SFP光トランシーバーのTxおよびRxパワーとは何ですか？

送信光パワーと受信光パワーは、光ファイバーリンクの伝送距離に影響を与える重要なパラメーターです。新しい光システムを設計する際は、トランシーバーのパワーバジェットを事前に計算する必要があります。受信感度も影響要因の一つです。この2つが何を意味するかご存じですか？この記事では、例を用いて計算方法とその意味を説明します。

SFP Tx および Rx パワーとは何ですか？

SFPモジュールの性能には、Tx power（Output power）とRx Power（receiver sensitivity）という2つの重要な要因が影響します。光学機器から出力される信号レベルを光Tx powerと呼び、Tx powerは送信電力範囲内である必要があります。Rx powerは遠端デバイスから受信する入力信号レベルであり、その数値は受信電力範囲内です。ここでは、以下の光パワー値の計算方法を紹介します 10GBASE-SR SFP+ および10GBASE-LR SFP+ モジュール。シングルモード光モジュールは2kmを超える長距離光ファイバー伝送に使用され、マルチモードモジュールは通常、2km未満の短距離データ伝送に使用されます。

10GBASE-SRマルチモードSFP+モジュールは、OM3マルチモード光ファイバーパッチケーブルで最大300mの伝送距離をサポートします。また、10GBASE-LR SFPシングルモードモジュールは、シングルモード光ファイバーパッチコードで10kmの距離をサポートできます。光ファイバーリンクを設計する前に、製品パラメーターを注意深く確認する必要があります。Cisco互換10GBASE-SR SFP+のTxパワーは6.5dBから0.5dBです。Rxパワーは-11.1dB未満です。また、Cisco互換10GBASE-LR SFPトランシーバーの受信感度は-12.6dB未満で、Txパワー範囲は-6.5から0.5dBです

図1：Cisco互換10GBASE-SR SFP+のパラメータ

図2：Cisco互換10GBASE-LR SFP+のパラメータ

TxおよびRxパワーから光パワーバジェットを確認する方法

光ファイバーリンクを設計する前に、光トランシーバーの具体的な伝送距離を計算するため、光パワーバジェット（最大許容損失）を把握する必要があります。

光パワーバジェット = 送信電力 – 受信電力 

前述のパラメータとこの式に従って、SRおよびLRモジュールの光パワーバジェットを計算できます。

10GBASE-SR SFP+モジュールの光パワーバジェット = 最小Txパワー (-6.5dB) - 最大Rxパワー (-11.1 dB) 

光パワーバジェット（最大許容損失） = (-6.5 dB) – (-11.1 dB)=4.6 dB

10GBASE-LR SFP+ Moduleの光パワーバジェット = 最小送信電力 (-6.5dB) - 最大受信電力 (-12.6 dB) 

光パワーバジェット（最大許容損失） = (-6.5 dB) – (-12.6 dB)=6.1 dB

TxおよびRxパワーから伝送距離を計算する方法

光パワーバジェットに加えて、光ファイバーの信号強度、光ファイバー接続部品によって生じる可能性のある減衰、融着接続点、さらに光ファイバーパッチコードの曲げによって発生し得る予測不能な減衰（通常、減衰は約3 dB）など、考慮すべき要因があります。各コネクタの損失は0.6 dB、各融着点の損失は0.1 dBです。2個のコネクタと4箇所の融着点を含む光ファイバーリンクを、10GBASE-LR SFP+モジュールを使用して設計するとします。また、1キロメートル当たりの損失が0.35dBのLC Singlemode 1310nm波長光ファイバーパッチコード上で運用します。

図3：光ファイバーリンク

これにより、最悪時の光損失 = パワーバジェット - 総光パワー損失 = 6.1dB - 2×0.6 dB - 0.1×4dB - 3dB (予備の安全係数) = 1.5dBとなります。最悪時の伝送距離 = {最悪時の光パワーバジェット、単位はdB} / [ケーブル損失、単位はdB/km]=1.5dB/0.35dB/km=4.28kmとなります。計算の結果、設計された光ファイバーリンクでこのLRモジュールがサポートする最大伝送距離は4.28kmであると結論付けられます。 

一方、この一連の計算から、光ファイバーの信号強度は光ファイバーのパワーバジェットと光ファイバーケーブルの損失の影響を受けることが分かります。光パワーバジェットが大きいほど、光トランシーバーが対応できる距離は長くなります。前のパートでは、10GBASE-LRモジュールと10GBASE-SRモジュールの光ファイバーのパワーバジェットを計算しました。10GBASE-LRの光パワーバジェットは10GBASE-SRよりもはるかに大きいことが分かります。また、ケーブル損失については、マルチモード光ケーブルの光ファイバー損失はシングルモード光ケーブルよりも小さくなります。したがって、10GBASE-LRトランシーバーは10GBASE-SRよりも長い最大伝送距離に対応すると推測できます。

光ファイバーリンクを設計する前に、これらの計算を行っても、算出できるのはおおよその光パワーバジェットにすぎないことに注意する必要があります。これらは参照用の理論データにすぎません。エンジニアは、スイッチでの試験によって得られた正確な値に注意を払い、ケーブル損失値についても試験を実施して正確な数値を取得する必要があります。

結論

光ファイバーのパワーバジェットについて説明し、実際の事例を計算したことで、SFPモジュールのSFP TxおよびRxパワーとは何か、光ファイバーリンクでTxおよびRxパワーを使用してバジェットを正しく計算する方法、ならびに光ファイバー信号の最大強度を計算する方法について、すでにご理解いただけたと思います。TxおよびRxパワー範囲から距離を計算する方法についてご不明な点がございましたら、[email protected]からカスタマーサービスにお問い合わせください。 QSFPTEK さまざまな光トランシーバーモジュールを提供しています。互換性のあるQSFPTEK 10GBE SFP+トランシーバーモジュールをご確認ください Cisco SFP-10G-LR 仕様(SFP+, 10GBASE-LR, 1310nm 10km DOM)。SFPモジュールをベスト価格で！100%テスト済み。今すぐご注文ください！