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17 JEITA - 標技第 3018 号

構内情報配線システム

JIS X 5150:2004 用語解説集

平成17年3月

社団法人

電子情報技術産業協会

情報配線システム標準化委員会

(2)

- 目 次 -

はじめに··· 2 1.水平配線サブシステム··· 3 2.機器及び試験インタフェース(本文 5.6.1)··· 6 3.パーマネントリンク(常設リンク:permanent link)··· 7 4.CP(分岐点)と CP リンク(CP link)··· 9 5.インタコネクト(interconnect)··· 12 6.クロスコネクト(cross-connect) ··· 14 7.クラスとカテゴリ(TIA との比較)··· 16 8.クラス D について··· 18 9.3dB/4dB ルール ··· 19 10.ショートリンク··· 21 11.水平リンク長に関する注意事項··· 24 12.幹線リンク長について··· 28 13.光ファイバ配線のクラス··· 30 14.光ファイバチャネル··· 31 15.OM1、OM2、OM3、OS1 の違い··· 37 16.電力和(Power Sum) ··· 40 17.公称インピーダンス(Nominal Impedance) ··· 42 18.等レベル(ELFEXT)··· 43 19.プラグとソケットの下位互換性(Backward Compatibility) ··· 45 20.シールドと非シールド··· 46 21.接地(ボンディング)の必要性 ··· 48 22.IDC と IPC の違い··· 49 23.ケーブル(cable)とコード(cord)··· 50 24.複合ケーブルとマルチユニットケーブル··· 51 25.温度上昇と挿入損失の関連性 ··· 53 26.ケーブル曲げと反射減衰量(RL)の関係··· 55 27.光のチャネル減衰量··· 57 28.光試験方法 ··· 59

29.SFF(Small Form Factor connector)··· 65

(3)

はじめに 情報配線に関する国際規格ISO/IEC 11801 の完全翻訳版として、1996 年「JIS X 5150」が発行され ました。その後我が国における情報配線システムの構築に関わる場面では、多く活用されてきた規 格ですが、日々進歩していくネットワークの広帯域化に伴い、情報配線システムの世界も技術革新 が進み、昨年には「JIS X 5150:2004」として改版がされました。 本書は、このJIS X 5150:2004 を利用される方々が、この規格書に対する理解を更に深めていただ くことを目的に作成した用語解説書です。本書で扱う用語は、改版に伴い新たに出てきた用語や規 格の中で特に重要だと思われる用語を抽出して解説をしています。 これらの用語の抽出と解説の執筆はJIS X 5150:2004 の規格原案を作成したメンバである「情報配 線システム標準化委員会 情報配線規格普及グループ」が担当しました。 本書が、情報配線システムに関わる皆様の手助けとなり、より良い情報配線システムに関連した 製品製造やシステム構築のお役に立てることができれば幸いです。 2005 年 3 月 情報配線システム標準化委員会 情報配線規格普及グループ 主査 上村 郁應 【参考】 JIS 規格票のご注文は,(財)日本規格協会ホームページ(http://www.jsa.or.jp)からご注文い ただけます。また、JIS X 5150 旧版に関する用語解説集が JEITA の Web サイトより参照できます。 最新版でも適用している用語の解説がされていますので、本書とあわせてご活用ください。

JEITA Web サイト

http://www.jeita.or.jp/

(日本語サイト⇒JEITA 規格⇒旧 JEIDA 刊行図書及び規格⇒JEIDA 規格⇒

(4)

1.水平配線サブシステム 引用: X 5150:2004 7 節 本文: 7.2.2 構成 ・チャネルの物理長は100m を超えてはならない。 ・水平配線ケーブルの物理長は、90m を超えてはならない。パッチコード、機器コード及びワークエリアコード の合計長が10m を超える場合、表 21 に従って水平配線ケーブルの許容物理長を減らさなければならない。 ・CP はフロア配線盤から少なくとも 15m 以上離れた位置におかなければならない。 ・複数利用者TO が使用される場合は、ワークエリアコードの長さは 20m を超えないのがよい。 ・ パッチコード及びジャンパの長さは5m を超えないのがよい。

3.1.29 固定水平ケーブル(fixed horizontal cable)

分岐点が存在しているときにフロア配線盤から分岐点までを接続するケーブル、又は分岐点が存在しないときに 通信アウトレットまでを接続するケーブル。 3.1.32 水平ケーブル(horizontal cable) フロア配線盤を通信アウトレットに接続するケーブル。 6.3 水平配線の分類 水平配線システムでのチャネル、パーマネントリンク及び CP リンクは、クラス D の性能を最低限提供するよう施 工しなければならない。 付属書 I.3 構成要素 リンクやチャネル性能へまったく影響を及ぼさない TP(変換点)は削除され、CP(分岐点)が導入された。CP がもたらすリンク及びチャネル性能への影響は考慮されている。 解説のポイント: 水平配線サブシステムの構成とチャネル、パーマネントリンク、CP リンクの位置付けを明確化 し理解を深める。 解説: 水平配線サブシステムは、フロア配線盤から通信アウトレットまでの施設である。 図.1 に水平配線サブシステムの構成要素を示す。ワークエリアコード、機器コードは、端末及び ネットワーク機器をそれぞれ配線サブシステムに接続するために使用される。 水平配線サブシステムの性能は、以下について規定される。 ① チャネル ② パーマネントリンク ③ CP リンク 但し、CP リンクの性能規格値は、パーマネントリンクの規格値と同じである。

(5)

図.1 水平配線サブシステム 1.水平ケーブル最大長 水平ケーブルの最大長は、チャネル内で用いられるコードの全長に依存する。また、20℃を越え る環境に敷設する場合、使用温度により水平ケーブル長を減じる。 実際の水平ケーブル長算出は、「11.水平リンク長に関する注意事項」を参照。 2.TIA/EIA-568-B.1の関連事項(「・・・」内は引用) TIA/EIA-568-B.1 では、TP の定義がある。

「Figure4-1 Typical horizontal and work area cabling a star topology」内に「transition/consolidation point」 として図示している。本文記述は、「Horizontal cabling shall contain no more than one transition point or consolidation point between the horizontal cross-connect and telecommunication outlet.」(水平配線の TP 又はCP は、フロア配線盤と通信アウトレットの間で一つでなければならない)。

水平配線内の「transition/consolidation point」の位置は、上図.1 の CP の位置となっている。 (注)TP:transition point(3.2 Definition of terms)

「A location in the horizontal cabling where flat undercarpet cable connects to round cable」 水平配線の中で異なる要素数のケーブル同士を接続する等のケーブル形状の変更を行 うところをいう。 (例えば、丸型ケーブルから平形ケーブルとの接続) ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 等 パ ッ チ パ ネ ル TO Fixed Horizontal Cable

1次 Telecommunications Outlet 通信アウトレット Consolidation Point 分岐点 (Cross Connect)

Channel

(① チャネル)

Permanent

Link

(② パーマネントリンク) (Inter Connect) ワークエリア コード ワークエリアコード

CP Link

(③ CPリンク) CP Cable CPケーブル CP TO MUTO Fixed Horizontal Cable

Fixed Horizontal Cable

ワークエリアコード パ ッ チ パ ネ ル TO TO 2次 フロア配線盤 固定水平ケーブル 機器 コード パッチ コード 機器コード

Multi User Telecommunications Outlet Assembly 複数利用者通信アウトレット Horizontal Cable 水平ケーブル 水平配線サブシステム (機器コード、パッチコードは除く) ワークエリア 配線 (機器コードは除く)

(6)

2.チャネル(channel) 引用: X 5150:2004 3.1.15 節 本文: 3.1.15 チャネル(channel) 応用システムの2台の特定機器同士を接続する伝送路。 備考 機器コード及びワークエリアコードは、チャネルに含める。しかし特定応用機器内の接続器具は含まない。 6.2 レイアウト チャネルが 90m の単線ケーブル、10m のコード及び四つの接続点から構成されると想定して(図 10 参照)、9.及び 10.での構成要素の性能規格値から導き出される。 付属書 H ほとんどのクラス F のチャネル及びパーマネントリンクは、2箇所の接続だけで敷設される。 解説のポイント: 水平配線サブシステムのチャネルについて解説する。 解説: チャネルは、LAN スイッチ又は HUB のようなネットワーク機器と端末との間の伝送経路である。 一般的なチャネルは、ワークエリアコード及び機器コードを共に含んだ水平系のサブシステムであ る。チャネルの性能は、ネットワーク機器及び端末の接続部は含まない。 図.1 に水平配線サブシステム内のチャネルの位置を示す。 図 1 水平配線サブシステムのチャネル 1.チャネルの「四つの接続点」 チャネルの四つの接続点とは、図.1 の ①2 次パッチパネル、②TO、③1 次パッチパネル、④CP である。 一般的には①と②の使用頻度は高く、③、④の使用頻度は低い。 情報配線システムを構成する部材は、この4 箇所接続を前提とした挿入損失特性を確保している。 ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 等 パ ッ チ パ ネ ル TO Fixed Horizontal Cable

1次 Telecommunications Outlet 通信アウトレット Consolidation Point 分岐点 (Cross Connect)

Channel

( チャネル) (Inter Connect) ワークエリア コード ワークエリアコード CP Cable CPケーブル CP TO MUTO Fixed Horizontal Cable

Fixed Horizontal Cable

ワークエリアコード パ ッ チ パ ネ ル TO TO 2次 フロア配線盤 固定水平ケーブル 機器 コード パッチ コード 機器コード

Multi User Telecommunications Outlet Assembly 複数利用者通信アウトレット

Horizontal Cable 水平ケーブル

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2.機器及び試験インタフェース(本文5.6.1) チャネルの機器及び試験インタフェース位置を示す。 2.1 クロスコネクト モデルの場合 図 2.1 クロスコネクト モデルの機器及び試験インタフェース 2.2 インタコネクト モデルの場合 図 2.2 インタコネクト モデルの機器及び試験インタフェース [凡例] ① EQP:ネットワーク機器 ② TE:端末 ③ C:接続点 ④ TI:試験インタフェース ⑤ EI:機器インタフェース C C C C CP TO C チャネル 機器 コード パッチ コード CPケーブル ワーク エリア コード E Q P T E C 固定水平ケーブル T I E I E I T I C C C CP TO C チャネル 機器コード CPケーブル ワーク エリア コード E Q P T E C 固定水平ケーブル T I E I E I T I

(8)

3.パーマネントリンク(常設リンク:permanent link) 引用: X 5150:2004 3.1.52 節 本文: 3.1.52 パーマネントリンク(permanent link) 通信アウトレットとフロア配線盤との間の伝送路。 備考 パーマネントリンクは、ワークエリアコード、機器コード、パッチコード及びジャンパを含まないが、リ ンクの両端の接続は含む。パーマネントリンクは、CP リンクを含む場合もある。 6.2 レイアウト 最大敷設長での平衡配線のパーマネントリンクの性能規格値も付属書 A で与えられる。これらの値は、パーマネ ントリンクが90m の単線ケーブル及び三つの接続点から構成されると想定して構成要素の性能規格から導き出さ れている。 パーマネントリンクの性能は、TO と水平ケーブルのもう一方側の最初のパッチパネルとの間の水平配線システム で規定される。これはCP を含んでもよい。 解説のポイント: 水平配線サブシステムのパーマネントリンクについて解説する。 解説: パーマネントリンクは、フロア配線盤から通信アウトレットまでの固定配線の伝送路であり、水 平ケーブルの成端を含む。また、敷設された配線システムの両端のコネクタを含む。オプションと してCP 及び CP ケーブルを追加できる。 図.1 に水平配線サブシステム内のパーマネントリンクの位置を示す。 図 1 水平配線サブシステムのパーマネントリンク 1.パーマネントリンクの「三つの接続点」 パーマネントリンクの三つの接続点とは、 ①2 次パッチパネル、②TO、③CP である。 一般的には①と②の使用頻度は高く、③の使用頻度は低い。 ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 等 パ ッ チ パ ネ ル TO Fixed Horizontal Cable

1次 Telecommunications Outlet 通信アウトレット Consolidation Point 分岐点 (Cross Connect)

Permanent

Link

( パーマネントリンク) (Inter Connect) ワークエリア コード ワークエリアコード CP Cable CPケーブル CP TO MUTO Fixed Horizontal Cable

Fixed Horizontal Cable

ワークエリアコード パ ッ チ パ ネ ル TO TO 2次 フロア配線盤 固定水平ケーブル 機器 コード パッチ コード 機器コード

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Horizontal Cable 水平ケーブル

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図 2 機器及び試験インタフェース [凡例] ① EQP:ネットワーク機器 ② TE:端末 ③ C:接続点 ④ TI:試験インタフェース ⑤ EI:機器インタフェース C C C C CP TO パーマネントリンク C 機器 コード パッチ コード CPケーブル ワーク エリア コード E Q P T E C 固定水平ケーブル T I E I T I E I

(10)

4.CP(分岐点)とCPリンク(CP link) 引用: X 5150:2004 3.1.19 節、3.1.23 節 本文:抜粋 3.1.19 分岐点(CP) (consolidation point) フロア配線盤から通信アウトレットまでの水平配線サブシステムにある接続点 3.1.22 CP ケーブル (CP cable) 分岐点を通信アウトレットに接続するケーブル 3.1.23 CP リンク (CP link) 両端に接続器具を含めた、フロア配線盤と分岐点との間のパーマネントリンクの一部。 5.7.6 分岐点 分岐点は、受動的な接続器具だけで構成されなければならず、クロスコネクト接続として使ってはならない。 分岐点が使われる場所は、次の追加要件を満足しなければならない。 a) 分岐点は、各ワークエリアのグループに少なくとも 1 つ配置されなければならない。 b) 分岐点は、最大 12 までのワークエリアに対応するように制限されるのが望ましい。 c) 分岐点は、アクセスしやすい場所に配置するのが望ましい。 d) 平衡配線用では、分岐点はフロア配線盤から少なくとも 15m離して設置されなければならない。(7.2.2.2 構 成 にも同上記述) e) 分岐点は、管理システムの一部でなければならない。 付属書 A 構成C(CP を含むパーマネントリンク)は、固定配線及び分岐点と通信アウトレット間の CP ケーブルからなる。 この構成での測定は、CP ケーブルが替われば再度行わなければならない。 解説のポイント: 水平配線サブシステム内のCP 及び CP リンクについて解説する。 解説: C P ケーブルは、CP と通信アウトレット間を接続するケーブルである。 図.1 に水平配線サブシステム内の CP リンクの位置を示す。 CP リンクの性能規格値は、パーマネントリンクの規格値と同じである。 ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 等 パ ッ チ パ ネ ル TO Fixed Horizontal Cable

1次 Telecommunications Outlet 通信アウトレット Consolidation Point 分岐点 (Cross Connect)

Permanent

Link

( パーマネントリンク) (Inter Connect) ワークエリア コード ワークエリアコード

CP Link

( CPリンク) CP Cable CPケーブル CP TO MUTO Fixed Horizontal Cable

Fixed Horizontal Cable

ワークエリアコード パ ッ チ パ ネ ル TO TO 2次 フロア配線盤 固定水平ケーブル 機器 コード パッチ コード 機器コード

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Horizontal Cable 水平ケーブル

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1.CPを含む水平配線例 CP は先行配線的な使い方を考慮した設計を行うことで、情報配線システムに柔軟性を持たせ、 維持管理コストの低減が見込まれる。また、CP を利用する場合、固定水平ケーブルとして多対 ケーブルを適用することで敷設効率を向上させる反面、最小曲げ半径が大きく、取扱いが困難に なるとともに、断面積拡大による実装効率低下が考えられる。多対ケーブルの適用に際しては、 ケーブル敷設環境(床高、ラック等のケーブル収容部)を十分確認する必要がある。 CP ケーブルの種類は、CP として使用する接続器具に依存する。例えばモジュラジャック形式 (成端方式が圧接接続(IDC)タイプ)の場合、基本的に単線導体しか適合しない。 CP リンクに関する規格は性能を規定しているが、使用する配線部材に関しては規定していない。 CP を含む水平配線の設計に際しては、「10.ショートリンク」参照。 図2 に CP を含む配線構成例を示す。 図 2 CP を含む配線構成例 【 配線部材例 】 ① CP:6 口通信アウトレット ② CP ケーブル:モジュラタップ (片端 1 口通信アウトレット、片端 RJ45 モジュラプラグ成端ケーブル) 2.機器及び試験インタフェース(本文5.6.1) 図.3 に CP リンクの試験インタフェース位置を示す。 CP は試験インタフェースのみであり、機器インタフェースにはできない。 図 3 試験インタフェース [凡例] ① EQP:ネットワーク機器 ② TE:端末 ③ C:接続点 ④ TI:試験インタフェース 機器 パッチパネル 端末 端末 CP TO TO CPケーブル CPケーブル C C C C CPリンク CP TO C 機器 コード パッチ コード CPケーブル ワーク エリア コード E Q P T E C 固定水平ケーブル T I T I

(12)

CP を含む水平配線は工事試験の点で、以下に事項を注意をする必要がある。 ① CP リンクとして施工・試験後、CP ケーブルが追加された場合、再度パーマネントリンク (又はチャネル)として試験する必要がある。 ② CP を含むパーマネントリンク構成にて、CP ケーブルを変更した場合、再度試験する必要 がある。 3.CPについてのJIS X 5150とTIA/EIA-568-B.1との表現相違点 CP の接続ハードウェアとして TIA/EIA-568-B.1 では定義があるが、JIS X 5150 では CP として 明確な定義はない。 JIS X 5150 TIA/EIA-568-B.1 接 続 の 機 械 的 特 性について 10.接続器具の要件 10.2.3 機械的特性 表28 接続器具の機械的特性 6.4.2 Consolidation point ・200 サイクル以上の抜き差しに耐えられる 接続ハードウェア 【注記】 TIA/EIA-568-B.1 6.4.2 Figure 6-4 で CP がワークエリアに含まれる図がある。これは、CP の運 用方法として「度々の配線の再構成に多分有効である。しかし、MUTO の要求する柔軟性とは同 じではない」との記述があり、これの説明図と考えられる。 ワークエリアは「利用者が通信端末機器を扱うビル内の領域」と定義されているので Figure 6-4 の*1(JIS の CP ケーブル)も利用者が扱うことが可能としていると考えられる。 Horizontal Cross-Connect Backbone cable Consolidation Point Connecting hardware

Work area Telecommunications outlet/connector or multi-user telecommunication outlet assembly Work area cables Horizontal cabling Telecommunication Room Work area Figure 6-4 Application of Consolidation point *1 *1

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5.インタコネクト(interconnect) 引用: X 5150:2004 3.1.37 節 本文:抜粋 3.1.37 インタコネクト(interconnect) 機器コード(又は配線サブシステム)を終端し配線サブシステムにパッチコード又はジャンパを 使用することなく接続できるようにする技法。 備考:出入ケーブルは定点で終端される。 5.7.1 配線盤 フロア配線盤の設計は、パッチコード又はジャンパ及び機器コードの長さが確実に最小になるよ うに行うとよい。そして設計長が、システム運用中にも維持されるよう管理すべきである。 解説のポイント: 水平配線サブシステム内インタコネクトの実例を示し理解を深める。 解説: 水平配線サブシステムの施設内のフロア配線盤(一般的にはパッチパネル)の機械的な接続方法 を言う。インタコネクト方式は、パッチパネルとネットワーク機器などを直接パッチコード(機器 コード)で接続する方式である。 図.1 に水平配線サブシステム内のインタコネクトの位置を示す。 図 1 水平配線サブシステムのインタコネクト 1.インタコネクトの実例 ① 構成イメージ 1 台のラックに機器及びパッチパネルなどの構成部品が全て収容できる場合に有効である。 図.2 に構成イメージを示す。 ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 等 パ ッ チ パ ネ ル TO Fixed Horizontal Cable

1次 Telecommunications Outlet 通信アウトレット Consolidation Point 分岐点 (Cross Connect)

Channel

( チャネル)

Permanent

Link

( パーマネントリンク) (Inter Connect) ワークエリア コード ワークエリアコード

CP Link

( CPリンク) CP Cable CPケーブル CP TO MUTO Fixed Horizontal Cable

Fixed Horizontal Cable

ワークエリアコード パ ッ チ パ ネ ル TO TO 2次 フロア配線盤 固定水平ケーブル 機器 コード パッチ コード 機器コード

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Horizontal Cable 水平ケーブル インタコネクト

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図 2 構成イメージ ② 長所 ・ 導入コストの低減 ・ 省スペース ・ 少ポート構成時に有効 ③ 短所 ・ 機器ポートへのアクセスによるセキュリティ、信頼性の低下 ・ 多ポート(高密度実装)機器の場合、接続変更が困難 2.関連解説書 6. クロスコネクト(cross-conn ect)   水平ケーブル ワークエリアへ 機器コード 機器 2 次

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6.クロスコネクト(cross-connect) 引用: X 5150:2004 3.1.24 節 本文:抜粋 3.1.24 クロスコネクト(cross-connect) ケーブル要素の終端とこれらのクロスコネクトを主にパッチコード又はジャンパによって行う 装置。 備考:出入ケーブルは定点で終端される。 5.7.1 配線盤 フロア配線盤の設計は、パッチコード又はジャンパ及び機器コードの長さが確実に最小になるよ うに行うとよい。そして設計長が、システム運用中にも維持されるよう管理すべきである。 解説のポイント: 水平配線サブシステム内クロスコネクトの実例を示し理解を深める。 解説: 水平配線サブシステムの施設内のフロア配線盤(一般的にはパッチパネル)の機械的な接続方法 を言う。クロスコネクト方式は、1 次側パッチパネルと 2 次側パッチパネルを使用し、接続変更を パッチパネル間で行う方式である。 図.1 に水平配線サブシステム内のクロスコネクトの位置を示す。 図 1 水平配線サブシステムのクロスコネクト 1.クロスコネクトの実例 ① 構成イメージ 高密度ポート実装機器や、複数のラックに機器が分散して設置される場合(データセンター など)に有効な方式である。 図.2 に構成イメージを示す。 ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 等 パ ッ チ パ ネ ル TO Fixed Horizontal Cable

1次 Telecommunications Outlet 通信アウトレット Consolidation Point 分岐点 (Cross Connect)

Channel

( チャネル)

Permanent

Link

( パーマネントリンク) (Inter Connect) ワークエリア コード ワークエリアコード

CP Link

( CPリンク) CP Cable CPケーブル CP TO MUTO Fixed Horizontal Cable

Fixed Horizontal Cable

ワークエリアコード パ ッ チ パ ネ ル TO TO 2次 フロア配線盤 固定水平ケーブル 機器 コード パッチ コード 機器コード

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Horizontal Cable 水平ケーブル

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図 2 構成イメージ ② 長所 ・ 作業性、運用管理性の向上 ・ 機器と分離した設置が可能(セキュリティ向上) ・ 独立した管理により、追加・変更が独立に行える。 ③ 短所 ・ パッチパネルの設置スペースがインタコネクト方式より多く必要である。(約 2 倍) ・ 導入コストが高い 2.関連解説書 5. インタコネクト(interconnect)

 

パッチコード 水平ケーブル 機器コード 2 次 1 次 機器 ワークエリアへ

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7.クラスとカテゴリ(TIAとの比較) 引用: X 5150:2004 6.1 節、7.2.2.1 節 本文: 6.1 一般 平衡配線についての性能規定は、六つのクラス(A から F)に分類される。 7.2.2.1 要素選択 ・カテゴリ 5 要素は、クラス D 平衡ケーブル配線性能を提供する。 ・カテゴリ 6 要素は、クラス E 平衡ケーブル配線性能を提供する。 ・カテゴリ 7 要素は、クラス F 平衡ケーブル配線性能を提供する。 解説のポイント: JIS で定義する「カテゴリ」及び「クラス」と TIA で定義する「カテゴリ」について比較する。 解説: 1.JISにおける「カテゴリ」と「クラス」の違い (1)カテゴリ ケーブル、通信アウトレット等、配線要素としての性能を規定している分類名であり、主 にコンポーネントの設計・評価に使用されている。 (2)クラス チャネル、パーマネントリンク等、配線としての性能を規定している分類名であり、主に 配線システムの設計・評価に使用されている。 2.JISとTIAの比較 (1)「カテゴリ」と「クラス」 ① TIA では配線要素、配線とも「カテゴリ」と定義している ② JIS は 2004 年版で「カテゴリ 6/7」が追加された。TIA は現在のところ「カテゴリ 6」まで規定 されている。

③ 一般によく使われている「カテゴリ 5e」は TIA での名称であり、JIS の 2004 年版では「カテ ゴリ5/クラスD」に相当する。 表 1 JIS と TIA の比較 JIS X 5150:2004 ANSI/TIA/EIA-568-B 周波数 配線要素 配線 配線要素 配線 100MHz まで カテゴリ5 クラスD カテゴリ5e カテゴリ5e 250MHz まで カテゴリ6 クラスE カテゴリ6 カテゴリ6 600MHz まで カテゴリ7 クラスF なし なし

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(2)平衡配線性能 平衡配線性能における比較を表2 に示す。 表 2 平衡配線性能の比較 平衡配線性能(*1) クラスD (JIS) カテゴリ5e (TIA) クラスE (JIS) カテゴリ6 (TIA) 最大直流ループ抵抗(Ω) 25.0 (*2) 25.0 (*2) 最大挿入損失(dB) 24.0 24.0 35.9 35.9 最大伝搬遅延(μS) (@10MHz) 0.548 (@10MHz) 0.555 (@10MHz) 0.546 (@10MHz) 0.555 最大伝搬遅延時間差 (μS) 0.050 (@10MHz) 0.050 (@10MHz) 0.050 (@10MHz) 0.050 (@10MHz) 最小反射減衰量(dB) 10.0 10.0 8.0 8.0 最小NEXT(dB) 30.1 30.1 33.1 33.1 最小PSNEXT(dB) 27.1 27.1 30.2 30.2 最小ACR(dB) 6.1 ― -2.8 ― 最小PSACR(dB) 3.1 ― -5.8 ― 最小ELFEXT(dB) 17.4 17.4 15.3 15.3 最小PSELFEXT(dB) 14.4 14.4 12.3 12.3 (*1)クラスD/カテゴリ 5e:チャネル 100MHz における規格値 クラスE/カテゴリ 6 :チャネル 250MHz における規格値 (*2)水平ケーブルにおける最大直流抵抗 9.38(Ω/100m)

① 「ACR(減衰対漏話比)」、「PSACR(電力和 ACR)」は JIS で規定されているが TIA では規定され ていない。ACR は NEXT から挿入損失を引いた値であり、信号レベルとノイズレベルの差を 表しており通信の安定性、信頼性を判断するパラメータである。ACR の性能が悪い場合、NEXT と挿入損失に関連した問題を探すことになる。

② JIS ではチャネルの「直流ループ抵抗」が規定されているが、TIA は水平ケーブルの「直流抵抗」 が規定されている。

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8.クラスDについて 引用: X 5150:2004 6.1 節、6.3 節 本文: 6.1 一般 平衡配線についての性能規定は 6 つのクラス(A~F)に分類される。 6.3 レイアウト 平衡配線の分類 解説のポイント:

クラスD が規定する内容が「JIS X 5150:1996」、「JIS X 5150:2000 追補」及び「JIS X 5150:2004」 の各版によって異なるため、その違いについて解説する。 解説: JIS の各版で定義されるクラス D は、最高規定周波数についてはいずれも 100MHz となっている が、対応アプリケーションが異なっている。また、試験項目やそれに対する規格値も下表のとおり 異なる。 ① JIS X 5150:1996 100BASE-TX までのアプリケーションをサポートする規格。 ② JIS X 5150:2000 追補 既設のカテゴリ5 で 1000BASE-T を稼動させるための規格。 ③ JIS X 5150:2004 1000BASE-T までのアプリケーションをサポートする規格。 表 1 クラス D の規格値

試験項目 JIS X 5150:1996 JIS X 5150:2000 追補 JIS X 5150:2004

ワイヤマップ ○ ○ ○ 最大チャネル長(m) 100 100 100 最小NEXT(dB) 24.0 27.1 30.1 最大挿入損失(dB) 23.2 24.0 24.0 最小PSNEXT(dB) 規定なし 24.1 27.1 最小ELFEXT(dB) 規定なし 17.0 17.4 最小PSELFEXT(dB) 規定なし 14.4 14.4 最小反射減衰量(dB) 10.0 10.010.0 10.010.0 最小ACR(dB) 4.0 3.1 6.1 最小PSACR(dB) 規定なし 0.1 3.1 最大伝搬遅延(μS) 1.0(@30MHz) 0.548 0.548 最大伝搬遅延時間差(μS) 規定なし 0.050 0.050 最大直流ループ抵抗(Ω) 40 40 25 チャネル規格値(100MHz)

(20)

9.3dB/4dBルール 引用: X 5150:2004 6.4.2 節/A.2.2 節、6.4.4 節/A.2.4 節 本文: 6.4.2 反射減衰量 挿入損失(IL)が 3.0dB を下回る周波数での反射減衰量(RL)の値は、参考とする。 6.4.4 近端漏話減衰量(NEXT) 挿入損失(IL)が 4.0dB を下回る周波数での NEXT の値は、参考とする。 解説のポイント: 挿入損失の測定結果が非常に小さい場合、その周波数における漏話特性と反射減衰量については、 測定結果によらず試験結果を合格と判断する事が出来る。一般にdB ルールと呼ばれるこの判定方法 について解説する。 解説: データ信号の伝送特性として、挿入損失(IL:Insertion Loss)の値が小さければデータの送受信を行 う上で十分な S/N 比を確保する事が可能である。このため挿入損失の測定結果が規定値以下となる 周波数範囲においては、近端漏話減衰量(NEXT)に関する特性、及び反射減衰量(RL:Return Loss) に関する特性について、その周波数範囲の部分で試験結果が不合格となっても合格と見なす事が出 来る。この試験判定の方法は一般に 3dB/4dB ルールと呼ばれている。尚、TIA/EIA-568B では近端漏 話減衰量に関してdBルールは規定されておらず、規格値どおりに合否判定を行うことになっている。 【表1 3dB/4dB ルール比較 参照 】 表 1 3dB/4dB ルール比較

パラメータ JIS X 5150(ISO/IEC11801) ANSI/TIA/EIA-568B 近端漏話 【挿入損失値】 4dB 以下 参考値とする 規格値通り 反射減衰量 【挿入損失値】 3dB 以下 参考値とする 【挿入損失値】 3dB 以下 参考値とする 挿入損失値は配線長に応じて変動するが、一般的には3dB/4dB ルールは配線長がより短い条件の 場合に適用される。次頁の測定グラフにて、配線長の違いにより3dB ルールの適用範囲が異なること についての一例を示す。 配線長が15m の場合の挿入損失と反射減衰量の測定グラフを図-1*)に示す。挿入損失が 3dB 以下 となる周波数範囲、すなわち3dB ルールが適用される範囲は、およそ 0~60MHz となる。反射減衰 量の測定値は 0~30MHz の範囲で規定値をオーバーしているが、3dB ルールが適用されるため試験 結果は合格(パス)と判断される。 【図1 反射減衰量に関する 3dB ルールの適用事例:15m 参照 】 次に配線長を100m とした場合のグラフを図-2*)に示す。挿入損失の値は配線長 15m の場合に比べ て増加するため、3dB ルールが適用される周波数範囲は非常に狭くなる。この結果、反射減衰量の規 定値をオーバーする範囲が 3dB ルール適用範囲外となるため、試験結果は不合格(フェイル)とな る。 【図2 反射減衰量に関する 3dB ルールの適用事例:100m 参照 】

(21)

*)ここに示す測定グラフはあくまで解説用のイメージ図であり、実測データに基づくものではありません。 また、実際の測定では配線長に応じて挿入損失値と共に反射減衰量も変動します。

図 1 反射減衰量に関する 3dB ルールの適用事例:15m

(22)

10.ショートリンク 引用: X 5150:2004 7.2.2 節、7.2.3 節 本文: 7.2.2.2 構成 CP はフロア配線盤から少なくとも 15m 以上離れた位置に置かなければならない。 7.2.3.2 構成 チャネル内で4 つの接続点がある場合には、幹線ケーブルの物理長は少なくとも 15m にするこ とが望ましい。 解説のポイント: 「7.平衡ケーブルの配線設計」においては各種配線モデルの構成やチャネル長などが規定されて おり、この中には配線長の最短距離に関する条件も含まれている。この最短距離に関する規定は一 般に“ショートリンク規定”と呼ばれている。 ここでは、ショートリンク規定に関する具体的な配線モデルや設計指針について解説を行う。 解説: 配線長が短く接続点が多い場合、各接続点における信号の反射の影響はより大きくなり、同時に 近端漏話の影響も増大する。これらは信号劣化の大きな要因となることから、配線設計上の規定と して最短距離に関する値を定めている。 最短距離に関する規定は「7.2.2 水平配線」、及び「7.2.3 幹線配線」で述べられている通り、水 平配線におけるCP リンク長(①)と幹線配線においてチャネル内に 4 つの接続点がある場合の幹 線ケーブル長(②)の2 通りの場合についてである。 表 1 ショートリンク適用条件 規定 適用範囲・条件 適応対象 規定値 ① 7.2.2 節 水平配線 CP リンク長 図-2 参照 15m以上 ② 7.2.3 節 幹線配線のチャネル内に 4 つの接続点がある場合 幹線ケーブル長 図-3 参照 15m 以上 図1 は代表的な水平配線モデル<クロスコネクト-TO モデル>であるが、この場合水平配線ケー ブルの最短距離については特に定められていない。 図 1 水平配線モデル <クロスコネクト-TO モデル> パッチコード/ ジャンパ 機器コード C = 接続点 ワークエリアコード FD TO 水平配線ケーブル TE C C C EQP C チャネル = 最大100m C 最短距離の規定無し

(23)

一方、図2 は水平線の途中に分岐点 CP を設けた場合の配線モデル<クロスコネクト-CP-TO モデ ル>である。 この配線モデルでは図1 のモデルと比較して接続点が 1 つ増えており、反射の影響がより大きく なるため、CP リンク長を 15m以上にする事が規定されている。CP から TO までを接続する CP ケ ーブルについては長さの規定は無い。 図 2 水平配線モデル <クロスコネクト-CP-TO モデル> 図3 は幹線配線モデルであり FD、BD、CD 内の接続は両側ともクロスコネクトにより接続され ている。この場合、チャネル内の接続点は4 つとなるため、幹線ケーブルを 15m以上にしなければ ならない。 図 3 幹線配線モデル <接続点:4> 図4 は FD、BD、CD 内の接続がインタコネクトであり、接続点の数が 3 つとなるため、幹線ケ ーブルに対する最短距離の規定は無くなる。 図 4 幹線配線モデル <接続点:3> パッチコード/ ジャンパ 機器コード C = 接続点 FD 水平配線ケーブル EQP C チャネル = 最大100m C CPケーブル ワークエリアコード TO TE C C C CP 【CPリンク長】 15m以上 C EQP = 装置; C = 接続点(対接続) 幹線ケーブル チャネル パッチコード/ ジャンパ 機器コード FD又はBD C EQP C C パッチコード/ ジャンパ 機器コード BD又はCD EQP C C C 15m以上 EQP = 装置; C = 接続点(対接続) 幹線ケーブル チャネル 機器コード FD又はBD C EQP C パッチコード/ ジャンパ 機器コード BD又はCD EQP C C C

(24)

ショートリンクに関して、水平配線の設計と運用で注意しなければならないのは、接続ケーブル の追加や変更による配線モデルの変化である。 <クロスコネクト-TO モデル>の場合、TO までの最短距離は規定されていない事については先 に触れたが、これはTO の先にはワークエリアコードにより機器に接続されること、すなわち水平 配線の途中に接続点が無いことが前提となっている。 ⇒ 図 5 参照 図 5 TO モデルの正しい接続 <TO にワークエリアコードを接続> しかし、実際の利用環境においては、利用者が配線モデルの違いを意識することなくTO の先に CP ケーブルを追加接続して延長するケースも考えられる。 ⇒ 図 6 上図参照 これは水平配線の途中に新たな接続点が追加された状態、すなわち、もともとTO であった接続 点がCP に置き換わった接続状態となるため、結果として<クロスコネクト-CP-TO モデル>に変化 してしまう。 ⇒ 図 6 下図参照 この場合、もともとTO であった接続点までの配線長が 15mよりも短ければ、ショートリンク規 定に触れる事になる。また、CP ケーブルを追加した場合には、パーマネントリンク試験が再度必 要となることにも注意が必要である。 図 6 配線モデルの変化 <TO に CP ケーブルを接続> 配線モデルが変化した際にショートリンク規定に触れることを防止するため、TO モデルの場合 であっても、あらかじめ水平配線ケーブル長を15m 以上にしておくという対策も考えられる。 C EQP C C TO C 水平配線ケーブル <クロスコネクト-TOモデル> TE C ワークエリアコード TE C C EQP C C TO C 水平配線ケーブル <クロスコネクト-TOモデル> C TO CPケーブル 追加・延長 C CP C EQP C C CPリンク <クロスコネクト-CP-TOモデル> TO C CPリンクに 置き換わる 15m以上必要 CPに置き換わる ワークエリアコード TE C ワークエリアコード パーマネントリンク再試験が必要

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11.水平リンク長に関する注意事項 引用: X 5150:2004 7.2 節 本文: 7.2.2.2 構成 水平配線ケーブルの物理長は 90m を超えてはならない。パッチコード、機器コード及びワーク エリアコードの合計長が 10mを超える場合、表 21 に従って水平配線ケーブルの許容物理長を減 らさなければならない。 表 21 水平リンク長公式 公式 モデル 図 カテゴリ5 要素を使った クラスD のチャネル カテゴリ6 要素を使った クラスE のチャネル カテゴリ7 要素を使った クラスF のチャネル インタコネクト-TO 12a H=109-FX H=107-3 (22)-FX H=107-2 (22)-FX クロスコネクト-TO 12b H=107-FX H=106-3 (22)-FX H=106-3 (22)-FX

インタコネクト-CP-TO 12c H=107-FX-CY H=106-3 (22)-FX-CY H=106-3 (22)-FX-CY

クロスコネクト-CP-TO 12d H=105-FX-CY H=105-3 (22)-FX-CY H=105-3 (22)-FX-CY

H 水平ケーブルの最大長(m) F パッチコード/ジャンパ、機器コード及びワークエリアコードの長さの総和(m) C CP ケーブルの長さ(m) X 水平ケーブルの挿入損失(dB/m)に対するコードケーブルの挿入損失(dB/m)との比- 9.参照 Y 水平ケーブルの挿入損失(dB/m)に対するCPケーブルの挿入損失(dB/m)との比- 9.参照 備考 20℃以上の使用温度では、H の値はシールドケーブルでは 1℃当たり 0.2%減じ、非シールドケーブル では[20~40℃]で 1℃当たり 0.4%減じ、[40~60℃]で 1℃当たり 0.6%減じる。 注(22) この長さの減少は、挿入損失差を調整するために、割り当てられたマージンを与える。 解説のポイント: ここでは、設計時のポイントとなる「コードの長さ」と「使用温度」についての規定事項につい て解説をする。 解説: 1.コード類の長さがチャネル長へ与える影響 JIS X 5150:2004 では、パッチコード、機器コード及びワークエリアコードの合計長が 10mを超え る場合、水平リンク長が新たに規定された4 モデル毎、更にクラス毎に数式で規定がされている。 (表21)一例として、実際の数値に置き換えると下表のとおりとなる。 [水平リンク長の算出例] 条件: ・ 「カテゴリ 6 要素を使ったクラス E のチャネル」とする。 ・ コード類の挿入損失は、水平ケーブルのそれに比較して 50%増とする。 ・ CP ケーブルの挿入損失は、水平ケーブルと同等とする。 ①インタコネクト-TO モデルの場合 図 1 インタコネクト-TO モデル

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表 1 インタコネクト-TO モデ ルの場合* コード類の長さ の総和(F) 水平ケーブルの 最大長(H) チャネルの最大 限長(=F+H) 15m 81.5m 96.5m 20m 74.0m 94.0m 25m 66.5m 91.5m 30m 59.0m 89.0m ②クロスコネクト-TO モデルの場合 図 2 クロスコネクト-TO モデル 表 2 クロスコネクト-TO モデルの場合* コード類の長さ の総和(F) 水平ケーブルの 最大長(H) チャネルの最大 限長(=F+H) 15m 80.5m 95.5m 20m 73.0m 93.0m 25m 65.5m 90.5m 30m 58.0m 88.0m ③インタコネクト-CP-TO モデルの場合 図 3 インタコネクト-CP-TO モデル 表 3.インタコネクト-CP-TO モデルの場合* コード類の長さ の総和(F) CP ケーブルの 長さ(C) 水平ケーブルの 最大長(H) チャネルの最大 限長(=F+C+H) 15m 15m 58m 88m 20m 20m 43m 83m 25m 25m 28m 78m

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④クロスコネクト-CP-TO モデルの場合 図 4 クロスコネクト-CP-TO モデル 表 4 クロスコネクト-CP-TO モデルの場合* コード類の長さ の総和(F) CP ケーブルの 長さ(C) 水平ケーブルの 最大長(H) チャネルの最大 限長(=F+C+H) 15m 15m 57m 87m 20m 20m 42m 82m 25m 25m 27m 77m * ここで示す結果は、一例であり、全ての配線システムにこの表で表す値が適用できるものではな い。実際に利用するケーブル・コード類の長さ、その挿入損失により、水平ケーブルの最大長等 を算出をすること。 JIS X 5150:1996 では水平リンク長は 100m以下という規定であった。しかしながら、実際にはチ ャネルを構成するパッチコード、ジャンパ、機器コード、ワークエリアコードの挿入損失の性能に よりチャネル長は影響される。 これは、パッチコードなどは、撚り線導体を利用するケースがあるが、一般的にケーブルとして の挿入損失性能は、単線導体のそれに比較すると悪くなる。この部分が短い距離である場合は影響 も少ないが、長くなることにより挿入損失が大きくなる分全体的な長さ(チャネル)への影響が顕 著になる。 このような事から、JIS X 5150:2004 では、利用するパッチコード類の性能によりチャネル長を制 限することを、公式にして表現をしている。 結論として、長いパッチコード、ジャンパ等を利用する必要がある場合は、実際に利用する水平 ケーブル、コード類、CP ケーブルの挿入損失から、この公式を利用して、適切な水平ケーブル長 を求めて設計・構築をすべきである。 また、チャネルの制限長である 100mを実現するためには、より挿入損失性能の小さいパッチコ ードやジャンパを利用することが望ましい。そして、この規格の制定以前に構築された配線システ ムに対する新増設工事に対しても、この公式を用いて、水平ケーブルに対して適用する予定のコー ド類の長さが適当であるか事前に検証をすることが望ましい。 2.使用温度が水平ケーブルへ与える影響 通常、ケーブル及び接続器具は20℃での性能に基づき設計されている。そのため実際に利用する 環境温度が高い場合はケーブル及び接続器具への温度の影響を考慮する必要がある。 (この影響については「25.温度上昇と挿入損失の関連性」の解説を参照) 規格本文で記載されている温度に対して挿入損失が悪くなる割合を、実際の配線長に置き換える と下表のとおりとなる。

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表 5 非シールドケーブルの場合 環境温度 水平配線長 制限長 20℃ 90.0m 0.0m 25℃ 88.2m 1.8m 30℃ 86.4m 3.6m 35℃ 84.6m 5.4m 40℃ 82.8m 7.2m 45℃ 80.1m 9.9m 50℃ 77.4m 12.6m 55℃ 74.7m 15.3m 60℃ 72.0m 18.0m 20~40℃:1℃当たり 0.4%減 40~60℃:1℃当たり 0.6%減 表 6 シールドケーブルの場合 環境温度 水平配線長 制限長 20℃ 90.0m 0.0m 25℃ 89.1m 0.9m 30℃ 88.2m 1.8m 35℃ 87.3m 2.7m 40℃ 86.4m 3.6m 45℃ 85.5m 4.5m 50℃ 84.6m 5.4m 55℃ 83.7m 6.3m 60℃ 82.8m 7.2m 20~60℃:1℃当たり 0.2%減 従って、設計者は利用環境温度が20℃よりも高くなる場合、構築する個所の温度環境を設計時に 把握し、環境温度に合わせて適切な設計を行なう必要がある。 また、温度上昇がケーブルに与える影響については「25.温度上昇と挿入損失の関連性」も参照の 事。

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12.幹線リンク長について 引用: X 5150:2004 7.2.3 節 本文: 7.2.3.1 要素の選択 平衡配線要素の選択は、必要なチャネル長及びサポートされる応用システムのクラスによって決 定される。 表 22 幹線リンク長公式 クラス カテゴリ A (23) B (23) C (23) D (23) E (23) F (23) 5 2 000 B=250-FX B=170-FX B=105-FX ― ― 6 2 000 B-260-FX B=185-FX B=111-FX B=105-3 (24)-FX 7 2 000 B=260-FX B=190-FX B=115-FX B=107-3 (24)-FX B=105-3 (24)-FX B 幹線ケーブルの最大長(m) F パッチコード/ジャンパ線及び機器コードの長さの総和(m) X 幹線ケーブルの挿入損失(dB/m)に対するコードの挿入損失(dB/m)との比-9.参照 備考 1. チャネルが,図13 のモデルとは接続数が異なる場合,固定ケーブル長はカテゴリ 5 のケーブルは接続 当たり2m,カテゴリ 6 及び 7 のケーブルは接続当たり 1m を減じるべきであり(接続がより多い場合), 又は加えてもよい(接続がより少ない場合)。さらにNEXT,リターンロス(RL)及び ELFEXT の性能 を検証することが望ましい。 2. 20℃以上の使用温度では,B の値は,シールドケーブルの場合には,1 ℃当たり 0.2%を減じ,非シー ルドケーブルの場合には,[20~40℃]の範囲では 1 ℃当たり 0.4%減じ,また[40~60℃]の範囲では, 1 ℃当たり 0.6%減じる。 解説のポイント: ここでは、幹線リンク長の考え方について解説をする。 解説: 平衡配線の幹線リンク長は、コンポネントの性能と配線システムとしての性能の組み合わせによ って異なることを表22 では記述している。 例えば、同じクラスD であっても利用するコンポネントのカテゴリにより幹線リンクとしての制 限長は異なる。 これを具体例で示すと下記のとおりとなる。 [幹線リンク長の算出例] 条件: ・クラスD の幹線リンク長を算出する。 ・利用するコード類の挿入損失は、幹線ケーブルのそれに比較して50%大とする。 ・パッチコード/ジャンパ及び機器コードの総和は15mとする。 (1) コンポネントの性能が「カテゴリ 5」の場合 B=105-15×1.5=82.5m (2) コンポネントの性能が「カテゴリ 6」の場合 B=111-15×1.5=88.5m

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算出例から、コンポネントのカテゴリを「5」から「6」に変更することで、同じリンクでも制限 長が「6m」有利になる。 ただし、本文中に記述されているがクラスD、E 及び F には制限事項として 1. チャネルの物理長は 100mを超えてはならない。 2. チャネル内で四つの接続点がある場合には、幹線ケーブルの物理長は少なくとも 15m以上に することが望ましい。 と規定されている。 また、幹線リンク長も水平リンク長と同様に「コードの長さ」と「使用温度」について考慮する 必要がある。(「11.水平リンク長に関する注意事項」を参照)

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13.光ファイバ配線のクラス 引用: ・X 5150:2004 8.1 節 本文: ・クラスOF-300 チャネルは,9. における 300m 以下の光ファイバを使用する応用システムをサ ポートする。 ・クラスOF-500 チャネルは,9. における 500m 以下の光ファイバを使用する応用システムをサ ポートする。 ・クラスOF-2000 チャネルは,9. における 2000m 以下の光ファイバを使用する応用システムを サポートする。 解説のポイント: 光ファイバチャネルを理解するに必要な光ファイバ配線のクラスの理解を深める。 解説: 光ファイバチャネルで使用される光ファイバ配線の性能クラスはOF-300、OF-500、OF-2000 の 3 つに規定され、各クラスは光チャネルの長さを規定している。 光ファイバ種別はOM1、OM2、OM3、OS1 がある。OM1、OM2、OM3 はコア/クラッドの直径 の公称値が 50/125mm 又は 62.5/125mm のマルチモードのグレーデッドインデックス形光ファイバ で、励振帯域により分類する。OS1 はシングルモード光ファイバを規定している。 クラス、ファイバ種別及びチャネル長の関係は以下の通りで、OM1、OM2、OM3 は適用する応 用システムに依存する。OS1 はクラス OF-2000 のみをサポートする。 表 1 クラス、ファイバ種別及びチャネル長と応用システムの例

クラス チャネル長 OM1 OM2 OM3 OS1

OF-300 300m 以下 10GBASE-LX4 IEEE 802.3 : 10GBASE-LX4 IEEE 802.3 : 10GBASE-LX4 IEEE 802.3 : ― OF-500 500m 以下 ISO/IEC 8802-3 : 1000BASE-SX ISO/IEC 8802-3 : 1000BASE-LX ISO/IEC 8802-3 : 1000BASE-SX ISO/IEC 8802-3 : 1000BASE-LX ISO/IEC 8802-3 : 1000BASE-SX ISO/IEC 8802-3 : 1000BASE-LX ― OF-2000 2000m 以下 ISO/IEC 8802-3: 10BASE-FL ISO/IEC 8802-3 : 100BASE-FX ISO/IEC 8802-3: 10BASE-FL ISO/IEC 8802-3 : 100BASE-FX ISO/IEC 8802-3: 10BASE-FL ISO/IEC 8802-3 : 100BASE-FX ISO/IEC 8802-3 : 1000BASE-LX IEEE 802.3 : 10GBASE-LX4 注:ファイバ種別は「15.OM1、OM2、OM3、OS1 の違い」の項で解説する為、ここでの説明は省く

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14.光ファイバチャネル 引用: ・X 5150:2004 6.2 節、8.1 節、8.5 節 本文: 6.2 レイアウト 実際は,FD 内の能動機器を経由して平衡配線チャネルに接続する光ファイバチャネル(8. 参 照)が存在する。四つのチャネルインタフェースが存在し、一つは平衡チャネルの両端であり、 もう一つは光ファイバチャネル の両端である。 8.1 一般 情報配線システムに使用する光ファイバチャネルの設計は,附属書 F を参照して選択するとよい。 光ファイバチャネルは,9. 及び 10. に適合した要素から構成されなければならない。 8.5 伝播遅延 幾つかの応用システムのために,光ファイバチャネルの遅延の知識が重要となる。これは,多段 カスケードチャネルからなっている複雑なネットワークのエンド-エンド遅延要件を遵守する ことを確実にする。この理由のために,光ファイバチャネル長を知ることが重要となる。 解説のポイント: 本規定による光ファイバチャネルの纏めを行い、具体的なモデルを示す。 解説: 【光ファイバチャネルの利用】 光ファイバチャネルは主に構内配線サブシステム及びビル内幹線配線サブシステムで使用する。 構内幹線配線サブシステムは,構内配線盤(CD)から通常離れた別のビルに設置されているビル内 配線盤(BD)までの施設で、ビル内幹線配線サブシステムは、ビル内配線盤(BD)からフロア配 線盤(FD)までの経路である。 図 1 配線システムの構成 【光ファイバチャネルのトポロジ】 ここでは光ファイバ配線設計のモデルを規定し、以下に示す光ファイバチャネルの4 つのモデル を説明する。①は幹線配線の、②~④は幹線配線と水平配線の結合したモデルである。 ① 幹線チャネル ② “パッチ”結合チャネル TE C C TO C C BD 光ファイバチャネル 平衡配線チャネル CD EQP C C C C C C FD OE EQP C C C C = 接続点 C = 任意の接続点 OE EQP = 光電機器

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① 幹線チャネル 幹線チャネルで使用される光ファイバチャネルはLAN スイッチ又は HUB のようなネットワ ーク機器同士を接続する伝送経路である。応用システムにより光ファイバ配線のクラスを選 択する。 図 2 幹線チャネルの構成例 《チャネルの接続点》 上図幹線チャネルのモデルの接続点は最大4 点あり(スプライスは数えていない)、2 次パッチパ ネル2 箇所、1 次パッチパネル 2 箇所となっている。 通常光配線に使われるパッチパネルのような接続機器はスプライス(恒久又は再使用可能)を含 んでいる。 光チャネルの減衰量は規格により決められていて、応用システムのパワー配分に余裕があれば、 コネクタによる接続またはスプライスを追加することは可能である。 《機器及び試験インタフェース》 下図にチャネルの機器及び試験インタフェースの位置を示す。 図 3 機器及びインタフェース 1次 (パッチコード) Channel (チャネル) (機器コード) 2次 (幹線ケーブル) 構内配線盤(CD) パ ッ チ パ ネ ル ネ ッ ト ワ ーク 機 等 パ ッ チ パ ネ ル 2次 パ ッ チ パ ネ ル 1次 ッ チ パ ネ ル (機器コード) (パッチコード) ビル内配線盤(BD) ネ ッ ト ワ ーク 機 等 (幹線ケーブル) (幹線ケーブル) EI EI EI = 接続点 C C C C CEQP C C EQP C TI TI EI 記号; EQE ネットワーク機器 EI 機器インタフェース TI 試験インタフェース

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《具体例》 図 4 機器及びインタフェースの具体例 ② “パッチ”結合チャネル 構内幹線サブシステムとビル内幹線サブシステム又はビル内幹線サブシステムと水平配線 サブシステムをパッチコードで接続するモデル “パッチ”結合チャネルの場合、BD の接続点と FD 内の接続点までの配線を幹線ケーブ、FD 内の接続点からCP または TO までを水平配線ケーブルと呼ぶ。FD 内の接続点はパッチコー ドで接続する。 特徴として幹線配線と水平配線の結合したモデルで、主に構内/ビル内幹線を統合した光チ ャネルに適用でき、構内/ビル内/水平配線を統合したシステムを考慮することが出来る。 光チャネル減衰量は③及び④のモデルより多いがパッチコードで系統の切り替えや増設が 容易に行えるので情報配線システム全体の柔軟な対応が可能である。 CD 機器 2次パッチパネル BD 機器 2 次 パッチパネル 幹線ケーブル 機器コード スプライス 幹線ケーブル 機器 2次パッチパネル 水平配線ケーブル CPケーブル ワークエリアコード TE パッチコード 機器コード BD C EQP C C C EQP C C C C C C FD パッチコード TO C C C CP TO TE C C 幹線ケーブル チャネル

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《具体例》 図 6 パッチ結合チャネル具体例 ③ “スプライス”結合チャネル サブシステム同士をスプライスで結合するモデルで、主に構内/ビル内幹線を統合したチャ ネルに適用でき、構内/ビル内/水平配線を統合したシステムを考慮することが出来る。 “スプライス”結合チャネルの場合、BD の接続点と FD 内のスプライスまでの配線を幹線ケ ーブル、スプライスからCP または TO までを水平配線ケーブルと呼ぶ。FD 内でスプライス によりケーブル接続をする。 特徴として光チャネルの減衰量は②のモデルより少ないが情報配線システム全体の柔軟性 を減少させる。使用する応用システムで光チャネルの減衰量を少なくしたい場合や、配線後 あまり変更を行わないような恒久的な配線設計をする場合に有効である。 図 7 スプライス結合チャネル FD パッチパネル BD 機器 パッチパネル 幹線ケーブル 機器コード 機器 パッチパネル スプライス パッチパネル 2次 1次 幹線ケーブル 水平配線ケーブル TO 端末 s = スプライス 水平配線ケーブル チャネル CPケーブル ワークエリアコード TE パッチコード 機器コード BD C EQP C C C EQP C C C = 接続点 FD TO C C C CP TO TE C C 幹線ケーブル 水平配線ケーブル s s

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《具体例》 図 8 スプライス結合チャネル具体例 ④ “直接”結合チャネル サブシステム同士をケーブルで直接結合したモデルで、FD 内でパッチコードやスプライス の接続はありません。主に構内/ビル内幹線を統合したチャネルに適用でき、構内/ビル内 /水平配線を統合したシステムを考慮することが出来る。 “直接”結合チャネルの場合、幹線/水平配線ケーブルとしていますが区別をつけるのは難 しく図のようにネットワーク機器と端末を接続する場合、水平配線ケーブルとし、ネットワ ーク機器同士を接続する場合は幹線ケーブルと言うように区別したほうがわかり易い。 特徴としてFD 内で接続点が無いので、光チャネルの減衰量は②、③のモデルと比べると最 も少ないが、情報配線システム全体の柔軟性を減少させる。使用する応用システムで光チャ ネルの減衰量を少なくしたい場合や、配線後あまり変更を行わないような恒久的な配線設計 をする場合に有効である。 図 9 直接結合チャネル FD BD 機器 パッチパネル 光エンクロージャ 幹線ケーブル 水平配線ケーブル 幹線ケーブル 機器コード 機器 パッチパネル スプライス 端末 TO チャネル CPケーブル ワークエリアコード TE パッチコード 機器コード BD C EQP C C C EQP C C C = 接続点 FD TO C C C CP TO TE C C 幹線/水平配線ケーブル 幹線/水平配線ケーブル

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【光チャネルの減衰量】 光チャネル設計時に重要なことは光チャネルの減衰量で、本規格では次の表の値を超えてはなら ないとしている。その値は接続機器に対する1.5dB の総割当に基づく。 叉接続機器一つの最大挿入損失は 0.75dB、スプライスによる一カ所の最大挿入損失は 0.3dB とし ている。 表 1 光チャネルの減衰量 光チャネル減衰量 dB マルチモード シングルモード チャネル 850 nm 1 300 nm 1 310 nm 1 550 nm OF-300 2.55 1.95 1.80 1.80 OF-500 3.25 2.25 2.00 2.00 OF-2 000 8.50 4.50 3.50 3.50 表 2 光ファイバケーブルの減衰量 最大ケーブル減衰量 dB/km

OM1,OM2 及び OM3 マルチモード OS1 シングルモード 波 長 850 nm 1 300 nm 1 310 nm 1 550 nm

(38)

15.OM1、OM2、OM3、OS1の違い 引用: X 5150:2004 9.4.1 節、9.4.2 節、9.4.3 節、附属書 F 本文: 9.4.1 光ファイバ種別 4 種類の光ファイバが規定されており,三つはマルチモード光ファイバ種別(OM1,OM2 及び OM3)とし、一つはシングルモード種別(OS1)とする。 9.4.2 一般性能要件 表 26 光ファイバケーブル減衰量 最大ケーブル減衰量 dB/km

OM1,OM2 及び OM3 マルチモード OS1 シングルモード 波 長 850 nm 1 300 nm 1 310 nm 1 550 nm 減衰量 3.5 1.5 1.0 1.0 9.4.3 マルチモード光ファイバケーブル 表 27 マルチモード光ファイバケーブルの帯域 最小モード帯域 MHz・km 全モード励振帯域 限定モード励振帯域 波長 850 nm 1300 nm 850 nm 光ファイバ種別 コア径(μm) OM1 50 又は 62.5 200 500 規定なし OM2 50 又は 62.5 500 500 規定なし OM3 50 1500 500 2000 備考 限定モード励振帯域は,IEC PAS 60793-1-49 に規定されたモード分散遅延(DMD)を用いることで 確実になる。全モード励振の帯域にだけ適合する光ファイバでは,附属書F で規定された幾つかの 応用システムに対応できないおそれがある。 附属書F 表 3 光ファイバ配線で適用される応用システム(省略) 解説のポイント: X 5150:2004 で定義されている光ファイバケーブルは OM1、OM2、OM3 の 3 種のマルチモード光 ファイバとOS1 のシングルモード光ファイバとの 4 種類である。 これらの技術的差異と用途的差異について解説する。 解説: 光の波長と石英系光ファイバにおける光の損失の間には関係があり、これは図1 に示す石英系光 ファイバの損失波長特性として表すことができる。 X 5150:2004 では、その損失波長特性から下記のように分類をしている。 【OS1(シングルモード光ファイバ)】 本来の目的である中高速・長距離伝送に適した減衰の少ない1310nm と 1550nm の光源波長を 採用 【OM1、OM2 及び OM3(マルチモード光ファイバ)】 低速だがLED 光源を容易に製作できる 850nm と中速にも対応できる 1300nm の光源波長を採 用

(39)

図 1 石英系光ファイバの損失波長特性*1 マルチモード光ファイバは多くの伝播モードを持つ光ファイバである。その伝播モードは低次モ ード(光の広がり角度が小さくコアの中心付近を伝送する光)と高次モード(広がり角度が大きく コア周辺部を伝送する光)で伝搬時間が異なり、モード分散遅延(DMD)が発生し、波形が広がり ピーク値は減衰する。(図2 参照) 図 2 は、正弦波の電力波をマルチモード光ファイバに入力した場合の例であるが、この A から B への減衰が1km の距離で 6dB に達する周波数を示すものがマルチモード光ファイバの周波数帯域 (単位はMHz・km)である。 図 2 マルチモード光ファイバのモード分散 この値は使用する光源の波長(850nm/1300nm)やモード励振の方法で異なるため、本規格では分 類がされている。 このモード励振の方法が全モード励振と限定モード励振であるが、詳細は「30. 全モード励振と 限定モード励振」の項を参照のこと。 OM3 が追加された背景: IEEE802.3ae にて 10 ギガビット・イーサネットの仕様が議論される中で、経済的な構内配線を 実現するための高速伝送が可能な広帯域のマルチモード光ファイバを新たに規格化する必要性 が出てきた。従来の全モード励振での帯域でなく、実際にシステムで使用され経済性に優れてい る VCSEL レーザが有効となる限定モード帯域を新たに定義した。そして、限定モード帯域で 分散

(40)

2000MHz・km を有するマルチモード光ファイバを OM3 として新たに定義した。

OM3 は 、850nm の VCSEL 光 源と組み 合わせる ことで、 1000Base-SX 方式で 550m、 10GBase-SR/SW 方式で 300m の通信距離を経済的に提供する。

参考文献

村上泰司著「入門光ファイバ通信工学」コロナ社 引用文献

(41)

16.電力和(Power Sum) 引用: X 5150:2004 3.2 節、6.4.4.2 節、6.4.5.2 節、6.4.6.2 節、9.2.2.5 節、10.2.4.3 節、A.2.4.2 節、A.2.5.2 節、A.2.6.2 節 本文: 電力和近端漏話減衰量(PS NEXT) 電力和遠端漏話減衰量(PS FEXT) 電力和等レベル遠端漏話減衰量(PS ELFEXT) 電力和ACR(PS ACR) 解説のポイント: 電力和を考慮しなければならない背景と、その定義について解説する。 解説: 従来の10BASE-T や 100BASE-TX は、図 1 の様に 2 対のみを使用したシリアル伝送である。 図 1 10BASE-T、100BASE-TX の伝送方式と漏話の影響 しかし、1000BASE-T の場合、4 対すべてを使用した伝送方式を行うため、NEXT に加えて、ケ ーブル内の1 対が残りの対から受ける漏話電力の総量の PS NEXT を考慮しなければならない。(図 2) 図 2 1000BASE-T における漏話影響(PS NEXT) また、1000BASE-T の場合、パラレル伝送(全二重通信)を行うため、遠端側での信号の漏れ (FEXT)を考慮するが、受信信号自体も減衰しているので受信信号と遠端漏話の大きさの比であ る等レベル遠端漏話(ELFEXT)を考慮する必要がある。(図 3) NEXT 受信 送信 送信 受信 受信/送信 送信/受信 受信/送信 送信/受信 受信/送信 送信/受信 受信/送信 送信/受信 PS NEXT

(42)

図 3 1000BASE-T における漏話影響(ELFEXT) そして、PS NEXT と同様にケーブル内の 1 対が残りの対から受ける漏話電力の総量の PS ELFEXT を考慮しなければならない。(図 4) また、同様に PS ACR についても考慮しなければならない。 図 4 1000BASE-T における漏話影響(PS ELFEXT) 電力和の定義式は次の様になる。

å

¹ =

-=

n k i i NEXT k ik

NEXT

PS

, 1 10

10

lg

10

å

¹ =

-=

n k i i ELFEXT k ik

ELFEXT

PS

, 1 10

10

lg

10

k k k

PSNEXT

IL

ACR

PS

=

-受信/送信 送信/受信 受信/送信 送信/受信 ELFEXT 受信/送信 送信/受信 受信/送信 送信/受信 受信/送信 送信/受信 受信/送信 送信/受信 PS ELFEXT

図 2  機器及び試験インタフェース  [凡例] ①  EQP:ネットワーク機器  ②   TE:端末  ③  C:接続点  ④   TI:試験インタフェース  ⑤  EI:機器インタフェース CCC CCP TOパーマネントリンク C機器コードパッチコードCPケーブルワークエリアコードEQP TEC固定水平ケーブルT IE IT IE I
図 2  構成イメージ  ②   長所  ・  導入コストの低減  ・   省スペース  ・  少ポート構成時に有効  ③   短所  ・  機器ポートへのアクセスによるセキュリティ、信頼性の低下  ・   多ポート(高密度実装)機器の場合、接続変更が困難  2.関連解説書  6
図 2  構成イメージ  ②   長所  ・  作業性、運用管理性の向上  ・   機器と分離した設置が可能(セキュリティ向上)  ・  独立した管理により、追加・変更が独立に行える。  ③   短所  ・  パッチパネルの設置スペースがインタコネクト方式より多く必要である。(約 2 倍)  ・   導入コストが高い  2.関連解説書  5
図 1  反射減衰量に関する 3dB ルールの適用事例:15m
+7

参照

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