PoE（Power over Ethernet）給電とは？PoE規格・仕組みについて

 近年から、IP電話、IPカメラ、無線アクセスポイントの普及に伴い、PoE(Power over Ethernetの略称、下記PoEと呼ぶ）は大きな進化を遂げました。IoTの活用、新たな通信規格及びそれに基づいて開発されるスマートデバイスなどの分野において、PoEの普及と発展は加速していくと予想されます。これから、PoEの定義、規格、タイプ、構成について詳しくご紹介します。

PoE給電ネットワークとは？

 PoE/PoE給電とはイーサネットで利用されるケーブルを用いて、給電及びデータ伝送を行う技術のことです。PoEを利用することで、Cat5、Cat5e、Cat6、Cat6a（製品詳細）などのイーサネットケーブルを通してデーだ通信を行い、IPカメラ、IP電話、PoE照明器具、他の電気製品への給電をすることができます。電力設備やデバイスごとに給電ソケットを設置せずに、PoEを通して簡単に室内外にある電気製品に電力を供給することができます。

PoEを導入するメリットとは？

 便利だけではなく、PoEが普及する原因に繋がる他の要素を無視してはいけません。

 時間・費用の節約：PoEを導入し、電気製品やデバイスへの電力供給システムと配線を布設せずにすむことにより、電気配線に必要なコストを削減することができました。特に電気製品やデバイスが複数台設置される場合、PoEに詳しい電気工事業者を雇用し、新たな給電システムを配置するのに必要な時間的・金銭的コストを省けます。

 柔軟性：給電システムより、PoEイーサネットネットワークの構築のほうが簡単です。PoEの導入により、電気製品やデバイスへの給電に悩まずに好きな場所に設置することができます。従って、配線システムも通信端末もより高い柔軟性を備えうようになりました。

 安定性：PoEを経由する電力は中枢から伝送してきたため、壁に設置される給電アダプタとは違い、UPS（無停電電源）でデータのバックアップを実行させたり、デバイスをリセットしたり、装置を無効化したりすることができます。そのため、PSE（Power Sourcing Equipment、給電側機器、下記PSEと呼ぶ)が故障しても、電気製品に大した影響を及ぼしません。

PoE標準規格について

 IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers、米国電気電子学会）、シスコ（Cisco ）、企業連合HDBaseT AllianceはPoEに幾つかの標準規格を定義付けました。 それはIEEE 802.3af、IEEE 802.3at、IEEE 802.3bt、Cisco UPOE、そしてPoH（Power over HDBaseT）です。

 IEEE 802.3af（PoE）：IEEE EEE 802.3af標準規格によると、イーサネットの伝送速度に影響を及ぼさないまま、最大15.4ワットの給電規格が定められました。10M/100M/1000M Ethernetでは、4対のツイストペアのうち2対をデータ通信用に使用し、残りの2対はPSEを通して給電を行う。

 IEEE 802.3at（PoE+）：基本的に、IEEE 802.3atはIEEE 802.3afのアップデートともいえます。IEEE 802.3afとの互換性が高い割に、電力の供給力をIEEE 802.3afの２倍以上、つまり30ワットぐらいに高めることができます。

 IEEE 802.3bt（PoE++）：最新のPoE規格としてのIEEE 802.3btは2.5G/5G/10GBイーサネットに対応し、4対のツイストペアを同時に給電に使用することができます。また、IEEE 802.3btによると、タイプ３とタイプ４という二種類のPoEが分類され、それぞれの最大電力供給力は60ワット、100ワットです。

 Cisco UPOE：short for Universal Power Over Ethernet、略称UPOE。シスコによって開発された規格です。IEEE 802.3atより高い基準が定められ、4対のツイストペアのなか、いずれも60ワットの給電力を備え、幅広い電気製品に適応しています。

 PoH（Power over HDBaseT ）：IEEE 802.3atに基づき、企業連合HDBaseT Allianceによって開発されたPoH標準規格は4対のツイストペアイーサネットケーブルを通じて100ワットの電力供給を行うことができます。

PoE vs. PoE+ vs. PoE++ vs. UPoE vs. PoH

 PoEの標準規格は上記の通り、IEEE 802.3af、IEEE 802.3at（PoE++）、IEEE 802.3bt（PoE++）、UPOE、PoH、５つのタイプがあります。

　IEEE 802.3afを基準にするPoEは主にアンテナの付いた無線LANアクセスポイントやIP電話などの低電力消費デバイスに対応します。

　IEEE 802.3atを基準にするPoE+は通常六つのアンテナを利用する無線アクセスポイントに繋がり、複雑な監視・防犯カメラシステムの構築に対応します。

　PoE++とUPoEは共に最新のPoE給電技術と言われますが、基準にした標準規格が異なります。前者はIEEE 802.3btに基づくことに対して、後者はシスコによって開発されたUPOE規格に準ずります。両者どもはネットワークの給電力・回復力（レジリエンシ）を強化し、パソコン、テレビ、ビデオ会議システム、LEDライトなど消費電力の高いデバイスにも対応できるようにすることが目的です。

　PoEの機能に似ているPoHはイーサネットケーブル一本で同時に電気信号とデータ信号を最大100米離れた場所まで伝送することができます。その低コスト・高効率を生かし、 PoHは主に空港、ホテル、病院、カフェテリアなどデジタル電子看板を利用する場所で使用され、AC（交流給電）アウトレットを設置せずに給電できます。

ネットワークにPoE機器を導入する方法

 ネットワーク内に給電機能をもつ機器はPoEスイッチ（商品詳細）、PoEインジェクタ、PoEスプリッタ、3つあります。導入時に一番手間のかからない方法として、PoEスイッチとPoE対応機器をイーサネットケーブルで繋げれば、PoE給電ネットワークの構築は完成です。PoEインジェクタも給電機能を備えています。内蔵電源のPoEインジェクタはPoE非対応のネットワークスイッチ（商品詳細）にPoE機能を追加し、通信しながら給電を行います。PoEスプリッタは内蔵電源をもち、データ通信と電源供給を分離する形で、交流電源の設置されていない場所にあるPoE非対応LAN機器に対して給電と通信を行います。

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PoEスイッチに関するQ&A

1. PoEスイッチの接続に必要なケーブルは？

 通常、Cat5e、Cat6、Cat6a、Cat7、Cat8（関連商品）のようなイーサネット銅線ケーブルが挙げられます。

2. パソコンや他の非PoE対応デバイスをPoEスイッチに接続できるでしょうか？非PoE対応機器に傷つけますか？

 答えはPoEネットワークスイッチのタイプによります。上記のアクティブ・パッシブの説明通りに、PoE対応であるかどうかを確認したあと給電の可否を決めるというアクティブタイプであれば、関連デバイスにアメージを与えることはありません。PoE対応ではない場合、電力供給の代わりに、ポートのデータ通信のみを機能させます。パッシブPoEスイッチの場合、PoE対応に関係なく、常に一定の電圧でイーサネットケーブルを介して給電します。そのため、IPカメラ、モニターや他の非PoEデバイスが焼損しかねません。市販のPoEスイッチはほとんどアクティブタイプなので、事前に調査したほうがいいです。

3. PoEスイッチを別のPoEスイッチに接続できますか？

 できます。１本のケーブルで給電・受送信をサポートするPoEスイッチ同士の通信やり取りも可能です。機能はスイッチの対応規格・性能によります。

4. アンマネージドPoEスイッチ vs. マネージドPoEスイッチ: 違いは何ですか？

 アンマネージドスイッチは接続するだけで機能するように設計され、設定不要です。アンマネージドスイッチは通常、基本的な接続に使用されます。多くの場合、ホームネットワークやデスク、ラボ、会議室など、いくつかの追加ポートが必要とされる場所で使用されます。

 マネージドスイッチは、最高のアプリケーション体験、最高レベルのセキュリティ、最も高度なネットワークの制御および管理と、固定型スイッチカテゴリで最高の拡張性を実現するための、最も包括的な機能セットを提供するように設計されています。そのため、マネージドスイッチは非常に大規模なネットワークでアグリゲーション/アクセススイッチとして展開するか、比較的小規模なネットワークでコアスイッチとして展開することが一般的です。

5. PoEスイッチ vs. PoE+ スイッチ： 違いは何ですか？

IEEE 802.3af、IEEE 802.3at（PoE++）、IEEE 802.3bt（PoE++）、UPOE、PoH、5つのタイプがあります。IEEE 802.3afを基準にするPoEは主にアンテナの付いた無線LANアクセス ポイントやIP電話などの低電力消費デバイスに対応します。（PoE・PoE+・PoE++規格の関連記事）

IEEE 802.3atを基準にするPoE+は通常六つのアンテナを利用する無線アクセスポイイる無線トに繋がり、複雑な監視・防犯カメラシステムの構築に対応します。PoE++とUPoEは共に最新のPoE給電技術と言われますが、基準にした標準規格が異なります。

前者はIEEE 802.3btに基づくことに対して、後者はシスコによって開発されたUPOE規格に準ずります。両者どもはネットワークの給電力・回復力（レジリエンシ）を強化し、パソコン、テレビ、ビデオ会議システム、LEDライトなど消費電力の高いデバイスにも対応できるようにすることが目的です。

PoE スイッチングハブとは？その仕組み・使い方について

近年から、IP電話、IPカメラ、無線アクセスポイントの普及に伴い、PoE（Power over Ethernetの略称、下記PoEと呼ぶ）は大きな進化を遂げました。IoTの活用、新たな通信規格及びそれに基づいて開発されるスマートデバイスなどの分野において、PoEの普及と発展は加速していくと予想されます。

PoEスイッチとは？その仕組みについて

PoEスイッチとは、PoE給電技術（関連記事）を活かしてPD（受電機器）への給電・データ転送を行うネットワーク機器です。市販のCat6/Cat6a/Cat7銅線ケーブルを経由し、IPカメラ、IP電話、PoE照明器具、他のPoE対応製品への給電を行うことが可能です。

PoEスイッチ：アクティブ vs パッシブ

アクティブPoEは、標準PoEとも呼ばれ、接続機器がPoE対応機器であることを確認して電力供給を行います。逆に、PoE対応機器であることを確認せず、接続機器に直接電力供給を行うのがパッシブPoEです。

PoEパススルーとは

PoEパススルーとは、受電した電力を中継して、他のPDへ給電するという機能をもつ機器です（いわゆる、受電・給電できる装置）。電源や電源コンセントなしで電力供給が可能なため、中継器としてのPoEパススルーは長距離（100mを超えた）通信に向きます。また、PoEパススルーには、PoE長延器、PoEリピーター、受給電スイッチなどの名前があります。例えば、下記の図を示すように、真ん中のPoEパススルー対応スイッチは電源不要で受給電が可能です。

PoEスイッチを導入するメリット

時間・費用の節約 PoEを導入し、電気製品やデバイスへの電力供給システムと配線を布設せずにすすことにより、電気配線に必要なコストを削減することができました。特に電気製品やデバイスが複数台設置される場合、PoEに詳しい電気工事業者を雇用し、新たな給電システムを配置するのに必要な時間的・金銭的コストを省けます。

柔軟性： 給電システムより、PoEイーサネットネットワークの構築のほうが簡単です。PoEの導入により、電気製品やデバイスへの給電に悩まずに好きな場所に設置することができます。従って、配線システムも通信端末もより高い柔軟性を備えうようになりました。 PoEインジェクターとは（関連記事）

　安定性： PoEを経由する電力は中枢から伝送してきたため、壁に設置される給電アダプタとは違い、UPS（無停電電源）でデータのバックアップを実行させたり、デバイスをリセットしたり、装置を無効化したりすることができます。そのため、PSE（Power Sourcing Equipment、給電側機器、下記PSEと呼ぶ)が故障しても、電気製品に大した影響を及ぼしません。

QSFP28 SR4光モジュールの概要

現在、データ量の急増により、10Gから40G及び100Gへの移行が促進されています。従って、100G光モジュールに対する大きな需要が高まっています。 100G QSFP28 光モジュールは、その高いポート密度、低消耗電力、長年にわたる価格の低下により、市場の主流になっています。QSFP28 SR4、QSFP28 LR4、QSFP28 PSM4、QSFP28 CWDM4、及びQSFP28 ER4は、異なる伝送距離ニーズを満たすために適用されるQSFP28光モジュールの一般的なタイプです。次は、定義、動作原理、仕様、アプリケーション、及びFAQの角度からQSFP28 SR4光モジュールについて詳しく説明します。

QSFP28 SR4 ウィキペディア
QSFP28 SR4とは何ですか？
QSFP28 SR4は、850nmの動作帯域幅を備えた100Gイーサネットネットワークでの短距離伝送用に設計されたホットプラグ可能なフルデュプレックス光トランシーバモジュールです。他の100G CFP/CXPモジュールよりもサイズが小さく、消費電力は通常3.5W未満です。100G-QSFP28-SR4モジュールは4つの独立した送信及び受信チャネルを提供し、各レーンはOM3ファイバを使用して最大70メートル、OM4ファイバを使用して最大100メートルで25 Gbpsで動作できます。ちなみに、QSFP28-100G-SR4はIEEE802.3ba標準に完全に準拠しています。

QSFP28 SR4はどのように機能しますか？
QSFP28 SR4光モジュールは、送信端で送信し、Layser Arrayによって並列電気入力信号を並列光信号に変換し、MTP/MPOマルチモードリボンファイバで並列に送信します。適切なケーブルソリューションの選択－データセンターではUTP銅製ケーブルが一般的に使用されていますが、前述のように、高速システムの最大および将来のサポートの必要性により、より多くのファイバが設置されています。データセンターの光ファイバケーブルは無視できないオプションになりつつあります。受信終端に到達すると、PINアレイは並列光信号を並列電気信号に変換します。


図1: QSFP28 SR4 モジュールの動作原理

FS QSFP28 SR4データシート
FS QSFP28 SR4光トランシーバモジュールはすべて、業界標準を満たすように製造されており、多くのお客様に認められています。Cisco、Juniper、Arista、Brocade、Dellなどの200以上のベンダーと互換性があることが証明されています。また、これらはQSFP28 MSA、IEEE 802.3ba 100GBASE-SR4およびIEEE 802.3bm CAUI-4標準に完全に準拠しています。

QSFP 100G SR4仕様
フォームタイプ
QSFP28
波長
850nm
コネクタ
MTP/MPO-12
ケーブルタイプ
MMF
TXパワー
-8.4~2.4dBm
最大データレート 103.1 Gbps
最大接続距離 70m (OM3) / 100m (OM4)
送信機タイプ VCSEL 850nm
DDM/DOM サポート
受信機感度 ＜-10.3dBm
一般温度範囲 0° ～ 70° (32 ～ 158°F)
プロトコル 100Gイーサネット、MAS準拠


QSFP 100G SR4の利点
1. 1．すべてのFS QSFP 100G SR4モジュールは、プログラミングと広範なプラットフォーム診断テストを実行して、性能と互換性を確保する必要があります。また、FS 100GBASE-SR4光モジュールは、関連する業界標準仕様を満たす限り、FS 100G SR4以外のモジュールと完全に相互運用できます。

2. FSのすべてのQSFP 100G SR4モジュールには、1年及び5年の保証ポリシー内で交換サービスが提供されます。

3. FS QSFP 100G SR4モジュールは、モジュールコーディングツール-FS Boxを使用して、すぐにネットワークハードウェア用に再構成できます。このようにして、QSFP28 SR4モジュールはオンサイトでプログラムされ、200以上のOEMデバイスと効率的かつ柔軟に互換性があります。

4. 米国、オーストラリア、ドイツ、シンガポールの倉庫に大量の在庫があるため、QSFP28 SR4 100Gモジュールは注文後即日出荷できます。

QSFP 100G SR4のケーブルと接続
企業およびデータセンターは、100Gb/s接続のために10Gb/sおよび40Gb/sネットワークを拡大しています。QSFP 100G SR4は、ほとんどの場合、近距離の100G直接接続および25G-100Gの移行に最適です。

100Gから100Gへの直接接続

100Gの直接接続を取得する方法は、10G/40Gの方法と大差ありません。2つの100G QSFP28 SR4モジュールをスイッチの対応するポートに接続し、OM3/OM4 MTPトランクケーブル（予想される到達距離に応じて）で接続します。


図2：QSFP28 SR4モジュール100Gから100Gへの直接接続



25Gから100Gへの移行

ネットワークを25Gから100Gにアップグレードするのは簡単な移行オプションです。FSは、100G QSFP28 SR4モジュールとMTPハーネスケーブルで接続された4つの25G SFP28 SRモジュールのサポートにより、段階的な移行パスを提供します。


図3：QSFP28 SR4モジュールの25Gから100Gへの移行


QSFP 100G SR4 FAQs
Q1: QSFP28と100G QSFPの違いは何ですか？

A: それらは同じです。QSFPは本来、10G未満の速度用に定義されていました。 40Gに採用されたとき、名前はQSFP +になり、より高い集約パフォーマンスをサポートしました。その後、QSFPは後に100Gに採用されましたが、25Gbps /レーンを処理するために電気インターフェイスをアップグレードする必要がありました。100Gの電気インターフェイスは最大28Gbpsを処理できるため、エンジニアリングおよび業界名はQSFP28です。

Q2: 3.5Wを超える電力を消耗する100G QSFP SR4モジュールを接続する場合はどうなりますか？

A: すべてのFS 100G QSFP SR4ポートは、最大3.5Wを消費するQSFP28 SR4モジュールを処理するように設計されています。100G QSFPが3.5Wを超える電力を消費する場合、気流の方向、周囲温度、高度などの他の依存関係があるため、FSはパフォーマンスを保証できません。

Q3: 100G QSFP28 SR4インターフェースはSR10ベースの100GbEと相互運用できますか？

A: いいえ、できません。100GQSFP28 SR4モジュールには4つの電気レーンしかありませんが、10レーンの10G電気インターフェイスをサポートするには不十分です。100G QSFP SR4は、4x10Gbpsまたは4x25Gbpsの電気的インターフェースのみをサポートでき、4x10GbEまたは4x25GbEとして使用できますが、10x 10GbEとしては使用できません。その結果、100G QSFP SR4はSR10ベースの100GbEモジュールと相互運用できません。

Q4: モジュールの光コネクターをクリーニングする必要がありますか？ QSFP28 SR4 100Gモジュールをどのように清掃しますか？

A: モジュールのコネクタにほこりや汚れがたまると、光の発射パワーが低下するなどの問題が発生します。より良い接続を確保するために、FSは、切断して再接続するたびに両方のコネクタをクリーニングすることを強く推奨します。MTP/MPOコネクタ用のFS高品質ワンプッシュ光ファイバペンクリーナーは、100GBASE-SR4 QSFP28モジュールのクリーニングに最適です。

Q5: QSFP28 SR4モジュールは100G IB（EDR Infiniband）でも動作しますか？

A: はい、QSFP28 SR4光モジュールは100G IBで動作します。

Q6: このオプティクスは、ブレークアウトケーブルを使用し、インターフェイスで "speed forced 25gfull" configコマンドを使用する4x25Gigモードをサポートしますか？

A: はい。 QSFP28 SR4は、ブレークアウトケーブルを使用し、インターフェイスで"speed forced 25gfull" configコマンドを使用する4x25Gigモードをサポートします。

Q7: 100G QSFP28 SR4モジュールはOTUモード（111.8Gbps）または112Gレートをサポートできますか？

A: いいえ、100G QSFP28 Sr4はシングルレートモジュールであり、100Gレートのみをサポートできます。CFP LR4、CFP ER4、およびCFP2 LR4モジュールはデュアルレートモジュールであり、100G及び112Gの速度をサポートできます。 4xDFBレーザーがあり、各チャネルは28Gbpsの速度です。

Q8: FS QSFP28 100G SR4モジュールはカスタムサービスをサポートしますか？

A: はい、FS QSFP28 100G SR4モジュールはすべてカスタムサービスで提供されます。必要なことは、互換性のあるブランドとモデルタイプを提供することだけです。また、お客様従来の好みや要求に合わせてカスタム製品やソリューションに関するお問い合わせをお待ちしております。

GPON FTTHアクセスネットワークの概要

PON（パッシブ光ネットワーク）ベースのFTTHアクセスネットワークは、非給電型光スプリッタを使用して1本の光ファイバを32-128の敷地内で使用できるようにして、構内ネットワークアーキテクチャに対する1対多の光ファイバです。FTTHネットワークは、シングルモードファイバの低減衰と高帯域幅を利用して、既存のブロードバンド技術で現在利用可能な帯域幅よりも数倍の帯域幅を提供します。本論文では、GPON FTTHアクセスネットワークについて説明します。

GPON FTTHアクセスネットワークのコンポーネント

光回線終端装置、光スプリッタおよび光ネットワーク端末は、GPON FTTHアクセス網の3つの構成要素です。

光回線終端装置（OLT）

光回線終端装置はネットワークの主要要素であり、通常はローカル交換機に設置されます。 FTTHシステムを駆動するエンジンです。トラフィックスケジューリング、バッファ制御、帯域幅割り当ては、光回線終端装置の最も重要な機能です。通常、OLTは冗長DC電源を使用して動作し、着信インターネット用に少なくとも1つのラインカード、オンボード構成用に1つのシステムカード、1つ以上のGPONカードを備えています。各GPONカードは、いくつかのGPONポートで構成されています。

光スプリッタ

光スプリッタは、信号のパワーを分割します。すなわち、スプリッタに入る各ファイバリンクは、スプリッタを離れる所定の数のファイバに分割されてもよいです。通常、3つ以上のレベルのファイバは、2つ以上のレベルのスプリッタに対応します。これにより、多くのユーザーが各ファイバーを共有することができます。受動型光スプリッタは、広い動作波長範囲、低い挿入損失および均一性、最小寸法、高い信頼性、およびネットワーク生存性および保護方針をサポートする特性を有します。

光ネットワーク端末（ONT）

ONTは顧客の構内に配置されています。光ファイバを介してOLTに接続され、能動素子はリンク内に存在しません。GPONでは、ONT内のトランシーバは、顧客構内と中央局OLTとの間の物理的接続です。

GPON FTTHアクセスネットワークのアーキテクチャ

ツリートポロジでは、GPONは最小限のネットワーク分割でカバレッジを最大化し、光パワーを低減します。FTTHアクセスネットワークは、コアネットワークエリア、中央オフィスエリア、フィーダエリア、配信エリア、ユーザエリアの5つのエリアで構成されています（下の図を参照）。

コアネットワーク

コアネットワークには、インターネットサービスプロバイダのISP機器、PSTN（パケット交換またはレガシー回線交換）およびケーブルテレビプロバイダ機器が含まれます。

中央オフィス

中央オフィスの主な機能は、OLTおよびODF（光分配フレーム）をホストし、必要な電力供給を提供することです。場合によっては、コアネットワークのコンポーネントの一部を含む場合もあります。

フィーダネットワーク

フィーダ領域は、中央オフィスのODFから配布ポイントまで拡張されています。これらのポイント、通常は通りキャビネットは、レベル1のスプリッタが通常存在するファイバ障害フレームFDTと呼ばれます。フィーダケーブルは通常、GPONポートから始まるリングトポロジーとして接続され、タイプB保護を提供するために、上の図に示すように別のGPONポートに終端されます。

流通ネットワーク

分配ケーブルは、レベル1スプリッタ（FDT内部）をレベル2スプリッタに接続します。レベル2スプリッタは、通常、隣接の入口に配置されたファイバアクセス端末FATと呼ばれるポールマウントボックスでホストされます。

ユーザエリア

ユーザエリアでは、ドロップケーブルを使用して、FAT内のレベル2スプリッタを加入者宅内に接続します。メンテナンスを容易にするために、通常、空中線ケーブルは加入者宅の入口でターミナルボックスTBで終端され、次に屋内ドロップケーブルがTBを家庭内にあるアクセスターミナルボックスATBに接続します。最後に、パッチコードがONTをATBに接続します。

GPON FTTHネットワークにおける光パワーバジェットとコスト分析

GPON損失予算

PONは、OLTとONU、および以前に指摘されたファイバケーブルやコネクタなどの他の光伝送媒体で構成されています。リンク損失は、これらのコンポーネント（ケーブル、コネクタ、パッチコード、スプライス、カプラ、スプリッタ）によって発生する可能性があります。リンク損失は、光アクセスネットワークの設計において非常に重要です。リンクの予算は次の表のとおりです。この予算は、OLTとONUとの間のすべての光学コンポーネントを対象としています。

表1. GPONシステムの損失予算

帯域幅 (nm)	アイテム	パスロス (dB)
1310	最小光損失	13
1310	最小光損失	28
1490	最小光損失	13
1490	最小光損失	28

GPON電力バジェット

送信機の電力および受信機の感度は、アクセスネットワークの到達範囲に影響を及ぼす2つのパラメータです。電力予算を計算する方法はなんですか？式は「P=FCA*L+SL+ペナルティ」です。Pは電力バジェットを表します。FCAはdB/m単位のファイバケーブル減衰です。Lは距離、SLはスプリッタ損失です。ペナルティはスプライスやコネクタなどの追加損失を表します。次の表は、さまざまなGPON構成に必要な電力バジェットを示しています。

表2. 異なるGPON構成の最小電力バジェット

ONUs	L (km )	波長 (nm)	FCA (dB/m)	SL (dB)	罰則 (dB)	必要な電力予算 (dB)
16	10	1310	0.4	14.5	2.5	21
16	20	1550	0.3	14.5	2.5	23
32	10	1310	0.4	17	2.5	23.5
32	20	1550	0.3	17	2.5	23.5

次に、ネットワークシステムの到達範囲を計算しましょう。電力バジェットが約23dBであると仮定します。1550nmの波長で動作するシングルモードファイバケーブルが使用されます。SLは14dBで、2つのメカニカルスプライス（0.5dB/スプライス）と2つのコネクター（0.5dB/コネクター）があります。したがって、ネットワークの最大到達距離は（23-14-2*0.5-2*0.5）/0.3≒23kmとして計算できます。

結論

GPONはすべてのPONネットワークの中で最も複雑です。GPONには、移動や追加やその他の変更、パッシブコンポーネントのポートごとの低価格、簡単なインストールと低いインストールコストのためのコストを節約できるという利点があります。GPONは今日の多様で刻々と変化する技術アプリケーションにおいて人気を博しています。

CWDM SFP+とDWDM SFP+：どちらを購入しますか？

テクノロジーWDMの出現により、CWDM SFP+およびDWDM SFP+モジュールのような光トランシーバに異なる波長を割り当てることができ、ネットワーク容量を拡大して最適化することができます。CWDM SFP+およびDWDM SFP+モジュールは10Gイーサネットで使用され、すべて最大11.25Gの速度に達することができます。しかし、それらは、波長、距離、および適用のような側面において異なります。この記事は、10G CWDM SFP+およびDWDM SFP+モジュールの選択に関するバイヤーのガイドを目指しています。

CWDM SFP+とは何ですか？

10G CWDM SFP+モジュールは、CWDM波長の公称波長で動作することがよくあります。 具体的には、CWDM SFP+モジュールは1270nm―1610nmの18波長をサポートし、伝送距離は20km―80kmです。これはCWDMシステムの重要な部分です。

DWDM SFP+とは何ですか？

10G DWDM SFP+モジュールは、CH17-CH61の公称DWDM波長で動作し、最大80kmの伝送距離をサポートします。高速データ、ストレージ、音声およびビデオアプリケーションの多重化、転送、保護にスケーラブルで柔軟性があり、コスト効率の高いシステムを必要とする通信事業者や大企業向けに特別に設計されています。

CWDM SFP+とDWDM SFP+モジュール

CWDM SFP+は通常最大18チャネルをサポートしますが、DWDM SFP+は1本のファイバで40以上のチャネルをサポートできます。顧客はDWDM SFP+からより多くの容量と長いリンク距離を得ることができますが、そのコストはCWDM SFP+よりも高価であるため、より多くの料金を支払う必要があります。長い伝送距離を必要としないお客様のために、CWDM SFP +が第1の選択肢となります。しかし、長期的に見ると、DWDM SFP+は、高密度ネットワークの将来の傾向をより良く提供します。

通常のSFP+モジュールと比較すると、CWDMとDWDM SFP+は、異なる作業モードによるコストのために高価です。これまで述べてきたように、CWDM SFP+はDWDM SFP+よりも安価な傾向があります。一般に、サポートされている伝送距離が長いほど、CWDMまたはDWDMトランシーバの方が高価になります。また、サードパーティのCWDMおよびDWDM SFPファクトリのトランシーバは、元のメーカよりもはるかに安価です。したがって、互換性のあるモジュールを購入すると、大金を節約するのに役立ちます。次の表に、FS.COMの互換性のあるCWDMおよびDWDM SFP+モジュールの情報を示します。

タイプ	CWDM SFP+	DWDM SFP+
波長 (nm)	1270, 1290, 1310, 1330, 1350, 1370, 1390, 1410, 1430, 1450, 1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590,  1610	C17~C61
動作距離 (km)	10, 20, 40, 80	80
インタフェース	LCデュプレックス、SMF	LCデュプレックス、SMF
DOMサポート	あり	あり
作業温度	0~70℃	0~70℃
光学部品	DFB CWDM	EML DWDM
プロトコル	MSA準拠	MSA準拠
互換性のあるブランド	Cisco、Juniper、Brocade、HPE、H3C、Dell、Ciena など.	Cisco、Juniper、Brocade、HPE、H3C、Dell、Ciena など.
価格	$100~$840	$350~$740

CWDM SFP+およびDWDM SFP+モジュールの購入者ガイド

1. オリジナルのCisco CWDM SFP+でシスコスイッチを使用する必要がありますか？

いいえ。サードパーティのトランシーバサプライヤから提供される互換性のあるトランシーバが多数あり、Cisco CWDM SFP+またはCisco DWDM SFP+に取って代わることができます。信頼性の高いサードパーティのサプライヤからトランシーバを入手できる場合は、シスコブランドのトランシーバと同様に信頼性がありますが、価格のほんの一部です。

2. 850nmのような従来の波長をDWDMまたはCWDM波長に変換することは可能ですか？

はい。波長をCWDMまたはDWDM波長に変換する必要がある場合は、OEOコンバータを使用してこれを実現できます。OEO変換器は、O-E-O変換技術に基づいて波長変換を実現します。

3.CWDMおよびDWDM SFP+モジュールに適したファイバケーブルの選択方法

光ファイバケーブルは、シングルモード光ファイバケーブルとマルチモード光ファイバケーブルの2種類に分類できます。前者は通常長距離伝送に使用され、後者は短距離伝送に使用されます。最大80kmのリンクをサポートできるCWDMおよびDWDM SFP+モジュールの場合、LCコネクタで終端されたシングルモードファイバケーブルを選択します。

4. 伝送品質のCWDM波長とDWDM波長の違いはありますか？どの波長が良いですか？

はい。 異なる波長は、異なる伝送品質をもたらすことができます。一般に、1470nmと1550nmが最も広く使用されている波長であり、1550nmの減衰がより小さく、長距離用途ではより良好な伝送品質を保証するので、1550nmがより一般的です。

FS CWDMおよびDWDM SFP+モジュールの購入

FS.COMは、光学製品のリーディングサプライヤとして、CWDMまたはDWDMネットワークの構築に必要なすべての機器を提供できます。これらすべての製品は保証および返品ポリシーで保証されています。FS.COMは、SFPベンダ名、インターフェイスタイプ、距離、波長、DDM/DOM、温度、ラベル、ラベルデザイン、出荷パッケージなどのカスタマイズされたサービスを提供します。カスタムサービスが必要な場合や、必要なタイプが不明な場合は、FS.COMにお問い合わせください。

CWDM SFPとDWDM SFP：どちらを選択しますか？

SFP（Small Form-Factor Pluggable）は、マルチソースアグリーメント（MSA）規格、1―2.5ギガビットイーサネット、ファイバチャネル、およびその他の通信規格を満たすように設計されており、ネットワーク機器の互換性を保証します。市場のSFPモジュールにはラベルの色矢印と色分けされたベールクラスプでカラフルなマーキングが付いています。そのほとんどはCWDM SFPまたはDWDM SFPモジョールと呼ばれています。なぜ彼らはさまざまな色に設計されて知っていますか？CWDM SFPとDWDM SFP :どちらが適していますか？次のテキストは答えを提供します。

CWDM SFPモジョールとは何ですか？

CWDM SFPは、CWDM（粗波長分割多重）技術を利用する一種の光トランシーバです。従来のSFPモジュールと同様に、CWDM SFPは、スイッチまたはルータのSFPポートまたはスロットに接続し、ポートを光ファイバネットワークにリンクするホットスワップ可能な入出力デバイスです。CWDM SFPトランシーバモジュールは、機器を接続するためのSFPインターフェイスを使用し、光ネットワーク接続にデュアルLC/PCファイバコネクタインターフェイスを使用します。カラフルなCWDM SFPモジュールが以下に表示されます。

一般に、CWDM SFPは、1470 nm―1610 nmの範囲の8つの波長で提供されます。これらのCWDM SFPを使用する場合、ギガビットイーサネットチャネルがマッピングされる波長をより正確に識別するために、ラベルの色の矢印や色分けされたベールクラスプなどのデバイスのカラーマーキングを使用します。次の表に、CWDM SFPの波長とカラーコードを示します。

DWDM SFPモジョールとは何ですか？

DWDM SFPモジュールは、DWDM（高密度波長分割多重）光ネットワークの一部として使用され、光ファイバネットワーク全体に高容量の帯域幅を提供します。最大4.25Gb/sのシリアル光データ通信アプリケーション向けの、高性能でコスト効率の良いモジュールです。DWDMは、既存のファイバネットワークよりも帯域幅を増やすために、波長が密に詰め込まれた長距離伝送用に設計されています。国際電気通信連合（ITU）の100-GHz波長グリッドをサポートする32の固定波長DWDM SFPがあります。

CWDM SFPとDWDM SFP

チャネル—CWDM SFPは、チャネルとDWDMの間のより広い間隔を使用します。DWDM SFPは、1本のファイバでより多くの波長を使用できるように、より高密度のチャネル間隔を使用します。CWDM SFPは、シリカファイバの複数の送信ウィンドウにわたって最大16チャネルを提供します。DWDM SFPは、Cバンド（1530 nm―1565 nm）送信ウィンドウを使用しますが、より高密度のチャネル間隔を使用します。チャネル計画はさまざまですが、一般的なDWDMシステムでは、100 GHz間隔で40チャネル、50 GHz間隔で80チャネルを使用します。このように、DWDM SFPは、CWDM SFPよりも多くのチャネルを使用しています。

波長と距離：上記の記述から、1470nm、1490nm、1513nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nmなどの8つの異なる波長のCWDM SFPが存在することは明らかです。 CWDMにはDWDMよりも広い間隔があります。CWDM SFPの最大伝送距離は120 kmです。 長距離伝送距離用に設計されたDWDMは、0.8/0.4nm（100GHz/50GHzグリッド）の狭い間隔で40,80、または160までの波長を伝送できます。その波長は1525nm―1565nm（Cバンド）、1570nm―1610nm（Lバンド）、最大伝送距離は200kmです。CWDMとDWDMの違いの詳細については、次のWebサイトを参照してください。WDMテクノロジーの基礎：CWDMとDWDM

コスト：CWDMはチャネル間でより広い間隔を使用するため、安価なSFPモジュールを使用できます。DWDMは、ファイバーネットワークのための究極のスケーラビリティとリーチを提供します。高速通信のための一種の性能向上剤であるエルビウムドープファイバ増幅器（EDFA）により、DWDMシステムは数千キロメートル以上の動作が可能です。最も一般的には、CWDM SFPは約45ドルですが、DWDM SFPは200ドルです。DWDM SFPの価格はCWDM SFPの約5倍です。

アプリケーション：CWDM SFPモジョールは、電気通信とデータ通信の両方のために光通信に広く使用されています。 同期光ネットワーク（SONET）、同期デジタル階層（SDH）、ギガビットイーサネット、およびファイバチャネルネットワーキング機器を使用したメトロアクセスリングおよびポイントツーポイントネットワークでの運用を目的として設計されています。 DWDM SFPは、DWDM SONET/SDH（FECありまたはなし）でも使用できますが、200 kmリンクなどの長距離伝送、80 kmリンクのイーサネットまたはファイバチャネルプロトコルトラフィックにも使用できます。

結論

CWDM SFPおよびDWDM SFPは、1―2.5 Gbit/sのイーサネットをサポートするために使用される2種類のSFPモジョールで、どちらも容量と品質が優れています。短距離伝送と節約のために、CWDM SFPが提案されています。長距離および高速のために、DWDM SFPは巨大な容量と優れたパフォーマンスで利用できます。要件に応じて適切なものを選択することができます。FS.COM WDM SFPは、データレート100 Mbps―4 Gbps、転送距離20―40 km、40―80 km、80―120 kmのマルチレートトランシーバを搭載したCisco WDM SFPに基づいています。マークされるさまざまな色を使用したオプションで顧客の要求をよりよく満たしています。すべてのWDM SFPモジュールは、IEEE802.3ギガビットイーサネット規格の要件を満たしています。