとローカルエリアネットワーク (LAN)

光ファイバートランシーバーは、企業システムと LAN のパフォーマンスを向上させるために非常に重要です。これらにより、高速なデータ転送速度が可能になり、ネットワークインフラストラクチャの信号遅延が最小限に抑えられます。ビジネスネットワークでは、これらのトランシーバーは、帯域幅を要求するアプリケーションをサポートしながら、膨大な量のデータ処理を可能にすることで効率を高めます。ローカルエリアネットワークでは、光ファイバートランシーバーがスイッチ、ルーター、サーバーなどのネットワーク機器間の強力なリンクを促進し、信頼性の高いネットワークパフォーマンスを保証します。光ファイバー技術を使用することで、企業は、変化するビジネス要件や技術の進歩に適応できる、多用途でスケーラブルな未来志向の通信チャネルを確立できます。

光ファイバートランシーバー技術における最新のイノベーションとは何ですか?

100G の台頭とその先へ

ネットワーク容量の増加とデータレートの向上により、100G 以上の光ファイバートランシーバーが登場しました。このテクノロジーの最新の進歩は、増大するデータトラフィックのニーズに対応するための速度向上、効率、拡張性に重点を置いています。

100G および高度な変調技術: 最新の 100G トランシーバーは、コヒーレント変調や PAM4 (パルス振幅変調 4 レベル) などの高度な変調フォーマットを採用しています。これらの方法によりスペクトル効率が向上し、スループットが向上するため、既存のファイバーインフラストラクチャ内でより高速なレートが可能になります。
統合と電力効率: 電子機器とフォトニクスを 1 つのチップ上に統合することで、必要に応じて電力効率の高い設計を考慮するようになりました。 DSP (デジタル信号処理) の改善により、より低い電力レベルでのパフォーマンスの向上が可能になります。これは、電力消費に関連する運用コストを削減したいメトロネットワークやデータセンターで電力を管理する場合に重要です。
次世代トランシーバー (200G/400G/800G): 需要の高まりに応えて、開発は最大 200 Gbps、次に 400 Gbps まで進み、その後さらに 800 ギガビット/秒のデバイスが製造段階で達成されました。これらのトランシーバーの設計時には、とりわけシリコンフォトニクスが活用され、DWDM システムによって設定された以前の制限を超え、他のタイプの高度な通信ネットワークとともに最も必要とされるハイパースケールデータセンターの伝送容量が大幅に向上しました。

テクノロジーの面で常に可能なことの最先端にいることによって。 1 秒あたり 100 ギガビット以上の光ファイバートランシーバーにより、施設はネットワーク能力を向上させ、将来の技術アップグレードとデータ量の多いアプリケーションに道を開くことができます。

双方向トランシーバーの進歩

双方向無線デバイスの現在の改良は、データ送信をより速く、より安価にすることに向けられています。これらのトランシーバーはデータの送受信に同じ波長を使用できるため、光ファイバーケーブルをさらに敷設することなく 2 重化できます。これを可能にするために行われた主な取り組みの一部は次のとおりです。

波長分割多重 (WDM): これにより、異なる波長で信号を送受信できるようになり、干渉の問題が解決されます。
強化された信号処理: DSP (デジタル信号処理) は、受信信号の粗いエッジを滑らかにするために使用されます (シグナルインテグリティとして知られるプロセス)。これにより、遅延が短縮され、信号の到着が速くなります。また、システム全体の信頼性を向上させ、通信機器間の堅牢なリンクの高速レートをサポートします。
電力とスペースの効率: 電源やその他のコンポーネントをこれまでよりも小さなパッケージに縮小することで、設計者は、全体の電力使用量を減らしながら、より多くの双方向トランシーバを各ラックユニットのスペースに収めることができるため、運用コストとラックの両方の節約を推進できます。これらのデバイスが必要になる可能性がある、無秩序に広がるデータセンターやメトロネットワーク内にスペース自体を配置する必要があります。

これらの発展は、拡張性とコスト効率の観点から、増大するネットワークニーズに取り組むあらゆるタイプの組織にとって、双方向トランシーバーが魅力的な選択肢となったことを意味します。このようなデバイスを使用すると、営利企業は同様に、追加の光ファイバーケーブルのような追加の物理インフラストラクチャを購入することなく、広範なエリアに大量の情報を迅速に送信できるようになります。

光トランシーバ設計の将来のトレンド

光トランシーバの設計は、より高速なデータレート、より優れたエネルギー効率、より柔軟なネットワーク構成に対するニーズの高まりに対応するために急速に変化しています。光トランシーバー設計の将来を形作る重要なトレンドのいくつかを以下に示します。

さらなる速度: 増加し続ける帯域幅に対応するために、400G、800G、そしてそれ以上を処理できるトランシーバーが開発されています。ストリーミング、クラウドコンピューティング、ビッグデータ分析アプリケーションによりデータトラフィックが急激に増加しているため、これが必要になります。
シリコンフォトニクスの統合: 光トランシーバでのシリコンフォトニクステクノロジの使用は、コストを削減しながら性能を向上させるのに役立つため、より一般的になりつつあります。このような統合により、電子 IC と光コンポーネントが統合され、低消費電力で高速にデータを送信できるようになります。
高度な変調技術: データ伝送を可能な限り効率化するために、PAM4 (パルス振幅変調) およびその他の高度な変調形式が採用されています。これらの方法により、一度に大量の光ファイバーケーブルをアップグレードすることなく、既存のファイバーよりも高いファイバー速度が可能になります。
相互運用性と柔軟性: 将来の光トランシーバは、さまざまなタイプまたはクラスのネットワークで動作する能力を中心に設計されるため、多様なネットワークプロトコルおよびインターフェイス間でシームレスに動作しながら、マルチベンダーの相互運用性標準と互換性がある必要があります。
環境の持続可能性: データセンターとネットワークインフラストラクチャの拡大が続く中、特に光トランシーバーによる消費電力の低減による環境への配慮への注目が高まっています。電力効率と持続可能な相互運用性と柔軟性: 将来の光トランシーバは、さまざまなタイプまたはクラスのネットワークで動作する能力を中心に設計されるため、多様なネットワークプロトコルとインターフェイスにわたってシームレスに動作しながら、マルチベンダーの相互運用性標準と互換性がある必要があります。材料は、性能要件を満たしながら資源の節約に与える潜在的な影響を考慮して、開発プロセスにおいて重要なパラメータとなっています。

これらすべての傾向は、光トランシーバー技術が、動的な現代の通信ネットワーク環境に直面しても、堅牢性、拡張性、適応性を維持し、簡単に時代遅れにならないようにすることを目的としています。

参照ソース

光ファイバー協会 (FOA)
- ウェブサイト： FOA
- 概要: 光ファイバー協会のサイトは、光ファイバー技術に関する包括的な情報の優れた情報源です。データ通信における光ファイバートランシーバーの使い方や機能について詳しく解説しています。
シエナ株式会社
- ナレッジセンター: 「光ファイバートランシーバーについて」
- リンク：シエナ
- 概要: Ciena のナレッジセンターは、光ファイバートランシーバーがデータを光信号に変換して長距離を高速で伝送できるようにする機能について有益な洞察を提供します。
Finisar
- 技術リソース: 「光ファイバートランシーバーのガイド」
- 説明: Finisar は、さまざまなタイプの光ファイバートランシーバー、そのパフォーマンス測定、およびこれらの重要なデバイスをデータ送信に使用する際により良い結果を得る方法について、より包括的な詳細を提供する技術ガイドを作成しました。

よくある質問（FAQ）

Q: 光ファイバートランシーバーモジュールとは何ですか?

A: 単体ユニットとして機能する理由: 光ファイバーケーブルを介してデータを送受信できるようにする送信機と受信機は、光ファイバートランシーバーモジュールと呼ばれます。電気信号と光パルスの変換により、ネットワーク上の高速データ通信をサポートします。

Q: ファイバートランシーバーのさまざまなフォームファクターは何ですか?

A: ファイバートランシーバーには、SFP、SFP+、QSFP、または QSFP28 など、さまざまな形状があります。これらの形状によって、物理的な寸法と、できること、できないことが決まり、さまざまな種類の他のネットワーキングデバイスとの互換性が決まります。

Q: シングルモードファイバ (SMF) トランシーバはマルチモードファイバトランシーバとどう違うのですか?

A: これら 10 つのタイプの主な違いの XNUMX つは名前にあります。シングルモードファイバーは XNUMX 本の長いケーブルを介して伝送しますが、マルチモードファイバーは多数の短いケーブルを同時に使用します。したがって、シングルモードレーザーは、最大約 XNUMXkm、またはそれ以上の長距離を移動できる細いビームを備えていますが、マルチモードレーザーは、到達したい場所 (通常は建物やキャンパス内) に応じて、ケーブルを通って異なる経路をたどることがあります。

Q: 光ファイバートランシーバーにおける LC コネクタの役割は何ですか?

A: 光ファイバーの終端では、LC コネクタ (1.25 mm フェルールを備えた小型フォームファクタコネクタ) が重要な役割を果たします。これは、主に SC などの他の同様のコネクタと併用する場合に、その小型サイズと優れた性能により高密度接続に適しているためです。など、十分にコンパクトであるため、設置プロセス中にスペースを節約できるため、これらのモジュールを含むアプリケーションを扱うほとんどの人にとって好ましい選択肢となることがよくあります。

Q: ファイバートランシーバーに関して「シスコ互換」とは何を意味しますか?

A: 「シスコ互換」という表現は、単にシスコシステム内で適切に動作するあらゆるタイプの光ファイバモジュールを意味します。このようなデバイスには、スイッチやルーターなどが考えられます。これの良い点は、高価なシスコブランドのモジュールではなく、安価な汎用モジュールを購入することで多額の費用を節約でき、なおかつ相互に互換性があるためデバイスのパフォーマンスレベルを維持できることです。

Q: SFP トランシーバーとは何ですか?また、その典型的なアプリケーションは何ですか?

A: SFP (Small Form-factor Pluggable) トランシーバーは、電気通信およびデータ通信アプリケーションで使用される小型のホットスワップ可能なモジュールです。これらのモジュールは多くのプロトコルとファイバータイプをサポートできますが、一般的にはギガビットイーサネットとファイバーチャネルネットワークで使用されます。

Q: 1310nm と 850nm 波長のトランシーバーの違いは何ですか?

A: 1310nm トランシーバーの場合、通常はシングルモードファイバー (SMF) アプリケーションで動作し、最大 10km 以上の長距離伝送が可能ですが、850nm 波長のものは主に、通常 1km 以内の短い距離のみを必要とするマルチモードファイバーアプリケーションをサポートします。この違いの背後にある理由は、さまざまな波長でさまざまなファイバが示す減衰特性と分散特性にあります。

Q: QSFP28 トランシーバーは何に使用されますか?

A：A QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) トランシーバーは、最大 100Gbps イーサネットをサポートする高速データ通信に利用されます。大規模な帯域幅と高密度の相互接続が前提条件となるデータセンターやエンタープライズネットワーク内に広く導入されています。

Q: ファイバートランシーバーモジュールは二重通信と単信通信の両方をサポートできますか?

A: はい、ファイバートランシーバーモジュールは二重通信と単信通信の両方をサポートできます。一般に、デュプレックストランシーバーでのデータの送信または受信には 2 本の独立したファイバーを使用できます。ただし、シンプレックス (BiDi) のものは 1 本のファイバーを使用して、さまざまな波長を通じて情報を送受信します。

Q: トランシーバーモジュールにとって 10GBASE-LR は何を意味しますか?

A: トランシーバモジュールに関しては、「10GBASE-LR」という場合、この特定のタイプはシングルモードファイバ接続上で 10 ギガビットイーサネットを有効にします。「LR」の略語はLong Rangeの略で、これらのトランシーバーが10nmの波長を利用して最大1310km離れたところまで信号を送信できることを示しています。