OM3 ファイバーと OM4 ファイバーの違いを理解する: 違いは何ですか?

2024 年 6 月 17 日

キャサリン

光通信エンジニア

光ファイバー技術においてネットワークパフォーマンスを最大化するには、適切な種類のファイバーを選択することが非常に重要です。さまざまなタイプがありますが、 OM3 と OM4 高速大容量データの伝送には、OM3 が最もよく使用されます。このホワイトペーパーでは、OM4 と OMXNUMX ファイバーの技術的特性、パフォーマンス測定、実際のアプリケーションを考慮しながら、OMXNUMX と OMXNUMX ファイバーの違いを明らかにすることを目的としています。このような知識があれば、ネットワークエンジニアや IT スペシャリストは、光ファイバーネットワーク全体で効率が確保され、信頼性が維持された状態で必要なすべてのニーズを満たすように、OMXNUMX と OMXNUMX ファイバーを賢く選択できるようになります。

OM3ファイバーとは何ですか?

OM3ファイバーの特性

レーザー最適化マルチモードファイバー (LOMMF) は OM3 ファイバーとも呼ばれ、短距離から中距離の高速データ伝送用に特別に設計されています。ISO/IEC 11801 規格に準拠し、アクアジャケットを備えています。コアサイズは 50 マイクロメートルで、波長 850 nm の垂直共振器面発光レーザー (VCSEL) での使用に最適化されています。このタイプのファイバーは、最大 10 メートルの 300 ギガビットイーサネットまたは最大 40 メートルの 100/100 ギガビットイーサネットをサポートしており、データセンター、ローカルエリアネットワーク (LAN)、キャリア環境のネットワーク要素間の高速相互接続など、さまざまなアプリケーションに適しています。このファイバーのモード帯域幅は 2000 MHz*km に指定されており、信号劣化を最小限に抑えながら、より長いリンクでより高いデータレートをサポートできます。

OM3の帯域幅機能

850 nm では、OM3 ファイバーの有効モード帯域幅 (EMB) は 2000MHz * km です。この大きな EMB は、大量の情報を高速で伝送する短距離および中距離リンクの信号品質を仕様内に維持するために必要です。このような広帯域機能により、最大 10 メートルの 300G イーサネット、40G イーサネット、さらには 100 メートルの距離の XNUMXG イーサネットなど、さまざまな標準をサポートできます。これにより、高速向けに設計された最新のネットワークに求められるすべての要件が満たされます。

OM3ファイバーの使用例

OM3 ファイバーは、大量のデータを短距離で伝送する必要がある環境で広く使用されています。この種類の光ファイバーケーブルは、10 ギガビット、40 ギガビット、または 100 ギガビットイーサネット接続が必要なデータセンターやその他のエンタープライズネットワーク設定に最適です。300 ギガビットイーサネットの場合は最大 10 メートル、100/40 ギガビットイーサネットの場合は最大 100 メートルの距離で高データレートをサポートできるため、データセンター内のラック間およびラック内接続に最適です。この種類のケーブルは、低遅延で高速であることが不可欠なストレージエリアネットワークでもよく使用されています。VCSEL テクノロジと互換性があることに加えて、OM3 ファイバーは、ローカルエリアネットワーク (LAN) とキャンパスネットワーク全体で手頃なバックボーンソリューションとして機能します。

OM4ファイバーとは何ですか?

OM4ファイバーの特性

OM4 ファイバーは OM3 ファイバーの改良版で、より優れた特性を備えているため、より高いパフォーマンスとより長い距離を必要とするアプリケーションで使用できます。これは、長距離での信号整合性を向上させるために、4700 nm 波長で 850 MHz * km の有効モード帯域幅を備えているためです。この機能強化により、OM4 ファイバーは最大 10 メートルの 550 ギガビットイーサネット接続と最大 40 メートルの 100/150 ギガビットイーサネットをサポートします。

さらに、OM4 ファイバーは、データレートの向上と伝送距離の延長により、データセンター、高性能コンピューティングネットワーク、および大規模エンタープライズ環境向けに特別に設計されています。その機能により、キャンパス内の異なる建物を接続する高速ネットワークでの使用に最適です。また、OM3 光コンポーネントと完全に互換性があるため、既存のネットワークインフラストラクチャをスムーズにアップグレードできます。

OM4の帯域幅の向上

OM4 ファイバーの帯域幅が広いため、パフォーマンスが向上します。マルチモードファイバーは、4 nm 波長で OM850 ファイバーに追い抜かれ、EMB (有効モード帯域幅) は 4700 MHz*km です。これは、信号の完全性が向上し、モード分散が低いためです。このような優れた EMB により、このマルチモードは、その距離の約半分しか届かない OM10 とは異なり、最大 550 メートル離れた場所から 3 ギガビットイーサネットをサポートできます。これらの機能に加えて、40 メートルの距離で 100/150 GbE もサポートしているため、長距離での高速化が求められる今日のデータセンターやその他の大規模なエンタープライズネットワークでの使用に最適です。OM4 光ファイバーの帯域幅が広くなることで、速度が向上するだけでなく、データ転送容量の需要の高まりにより、異なるネットワークアーキテクチャ間でのスムーズな移行も可能になります。

OM4ファイバーの使用例

パフォーマンス重視の設定の多くは、OM4 光ファイバーケーブルに依存しています。特にデータセンターやビジネスネットワークでは、その高い帯域幅と長い範囲は、10、40、100 ギガビットイーサネットアプリケーションに最適です。データセンターのサーバー、ストレージシステム、ネットワークインフラストラクチャ間の高速データ転送は、運用効率とスケーラビリティを確保するために OM4 光ファイバーケーブルを使用して行われます。金融機関や医療施設の医療用画像処理部門やトランザクション処理部門では、低遅延率と高速転送をサポートするこのタイプのケーブルが必要です。さらに、企業の大規模なキャンパスネットワークでは、これらの同じケーブルを使用してさまざまな建物を接続し、将来の成長に伴うトラフィック量の増加に対応できる強力なネットワークバックボーンを構築しています。実際、現在のネットワークインフラストラクチャを改善しようとしている組織は、OM3 ケーブルから OM4 にスムーズに切り替えることができます。これは、OMXNUMX と OMXNUMX が相互に互換性があり、コスト効率の高いアップグレードパスを提供しているためです。

OM3 と OM4 の主な違いは何ですか?

コアサイズの比較

OM3 ファイバーと OM4 ファイバーを比較する場合、コアサイズと関連するパフォーマンスパラメータを考慮する必要があります。どちらも 50 ミクロンのコア径で、高速データの効率的な伝送を保証します。ただし、モード帯域幅が異なり、通常、OM3 ファイバーのモード帯域幅は 2000 nm で 850 MHzkm ですが、OM4 では同じ波長で 4700 MHzkm と評価されています。この OM4 ファイバーのモード帯域幅の増加により、OM3 よりも長い距離でより高いデータレートがサポートされます。これは、この分野に関する最新の研究結果によると、速度が現在わかっている範囲を超えて増加しても適切に機能するように設計されているため、より将来性が必要な高度なネットワークアプリケーションにのみ使用できます。

帯域幅の比較

帯域幅に関して言えば、OM3 ファイバーと OM4 ファイバーは、データ伝送容量とアプリケーションの適合性の点で大きく異なります。850 nm では、OM3 ファイバーは、10 MHzkm のモード帯域幅で、最大 300 メートルの距離で 100 Gb/s、最大 100 メートルの距離で 2000 Gb/s をサポートします。一方、同じ波長では、OM4 ファイバーは、4700 MHzkm にまで拡大されたモード帯域幅により、より長い距離でより高いデータレートをサポートできます。具体的には、10 メートル以内で最大 550 Gb/s、100 メートル以内で最大 150 Gb/s の速度で伝送できます。この広い帯域と拡張された範囲機能により、したがって、このタイプは、今日の高速ネットワークで現在使用されている他のどの光ファイバーケーブルよりも適しています。今日の高速ネットワークでは、比較的長い距離にわたってデバイス間で大量の情報がやり取りされており、たとえば、より長い伝送距離とともにより高いデータレートを要求する最新の高速データセンターやネットワークインフラストラクチャで必要とされているものなどです。

伝送距離の違い

伝送距離の違いを比較する場合、各タイプのファイバーがそれぞれの速度で達成できる最大到達距離を評価することが重要です。たとえば、OM3 ファイバーは最大 10 メートルで 300 Gb/s のデータ伝送をサポートしますが、40 メートルの範囲内では 100 Gb/s および 100 Gb/s の速度で動作します。一方、OM4 ファイバーはこれらの制限を大幅に超えています。つまり、拡張されたデータセンター間の高速接続や、そのような容量が求められるエンタープライズネットワークを必要とする、より広いエリアや長距離にわたるデータ転送に使用できます。さらに、OM4 ではラック間のケーブル配線が長くなるため、特に大規模な展開で遅延が短縮され、ネットワークパフォーマンスが向上します。

OM4 の拡張されたカバレッジエリアにより、インフラストラクチャのコストが節約され、パフォーマンスも向上するため、将来を見据えたネットワークソリューションに不可欠な要素となります。

OM3 と OM4 はコスト面でどのように比較されますか?

OM3ファイバーのコスト

OM4 ファイバーは OM3 よりも高価ですが、総コストは特定のネットワークニーズと永続的な利点を考慮して評価する必要があります。たとえば、OM3 ファイバーの平均 0.25 メートルの価格は、販売元と購入量に応じて 1 ドルから 4 ドルの範囲です。したがって、OM4 ファイバーは安価であるため、予算が限られているプロジェクトや、OMXNUMX が提供する拡張範囲を必要としない距離が限られたアプリケーションに最適です。ただし、OMXNUMX ファイバーへの初期投資を高くすると、パフォーマンスが向上し、データ伝送需要の増加に伴う追加インフラストラクチャの必要性が減るため、将来的にコストを節約できる可能性があることを覚えておく必要があります。

OM4ファイバーのコスト

OM4 ファイバーは通常、OM3 よりも高価ですが、これは機能がより多く、より長い距離まで到達できるためです。OM1 ファイバーは、どこで購入するか、どのくらいの長さが必要かによって異なりますが、2 メートルあたり 4 ～ 4 ドル程度かかると予想されます。このため、このタイプのケーブルを使用すると初期費用が高くなりますが、速度が速いため、拡張性に加えて、その費用に見合う価値がある場合がよくあります。これは、長距離での高速データ伝送を必要とするアプリケーションがある場合に特に当てはまります。それ以外の選択肢はありません。組織内での成長や変更を計画する際には、ネットワークの将来性を確保し、堅牢性を維持することが重要な考慮事項であるため、代わりに OMXNUMX などを選択すると、頻繁なアップグレードや必要に応じて追加のインフラストラクチャが不要になり、将来的にコストを節約できる場合があります。

費用対効果

費用対効果を評価するには、短期的および長期的な影響を考慮することが重要です。OM3 ファイバーは初期コストが 0.25 メートルあたり約 1 ～ 1 ドルと低いものの、他のどのファイバーよりも短い距離や軽いデータ伝送要件に適しています。逆に、2 メートルあたり約 4 ～ 4 ドルの OM4 ファイバーは、より高いパフォーマンスレベル、拡張オプション、およびより長い距離をカバーするため、他のすべてのファイバーと比較して将来性のあるソリューションとなっています。これは初期費用がかかることを意味しますが、伝送速度の向上と追加インフラストラクチャの必要性の減少により、OMXNUMX ファイバーに関しては、特にデータ転送速度の需要が高まっている場合、最終的にかなりの金額を節約できます。したがって、この場合、プロジェクトまたはネットワークを長期間維持しながら投資価値を最大限に高めたい場合は、他のすべてのものよりも OMXNUMX 光ファイバーケーブルを選択してください。

OM3 ファイバーと OM4 ファイバーのどちらを選択するか?

アプリケーションニーズ分析

アプリケーションの特定の要件を分析する際には、OM3 ファイバーと OM4 ファイバーのどちらかを選択することが重要です。

距離と帯域幅の要件: このタイプは、100GBPS でデータを送信する際に 10 メートルを超えない短距離アプリケーション向けです。小規模から中規模のデータセンターに最適です。一方、このタイプは 150Gbps で最大 10 メートルの距離をサポートしているため、より大規模なデータセンターや、より高い帯域幅を必要とするより複雑なネットワークインフラストラクチャに最適です。
スケーラビリティと将来性: プロジェクトで将来的に帯域幅のアップグレードを計画している場合、またはデータ転送速度の増加が予想される場合は、長距離でより優れたパフォーマンス機能を持つこの種類を使用する必要があります。これにより、インフラストラクチャを頻繁にオーバーホールする必要がなくなります。
初期コストと長期投資: OM3 ファイバーは、他のオプションよりも最初は安価ですが、時間の経過とともに需要の増加に対応できなくなる可能性があり、頻繁なアップグレードが必要になるため、最終的には高価になる可能性があります。逆に、OM4 ファイバーは、最初はコストが高くても、持続的なパフォーマンスとその後のアップデートの必要性が少ないため、高い ROI を実現します。

これらの点を考慮すると、どの光ファイバーケーブルが現在の運用ニーズだけでなく長期的な戦略目標にも適しているかを特定できるようになります。

将来を見据えた検討

将来を計画するということは、耐久性と変化する技術への適応性を考慮して光ファイバーネットワークを構築することを意味します。

広帯域機能: OM4 ファイバーは、将来の帯域幅を要求するアプリケーションや、40Gbps や 100Gbps イーサネットなどの新しいテクノロジーに対応するために、より高いデータレートをサポートするように設計されています。
長距離到達距離: この拡張された到達距離により、より大きなインフラストラクチャの需要を満たすことができるだけでなく、より柔軟でスケーラブルなネットワークトポロジを展開することもできます。
費用対効果分析: OM4 ファイバーに必要な初期投資は OM3 に必要な投資よりも大きくなりますが、パフォーマンスとスケーラビリティが向上し、アップグレードの頻繁な必要性が減るため、長期的には OM4 ファイバーの方が費用対効果が高くなります。
新興技術との互換性: OM4 ファイバーのより高い仕様レベルにより、将来的にパフォーマンス標準の向上が求められる可能性のある他のネットワークデバイスやプロトコルと連携できるようになります。

これらの点を考慮することで、企業はネットワークインフラストラクチャを陳腐化から守り、長年にわたって強力なパフォーマンスを確保できるようになります。

環境と距離の要件

光ファイバーネットワークの環境と距離を考える場合、特定の動作条件と関連する距離を評価することを考慮することが非常に重要です。

環境条件: 特定のファイバーは、特定の環境条件に優れています。たとえば、屋外定格のファイバーケーブルには通常、極端な温度、湿気、物理的損傷から保護する追加のカバーが付いています。
距離性能: ケーブルが信号品質を損なわずに到達できる最大距離も重要なポイントです。シングルモードファイバーは、損失を少なくして最大 10 km までデータを送信できるため、長距離伝送に最適です。OM3 や OM4 などのマルチモードファイバーは、550Mbps イーサネット信号速度で 10000 メートルなど、距離が短くても帯域幅が広いため、スペースが限られている短距離に適しています。
干渉感受性: この評価で無視してはならないもう 1 つの点は、動作環境内で発生する可能性のある電磁干渉 (EMI) などのさまざまなソースによって引き起こされる干渉感受性です。これにより光ファイバーは EMI に対する耐性が高まり、工業環境や重機の周辺など、電子ノイズ公害の多いエリアに最適です。
ネットワークのレイアウトと設計: ネットワーク設計も、使用目的に基づく選択基準に影響を与える可能性があります。キャンパスネットワークやデータセンターのように、短いスペースに広範囲のケーブル配線が必要な多数のフロアがある施設では、高帯域幅の能力が求められます。そのため、OM4 などの光ファイバーケーブルは、このような状況で効果的に使用できます。

これらの要素に加えて、特定の環境ニーズと望ましいパフォーマンスレベルを満たす適切な光学ソリューションを生み出すために、ロジスティクス要件やその他の運用上の必要性も考慮することが賢明です。

参照ソース

マルチモード光ファイバー

光ファイバ

光学

よくある質問（FAQ）

Q: OM3 マルチモードファイバーと OM4 マルチモードファイバーの違いは何ですか?

A: OM3 と OM4 マルチモードファイバーの主な違いは、モード帯域幅です。モード帯域幅とは、ファイバーが信号を失い始める前にデータを送信できる距離を指します。比較すると、OM4 光ファイバーケーブルは、OM3 のものよりも長距離でより高速な速度をサポートできます。たとえば、OM3 は 10 メートルで 300 Gbps を伝送できますが、同等の長さの OM4 は最大 10 メートルの距離で 550 Gbps を処理できます。

Q: マルチモードファイバーとの比較はどうですか?

A: OM3 や OM4 よりもモード帯域幅が低いため、信号が劣化する前に、それほど高い速度や距離をサポートできません。通常、200 Gbps で最大 1 メートルの配線に使用されますが、同等の長さのマルチモードファイバーを使用すると、その 2 倍の距離 (OM300 は約 3 メートル) または 4 倍の速度 (OM10 と OM40 はそれぞれ最大 XNUMXGb/s または XNUMXGb/s をサポート) を実現できます。

Q: データセンターにはどのタイプのケーブルを選択すればよいですか?

A: 建物が 3 階未満で、各階にラックが 10 つ以下であれば、シングルモードファイバーで問題ありません。それ以外の場合は、マルチモードファイバーを使用してください。具体的には、300 階あたり約 4 メートル/秒の距離で最大 1200 ギガビットイーサネットをサポートする「OMXNUMX」、またはこの距離の約 XNUMX 倍 (つまり、最大 XNUMX メートル) で最大 XNUMX ギガビットイーサネット、または同じ長さの半分弱 (つまり、XNUMX 階の高さ内で往復) で XNUMX ギガビットイーサネットをサポートする「OMXNUMX」のいずれかです。

Q: 「OM5」ファイバーというものはありますか?

A: はい、「OM5」ファイバーというものがあります。これは最新のマルチモードファイバーで、短波波長分割多重 (SWDM) をサポートしています。つまり、3 本のファイバーで複数の波長を伝送できるため、ファイバーを追加することなく帯域幅を効果的に増やすことができます。OM4 および OMXNUMX との下位互換性があるため、将来を見据えたネットワークに非常に多用途であると高く評価されています。

Q: マルチモードファイバーの種類によってコアサイズはどのように異なりますか?

A: OM1 で使用されるコアサイズは 62.5 マイクロメートルですが、OM2、OM3、OM4、さらには「OM5」などの新しい製品はすべて、わずか 50μm というはるかに小さなコアサイズを備えているため、より長い距離でより高い帯域幅を処理できます。

Q: シングルモードアプリケーションで OM3 光ファイバーケーブルを使用できますか?

A: いいえ、OM3 光ファイバーケーブルは、マルチモードアプリケーション専用に作られています。シングルモードファイバーは、より小さなコアを持つ別の種類のケーブルで、モード分散なしでより長い距離とより高いデータレートをサポートできます。シングルモードアプリケーションの利点を実現するには、シングルモードファイバーケーブルを使用する必要があります。

Q: さまざまなマルチモードファイバーにはどのような色分けが使用されていますか?

A: マルチモードファイバーの色分けは次のとおりです。通常、OM1 ケーブルはオレンジ色、OM2 ケーブルはオレンジ色または灰色、OM3 および OM4 ケーブルはどちらも通常は水色、OM5 の場合はライムグリーンです。これらの色により、扱っているファイバーの種類を簡単に識別し、その特性を一目で把握できます。

Q: OM3 および OM4 マルチモードファイバーを使用するのに最適な場所はどこですか?

A: データセンター、LAN (ローカルエリアネットワーク)、ストレージエリアネットワーク (SAN) などの高速データ転送アプリケーションに関しては、レーザー照明用に最適化された om3 または om4 マルチモードファイバーの使用に勝るものはありません。10 メートル以上、または om300 の場合は 100 Gbps であれば最大 40 メートルまで 3 Gbps の速度を処理できる能力があり、さらに 550 Gbps で 10 メートル、トップエンド (150GbE) リンクの長さ方向で 100 メートルなど、さらに長い距離にも対応できるため、これらの優れた製品に対抗できるものはほとんどありません。

Q: マルチモードファイバーの光にはどのようなモードがありますか?

A: 光はマルチモードファイバーを通過するときに複数のモードを持ちますが、各モードの速度が可変であるため、ケーブルの一方の端からもう一方の端まで到達するのにかかる時間が異なるため、問題が発生します。これにより、信号が時間とともに拡散するモード分散と呼ばれるものが発生し、帯域幅が制限され、距離が短縮されて効果的なデータ伝送ができなくなります。この問題を解決するために、レーザー最適化された OM3 および OM4 マルチモードファイバーが開発されました。これにより、モード分散を最小限に抑えて長距離でより高いデータレートが可能になります。

Q: シングルモードではなくマルチモードファイバーを使用する必要があるのはなぜですか?

A: シングルモードよりもマルチモードを選択する理由としては、コネクタとトランシーバがシングルモードアプリケーションで使用されるものに比べて安価であるため、価格が安いことが挙げられます。また、コストが要因でありながらも適切なパフォーマンスレベルが求められる企業やデータセンター環境にあるような、ほとんどの短距離から中距離のネットワークでは十分なパフォーマンスを提供します。ただし、長距離/通信タイプの作業で通常必要とされる、より長い距離でより高いレートをサポートできるシングルモードケーブルと同じ範囲ではありません。