OM5ファイバーWiki、OM5光マルチモードファイバーとは？

新技術の発展に伴い、データセンターではその進歩のペースに対応するため、より広い帯域幅と高速性が求められています。マルチモードファイバー（MMF）の新しいモデルであるOM5ファイバーは、データセンターにより広い帯域幅と高速性を提供します。現在、OM5ファイバーは高速伝送に広く使用されています。OM5光ファイバーの将来性と、他のケーブルと比較した利点は何でしょうか？この記事では、OM5光ファイバーケーブルについて詳しく紹介します。

OM5ファイバーの定義

OM5ファイバーは、高帯域幅および短距離から中距離向けに設計された新しいタイプのマルチモード光ファイバーケーブルです。ISOおよびTIA (Telecommunications Industry Association)の標準化団体は、短波長分割多重（SWDM）伝送に対応する広帯域マルチモードファイバー（WBMMF）50/125 μm規格のガイダンスを策定し、2017年に最新の配線規格ISO 11801 3rdおよびTIA-568.0-Dをそれぞれ発表しました。OM5の外被色はライムグリーンです。一方、OM5の形状（50μmコア、125μmクラッド）はOM3およびOM4の形状と同じであるため、OM5光ファイバーケーブルはOM3およびOM4との下位互換性があります。

図 1: OM5 マルチモードファイバー

OM5は、初めて承認されたWBMMF（広帯域マルチモードファイバー）です。1対のファイバーを使用して、40GB/sから100GB/sのデータレートで伝送します。OM5ファイバーケーブルは、短波長分割多重（SWDM）を採用しています。この多重化設計により、OM5光ファイバーケーブルは並列ファイバーの本数を大幅に削減できます。 

OM5光ファイバーケーブルは850～950nmの波長範囲で動作し、1対の並列光ファイバーのみで100GBのデータストリームを提供できます。光ファイバーが少ないほどクロストークが減少し、全体的な損失も低減します。OM5広帯域マルチモードファイバーの減衰量は、従来のOM3、OM4ケーブルの3.5 dB/kmから3.0 dB/kmに低減され、953 nm波長での帯域幅要件が引き上げられています。さらに重要なのは、OM5光ファイバーケーブルはその範囲内で4つの独立した波長を利用でき、各周波数のチャネル損失が均一であることです。OM5マルチモードファイバーの伝送距離を次の表に示します：

図2：OM3、OM4、OM5の帯域幅と距離の制限の比較

WBMMFおよびSWDM技術とは何ですか？

WBMMF

広帯域マルチモードファイバーは、ハイエンドデータセンターがネットワーク配線システムを構築する際の第一選択肢です。マルチモードファイバーは、データセンター内で光信号を同時伝送するファイバーのペアを使用することで、伝送速度を100GB/sまで向上できます。各ケーブルはファイバーのペアを最大16芯にまとめており、ファイバーのペアを追加するたびに全体的な性能が向上します。 

広帯域を使用するマルチモードファイバーの特性により、各ファイバーストランドが同時にデータを伝送でき、ファイバーペアを仮想的に連携させて複数ペアによる伝送を実現できます。現在の用途では、設計された広帯域によってデータレートが4倍になります。将来の用途では、より多くの同期周波数帯域を使用して、データレートをさらに向上させることが期待されています。

図3：総帯域幅の比較

SWDM

短波長波長分割多重（SWDM）は、広帯域マルチモードファイバー上で4つの異なる波長の光を同時に送受信する新しい技術であり、垂直共振器面発光レーザー（VCSELs）を利用して、1対の光ファイバー上でデータを伝送します。SWDMトランシーバーは850nm、880nm、910nm、940nmの波長で動作し、SWDM光学モジュールは2芯接続を使用してOM5マルチモードファイバー経由でトランシーバーに接続するよう設計されています。SWDM光学モジュールはOM3/OM4/OM5配線システムと互換性がありますが、SWDMトランシーバーは広帯域マルチモードファイバーを使用しない限り、既存の光ファイバーインフラでは使用できません（can’t）。

図4：100GbE(4x25GbE/波長 2芯 SWDM)

OM5光ファイバーと他の光ファイバーとの比較

コスト

実際、OM5ケーブルシステムはOM4より約50%高価ですが、シリコンフォトニクス技術と市場における大きな需要により、シングルモードトランシーバーのコストも低下しており、シングルモードトランシーバーの費用対効果が高まっています。そのため、ほとんどのデータセンターではシングルモード光モジュールが選ばれています。たとえば、シングルモードMTPトランクケーブルは100GBASE-PSM4で動作し、最大500mをサポートしながら、価格はわずか$750です。

OM4 VS OM5 伝送距離

マルチモードIEEEアプリケーションでは、OM4とOM5がサポートする最大伝送距離は同じです。たとえば、40G-SWDM4トランシーバーはOM4上で最大400mの伝送距離をサポートして動作できる一方、OM5光ファイバー上では最大500mです。ユーザーがIEEE規格に準拠していない100G-SWDM4光モジュールを導入する場合、OM5ファイバーは最大150mの伝送をサポートできることが実証されている一方、OM4ケーブルでは100メートルです。

ファイバー芯数

40G/100G接続ソリューションでOM5マルチモードファイバーを使用すると、ファイバー数を削減できます。OM3およびOM4と比較すると、OM5ファイバーは最新バージョンであり、OM3およびOM4ファイバー配線との下位互換性があります。SWDM技術を使用することで、このファイバーは40Gおよび100G SWDM4配線において、わずか2本のOM5ファイバーと40/100G SWDM4トランシーバーのみを使用します。

管理 & 設置

40G/100GネットワークにおけるMTP/MPOブレイクアウトケーブルシステムを使用したマルチモード接続は、データセンターやビルおよびキャンパスのバックボーン向けに、特にケーブルシステムの設置、トラブルシューティング、清掃、全体的な保守において、より使いやすいソリューションを提供します。

結論

シングルモードファイバーの価格はOM5マルチモードファイバーの価格より低いものの、マルチモードファイバーはファイバーコストをさらに削減できます。また、設置、トラブルシューティング、クリーニングなどの面でも優れており、これも多くのデータセンターがOM5光ファイバーを選択する理由です。ただし、OM5の最大伝送距離は、伝送速度の増加に伴って短くなります。では、OM5をどのように使用すればよいのでしょうか。500m以内ではOM5を選択し、500メートルを超える距離ではシングルモードファイバーを選択することをお勧めします。QSFPTEKは、高品質かつ高密度の光ファイバーを提供しています。ご不明な点がございましたら、[email protected]までお問い合わせください。