マルチモードファイバ規格の比較：OM1からOM5まで

マルチモードファイバは短距離向けの選択肢です。低コストのLEDやVCSEL光源からの光を受け入れるのに十分な広さのガラスコアを持ち、数十メートルから数百メートルの距離で使用されます。手持ちの規格——OM1、OM2、OM3、OM4、OM5——が、どの速度をどのくらいの距離まで伝送できるかを決めます。以下の表は一般的なイーサネット速度の到達距離を示し、以降のページでは、パッチパネルの前に立っているときにこれらの数字が何を意味するかを説明します。

規格の概要

ダッシュは、その規格がその速度に規定されていないことを意味します。1000BASE-SXの数値は各規格における標準の到達距離です。OM3とOM4も1000BASE-SXを動作させ、10Gの距離内に余裕で収まります。

OM1とOM2はレガシーです。OM1は62.5 µmコア、OM2は50 µmに移行しました。どちらもLED光源と低いビットレートを前提に設計されました。OM3は850 nm VCSEL用に最適化された最初の規格で、そのため10Gの到達距離が300 m（984 ft）に跳ね上がり、OM2は82 mしか達成できません。OM4は同じ50 µmコアをさらに改良し、10Gを400 m（1312 ft）、100Gを100 mに押し上げました。OM5は850～953 nmで規定された広帯域規格で、短波長波長分割多重化を目的としています。通常の10GBASE-SRではOM4と同じ400 mです。

到達距離の数値が実際に依存するもの

距離を決めるのは2つ：光の入射条件とファイバのモーダル帯域幅です。VCSELは小さなスポットに光を入射するため、励起されるモードが少なく、LEDの広い入射よりも遠くまで伝わります。同じ50 µmガラスがOM2で1G時に550 m、10G時に82 mしか出ないのはこのためです。高い速度では、よりタイトで高速な変調を使用し、分散の許容度が低くなります。

40Gと100Gでは、リンクはパラレル光学を使用します。1つのフェルールに12または24心のファイバを持つMPO/MTPコネクタを介した4または10レーンです。40GBASE-SR4と100GBASE-SR4がOM3とOM4にのみ対応するのはこのためです。これらの速度で複数レーンを実用的な距離で伝送するのに十分な帯域幅を持つ規格です。到達距離の数値は、清潔で適切に終端されたリンクを前提としています。接続の各ペア、スプライス、曲げが損失を加えます。

新規導入すべき規格

新規設置には、OM4が実用的なデフォルトです。10Gを400 m（1312 ft）、40Gを150 m、100Gを100 mまでカバーし、LCとMPOの両アセンブリで広く在庫されています。OM3は10Gを300 m（984 ft）まで十分に使用でき、しばしば既に設置されています。区間が短く予算が厳しい場合、OM3で十分です。OM5はコストが高く、標準の10G、40G、100Gイーサネットでは何ももたらしません。その利点は、1対のファイバで複数の波長を多重化する場合にのみ現れますが、ほとんどのキャンパスや建物内リンクでは行いません。

シングルモードはもう一つの選択肢で、数百メートルを超える区間では唯一の選択肢です。トレードオフはコストです。シングルモードトランシーバと9 µmコアの厳しい公差は、マルチモードよりもコストがかかります。それぞれをいつ選択するかの全体像は光ファイバーケーブルの種類にあります。

コネクタと研磨

マルチモードパッチコードはほとんど常にLCコネクタ（1.25 mmフェルール）を使用し、SFPおよびSFP+モジュールが受け入れるものです。SC（2.5 mmフェルール、プッシュプル）とST（2.5 mm、ツイストロックバヨネット）は古い設置に現れます。MPO/MTPは40Gと100Gのパラレルリンクに使用されます。

研磨は重要です。UPCコネクタは青いボディ、APCは8度の角度付き端面を持つ緑のボディです。APCコネクタをUPCと嵌合させないでください。端面が合わず、リンクが失敗するかコネクタが損傷します。マルチモードは通常UPCです。

既存のOM1とOM2がまだ伝送できるもの

OM1とOM2は死んでいませんが、制限があります。1Gではそれぞれ275 mと550 mを伝送し、ほとんどの建物内区間をカバーします。10Gでは、OM1は33 m、OM2は82 mしか到達しません。ラック内や隣接キャビネット間の短いリンクには適していますが、フロア間の区間には適しません。どちらの規格も40Gや100Gには規定されていません。

壁内にOM1やOM2があり、10Gが必要な場合は、動作を前提とする前に実際の区間を測定してください。その規格の制限内であれば、10GBASE-SRモジュールが点灯します。それより長い場合、選択肢は新しいOM4を引き込むか、リンクに銅線またはアクティブ光ケーブルの代替を使用することです。これらのポートに接続するモジュールとダイレクトアタッチケーブルはSFP/SFP+モジュールとDAC・AOCケーブルで扱っています。

何がうまくいかないか

1つのリンク内の規格不一致。 OM1をOM3にパッチコードで接続すると電気的には動作しますが、リンクは経路内の最悪の規格で性能を発揮します。壁内がOM3で片端がOM1の10G区間は、OM1リンクです。

APCとUPCの嵌合。 角度付き端面と平坦な端面は合いません。リンクが完全に失敗するか、コネクタが損傷します。嵌合前にボディの色を確認してください。

汚れたまたは傷ついた端面。 50 µmコア上のほこり1粒が光の大部分を遮ります。嵌合前にすべてのコネクタを検査し清掃してください。これはリンクが不良とテストされる最も一般的な原因です。

きつい曲げ。 ファイバには最小曲げ半径があり、折れ目は損失や破断を引き起こします。緩やかな曲線で配線し、スペースが狭い場合は曲げ耐性コードを使用してください。

OM5が10Gに役立つという想定。 役立ちません。OM5は10GBASE-SRでOM4と同じ400 mに到達します。その広帯域ウィンドウは短波長多重化にのみ重要です。

トランシーバを忘れる。 ファイバ規格が距離を決めますが、モジュールは速度とファイバに一致する必要があります。10GBASE-SRモジュールはマルチモードを想定し、10GBASE-LRモジュールはシングルモードを想定し、マルチモードでは動作しません。スイッチベンダーは自社機器用にコード化されたモジュールのみを受け入れる場合もあります。

OM3とOM4の選択

OM3対OM4の問いは、距離と余裕に帰着します。OM3は10Gを300 m（984 ft）まで、OM4は400 m（1312 ft）までで、40Gの到達距離を100 mから150 mに倍増します。最長区間が300 mを余裕で下回り、40Gや100Gを計画していなければ、OM3で十分です。制限に近い場合、または将来の40Gや100Gへのアップグレードの余地が欲しい場合、OM4がより安全な選択で、新しいケーブルを引き込むコストに比べて価格差は小さいです。

OM4対OM5では、答えはより単純です。短波長多重化を展開していない限り、OM4は標準イーサネット速度でOM5が行うすべてを行います。OM5は特殊な規格であり、一般的なアップグレードではありません。

シングルモードに関する注記

シングルモードファイバは9 µmコアを持ち、10GBASE-LRを10 km（約6マイル）、10GBASE-ERを40 kmまで伝送します。マルチモードを制限するモーダル分散の影響を受けないため、トランシーバがサポートする任意の速度に拡張できます。数百メートルを超える区間、または建物間のリンクには、正しい選択です。マルチモードは、建物内やデータホール内の短い区間でコスト的に優れています。