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Article #18

[Summary] 光ケーブルを物理層に利用した伝送方式

#18
From: Noboru SAITO
Date: Wed, 06 Dec 2000 00:00
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9758 bytes
さいとう@OCNゆーざ(Followup-To: 注意)です。

今年の 4 月に「光ケーブルを物理層に利用した伝送方式」について質問をした
ところ、いろいろ情報をいただきました。
 < news:8dhr94$ae5$1@nn-tk104.ocn.ad.jp > 及び Followup です。
それらを元にして、かなり概略的なものですけど調べましたので、何かの参考に
なるかと思い公開します。
#でも、 Summary っていえるほどのもんじゃないな......

結局、資料収集にほとんどお金をかけられなかった (持ち出し) のと、直接資料
請求などができなかったおかげで、かなり半端なものになっています。
あと、都合により光ケーブルのうち、主にシングルモードのものになっています。
「もっと安くあがる」「あれが抜けてる」など情報がありましたら、後学のため
教えていただけるとありがたく思います。
また、この分野の良著などがありましたら、引き続き情報をお願いします。

いい情報が集まりましたら、改訂版を出したいと思います。

なお、 SDH, PDS, ATM は資料の孫引きのような形になっていますので、記載等で
不正確なものがあればご指摘ください。

--ここから--
SM ケーブルを伝送経路に使用する伝送機器一覧

    0 対象とした機器
      SDH                                  [TTC-JT G.703 など]
      PDS
      ATM                                   [ITU-T 勧告 I.361, 363.5 など]
      Gigabit Ethernet                      [IEEE802.3z 及び規格拡張品]
      100Base Ethernet                      [IEEE802.3u 及び規格拡張品]
      WDM 機器 (+ Ethernet, ATM, SDH......)
      [※ IEEE1394b に光リンクを接続する機器については、資料不足のため
       調査できませんでした。ごめんなさい。]

    1 SDH
    ・長距離伝送を目的とした同期ディジタル伝送の規格。
    ・ケーブルには SM  または DSF 光ケーブルを使用。
      さいとう調査品は現用予備構成の 4 芯を使用。
    ・速度は STM-1[155Mbps], STM-4[622Mbps], STM-16[2.4Gbps],
      STM-64[10Gbps].
      比較的低速な STM-1 は製品が少なくなりつつあるとのこと。
    ・ TTC-JT では、 40km, 80km 等の伝送距離を規定しているそうです。
      でも、わりと製作仕様ごとに異なる印象があるような。
    ・価格は施設規模、対応インタフェース等によりぴんきり。
      ものにより数百~千数百万円程度。
    ・接続形態は Point to Point 型など。
    ・価格帯によっては、似たような価格で WDM 機器が買えそうな......

    2 PDS
    ・ NTT の INS, ディジタルアクセス等の伝送経路に使用されている規格。
      親機~子機間は 1.5Mbps 程度。 (ディジタルアクセス 1500)
    ・技術的には、時分割多重多元接続により、 ITU-T 勧告で定義している
      I. インタフェースを各仕様定義の最大回線数まで実装できる STM-PDS と、
      ATM-PDS の両方あるらしいですけど、さいとう調査品は STM-PDS の方
      だけです。
    ・ケーブルには SM 光ケーブルを 1 芯使用。
    ・最大延長距離は 20km 程度とされます。
    ・価格は親機 700 万円以下、子機 200 万円以下ぐらい。
    ・接続形態は Star 型が主。 (そりゃ、 PDS = Passive Double Star だし。)

    3 ATM
    ・伝送速度は SDH と同様。
      現在は基幹系の伝送には 622Mbps 以上の製品が主流となっているよう
      ではあります。
    ・ QoS に対応しているとされます。その場合、 ATM-LAN を構築するなど、
      環境全体を Ethernet LAN からかえないとメリットが少なそう。
    ・ケーブルには製品によりマルチモード、 SM ケーブルを使用可能。
    ・価格は仕様ごとに著しく異なる。
      数十~数百万円程度。
    ・ Interoperability に注意。
    ・接続形態は Point to Point, Star 型など。
    ・でも、今 ATM 入れる?

   4 Gigabit Ethernet [1]
    ・伝送速度は 1Gbps.
      全 2 重の場合、送りと受けで別に送れるから 2Gbps と主張する人もいる。
    ・ 1000Base-LX で SM 光ファイバケーブル使用時 5km.
    ・光ファイバケーブル 2 芯を使用。
    ・より遠距離を伝送可能な 1000Base-LX 規格拡張品も存在。
      標準規格品でもケーブル品質 (clause 38.11 の全ての規格を満たす) により
      10km まで可、というものもあれば、 70km, 150km 程度を伝送可能な製品も
      存在。[2][3]
    ・購入時は機器及びメーカによって対応しているプロトコルが異なります。
      Layer 3 など、インテリジェントなものを購入するときは注意。
    ・ QoS に対応しているものもあります。
    ・標準規格品で 30 万円程度、調査した規格拡張品(70km) は 200 万円程度。
      Layer 2 スイッチ機能付き。
    ・接続形態は Point to Point, Star 型など。

    5 100Base Ethernet [4]
    ・伝送速度は 100Mbps.
      4 と同じ理由で、全 2 重時に 200Mbps と主張する人もいる。
    ・標準規格はマルチモード光ファイバケーブルで最大 2km.
      ただし 2km 伝送は全 2 重で回線を構成することが必須。
    ・光ファイバケーブルは 2 芯を使用。
    ・規格未定義品として SM 光ケーブルを使用可能で、その場合伝送距離は
      伸びる。
    ・さいとう調査品はケーブル品質が通常程度であれば 40km 程度伝送可能。
    ・さいとう調査品は 100 万円程度。
    ・接続形態は Point to Point, Star 型など。

    6 WDM 機器 (+ Ethernet, ATM, SDH......) [5][6]
    ・ WDM 機器本体に、必要とするインタフェース (STM-16 SDH, Gigabit
      Ethernet, STM-4 ATM など) を実装するものもあれば、ある程度指定して
      いるものもある。
    ・機器により光ファイバケーブルは異なる。
      SM, NZ-DSF が主だが、 DSF ケーブルでも使えるかもしれない。要調査。
    ・伝送速度、距離はインタフェースにより異なる。
    ・波長多重可能なインタフェース実装可能数は、 4 ~ 32ch など、機器に
      よって異なる。
    ・さいとう調査品は STM-16 SDH, Gigabit Ethernet, STM-4 ATM Interface
      実装で 1800 万円弱。[6]
      実際には千数百万~数千万円程度。
    ・より波長多重可能な DWDM 機器になると、 DSF ケーブルの使用は FWM の
      影響が生じる場合があるので注意。でもその場合、多波長励起分布ラマン
      増幅を用いるといいらしい。[7]
      DWDM 機器はもう少し高め。
    ・接続形態は Point to Point 型など。

・価格帯

  1000Base-LX (標準)         30 万円程度
  100Base-FX (拡張)         100 万円程度
  1000Base-LX (拡張)        200 万円程度
  ATM                 数十~数百万円程度
  PDS                       数百万円程度
  SDH               数百~千数百万円程度
  WDM             千数百万~数千万円程度

・速度帯
  PDS                      64k~1.5Mbps
  100Base-FX                    100Mbps
  ATM, SDH   (STM-1)            155Mbps
  ATM, SDH   (STM-4)            622Mbps
  1000Base-LX                     1Gbps
  ATM, SDH   (STM-16)           2.4Gbps
  WDM                実装によりそれ以上

・その他調査した方がよい機器。
  IEEE 1394b + 光リンクの構成例
  10 Gigabit Ethernet の仕様策定状況と製品の動向
  FibreChannel

・調査しなくてもいいかもしれないけど
  FDDI

・参考文献、資料等

  [1] ポイント図解式  ギガビット Ethernet 教科書
        (アスキー、 ISBN 4-7561-3037-2, '99)
        Gigabit Ethernet 仕様及び関連情報について。

  [2] アライドテレシス社のカタログ及び Web
        ( http://www.allied-telesis.co.jp/ )

  [3] ファウンダリーネットワークの Web 上のカタログ
        ( http://www.foundry.ne.jp/ )

  [4] 100BASE Ethernet の理論と実装
        (アスキー、 ISBN 4-7561-2016-4, '98)
        100Base Ethernet の仕様、他の通信方式との得失等について。

  [5] SEI テクニカルレビュー No.157
        (住友電工、 ISSN 1334-4330, '00)
        DWDM 機器の構成例について。

  [6] 住友商事の WDM 機器構築例
        ( http://www.helios.sumitomocorp.co.jp/eex/jirei/kurashiki.html )

  [7] 鈴木裕夫  増田浩次  高知尾昇  岩田勝美
      多波長励起分布ラマン増幅を用いた超高密度波長多重光伝送技術
        (信学論(B)  Oct '00, ISSN 1344-4967)

      その他 Web 上の情報、カタログ、公告など

・仕様等の調査時によく使ったもの
  Google
       (http://www.google.com/intl/ja/)
--ここまで--
-- 
+N+ 【 12 日まで news:90dj6j$o78$13@s-news2.din.or.jp 】
西4東    さいとう  のぼる<j0315@cocoa.ocn.ne.jp>
+S+
Technical Details
Message-ID: <90lef6$pp7$1@nn-tk103.ocn.ad.jp>
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From: Noboru SAITO <j0315@cocoa.ocn.ne.jp>
Subject: [Summary] 光ケーブルを物理層に利用した伝送方式
Date: 2000/12/06
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